页数：41页文件大小：88.0 KB来源： 食品理化检验技术ppt课件
本课件先界定有害物质与有毒物质并归纳其四类来源，随后依次讲解有机氯与有机磷农药残留的气相色谱测定（含提取、磺化净化、浓缩与色谱条件），再讲黄曲霉毒素的薄层与酶联免疫法、苯并芘的液相色谱法，最后是N-亚硝胺的比色测定。
8、食品中有害有毒物质的测定
8.1 概述
来源及种类
加强食品中有害物质检测的必要性
随着科学技术的发展，人们对食品质量要求的提高，食品中有害有毒物质不断地被发现，其产生的机理、对人体有害剂量的大小及清除污染的方法不断被人们所认识。食品中的有害有毒物质，不同程度地危害着人类健康。对食品中的有害有毒物质进行分析检测，有利于加强食品质量的监督管理，保障人民的身体健康。因此，食品中有害有毒物质的检测，是食品检验中的一个重要内容。而且人们对食品安全性的要求越来越高，使得世界各国不断降低食品中有害物质的最高残留量的数值，这对检测水平提出了新的要求。
本章主要介绍有机氯农药残留、有机磷农药残留、黄曲霉毒素、苯并芘、亚硝胺类化合物的测定方法。
8.2 农药残留量的测定
概述：农药是农业生产中使用的各种药剂的总称，种类很多，但常用的有有机氯农药和有机磷农药两类。农药在防治农作物病虫害、控制人畜传染病、提高农畜产品产量方面发挥重要作用。
农药残留
是指一部分农药由于其很强的化学稳定性，施用后不易分解，仍有部分或大部分残留在土壤中、作物上及环境中。食品中普遍存在农药残留，残留量随食品种类及农药的种类不同而有很大差异，由于农药的毒性都很大，有的还可在人体内蓄积，对人体造成危害。为提高食品的卫生质量，保证食品的安全性，保障消费者的身体健康，许多国家都对食品中农药允许残留量做了规定。
测定方法：气相色谱法是常用的检测农药残留的方法，具有很高的专一性和灵敏度，对于非挥发性或热不稳定的农药，如部分有机磷农药可选用HPLC法。
8.2.1 有机氯农药残留量的测定——气相色谱法
有机氯农药（OCPs）是农药中一类有机含氯化合物。常见的有机氯农药有六六六（BHC）、滴滴涕（DDT），均为神经毒性物质，脂溶性很强，不溶或微溶于水。在生物体内的蓄积具有高度选择性，多贮存于机体脂肪组织或脂肪多的部位。对光、热、酸均很稳定。在碱性环境中易分解失效。
从20世纪70年代开始，许多工业化国家相继限用或禁用某些OCPs，其中主要是DDT、六六六。我国早已停止生产和使用有机氯农药。但由于其性质稳定，在自然界不易分解，属高残留品种，因此在世界许多地方的空气、水域和土壤中仍能够检测出微量OCPs的存在，并会在相当长时间内继续影响食品的安全性，危害人类健康。
原理
样品中六六六、滴滴涕经提取、净化与浓缩后用气相色谱法测定，与标准比较定量。电子捕获检测器对于负电性强的化合物具有较高的灵敏度，利用这一特点，可分别测出微量的六六六和滴滴涕。不同异构体和代谢物可同时分别测定。此法为国家标准检验方法，适用于土壤、粮食、果蔬、肉、蛋、乳等及其制品中的有机氯农药的测定。
仪器与试剂
（1）仪器：小型粉碎机、小型绞肉机、组织捣碎机、电动振荡器、旋转浓缩蒸发器、吹氮浓缩器、气相色谱仪（具有电子捕获检测器ECD）
（2）试剂：①丙酮 ②正己烷 ③石油醚：沸程30～60 ℃ ④苯 ⑤硫酸 ⑥无水硫酸钠 ⑦硫酸钠溶液（20 g/L） ⑧六六六、滴滴涕标准溶液：作为储备液存于冰箱中 ⑨六六六、滴滴涕标准使用液
操作步骤（1）提取
由于大多数有机氯农药是弱极性化合物，其脂溶性高，故可用弱极性的有机溶剂进行提取，如丙酮、己烷、乙醚及石油醚等。由于食品种类繁多、组成复杂，故需根据样品种类及其含水量选择恰当的提取剂，并采用不同的提取方法。
提取（续）
（2）净化
操作时，浓硫酸加入量不宜过多，否则会降低有机氯农药回收率；加入硫酸磺化净化的次数应以提取液中干扰杂质多少而定，一般1～3次，以观察到振摇后硫酸层清亮为度。
（3）浓缩
净化洗涤后的石油醚提取液，通过无水硫酸钠脱水后于浓缩器中减压蒸馏浓缩至0.2～1.0 mL，然后再用石油醚定容，供测定用。但注意的是绝不可将净化液蒸干，否则会带来很大误差。
测定①气相色谱参考条件
③标准曲线的绘制
分别吸取BHC、DDT标准混合溶液1、2、3、4、5 µL进样，根据各农药组分含量（ng）与其相对应的峰面积（或峰高），绘制各农药组分的标准曲线。
④样品的测定
吸取样品处理液1.0～5.0 µL进样，记录色谱峰，根据其峰面积在BHC、DDT各异构体的标准曲线上查得相应的组分含量。
结果计算
最后将BHC、DDT的不同异构体或衍生物的单一含量相加，即得出样品中有机氯农药BHC、DDT的总量。
说明
8.2.2 食品中的有机磷农药残留量的测定（气相色谱法）
概述：有机磷农药是农药中一类含磷的有机化合物，其种类很多，目前大量生产与使用的至少有60多种。常见的有机磷农药有：敌敌畏、乐果、马拉硫磷等。有机磷农药有特殊的蒜臭味，挥发性大，对光、热不稳定，由于各种有机磷农药的极性强弱不同，故对水及各种有机溶剂的溶解性能也不一样，但多数有机磷农药难溶于水，可溶于脂肪及各种有机溶剂，如丙酮、石油醚、正己烷、氯仿、二氯甲烷及苯等，但敌百虫能溶于水。性质不稳定，应用广泛。但是，某些有机磷农药属高毒农药，对哺乳动物急性毒性较强，常因使用、保管、运输等不慎，污染食品，造成人畜急性中毒，故食品中（特别是果蔬等）有机磷农药残留量的测定，亦是一重要检测项目。
测定原理
食品中残留的有机磷农药经有机溶剂提取并经净化、浓缩后，注入气相色谱仪，气化后在载气携带下于色谱柱中分离，并由火焰光度检测器检测。当含有机磷样品于检测器中的富氢火焰上燃烧时，以HPO碎片的形式，放射出波长为526 nm的特征光，这种光通过滤光片选择后，由光电倍增管接收，转换成电信号，经微电流放大器放大后，由记录仪记录下色谱峰。通过比较样品的峰高和标准品的峰高，计算出样品中有机磷农药的残留量。
特点及适用范围
本法采用火焰光度检测器，对含磷化合物具有高选择性和高灵敏度，可使有机磷农药残留量的最小检出量达到ng级水平，并且对有机磷检出极限比碳氢化合物高10000倍，故排除了大量溶剂和其他碳氢化合物的干扰，有利于痕量有机磷农药的分析。本法适用于粮食、果蔬、食用植物油中常见有机磷农药残留量的测定。
仪器和试剂
（1）仪器：组织捣碎机，粉碎机，旋转蒸发器，气相色谱仪（附有火焰光度检测器FPD）
（2）试剂：丙酮，二氯甲烷、活性炭、中性氧化铝等
操作步骤
②测定
吸取2～5 µL混合标准液及样品净化液，注入色谱仪中，以保留时间定性。以试样的峰高或峰面积与标准比较定量。
计算
说明
讨论
8.3 食品中黄曲霉毒素的测定
概述：黄曲霉毒素（Aflatoxins，简写AFT）是黄曲霉、寄生曲霉及温特曲霉等产毒菌株的代谢产物（后者产量较少），是一群结构类似的化合物。根据其在波长为365 nm处紫外光下呈现不同颜色的荧光而分为B、G两大类，其中B大类在氧化铝薄层板上于紫外光照射下呈现蓝色荧光；而G大类则呈绿色荧光。B大类包括AFT B1、B2、M1、M2等，G大类中有AFT G1、G2等。人及动物摄入AFT B1、B2后，在乳汁和尿中可检出其代谢产物AFT M1、M2。
性质
AFT在水中的溶解度很低，也难溶于乙醚、石油醚及己烷中，易溶于油和甲醇、丙酮、氯仿、苯、乙醇等有机溶剂。AFT是一组性质比较稳定的化合物，其对光、热、酸较稳定，而对碱和氧化剂则不稳定。用次氯酸钠溶液、氯、过氧化氢、高锰酸钾、漂白粉等均可使AFT分解被破坏掉，并且氧化剂浓度越大，则AFT分解速度越快。
AFT主要污染粮油及其制品，如花生、花生油、玉米、大米等，其污染程度与各种作物生物学特性和化学组成以及成熟地所处的气候条件有很大关系。一般来说，富含脂肪的易产生AFT。
毒性
AFT属剧毒物质，其毒性比氰化钾还高，是目前发现的最强的化学致癌物质，其中以AFT B1的毒性和致癌性最强。在AFT中，由于AFT B1的毒性大、污染最广泛，在一般情况下如未检查出AFT B1，就不存在其它的AFT，故食品卫生检测中主要以AFT B1为主要指标。
测定方法
主要有薄层色谱法、微柱色谱法及带荧光检测器的液相色谱法等，其中薄层色谱法为我国AFT标准分析方法中的第一法。目前，实验室使用最多的是酶联免疫吸附剂（ELISA）试剂盒对AFT B1的残留量进行测定。
酶联免疫吸附剂（ELISA）试剂盒
是依据GB/T 5009.22-2003第二法的原理制成的，测定的实质是采用酶标记的抗体或抗原与样品中的抗原或抗体间进行的抗原—抗体反应，加入显色液后，通过目测观察颜色来做快速的半定量的结果分析。
测定原理：样品中的AFT B1经提取、脱脂、浓缩后与定量的特异性抗体（抗黄曲霉毒素B1单克隆抗体）反应，多余的游离抗体则与酶标板内的包被抗原（AFB1-BSA人工抗原）结合，加入酶标记物和底物后显色，与标准比较测定含量。
注意事项
8.4 食品中苯并芘的测定—液相色谱法
概述：烟熏、油炸、焙烤、腌制等加工技术，在改善食品的外观和质地、增加风味、延长保存期、钝化有毒物质（如酶抑制剂、红细胞凝集素）以及提高食品的可利用度等方面发挥了很大作用，但随之还产生了一些有害物质，即食品加工过程中形成的有害物质，相应的食品存在着严重的安全性问题，对人体健康产生很大的危害。
食品加工过程中形成的有害物质主要可分为三类：N-亚硝基化合物、多环芳烃和杂环胺。本节主要简介多环芳烃中的苯并芘和N-亚硝基化合物的检测。
苯并芘的来源
苯并芘是已发现的200多种多环芳烃中最主要的环境和食品污染物，是一种强烈的致癌物质，对机体各器官，如对皮肤、肺、肝、食道、胃肠等均有致癌作用。加工过程中苯并芘对食品的污染主要是针对熏制、烘烤和煎炸等食品而言的，该类食品中的苯并芘一方面来源于煤、煤气等不完全燃烧，另一方面来源于食品中的脂肪、胆固醇等成分的高温热解或热聚。
另外，由于输送原料或产品的橡胶管道，包装糖果、棒冰、面包等用的蜡纸，食品加工机械用的润滑油等都可能含有苯并芘，这样，就可能使得某些食品在加工环节中被污染。而且人们生活常用的煤、石油、天然气、木材等，当不完全燃烧时都会产生苯并芘；烧沥青和喷洒沥青时会有大量苯并芘散发在空气中，这些都可能造成污染，进而污染食品原料。
性质
苯并芘又称3,4-苯并芘，是一种由五个苯环构成的多环芳烃。常温下苯并芘为浅黄色针状结晶，性质稳定，微溶于水、乙醇、甲醇，易溶于环己烷、己烷、苯、甲苯、二甲苯、丙酮等有机溶剂。在有机溶剂中，用波长365 nm紫外线照射时，可产生典型的紫色荧光。苯并芘在碱性条件下较稳定。在常温下不与浓硫酸作用，但能溶于浓硫酸；能与硝酸、过氯酸、氯磺酸起化学反应，人们可利用这一性质来消除苯并芘。
食品中苯并(a)芘的测定方法有薄层层析法、荧光分光光度法、气相色谱和液相色谱法，这里介绍液相色谱法。
原理
利用氢氧化钾的甲醇水溶液皂化样品中的脂肪，多环芳烃以环己烷抽提，再用硫酸净化，经Sephadex LH-20色谱柱富集样品中的多环芳烃，再通过液相色谱仪中的色谱柱，将苯并芘从多环芳烃物质中分离出来。与苯并芘标样比较定量。
仪器
样品处理
说明
硫酸能很好地净化样品中的脂肪和其他微量杂质，硫酸浓度高净化效果好，而硫酸浓度过高会引起多环芳烃化合物的回收率降低。选择（6+4）的硫酸效果较好。
8.5 食品中N-亚硝胺的测定—比色法
概述：食物中的亚硝胺的来源主要有：（1）由于腌制时盐中亚硝酸盐的作用，如咸鱼、咸肉；（2）加热干燥时，空气中氮气氧化成氮氧化物的作用，如啤酒、奶粉、豆制品。所以，亚硝胺检出率最高的食品是咸鱼（尤为海产品）、啤酒、腌肉制品、奶粉及豆制品等。而新鲜蔬菜、水果及新鲜肉类检出率很低。
性质：N-亚硝酸胺的化学性质较活泼，在酸性条件下可分解为相应的酰胺和亚硝酸，在碱性条件下可快速分解为重氮烷。N-亚硝胺在紫外光照射下可发生光分解反应。
测定意义
亚硝胺对人体有害，是一种有强致癌作用的物质。所以常常需要对食品进行亚硝胺类化合物的检验。
测定方法
食品中挥发性N-亚硝胺类化合物的测定，可采用气相色谱-质谱联用法、气相色谱-热能分析仪法及分光光度比色法。这里介绍分光光度比色测定法。
操作方法
测定方法
吸取样品的清液50 mL移入蒸馏瓶内进行夹层保温水蒸气蒸馏，收集25 mL馏出液，用300 g/L乙酸调节至pH3～4。再移入蒸馏瓶内进行夹层保温水蒸气蒸馏，收集20 mL馏出液，用0.5 mol/L氢氧化钠调至pH7～8。将馏出液在紫外光下照15 min，通过强碱性离子（氯离子型）交换柱（1 cm×0.5 cm）浓缩，以少量水洗后，用1 mol/L氯化钠溶液洗脱亚硝酸根，分管收集洗脱液（每管1 mL），至所收集的洗脱液加入显色剂不显色为止。各管中加入1.0 mL pH7的磷酸缓冲溶液，0.5 mL显色剂A，摇匀后再加入0.5 mL显色剂B，以下操作同标准曲线的绘制。根据测得的吸光值，从标准曲线中查得每管亚硝胺的含量，汇总总含量。
结果计算
作业
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