《食品安全调研分析报告（7500字）》

食品安全调研分析报告市售果蔬、月饼中重金属含量分析1前言 11.1果蔬和月饼目前在国内的安全关注情况 11.2食品中重金属元素的检测方法 11.2.1比色法 11.2.2紫外-可见分光光度法 11.2.3原子光谱法 21.2.4其他方法 21.3研究意义 32试验材料和设备 32.1材料与试剂 32.2仪器与设备 42.3方法 42.3.1标准曲线 42.3.2实验操作要点 43结果与分析 73.1月饼样品中Pb，Cd的测定结果 73.2.1不同部位中同种元素含量比较 93.2.2不同元素的含量比较 93.3不同等级蔬菜中Pb、Cd的测定结果 103.4不同产地土豆中Pb、Cd的测定结果 123.5铅、镉回收率 13结论 15致谢 17参考文献 171前言1.1果蔬和月饼目前在国内的安全关注情况近年来水果蔬菜中重金属元素含量超标常有报道，随着工业的迅速发展而导致环境的污染，工业生产中产生的废气废渣废水中含有重金属元素不可避免的流入土壤中，渗透到地表水，生态污染已经成为一种常态了，如今的田地已经不再洁净；化肥农药中也含有微量的重金属元素，土壤和水体已经被重金属严重污染，它们会通过土壤进入到植物中，影响植物的生长及产量，最终通过食物链进入我们的人体，从而影响了我们的健康。在中国的传统节气中，中秋佳节送好礼中，月饼是不可少的礼品之一，在这佳节期间，我们所关注的月饼安全，而月饼中就有可能含有重金属元素铅，而铅在人体中过量会导致身体出现疾病，重者中毒身亡。而我国多种重金属含量的同时快速检测技术还能不完善。随着百姓生活质量的提升，生活追求的高质量，我们的三餐的由只求温饱到现在的营养均衡，从最进几年来农家农场的兴起看出，人们更注重有机果蔬，更关心果蔬是否被污染，而我们现在的三餐也缺少不了蔬菜的影子，它与我们日常的生活息息相关。而铅，镉都是不能被土壤降解的高危险的毒性元素，他们都是在环境中广泛存在的积蓄性金属危害物。况且人体长期接触低剂量的铅，会影响人体的健康，主要表现为神经衰弱，消化不良，贫血和多发性神经炎等疾病；儿童中铅中毒主要表现为智力发育和生长方面受损并且会通过食物链富集到人体体内，进入体内与蛋白质结合，从而影响了其他元素的吸收。1.2食品中重金属元素的检测方法1.2.1比色法比色法主要指食品检测人员利用相应试纸和化学试剂，对需要检测食品重金属化学检测的检测方法。工作人员将试纸与食物接触后，将试纸颜色变化结果与相关标准反映色卡对比，验证食物重金属是否超标。此种检测方法的主要优点是操作简便、成本低廉，而这一检验方法的主要缺陷是不能对所有重金属都能检验，存在着一定的局限性，检测结果不够精确标准。1.2.2紫外-可见分光光度法此种食品重金属检验法主要通过重金属元素与试剂反应显色在紫外光下有吸收这一原理来对食品中的重金属含量测定。作为现阶段食品检测中应用最为广泛的一种检测方法。紫外可见分光光度法主要优势是操作方法简单，比较适合在实验室应用，然而这种食品重金属检测方法的主要缺点是：一些特定显色剂很难及时获得，并且造价较高，最终检测结果具有较高的出限率。1.2.3原子光谱法（1）原子吸收光谱法。作为一种发展与使用技术较为成熟的重金属检测方法，利用原子吸收光谱法对食品的重金属含量检测时，并不需要复杂的步骤，并且检测时间短，效率高。这种重金属检测法十分适合由重金属组成的高浓度元素检测，不仅测出结果准确，而且处理方法十分简便。然而对那些具有耐高温性能的重金属检测时，此种方法不适合使用，检测结果存在较大误差。（2）原子发射光谱法。此种食品重金属检测方法的主要优点是灵敏度高、选择性好、线性范围较宽，能同时对多种重金属元素分析检测，尤其是电感耦合等离子体一原子发射光谱法灵敏度更高。（3）原子荧光光谱法。此种食品重金属检测方法主要通过对待测重金属元素的原子蒸气在辐射能激发下产生荧光强度测量，对待测重金属元素的含量测定的一种方法。这种测量方法的主要优势为灵敏度高、基体的抗干扰能力强，主要缺点为应用范围较为狭窄，在散射光较为严重时，最终测定结果会受到较大干扰。（4）电感耦合等离子体质谱法。电感耦合等离子体质谱法是以电感耦合等离子体为离子化源的质谱分析法。此种检测方法几乎可以分析检测所有重金属元素，并且检测灵敏度、检出限与检测范围良好。然而此种重金属检测方法需要花费高昂的资金成本，因此在食品重金属检测中难以普及。1.2.4其他方法对于重金属元素的检测，还有相应的化学方法和生物方法。目前，常用的化学方法是毛细管电泳分析法，这种方法的分析效率比较高，可以实现多种重金属元素同时测定，在化妆品和食品方面的重金属含量检测应用最广，成本比较低廉，具有很大的发展潜力。还有一种化学方法是高效液相色谱法，是目前应用最为广泛的方法，分析的速度快，重复性也比较好，可以实现多种重金属元素的同时测定，但是这种方法的成本比较高，在没有更好的方法的形势下，也只能被迫接受这个成本。除了物理化学的方法就是生物方法，目前我国主要通过在食品中添加与重金属元素进行催化反应的生物酶，通过一定的传感器将重金属元素的含量表示出来。这种方法操作简单，灵敏度也比较高，在一些食品检测部门使用。1.3研究意义本文主要以某市市场上的果蔬及月饼为原料，通过测定果蔬中和月饼中有害金属元素的含量。水果蔬菜主要以镉，铬和铅为考察指标，月饼以铅为考察指标。分析果蔬中和月饼中有害金属元素的含量，制作出含量分析表格，筛选出含有害金属元素相对较少的的果蔬及月饼种类，从而给我们需要购买时一个相对照，以及给务农者施肥时不要过量施太多含有有害金属元素的肥料。2试验材料和设备2.1材料与试剂四季豆，洋葱，圆椒，绿豆，香菇，大白菜，马铃薯，生姜和圣女果等样品来自于广西某市的农贸市场。其它材料与试剂见表2.1。表2.1实验材料与试剂Table2.1Experimentalmaterialsandreagents名称规则厂家硝酸AR广东光华化学厂有限公司过氧化氢AR天津市富宇精细化工有限公司磷酸二氢铵铬标准液国家有色金属及电子材料分析测试中心镉标准液国家有色金属及电子材料分析测试中心铅标准液国家有色金属及电子材料分析测试中心水超纯水2.2仪器与设备实验主要仪器与设备见表2.2。表2.2实验仪器与设备Table2.2Experimentalinstrumentandequipment仪器设备名称型号厂家电子天平JJ200常熟市双杰测试仪器厂数显控电热板DB-3A金坛市科析仪器有限公司原子吸收光谱仪ICE-3500ThermoScientific2.3方法2.3.1标准曲线（1）标准曲线的制备分别将铅、镉、镍、铬标准溶液(1000μg/ml)用0.5mol/LHNO3逐级稀释，手动配成铅标准液:0.0ug/L、10ug/L、20ug/L、30ug/L、40ug/L、50.0ug/L;（2）镉标准液:0.0μg/L、0.2ug/L、0.4ug/L、0.6ug/L、0.8ug/L、1.0ug/L;（3）铬标准液:0.0ug/L、10ug/L、20ug/L、30ug/L、40ug/L、50g/L标准系列。按上述选定条件，依次自动测定，样品溶液同标准系列的操作条件进行测定。2.3.2实验操作要点果蔬和月饼的挑选，清洗，粉碎挑选成色较好，新鲜的果蔬，去除杂质物质后洗干净晾干之后，取可食部分粉碎试样放入洁净的塑料袋中存放于冰箱中，要是固体试样，必须粉碎至均匀较小和颗粒，要是水分较多的试样，必须粉碎至匀浆状态，并且标明试样的编号，保存备实验。月饼需要挑选出包装袋完好无损，且无过期的月饼，进行粉碎至均匀的小颗粒，要是需要把月饼皮和肉分开做测定，必须分开保存至洁净的塑料袋存放于冰箱中等候实验。微波消解测定铬、铅元素的微波消解步骤称取试样0.5g（精确到0.001g）放入微波消解罐中，加入10mL的硝酸，加热并且盖好盖子，按照微波消解的步骤进行消解样品，等候消解罐中的试样变澄清，无色后，取出消解罐冷却后，放到150℃左右的电热板进行赶酸至1mL左右。等消化管中的消化液冷却后，用蒸馏水定容至刻度线50mL，混合均匀备用。同时做试样空白实验。测定镉元素的微波消解步骤称取试样0.5g（精确到0.001g）放入微波消解罐中，加入10mL的硝酸和适量的过氧化氢，可以按照微波仪器型号进行调节到最佳的消解条件，消解完毕后，等待消化管中的消解液冷却后，消解液呈现无色或者淡黄色状态即可，然后放入电热板中加热赶酸至1mL左右，等消化液冷却后，并用1%的硝酸定容至刻度线50处，并混合均匀后待备用。同时做试样空白实验。标准曲线的制作铬，镉系列的标准曲线的测定将标准曲线工作液按照浓度由低到高的顺序放入石墨炉中，放入的量不可太少，也不可溢出工作液，将分为6个标准系列的标准溶液，测定其吸光度的值，以标准曲线的标准液的浓度为横坐标，对应的吸光度值为纵坐标。绘制标准曲线并求出吸光值与浓度的线性回归方程。铅系列的标准曲线的测定按照浓度由低到高的顺序同时放铅标准系列溶液和磷酸二氢胺-硝酸钯溶液至石墨炉中，放入的量不可太少，也不可溢出工作液，将分为6个标准系列的标准溶液，原子化后，测定其对应吸光度的值，以标准曲线的标准液的浓度为横坐标，对应的吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线并求出吸光值与浓度的线性回归方程。试样溶液的测定分别在与试样的标准溶液的等同测定条件下，将空白溶液、试样溶液与磷酸二氢铵-硝酸钯溶液同时分别注入石墨炉中，原子化后，测定其对应的吸光值，同时与标准系列溶液定量，做两组平行式样。分别在与试样的标准溶液的等同测定条件下，将空白溶液、试样溶液同时分别注入石墨炉中，不可放太满，也不可溢出，最好离瓶口1厘米处最好，原子化后，测定其对应的吸光值，同时与标准系列溶液定量，做两组平行实验。代入标准系列的线性回归方程中求出样品消化液中镉铬的含量。若测定结果超出标准曲线的范围，使用硝酸溶液稀释后再测定。表2.3微波消解系统设定参数程序标准溶液浓度Pb铅01020304050Cr铬01020304050Cd镉00.20.40.60.81.0标准曲线如下：表2.4标准溶液浓度项目标准溶液浓度月饼铅01020304050Pb铅01020304050Cr铬01020304050Cd镉00.20.40.60.81.0表2.5铅、镉、铬元素的标准曲线、相关系数及检出限元素回归方程线性范围（μg/L）相关系数检出限标准月饼铅y=0.003x+0.00040~500.999330果蔬Pby=0.0032x+0.0020~500.997355≤0.2GB4935-94果蔬Cry=0.0171x-0.0030~500.999653≤0.5GB14961-94果蔬Cdy=0.043x-0.00040~1.00.995680≤0.03GB15201-943结果与分析3.1月饼样品中Pb，Cd的测定结果表3.1月饼样品中铅的测定结果样品样品编号Abs浓度[ug/mL]饼皮10.0240.2420.0260.2530.0250.2440.0230.2350.0280.27馅料10.0230.2220.0250.2330.0210.2140.0240.2250.0180.19表3.2月饼样品中镉的测定结果样品样品编号Abs浓度[ug/mL]饼皮10.0090.0920.0110.1130.0120.1240.0120.1350.0120.12续表样品样品编号Abs浓度[ug/mL]馅料60.0170.1870.0150.1580.0160.1690.0170.18100.0190.201）铅含量计算先计算饼皮部分。如表3.3所示，去掉离群值0.27ug/mL后，浓度平均值是：（0.24+0.25+0.24+0.23）/4=0.24μg/mL；总铅量是：0.24μg/mL×50mL=12μg；铅的浓度：12μg/50g=0.24μg/g=0.24mg/kg。再计算馅料部分。去掉离群值0.19ug/mL后，浓度平均值是：（0.22+0.23+0.21+0.22）/4=0.22μg/mL；总铅量是：2.2μg/mL×50mL=11μg；铅的浓度：11μg/50g=0.22μg/g=0.22mg/kg。2）镉含量计算先计算饼皮部分。如表3.4所示，去掉离群值0.09ug/mL后，浓度平均值是：（0.11+0.12+0.13+0.12）/4=0.12μg/mL；总镉量是：0.12μg/mL×50mL=6μg；镉的浓度：6μg/50g=0.12μg/g=0.12mg/kg。再计算馅料部分。去掉离群值0.20ug/mL后，平均值是：（0.18+0.15+0.16+0.18）/4=0.17μg/mL；总镉量是：0.17μg/mL×50mL=8.5μg；镉的浓度：8.5μg/50g=0.17μg/g=0.17mg/kg。3.2.1不同部位中同种元素含量比较由实验结果可知：月饼饼皮部分的铅含量是0.24mg/kg，馅料部分是0.22mg/kg，饼皮部分的铅含量较馅料部分高；饼皮部分的镉含量是0.12mg/kg，馅料部分是0.17mg/kg，饼皮部分的镉含量并没有馅料部分高。3.2.2不同元素的含量比较由实验数据结果可知，月饼样品中铅的含量比镉大。根据国家现行标准（GB15201-94）规定，月饼的铅含量应≤0.3mg/kg，镉含量应≤0.05mg/kg。由此可知，月饼样品中的铅并没有超标，而镉的含量已远远超出国家标准，达到了比较严重的污染级别。究其原因，可能存在以下几点：第一、同种蔬菜对不同的重金属的吸收量是不同的；第二、该样品月饼的生产基地镉的含量较高，超过了国家有关蔬菜产生基地土壤的重金属含量标准。镉是炼锌业的副产品，主要用在电池、染料方面或作为塑胶稳定剂，其污染源主要是铅锌矿以及有色金属冶炼、电镀和用镉化合物作原料或触媒的工厂；而铅的主要污染源是汽车和石油燃料的燃烧。可初步推断该月饼制造厂家的原料可能来自于靠近冶金工厂或染料厂等重工业区，而不是在拥挤的公路边。3.3不同等级蔬菜中Pb、Cd的测定结果表3.3不同等级蔬菜中的铅含量样品铅含量测定值（mg/kg）铅含量平均值（mg/kg）RSD(%)结球甘蓝0.3020.2760.1440.2340.294绿豆0.5210.6050.1980.7380.557马铃薯1.421.620.1361.851.60牛角椒4132.162.28茄子0.3720.6350.3780.6920.840青瓜1.571.560.1601.301.80表3.4不同等级蔬菜中的镉含量样品镉含量测定值（mg/kg）镉含量平均值（mg/kg）RSD(%)结球甘蓝0.02240.02200.1410.01870.0248绿豆0.04200.03860.07510.03720.0367马铃薯0.04520.03820.1810.03800.0315牛角椒0.0820.07800.05130.0740.078茄子0.04500.04460.1550.05120.0375青瓜0.1250.1180.2540.0880.140由图3.1和图3.2可知，普通蔬菜中的铅、镉含量都要高于精品蔬菜。究其原因，蔬菜中重金属含量的高低与其生产过程和种植方式有关，尤其是与化肥的施用有着密切关系。精品蔬菜相较于普通蔬菜，对化肥的施用有着严格的控制。从这两张图，还能看出：在这三种蔬菜中，无论是精品还是普通的品质，青菜的铅含量最高，而菠菜的镉含量最高。比较表3.3和表3.4的数据可知：蔬菜中的铅含量要高于镉。根据国家现行标准（GB15201-94）规定，三种蔬菜的铅含量均已超标，只有结球甘蓝中的铅含量未超标。镉含量相对要乐观些：只有牛角椒跟青瓜超标，其他都未超标。3.4不同产地土豆中Pb、Cd的测定结果表3.5不同产地土豆中的铅含量产地铅含量测定值（mg/kg）铅含量平均值（mg/kg）RSD(%)苏州0.7410.6820.08800.6840.621南通0.6860.6210.1290.5310.646上海7021.101.08表3.6不同产地土豆中的镉含量产地镉含量测定值（mg/kg）镉含量平均值（mg/kg）RSD(%)苏州0.2800.2200.2270.1900.190南通0.9601.000.04001.051.01上海0.07680.1010.3960.07470.152图3.1不同产地土豆中的铅含量图3.2不同产地土豆中的镉含量从图3.1和图3.2可知，不同产地土豆的铅含量从高到低的顺序为：上海>苏州>南通。而镉含量从高到低的顺序为：南通>苏州>上海。根据国家现行标准（GB15201-94）规定，这三个产地的土豆铅镉含量均已超标。可见，蔬菜中重金属含量与产地有着很大的关系。究其原因，可能不同产地的空气质量、土壤不一样，从而造成蔬菜中重金属含量不一。3.5铅、镉回收率表3.7铅回收率实验试剂量与结果样品液样品中的铅（mg）铅加入量（mg）测定值（mg）回收率（%）平均回收率（%）白萝卜0.2340109.753402019.596.30.23403028.995.6青菜1.62381011.3297.096.81.62382020.996.61.62383030.796.8鸡毛菜0.2763109.5692.995.50.27632019.696.40.27633029.597.3菠菜0.63521010.498.098.50.63522020.398.50.63523030.499.1土豆0.6820100.68202019.996.30.68203029.495.7由表3.7可知，蔬菜样品的铅加标回收率为95.4%~98.5%。表3.8镉回收率实验试剂量与结果样品液样品中的镉（mg）镉加入量（mg）测定值（mg）回收率（%）平均回收率（%）白萝卜0.1563109.575632019.295.30.15633028.694.7续表样品液样品中的镉（mg）镉加入量（mg）测定值（mg）回收率（%）平均回收率（%）青菜0.0382109.853822019.898.80.03823029.799.0鸡毛菜0.0220109.7897.696.80.02202019.396.50.02203028.996.3菠菜0.0446109.5695.295.00.04462019.094.80.04463028.594.9土豆0.2204109.6594.393.90.22042019.093.80.22043028.393.6由表3.8可知，蔬菜样品的镉加标回收率为93.9%~98.6%。由实验数据结果可知，苏州市售蔬菜的重金属污染还是比较严重的。蔬菜受重金属污染的来源比较复杂，主要是农业土壤受重金属污染间接造成的。造成土壤重金属污染的主要原因是：1.施用污水灌溉和污泥。施用含有重金属的污水和污泥是造成蔬菜重金属残留的一个主要原因；2.施用城市垃圾。目前大多数城市的生活垃圾与工业废弃物还没有完全分开堆放，菜农施用的生活垃圾肥料虽在一定程度上提高了土壤养分，但其中工业废弃物的重金属成分也对土壤构成了影响；3.大气降尘和烟尘。大气的迁移和降尘作用是造成汞大面积污染的一个重要原因。烟尘重金属元素含量较高除造成土壤污染外，烟尘落在蔬菜叶面也可能被叶片组织吸收而累积，排放的汽车尾气，也引起沿交通干线土壤和蔬菜的铅污染；4.农业耕作措施.滥用农药和化肥等，会造成土壤和蔬菜的重金属残留。因此，可以从这些污染来源出发，采取措施，让蔬菜质量得以改善。根据这些污染来源，本人提出以下三点建议：（1）加强环境的保护工作，合理考虑城市蔬菜基地的规划，把蔬菜基地选择在清洁、无“三废”污染的地区；（2）严格控制工业“三废”的排放，控制菜地的污水灌溉和污泥施用；（3）重视固体废弃物及化肥中重金属对蔬菜土壤的污染，严格控制渣肥的施用，多施无害的有机肥料，提高土壤的有机质含量，增强土壤对重金属的吸附力。结论环境污染已成为全球性问题，日益严重。工业生产和石油等化石燃料的不合理使用，使环境中的铅、镉等重金属含量大大增加。这些重金属通过蔬菜的根、叶等组织吸收后在其体内积累、富集。人们食用这些受污染的蔬菜后，重金属会在人体内不断的富集，含量不断提高，到达一定程度后会引发一系列的健康问题。所以说要维系人类的健康，就要监测、控制蔬菜中重金属的含量，一旦发现其重金属超标，就要作相应处理。本实验对月饼和果蔬中的重金属铅、镉、铬的含量进行了测定。铅的加标回收率为95.4%~98.5%，镉的加标回收率为93.9%~98.6%。通过实验数据对比分析，得出以下结论：1.月饼试样中，同一样品的不同部位其重金属含量不同。部分饼皮比馅料含量高。2.不同蔬菜的铅、镉、铬含量不同。蔬菜中的铅含量要高于镉。根据国家现行标准（GB15201-94）规定，三种蔬菜的铅含量均已超标，只有结球甘蓝中的铅含量未超标。镉含量相对要乐观些：只有牛角椒跟青瓜超标，其他都未超标。

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