食品检测方法和标准a

1、食品分析与检验技术天津当代职业技术学院生化系主讲教师：食品检测方法和标准a第1页食品矿物质测定食品检测方法和标准a第2页第一节 概述食物中各种元素对人体来说，分为 必需元素非必需元素有毒元素食品检测方法和标准a第3页 人体内矿物质大约占人体重量 6%，其中包含常量元素、微量元素、有毒元素。一常量元素：K、Na、Ca、Mg、P二微量元素： 在肌体中起作用浓度以ppm、ppb计。是人体必需、但过量又会中毒元素，现有14种。 Fe是人体血液形成不可少，缺铁性贫血就是因缺乏铁，而多了得“血色病”。食品检测方法和标准a第4页 Zn影响人消化与代谢，缺Zn味觉减退，出现厌食，发育不良等，过多会得胃肠炎。（

2、取头发进行测定可知人体内Zn含量情况）。8月调查：北京、广州等城市儿童低锌率44 %，而山区儿童仅为32.4 %（低于正常值）1微量元素功效形式、化学价态、化学形势非常主要。 例：铬+6价毒性大，+3价对人体有益 无机锗毒性大，有机锗毒性小。食品检测方法和标准a第5页三有毒元素：1. 当前未发觉对人体有生理功效、且人体耐受力极小、进入体内量稍大就中毒元素。如Hg、Cd、Pb、As、Sn、Cu、Cr等，这些元素在体内不易排出，有积蓄性，半衰期都很长。 例： 甲基汞：在体内半衰期为70天 铅：在体内半衰期为1460天。 在骨骼中为 镉在体内半衰期为1631年。食品检测方法和标准a第6页2微量元素与

3、有毒元素合称限量元素。3. 这些物质进入人体渠道有：水源、土壤、环境、原料、辅料、添加剂、农药、化肥使用、加工、制造、运输等带入；容器本身不纯，金属带入铅、锌；罐头中酸性锡溶出；铜器带入过量铜；另外，还有呼吸、皮肤。 日本前几年流行含金食物，内含银、铜等杂质。饮水、食品、茶叶、烟草、化装品等都可能被污染，环境污染已成为世界问题。食品检测方法和标准a第7页4.我国食品卫生法对食品中有害元素含量要求，表131，表122为生活饮用水卫生标准（GB574985）。 联合国粮食卫生组织与世界卫生组织对有些限量元素许多比中国要求量大。食品检测方法和标准a第8页13食品检测方法和标准a第9页食品检测方法和标

4、准a第10页5食品中限量元素检测方法主要有：(1)原子吸收分光光度法：选择性好、灵敏度高、 简便、快速、可同时测定多中元素。(2)比色法：设备简单、价廉、灵敏度可满足要求。食品检测方法和标准a第11页 (3)另外还有极谱法、离子选择电极法和荧光分 光光度法。（极谱法光学分析一个，让电流经过溶液，然后增加电压，由电流改变情况来进行定量、定性分析。如：小型极谱仪，可用来自动监测自来水中限量元素含量，试验操作全都自动化，每隔12min统计一次水样中Cu、Pb、Cd、Zn含量。食品检测方法和标准a第12页第二节元素提取与分离 以上这些元素都以金属有机化合物形式存在于食品中，要测定这些元素先要做两件事：

5、 1.用灰化法和湿化法先将有机物质破坏掉，释放出被测元素。以不丢失要测成份为标准。 2.破坏掉有机物后样液中，多数情况下是待测元素浓度很低，另外还有其它元素干扰，所以要浓缩和除去干扰。食品检测方法和标准a第13页 浓缩与分离处理方法与后边测定方法相关。例：比色法测定， 用适当金属螯合剂在一定条件下与被测金属离子生成金属螯合物，然后用有机溶剂进行液液萃取，使金属螯合物进入有机相从而到达分离与浓缩。原子吸收分光光度法， 测痕量元素则用离子交换法分离、提纯金属离子或除去干扰离子。食品检测方法和标准a第14页一、螯合萃取原理1. 样品溶液： 金属离子+螯合剂=金属螯合物（金属螯合物溶于有机溶剂，假如有

6、色可进行比色测定） 有机相 水+其它组成 水相 2. 此法为液液溶剂萃取法。 优点：较高灵敏度，选择性，分离效果好，设 备简单，操作快速。 缺点：工作量较大，耗用试剂，溶剂较高，有 易挥发，易燃，有毒等。 食品检测方法和标准a第15页（一）螯合反应与亲水性 金属离子在未成螯合物之前，受水分子极性作用，以水合离子形式存在，为亲水性，难溶于有机溶剂，故不好直接用有机溶剂萃取。 选择适当金属螯合剂可将金属离子变为疏水性金属螯合物，然后再萃取。 物质能否有亲水性，主要看其是否能与水子形成氢键。食品检测方法和标准a第16页（二）萃取分离基本原理1. 分配系数 PD、KD 萃取时，有两相互不相溶，一相为水

7、相，一相为有机相，物质A 在两相中存在量不一样。在一定温度下，分配到达平衡。A在两相中活度比不再变，即PD，KD为常数。PDA = A有/A水 浓度很低时，用浓度代替活度 KD = A有 / A水 食品检测方法和标准a第17页2.分配比 D = C有 / C水 C有：溶质在有机相中聚合、络合等总浓度 C水：溶质在水相中聚合、络合、水解总浓度3.萃取百分率 E：表示萃取完全程度E =（被萃取物在有机相中总量 / 被萃取物总量） 100%食品检测方法和标准a第18页（三）萃取平衡与条件一、惯用螯合剂 实际应用，当前已达100各种， 食品分析中惯用：双硫腙（HDZ）、二乙基二硫代甲酸钠（NaDDTC

8、）、丁二酮肟、铜铁试剂 CuP （N亚硝基苯胲铵） 这些螯合剂与金属离子生成金属螯合物，相当稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，许多带有颜色可直接比色。 食品检测方法和标准a第19页2.金属螯合物萃取平衡 用有机溶剂萃取金属螯合物，金属在有机相和水相中分配比与许多原因相关，当其它原因固定下来以后，金属分配率与pH相关。食品检测方法和标准a第20页3、影响分配比值几个原因：（1）螯合剂影响：螯合剂与金属离子生成螯合物越稳定，萃取效率就越高。（2）pH影响：pH 越高，有利于萃取，但金属离子可能发生水解反应。要正确控制溶液酸度,对萃取有利，还可提升螯合剂对金属离子选择性。 例：Zn2+最适宜pH为6.

9、510.食品检测方法和标准a第21页食品检测方法和标准a第22页(3)萃取溶剂选择： 溶剂是否有利于萃取分离主要取决于它们物理性质和化学性质。 普通尽可能采取惰性溶剂，防止产生副反应。依据螯合物结构，由相同相溶原理来选：含烷基螯合物选卤代烃（CCl4、CHCl3等），含芳香基螯合物选芳香烃（苯、甲苯等）;溶剂相对密度与溶液差异要大、粘度小;无毒。无特殊气体、挥发性较小。食品检测方法和标准a第23页 4.干扰离子消除 一个螯合剂往往同时和几个金属离子形成螯合物，控制条件可有选择地只萃取一个离子或连续萃取几个离子，使之相互分离。 控制酸度: 控制溶液pH值 使用掩蔽剂 例.KCN 可掩蔽 Zn2+

10、、Cu2+;柠檬酸铵可掩蔽 Ca2+、Mg2+、AL3+、Fe3+; EDTA能够掩蔽除 Hg2+、Au2+ 以外许多金属离子。食品检测方法和标准a第24页 掩蔽剂使用与溶液pH相关 例.碱性液+氰化物 掩蔽 Pb、Sn2+、Ti、Bi 弱酸性液+氰化物 掩蔽 Pb、Hg、Ag、Cu食品检测方法和标准a第25页3.几个重金属离子含量测定重金属 比重d 5 金属 一、双硫腙比色法测 Pb、Zn、Cd、Hg含量 （一）双硫腙性质 名称、结构式、性质 腙 羰基 + 肼（NH2NH2） （二）双硫腙与金属离子反应 在酸性溶液中并有过量双硫腙存在时生成单取代双硫腙盐，即1个双硫腙分子中有1个H原子被金属

11、离子所取代，二价金属离子则同时与2个双硫腙分子反应。食品检测方法和标准a第26页在碱性溶液中或双硫腙量不足时、生成二代（双取代）双硫腙盐，即1个双硫腙分子中有个H原子同时被金属离子所取代。双硫腙盐萃取性能，主要决定于水相中pH值和双硫腙试剂浓度。应用实例一些金属离子有氧化双硫腙性质，在水溶液中加入盐酸羟胺，可阻止氧化作用。（三） 双硫腙酌三氯甲烷或四氯化碳溶液，在光作用或高温下很快氧化成为黄色化合物。故应置冰箱保留。食品检测方法和标准a第27页(四)双硫腙比色法测定食品中铅、锌、镉、汞含量 1.铅测定（Pb ） 铅用于选矿、冶炼、电镀等工业，制四乙基铅加到汽油中，提升辛烷值，提升“号”，增加抗

12、爆震能力。但因为环境污染，现国家已禁用。改用无水乙醇汽油。反应缶涂有铅涂层、陶瓷、搪瓷釉药。 食品缶头马口铁焊锡中铅含量达4060%，有时会溶于食品中形成污染。会引发中毒。含铅“松花蛋”。食品检测方法和标准a第28页离地面1m处空气铅浓度是1.5m处16倍，儿童受害，8月调查北京、广州城市儿童铅高率达80%左右。验头发。铅能与许多有机试剂生成带有颜色化合物，惯用来比色测定还是双硫腙。（1）双硫腙法 原理：在碱性（pH值在9左右）溶剂中，Pb2+ 双硫腙形成红色络合物，溶于氯仿或CCl4中，红色深浅与铅离子浓度成正比，比色测定。 测定前要加盐酸羟胺、氰化钾、柠檬酸铵来掩蔽铁、铜、锡、镉等离子。

13、食品检测方法和标准a第29页测定步骤：（1）用铅标准溶液（1ug/ml）标定双硫腙溶液，铅标准溶液：用HNO3来溶解Pb(NO3).双硫腙溶液：0.001%（溶于CCl4 ）。 （2）测定样品：粉碎、消化、定容（用蒸馏水）、测定，再依据所用双硫腙量计算样品中铅含量。注意： 双硫腙法用氰化钾作掩蔽剂，不要任意增加浓度和用量以免干扰铅测定。食品检测方法和标准a第30页氰化钾，剧毒，不能用手接触，必须在溶液调至碱性再加入。废氰化钾溶液应加NaOH和FeSO4(亚铁)，使其变成亚铁氰化钾再倒掉。假如样品中含Ca、Mg磷酸盐时，不要加柠檬酸铵，防止生成沉淀带走使铅损失。样品中含锡量150mg时，要设法让

14、其变成溴化锡，而蒸发除去，以免产生偏锡酸而使铅丢失。测铅要用硬质玻璃皿，提前用1-10% HNO3浸泡，再用水冲洗洁净。食品检测方法和标准a第31页（2）原子吸收分光光度法 这是国家标准中第一方法。 灵敏度高，可用来测定含量 0.01% 痕量铅。食品检测方法和标准a第32页 GB/T 5009.12 食品中铅铅测定1.石墨炉原子吸收光谱法2.氢化物原子荧光光谱法3.火焰原子吸收光谱法4.二硫腙比色法5.单扫描极谱法食品检测方法和标准a第33页2、锌测定（Zn）GB 5009.14 锌用在电镀、造纸、机械和自来水制造等工业中应用，镀锌厂废水，采取镀锌铁容器包装食品，尤其是酸性饮料，易沾有锌。 金

15、属锌本身无害。 锌化合物可引发急性肠炎、肾损害，尤其是氯化锌3-5g可造成死亡。（1）双硫腙比色法用二硫腙分别提取2次用二硫腙提取1次食品检测方法和标准a第34页原理：在pH 4.5-5.0,锌离子与双硫腙生成红色络合物，此络合物溶于CCl4 ，其它金属离子靠加入硫代硫酸钠、盐酸羟胺溶液和pH值控制。仪器：分光光度计 520nm处测定吸光度要领：（1）锌标准曲线重现性差，平行作1-2份标准锌，以进行校正;（2）硫代硫酸钠不能任意增加，因为它也是络合物。食品检测方法和标准a第35页（3）本法灵敏度较高，必须严格控制pH值，同时所用水应为无锌水，经阴、阳离子交换树脂纯化。器皿也先用硝酸溶液洗涤，然

16、后再用无离子水冲洗洁净。2.原子吸收分光光度法 国家标准中第一法 样品处理后，导入原子吸收分光光度计中，原子化后，吸收213.8 nm共振线，其吸收量与Zn量成正比。 锌标准溶液：精称金属锌（99.99%），溶于HCl中。食品检测方法和标准a第36页3、镉测定（Cd) GB 5009.15 镉用于治金、电镀、颜料、原子工业、农药等，生活用水，因使用镀锌、塑料管中镉污染经消化道、呼吸道进入人体，损害人肾、肝，易引发“骨痛病”。 书中介绍测定方法不是标准方法。国家标准有四种方法：第一法：石墨炉原子吸收光谱法 原理：酸性溶液中，镉离子与碘离子形成络合物，并经4-甲基戊酮2萃取分离，导入原子吸收仪中，

17、原子化后，吸收228.8nm共振线，与标准系列比较定量。镉标准溶液：用金属镉溶于HCl中加 HNO3+H2O稀释。食品检测方法和标准a第37页第二法：原子吸收分光光度法 （碘化钾4-甲基戊酮2 法） （双硫腙乙酸乙酯法）原理：样品经消化处理后，在pH6左右溶液中，镉离子与双硫腙形成络合物，并经碘化钾4-甲基戊酮2或乙酸乙酯萃取分离，导入原子吸收仪中。第三法：比色法第四法：原子荧光法食品检测方法和标准a第38页4、汞测定 汞多用于电气仪器及设备、电解食盐、农药等等。工业自动化越发展，汞用量越大，环境污染就越严重。污染严重日本、瑞典40ug/人 天摄入，其它国家10 ug/人天，FAO/WHO要求

18、34 ug/人天，中国食品汞允许量（mg/kg） 粮食 0.02 禽肉蛋 0.05 水产 0.3 牛乳 0.01蔬菜水果 0.01 植物油 0.05食品检测方法和标准a第39页汞挥发性强，气态汞被人呼吸进入肺部，大部分进入红血球中；进入消化道；接触或皮肤吸收进入体内。汞对中枢神经损害，汞蒸汽中毒：兴奋亢进、易怒、健忘失眠。汞急性中毒：恶心、呕吐、腹痛、肾损害、死亡。有机汞毒性更强，尤其是甲基汞:使人感官失调、视野缩小、头发损伤、各机群间共济失调。食品检测方法和标准a第40页 （1）比色法：（1 mg/kg）原理：双硫腙氯仿溶液与样品中汞离子在酸性条件下生成双硫腙汞，在氯仿溶液中呈橙黄色，颜色深

19、浅与汞离子浓度成正比。主要仪器：消化装置,721型分光光度计（2）测汞仪法（1 mg/kg）又叫冷离子吸收 法现有590型测汞仪。（3）甲基汞测定：1、薄层层析分离 ;2、气相色谱法.食品检测方法和标准a第41页汞若洒在地上，应马上用吸尘器或用洗耳球吸除洁净，或用脱汞剂去除。（1）硫磺粉（2）20%FeCl2溶液（3）矿物油+含有粉末硫、碘水乳浊液（4）盐酸酸化10%KMnO4溶液。食品检测方法和标准a第42页GB 5009.17总汞及有机汞测定 1. 氢化物原子荧光光谱法 （双道原子荧光光度计） 2. 冷原子吸收光谱法 3. 二硫腙比色法压力消解法其它消化法食品检测方法和标准a第43页二、其

20、它比色法测定锡、铜、铬含量选取比双硫腙专用性更强螯合剂进行测定。（一）锡测定 除了工业污染外，罐头食品中镀锡马口铁有时被内容物侵蚀，产生了溶锡现象，还有因焊锡涂布不牢而溶锡，有机锡毒性很大，如锡化氢。1.苯芴酮比色法 样品消化后，在酸性介质中，4价锡离子与苯芴酮生成橙红色胶体颗粒络合物，在动物胶存在下不聚集，可比色定量。加抗坏血酸、酒石酸作掩蔽剂，排除铁离子干扰。食品检测方法和标准a第44页仪器：分光光度计 490 nm处测吸光度注意：天冷时，因为显色反应很慢，标准和样品分析溶液加入显色剂后，可在37恒温箱放置30分钟，再比色。另外还有：1、栎精比色法（又叫栎皮黄素，一个天然染料）2、二硫酚法

21、3、碘法 4、原子吸收分光光度法 灵敏度约为1ppm.。食品检测方法和标准a第45页GB 5009.16食品中锡测定 1. 氢化物原子荧光光谱法 （双道原子荧光光度计） 2. 苯芴酮比色法食品检测方法和标准a第46页（二）铜测定 GB 5009.13-第一法是原子吸收光谱法 铜在工业广泛应用，铜化合物作为杀虫剂、杀菌剂和消毒剂等。食品加工中因为使用铜器而易于受污染，铜是人体所必须微量元素，但过量在人体积累中毒可引发肝肾障碍，甚至死亡。经“食物链”进入人体。 书中介绍：二乙胺基二硫代甲酸钠比色法，惯用方法，可检出2.5 ppm。食品检测方法和标准a第47页（三）铬测定 GB 5009.1585

22、铬用于印染、电镀、制革工业中。主要是6价铬对人体造成危害。测定方法：1.二苯碳酰二肼比色法：二苯碳酰二肼（二苯胺基脲、二苯卡巴脲、二苯 偕肼） C6H5NH-NH C=O C6H5NH-NH食品检测方法和标准a第48页原理：在消化液中加KMnO4，将铬氧化成铬酸，在酸性溶液中，铬酸变为重铬酸，再遇二苯胺基脲，溶液由黄色变为紫色。注意：1) 用重铬酸钾溶于水制标准样液。2) 二苯碳酸二肼用丙酮溶解，不稳定，临用时配置。3) 此法测出是6价铬与3价Cr总量。4)所用仪器不能用重铬酸钾洗液洗涤。要排除铁干扰，可用铜铁试剂处理（二乙基硫代氨甲酸钠）2.铬及原子吸收光谱测定食品检测方法和标准a第49页三

23、、原子吸收分光光度法 测定限量元素含量 原子吸收分光光度法是利用原子吸收分光光度计来测定限量元素。原子吸收光谱分析仪器包含四大部分 光源 原子化系统 分光系统 检测系统 食品检测方法和标准a第50页 火焰原子化法原子化法 无火焰原子化法 石墨炉法 冷原子化法空心阴极灯火焰棱镜光电管食品检测方法和标准a第51页原理 ：1.火焰式仪器内有燃烧火焰，提供一定能量让含有限量元素溶液雾化后，经过火焰取得能量，热离解为原子状态就可吸收特定波长光，由基态激发态，不一样原子所吸收波长不一样，如测Cu就要将仪器换上Cu空心阴极灯，让其发射出Cu特定波长光，依据其吸收多少来定量。（与标准曲线比较）食品检测方法和标

24、准a第52页2.无火焰原子化法 石墨炉法：让样品溶液在石墨管小空间内完成干燥、灰化、原子化三步，仪器提供高温，原子再去吸收特定波长光。灵敏度比火焰原子化法高。 冷原子化法：让溶液进行化学反应，使元素为原子态，再喷 入原子吸收分光光度计测定。食品检测方法和标准a第53页原子吸收分光光度法特点：优点：灵敏度高，应用广，选择性好，抗干扰性 强，适于元素痕量分析。缺点：要连续测不一样元素，就要屡次换不一样阴极灯。食品检测方法和标准a第54页 等离子体由正离子、游离电子组成物体，是物质高温电离状态，不带电，导电性很强，电流经过时，产生百万度高温。 等离子状态：是物质存在一个形态。高温、强大紫外线、X射线

25、和丙种射线等都能使气态物质变成等离子态。食品检测方法和标准a第55页食品检测方法和标准a第56页4、砷、硒、氟测定一、砷测定 GB5009.11 砷广泛存在于自然界，几乎在人类全部食品中都有，各种食品及饮水中允许含量，各国都有要求。 中国原粮0.7 mg/kg ； 日本原粮1 mg/kg 书中介绍两种方法为 GB5009.1185 中食品总砷测定方法.食品检测方法和标准a第57页（一）银盐法1、原理：样品消化后，让所含5价砷ASH3，再与二乙氨基二硫代甲酸银作用，在有机碱（三乙醇胺）存在下，生成棕红色胶态银，进行比色测定。在生成AsH3过程中，有H2S，会干扰测定，可用浸泡过醋酸铅棉花来排除H

26、2S干扰。食品检测方法和标准a第58页2、 仪器：左边为AsH3发生器，里边放:样品消化液、HCl、KI、 SnCl2,Zn粒。横管中有Pb(AC)2吸收H2S。右边为AgDDC吸收管。食品检测方法和标准a第59页（二）、砷斑法（古蔡氏法）1、原理：样品经消化后，以碘化钾、氯化亚锡将高价砷还原为三价砷，然后与锌粒和酸产生新生态氢生成砷化氢，再与溴化汞试纸生成黄色至橙色色斑，与标准砷斑比较定量。食品检测方法和标准a第60页讨论 (1)H2S对本法有干扰，遇溴化汞试纸亦会产生色斑。乙酸铅棉花应松紧适当，能顺利透过气体又能除尽H2S 。 (2)锑、磷等都能使溴化汞试纸显色，判别方法是采取氨蒸熏黄色斑，假如失变黑再褪去为砷，不变时为磷，变黑时为锑。 (3)同一批测定用溴化汞试纸纸质必须一致，不然因疏密不一样而影响色斑深度。制作时应防止手接触到纸，晾干后贮于棕色试剂瓶内。加：AS2O3剧毒，AsH3及HgBr2极毒，要在通风橱内进行，试验后妥善处理。食品检测方法和标准a第61页二、硒测定 硒化氢，H2Se是无色