食品中有害物质的检测.ppt

第十三章 食品中有害物质的检测 （12节）,教学重点,1、有机氯、有机磷农药的理化性质。 2、两种农药测定预处理方法。 3、两种农药测定的主要方法。,一、有害物质与有毒物质的概念 在自然界中, 当某物质或含有该物质的物料被按 其原来的用途正常使用时, 若因该物质而导致人 体生理机能、自然环境或生态平衡遭受破坏时, 则称该物质为有害物质。,有毒物质: 一般的定义为凡是以小剂量进入机体, 通过化学或物理化学作用能够导致健康受损的物 质。有毒物质是相对的剂量决定。,第一节 概述,二、食品中有害物质的种类与来源,食品中有害物质分三大类： 是生物性有害物质, 如黄曲霉、口蹄疫致病菌 是化学性有害物质, 如DDT、氯丙醇、河豚毒 素、重金属等； 是物理性有害物质, 如金属屑、石子、动物排 泄物、放射性元素等。,第二节 食品中药物残留及其检测,农药是农业生产中使用的各种药剂统称，种类 很多。我国农药生产现状及发展趋势： 目前全世界实际生产和使用的农药的品种为 500多种，其中大量使用的有100种，主要是化学 合成生产的。,1、我国现有主要农药合成企业近400家，已建成 700千吨以上原药生产装置，可常年生产250 多种原药、农药中产量居世界第二位（美国第 一），农药产量呈逐年增长的趋势。,2、农药包括：杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生 长调节剂。,3、常用的农药有：有机氯杀虫剂 有机磷杀虫剂、拟除虫菊杀虫剂 氨基甲酸酯杀虫剂, 有机氯农药（Organochlorine pesticides, OCPs） 主要有六六六粉(六氯环己烷)、DDT(二氯二苯三氯乙烷) 毒性特点：难分解、半衰期10年以上，高残留； 污染食品严重，脂溶性强，蓄积于脂肪和脂肪高 的组织；中等毒性，致癌、致畸作用。 性质：不溶于水，易溶于脂肪、丙酮、乙醇、石 油醚、环己烷，对光、热、酸稳定，对碱不稳定。, 有机磷农药（OPPs） 是含有CP键或COP、CSP、CNP键的有机化合物。应用广。 （1） 分类： 高毒有机磷 （早期发展，现已被禁止使用） 如对硫磷（1605）、内吸磷（1059）、甲胺磷（3911）等； 中等毒有机磷 如乐果、杀螟松、倍硫磷等； 低毒有机磷 如敌百虫、马拉硫磷、双硫磷等。,过量或施用时期不当或使用高毒农药是造成有机磷农药污染食品的主要原因,（2）特点 化学性质不稳定，易分解，污染食品后残留时间短， 在生物体不易蓄积。在加工处理过程（碾磨、洗涤、 去皮、烹调）中可减少。以急性毒性为主，表现出 神经中毒症状。长时间接触对肝脏功能有损。, 拟除虫菊酯类 是模拟天然除虫菊酯化学结构而合成的农药。 常用的有氯菊酯、溴菊酯、氯氰菊酯、甲醚菊酯。 特点： 高效、低毒、低残留，在环境中的降解以光解为主； 对胆碱酯酶无抑制作用； 亲脂性强，可溶于多种有机溶剂，在水中的溶解 度小, 在酸性条件下稳定，在碱性条件下易分解。, 氨基甲酸酯类 是一种高效、低毒、低残留的农药。 通式： 常见的有：甲萘威、呋喃丹、速灭威等。,甲萘威,4、食品中农药残留分析检测技术,1. 薄层色谱法（TLC） 2. 气相色谱法（GC） 3. 气相色谱-质谱法（GC-MS） 4. 液相色谱法（HPLC） 5. 液相色谱-质谱法（LC-MS） 6. 超临界流体色谱（SFC） 7. 毛细管电泳（CE） 8. 免疫分析（IA）,化学法、比色、分光光度法 缺少特异性，灵敏度低,纸色谱、薄层色谱法,GC、HPLC,GC-MS、LC-MS 定性定量、多残留检测,5、食品中有机氯农药残留量测定 GB/T 5009.19 GC-ECD法 配标准混合使用液 样品提取（用丙酮、己烷、乙醚、石油醚等） 与净化（用H2SO4磺化）、浓缩（ KD减压浓缩）、GC检测、ECD检测器。 色谱柱用硬质玻璃柱，若用不锈钢柱，易引起农药分解。 采样液体样品时，应用玻璃瓶，不能用塑料瓶。,检测器的温度不应低于250，否则，检测器很难平衡。 注意尾吹气流量及分流比。,食品中农药残留提取方法 索式提取法 超声波提取法 高速均质提取法 固相微萃取和超临界流体萃取技术 提取液净化方法 液-液分配法 吸附柱层析法 固相萃取净化法 凝胶色谱净化法,气相色谱法测定食品中有机氯农药残留量 农药标准溶液：分别准确称取-666、666、666、666、p，p-DDT、p,p-DDD、p,p-DDE、o,p-DDT、七氯、艾氏剂、狄氏剂、五氯硝基苯等农药标准品适量,用苯配成100g/mL的贮备液存于冰箱中备用。临用时，根据各农药在仪器上的响应灵敏度,用石油醚将贮备液稀释成一定不同浓度的标准使用液，如六六六建议标准使用液浓度为20g/mL,滴滴涕为0.01g/mL,再用石油醚为稀释液配成标准混合使用液。,实验步骤 （一）样品的处理 1植物性样品的提取与净化 （1）粮食：称取粉碎的、过20目筛的粮食试样10g，置于100mL具塞三角瓶中，加入20mL石油醚，于振荡器上振摇提取30min。 （2）蔬菜：取适量蔬菜擦净,去掉不可食部分后称取蔬菜试样20g，切细,置于研钵中,加适量石英沙,充分研细,研匀，用30mL丙酮和30mL石油醚洗入烧杯中,经抽滤，滤液移入250mL分液漏斗中，加入100mL 20g/L硫酸钠水溶液，充分摇匀，静置分层，将下层溶液转移到另一250mL分液漏斗中，用40mL石油醚分2次萃取，合并3次萃取的石油醚层，过15g无水硫酸钠，于旋转蒸发仪上减压浓缩至10mL。,（3）层析柱的制备：玻璃层析柱中先加入1cm高无水硫 酸钠，再加入5g5水脱活弗罗里硅土，最后加入1cm高 无水硫酸钠，轻轻敲实，用20mL石油醚淋洗净化柱，弃 去淋洗液，柱面要留有少量液体。 （4）净化与浓缩：准确吸取试样提取液2mL，加入已淋洗过的净化柱中，用100mL石油醚乙酸乙酯（955）洗脱，收集洗脱液于蒸馏瓶中，于旋转蒸发仪上浓缩近干，用少量石油醚多次溶解残渣于刻度离心管中，最终定容至1.0mL，供气相色谱分析。,2动物性样品的提取与净化 (1)肉类去筋后,切成小块,制成肉糜,称取20g(精确到0.01g)于研钵中,加无水硫酸钠80g,研成细粉,移入具塞三角瓶中,加环己烷100mL，振摇30min,过滤,收集滤液于另一分液漏斗中加浓硫酸10 mL磺化,振摇、放气、静置分层，弃磺化层。有机相多次加浓硫酸5 mL，反复磺化，直到无色透明，弃磺化层。有机相加2%硫酸钠溶液100 mL，振摇、放气、静置分层，弃水层。有机相过15g无水硫酸钠脱水于K-D浓缩器中，浓缩至约0.5-1.0mL，定容至1mL。浓缩样液可直接用于GC仪检测。同时做空白实验。,（2）蛋类：蛋类去壳，制成匀浆，称取蛋类试样10g（精确到0.01g），于具塞三角瓶中，加丙酮50mL，振摇30min,过滤于K-D浓缩器中，浓缩除去丙酮，向残渣加环己烷50mL溶解，移入分液漏斗中,振摇、静置分层，分出有机相，再用20mL环己烷分两次萃取，合并有机相，经15g无水硫酸钠脱水于分液漏斗中，用环己烷补足至100mL，加浓硫酸10mL磺化，以下操作同肉类样品处理。浓缩样液可直接用于GC仪检测。同时做空白实验。,（3）乳类：取50g鲜乳样或与此相当乳制品于分液漏斗 中，加乙醇50 mL，草酸钾0.5g,振摇1min,加乙醚50mL, 摇匀,加环己烷50mL,振摇2min,静置分层，弃下层,有机 相经15g无水硫酸钠脱水,置K-D浓缩器中，浓缩，残液为 黄色透明油状物，加环己烷50mL溶解，移入分液漏斗中, 用环己烷补足至100mL，加浓硫酸10mL磺化，以下操 作同肉类样品处理。浓缩样液可直接用于GC仪检测。同 时做空白实验。,3测定 （1）粮食、蔬菜气相色谱条件 色谱柱：石英弹性毛细管柱，0.25mm（内径）15m，内涂有OV101固定液。 温度：柱温自180升至230保持30min；检测器、进样口温度250。 气体流速：氮气：40mL/min，尾吹气：60mL/min，分流比150。 （2）蛋类、肉类和乳类气相色谱条件 色谱柱：石英弹性毛细管柱，0.32mm（内径）30m，内涂有OV101固定液0.25m。,温度：柱温自60以40/min的速度升温至170， 再以2/min的速度升温5，再以40/min的速度升 温至280，保持10min；检测器温度300；进样 口温度270。 气体流速：氮气：1mL/min；尾吹：50mL/min。,4色谱分析 吸取1L试样液注入气相色谱仪，记录色谱峰的保留时间 和峰高。再吸取1L混标溶液进样，记录色谱峰的保留时 间和峰高。根据组分在色谱上的出峰时间与标准组分比较 定性：用外标法与标准组分比较定量。,5、注意事项 1本法检测灵敏度高，在分析时应注意防止由于色谱柱中高沸点固定液、样品净化不完全及载气不纯等带来的污染，使其灵敏度下降。 2色谱柱要用硬质玻璃柱，若采用不锈钢柱，金属易引起农药分解。 3分析液体样品中有机氯农药采样时，应用玻璃瓶，不能用塑料瓶，因塑料瓶对有机氯农药测定有严重影响。,4电子捕获检测器有放射源，故检测器的出口一定要接 到室外，且每6个月应测试一次有无放射形泄漏。 5电子捕获检测器的操作温度一般为250-300，无论 柱温多么低，检测器的温度均不应低于250，否则，检 测器很难平衡。,6、食品中有机磷农药残留量的测定 GB/T 5009.20-2003 原理：,果蔬中有机磷残留,提取,有机溶剂,净化,气化,注入GC,浓缩,色谱柱中 分离,FPD 检测,记录色谱峰,比较样品和标准品的色谱峰,外标定量（多用峰高）,仪器与试剂 （一）仪器 1气相色谱仪：附有火焰光度检测器（FPD） 2电动振荡器 3组织捣碎机 4旋转蒸发仪 （二）试剂 1二氯甲烷 2无水硫酸钠：在700灼烧4h后备用。 3中性氧化铝：300活化4h。,4有机磷农药标准贮备液：分别准确称取有机磷农药标 准品敌敌畏、乐果、马拉硫磷、对硫磷、甲拌磷、稻瘟 净、倍硫磷、杀螟硫磷及虫螨磷各10.0mg，用苯（或三 氯甲烷）溶解并稀释至100mL，放在冰箱中保存。 5有机磷农药标准使用液：临用时用二氯甲烷稀释为使 用液，使其浓度为敌敌畏、乐果、马拉硫磷、对硫磷、 甲拌磷每毫升各相当于1.0g，稻瘟净、倍硫磷、杀螟硫 磷及虫螨磷每毫升各相当于2.0g。,样品处理,不同种类样品，处理方法有所不同。,实验步骤 （一）样品处理 1蔬菜：取适量蔬菜擦净,去掉不可食部分后称取蔬菜试样，将蔬菜切碎混匀。称取10.0g混匀的试样，置于250mL具塞锥形瓶中，加30g100g无水硫酸钠脱水（根据蔬菜含水量），剧烈振摇后如有固体硫酸钠存在，说明所加无水硫酸钠已够。加0.2g0.8g活性炭脱色（根据蔬菜色素含量）。加70mL二氯甲烷，在振荡器上振摇0.5h，经滤纸过滤。量取35mL滤液，在通风柜中室温下自然挥发至近干，用二氯甲烷少量多次研洗残渣，移入10mL具塞刻度试管中，并定容至2mL，备用。,2谷物：脱壳、磨粉、过20目筛、混匀。称取10g置于 具塞锥形瓶中，加入0.5g中性氧化铝（脱油）（小麦、 玉米再加0.2g活性炭）及20mL二氯甲烷，振摇0.5h， 过滤，滤液直接进样。若农药残留过低，则加30mL二氯 甲烷，振摇过滤，量取15mL滤液浓缩，并定容至2mL进 样。,（二）色谱条件 1色谱柱：玻璃柱，内径3mm，长1.5m2.0m。 担体：60目80目美国Chromosorb W AW DMCS（酸洗二甲基二氯硅烷化白色担体） （1）分离测定敌敌畏、乐果、马拉硫磷和对硫磷的色谱柱 2.5SE30（甲基硅橡胶，极弱极性）和3QF1（三氟丙基甲基聚硅氧烷，中等极性）混合固定液 1.5OV17和2QF1混合固定液,（2）分离测定甲拌磷、稻瘟净、倍硫磷、杀螟硫磷及虫 螨磷的色谱柱 3PEGA（聚乙二醇己二酸酯，较强极性 ）和 5QF1混合固定液 2NPGA（己二酸新戊二醇聚酯，中等极性 ）和 3QF1混合固定液 2气流速度：载气为氮气80mL/min；空气50mL/min； 氢气180mL/min（根据仪器选择各自的最佳比例条件）。 3温度：进样口220；检测器240；柱温180， 但测定敌敌畏（其稳定性差）为130。,（三）测定 将有机磷农药标准使用液2L5L分别注入气相色谱仪中，可测得不同浓度有机磷标准溶液的峰高，分别绘制有机磷农药标准曲线。同时取试样溶液2L5L注入气相色谱仪中，测得峰高，从标准曲线图中查出相应的含量。,说明：国际上多用乙腈作为有机磷农药的提取剂及分配净化试剂，但其毒性较大，且较贵。,7、蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类 农药残留量的快速检测 GB/T 5009.199-2003 方法：速测卡法（纸片法） 实验原理： 胆碱脂酶可催化靛酚乙酸脂（红色）水解为乙酸与靛酚（蓝色），有机磷或氨基甲酸脂类农药对胆碱脂酶有抑制作用，使催化、水解、变色的过程发生改变，由此可判断出样品中是否有高剂量有机磷或氨基甲酸脂类农药的存在。,实验试剂： 1、固化有胆碱脂酶和靛酚乙酸脂试纸卡片（速测卡）； 2、pH 7.5 磷酸盐缓冲液：分别称取15.0g磷酸氢二钠Na2HPO412H2O与1.59g无水磷酸二氢钾KH2PO4，用500 mL蒸馏水溶解。,实验步骤： 1、整体测定法 （1）选取具有代表性的蔬菜样品，擦去表面泥土，剪成 1cm左右方形碎片,取5g放入带盖瓶中，加入10 mL缓冲 溶液，振摇50次，静置2min以上. （2）取一片速测卡，用白色药片沾取提取液，放置 10min以上进行预反应，有条件时在37恒温装置中放 置10min。预反应后的药片表面必须保持湿润。 （3）将速测卡对折，用手捏3min或用恒温装置恒温 3min，使红色药片与白色药片叠合发生反应。 注意：每批测定应设一个缓冲液的空白对照卡。,2、表面测定法（粗筛法） （1）擦去蔬菜表面泥土，滴23滴缓冲液在蔬菜表面， 用另一片蔬菜在滴液处轻轻摩擦。 （2）取一片速测卡，将蔬菜上的液滴滴在白色药片上。 （3）放置10 min以上进行预反应，有条件时在37 恒 温装置中放置10 min。预反