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1、第七章 食品中有害物质的测定,食品从种植、生长到收获的整个生产过程，以及在储运、加工、销售、烹调到食用的各个中间环节都有可能受到有害物质的污染 ； 1.有害元素:大量废水、废气和废渣的排放 2.农药：大量使用毒性大、残留期长的农药。 3.食品加工方法不当产生的有害物质 4.细菌、霉菌及霉菌毒素污染的食物 5.来自包装材料的有害物质,第一节 食品中农药残留量的测定,食品中农药残留指农药使用后残存于食品中的微量农药，包括农药原味、有毒代谢物、降解物和杂质。 此外，一些农药在环境中相当稳定，残留期长，加上反复使用，在环境中积累增多，通过食物链的作用，富集在动物体内，形成动物性食品中的农药残留。,一、
2、食品中农药残留检验的特点,农药作为对人体有害的物质，在食品中残留的检验是有其特点的。第一，农药不是食品的固有成分，它在食品中的残留含量很低，一般以mg/kg或ug/kg计量。第二, 由于食品样品基底成分复杂，而且其含量水平往往大大高于农药残留的含量，因此在测定时，样品基底物质很容易对测定产生干扰。基于以上的特点。对农药残留分析，无论在样品前处理方面还是在分析技术方面，都提出出了较高的要求。,二、样品前处理,食品中农药残留分析的样品前处理一般包括三个步骤，即提取（separation)、净化（clean-up）和浓缩 (concentration） （一）提取： 提取指通过适当的方法，把待测物从
3、样品基底分离出来并转移至溶液中。 （1）漂洗法：用一种易溶解且只溶解待测农药的溶液漂洗样品。该法操作简单，适合提取未加工果实、蔬菜和谷物等样品中不被组织吸收的农药。当农药进入作物较深组织时，则提取不完全。,（2）捣碎法 将样品和提取溶剂一起放入捣碎器中，在捣碎样品的同时，样品中待测物与溶剂接触并转移至提取溶剂中。 （3）索氏提取法 借助索氏提取器，把样品放入提取筒中，选用合适的溶剂反复抽提。其最大的优点是提取效率高。但是此法所用时间很长，常常需要数小时，甚至达24h，因此在实际样品测定中用得并不多。 （4）加速溶剂萃取法（accelerted solvent extraction,ASE）20
4、世纪末发展起来的一种新颖的样品提取分离技术。将样品置于密闭的萃取室中，在高压条件下加热，用有机溶剂或水来提取待测物，主要用于固体和半固体样品中有机物的分离提取，也可用于金属有机物的分离提取。 加速溶剂萃取法的主要特点在于；萃取效率高，和可靠的经典方法索氏提取法相比较，两者的结果有较好的一致性。萃取时间短，一般3min20min可以完成一个萃取周期。,（二）净化方法,1.柱色谱法：吸附柱原理。该法的优点是净化效果好，但操作麻烦，溶剂的使用量大。 2. 液-液萃取法 根据液-液分配原理进行样品提取液的净化，要求待测物和欲排除的杂质在溶解度方面有足够的差异，选择互不相溶的两相溶剂，必要时可以加入无机
5、盐溶液。通过萃取和反萃取，达到排除杂质的目的。此法简单可靠，是常用的方法。,3.皂化法 食品样品中往往含有大量的脂肪而使测定受到干扰，除去脂肪是食品检验经常要面对的棘手的问题。皂化法的主要目的是除去样品提取液中的脂肪。该法用碱使油脂水解生成溶于水的脂肪酸盐和甘油，而不再溶于弱极性的有机溶剂，达到分离净化的目的。 4.磺化法 其主要目的也是消除脂肪的干扰。脂肪和浓硫酸作用，在分子末端引入磺酸基团，由于磺酸基团的极性很大，使得带有磺酸基团的脂肪分子能够溶解于水和酸溶液，原来存在于有机溶剂中的脂肪分子进人浓硫酸中，达到净化脂防的目的。,5.纸色谱法和薄层色谱法 纸色谱和薄层色谱也可以用来进行样品液的
6、净化处理。把样品液点样于滤纸或薄层板上，展开进行分离。 6.固相萃取法(snld plase extract, SPE)使用商品固相萃取小柱来进行样品液净化浓缩的方法。 7.凝胶渗透色谱法(gel permeation chromatgraphy, GPC)按分子量大小来进行分离净化的样品前处理技术。在净化过程中，随着淋洗液的冲洗，分子量小的物质先进入凝胶颗粒内部的小孔径中，然后游离出来。分子量大的物质则不能进入凝胶颗粒内部的小孔径中，在相对大的孔径里移动，其直接从凝胶颗粒之间的缝隙中流过。最后按分子量大小顺序流出，分子量大的先行流出，分于量小的落在后面，根据需要分段收集便可以排除干扰，达到净
7、化的目的。,（三）浓缩,浓缩指缩小样品处理液的体积。浓缩使将用于分析的溶液体积降到最小，以增加检出率。 1.直接水浴浓缩法 将需要浓缩的样品处理液置于蒸发皿中，加热使溶剂挥发，溶液体积缩小。此方法简单易行，不需要特殊的设备。但是挥发性强。 2.气流吹蒸浓缩法 将需要浓缩的样品处理液置于试管中，用空气或氮气流吹佛液体的表面，带走溶剂分子，溶液的体积减少，达到浓缩的目的。 3.减压蒸馏浓缩法 将需要浓缩的样液置于专门的仪器装置中，抽气降低装置中压力。在低于大气压的条件下，溶剂的沸点降低，挥发加快，再辅以水浴加温，溶剂迅速蒸发。这种浓缩方法速度快，使用温度低，待测物损失小，特别适用于体积大的溶液，以
8、及遇热不稳定或者易挥发损失待测物。,二 有机氯农药残留量的检验,有机氯（organochlorine)农药是一大类含有氯原子的有机杀虫剂，其品种很多，常见的有六六六，滴滴涕，狄氏剂、艾氏剂、氯丹、七氯，五氯酚等。其中以六六六和滴滴涕最有代表性。有机氯农药有广谱、高效，急性毒性低，价格低廉等特点，曾经在全世界范围内大量使用。但是后来发现，这类农药的化学性质稳定，在环境中的残效期长，其半衰期可达数年甚至时十年，给人类生存环境带来深远的影响。有机氯农药进入人体后可以在人体内蓄积，对人类健康产生危害 。,（1）种类 A. 六六六的分子式为C6H6Cl6,化学名称为六氯环己烷、六氯化苯，有8种异构体。其
9、中-HCH含量最高，杀虫作用最强，易溶于甲醇，其余的难溶，可以根据此性质提纯HCH。 B.滴滴涕的分子式为（ClC6H4)2CHCCl3，化学名称为二氯二苯三氯乙烷，根据苯环上氯原子的位置不同可形成6种异构体 ，其中起主要作用的是pp-DDT和op-DDT。在工业食品中，pp-DDT的含量能占到7080。,（2）性质 A. 溶解性：六六六和滴滴涕为白色或淡黄色固体，不溶于水。六六六有霉臭气味。六六六与滴滴涕均为脂溶性化合物，极性小。易溶于丙酮、石油醚、正己烷、乙醚等有机溶剂，易溶于脂肪。 B. 稳定性：对光、热、酸稳定，甚至在浓硫酸中也不分解。对碱不稳定，在碱性溶液中分解，同时释放出氢原子。六
10、六六和滴滴涕为脂溶性有机物，进入人体后，都能蓄积在体内脂肪组织里，主要是皮下和肠系膜，其次是肝、肾脏和血液。经过生物代代谢，也均能产生代谢产物。 C.检测意义：有机氯农药属低毒和中等毒性杀虫剂，主要是对神经系统和肝、肾造成损伤。长期低剂量摄入有机氯农药，可导致慢性中毒，有机氯还可通过胎盘屏障进入胎儿体内，使畸胎率和死胎率增高。,（3）食品中六六六、滴滴涕残留量的测定,1.气相色谱法：原理 试样中六六六、滴滴涕经提取净化后用气相色谱电于捕获检测器测定，与标准对照品比较，以保留时间定性，色谱峰高活峰面积定量。 2.薄层色谱法：原理 样品中六六六和滴滴涕用有机溶剂提取，旋转蒸发器减压浓缩，浓硫酸磺化
11、法净化。薄层点样展开后，喷硝酸印显色剂，经紫外线照射生成棕黑色斑点，与标准比较。,三、有机磷农药残留量的检验,有机磷(organophosphorus)农药是一大类具有磷酸醛结构的有机杀虫剂。这类农药具有高效、广谱的特点，其残效期短，分解快，在体内不蓄积，在一般食品中残留时间短，因而得到广泛的应用。但是这类农药的急性毒性较大，容易引起人畜急性中毒。食物中残留的主要来源是农业生产的使用。 有机磷农药可以抑制胆碱酯酶的活性。体内胆碱酶酯的一个重要的生理功能是，调节体内乙酰胆碱的浓度。乙酰胆碱则是在生物体内神经传导过程中起重要功能的神经介质。乙酰胆碱的体内浓度升高时，会破坏正常的生理机制。,长期使用
12、高含磷洗衣粉当中的磷会直接影响人体对钙的吸收，导致人体缺钙或诱发小儿软骨病；用高含磷洗衣粉洗衣服，皮肤常会有一种烧灼的感觉，就是因为高磷洗衣粉改变了水中的酸碱环境，使其变得更富碱性。衣服当中的残留磷日积月累会对皮肤有刺激影响。 对环境有害,因为洗衣水冲进河流后,那么喜磷的藻类植物大量繁殖以至覆盖河面,令鱼类等水产生物死亡,河流发臭.,常见的有机磷农药及它们的名称和化学结构式：,敌敌畏，dichlorcos,O,O-二甲基-O-(2,2-二氯乙烯基）磷酸酯。 甲拌磷，phorate,O,O-二乙基-S-乙硫基甲基二硫代磷酸酯。 二嗪磷，diazinon,O,O-二乙基-O-（2异丙基4甲基6嘧啶
13、基）硫代磷酸酯。 甲基对硫磷，parathion-methyl,O,O-二甲基-O-对硝基苯基硫代磷酸酯。 乙硫磷，ethion,O,O,O,O-四乙基-S,S-亚甲基双（二硫代磷酸酯）。 稻丰散（氧化喹硫磷），phenthoate,二硫代磷酸-O,O-二甲基-S-（-乙羧基）苄基酯。,有机磷农药的理化性质,1、溶解性：有机磷农药的品种很多，目前大量生产和使用的至少有数十种，它们在水和有机溶剂中的溶解性能各不相同，差异较大。大多数有机磷农药具有中等极性，不溶于水，易溶于丙酮、苯、三氯甲烷，二氯甲烷、乙腈、二甲亚砜等极性有机溶剂。具有脂溶性，能够通过皮肤进入体内。 2、水解性：有机磷农药的性质不
14、稳定, 因为其属于酯类化合物，在碱性条件存易水解生成相应的酸、醇和酚类物质。 3、氧化性：硫代磷酸酯在一定条件下可以被氧化为普通的磷酸酯。比如，由于溴的作用或者在紫外光照射下，硫代磷酸酯中的硫原子被氧原子取代，生成相应的普通磷酸酯。后者对酶的抑制作用更强，毒性更大。,食品中有机磷农药残留量的测定,（一）水果、蔬菜、谷类中有机磷农药的多残留测定 1.原理 样品经处理后，有机磷农药组分经气相色谱柱分离进入火焰光度检测器，在富氢焰上燃烧，以HPO碎片的形式，放射出波长526nm的特性光谱。检测该波长光线的强度，用色谱峰保留时间定性，峰高或峰面积定量。 2.样品处理 水果、蔬菜和谷物样品中加入丙酮水，
15、以捣碎法用组织捣碎机匀浆提取，匀浆液经抽滤，滤液中加人足够的氯化钠固体使溶液处于氯化钠饱和状态。猛烈振摇，静置，丙酮与水相分层。水相用二氯甲烷提取后在旋转蒸发器减压浓缩并定容。 3.测定 色谱参考条件为色谱柱：玻璃柱2.6mX3mm（内径） （2）对于植物性样品，可以用丙酮来进行提取，丙酮对植物细胞有较强的穿透性。（3）玻璃色谱柱的化学惰性优于不锈钢柱，（4）火焰光度检测器通常用来检测含有硫磷元素的有机物。用火焰光度检测器测定有机磷农药有高选择性和高灵敏性的特点。,（二）粮、菜、油中有机磷农药的多残留测定 1.样品处理 蔬菜样品中先加无水硫酸钠脱水，再加活性炭脱色，然后用二氯甲烷提取有机磷农药
16、残留。室温下自然挥干二氯甲烷，转移定容。 稻谷样品经磨碎后，直接加中性氧化铝和二氯甲烷振摇提取。小麦和玉米样品除了加中性氧化铝，还要加入活性炭，然后加二氯甲烷振摇提取，提取液浓缩定容。 植物油用丙酮溶解摇匀，加水，静止分层后弃去油层，余下液体加人硫酸钠溶液和二氯甲烷振摇提取，分层后取二氯甲烷层自然挥发。用二氯甲烷转移定容，然后加无水硫酸钠、中性氧化铝和活性炭来脱水、脱油和脱色。 2.测定 色谱参考条件为色谱柱：玻璃柱，内径3mm，长1.5m2.0m。分离、测定敌敌畏、乐果、马拉硫磷和对硫磷和分离、测定甲拌磷、虫螨磷、稻瘟净、倍硫磷等使用的固定相不同。,（三）肉类、鱼类中有机磷农药的残留量测定 1.样品前处理 酱肉、鱼试样切碎混匀，用丙酮振摇提取。滤液中加入硫酸钠溶液和二铝甲烷萃取，在下层二氯甲烷提取液中加入中性氧化铝脱油，然后加入无水硫酸钠脱水，水浴浓缩二氯甲玩至少量体积，用丙酮转移定容。 2.测定 色谱参考条件为色谱柱；内径3.2mm,长1.6m的玻璃柱。固定相根据需要加入。 3.说明 此方该用于
