第十四章食品中有害物质的检测课件.pptx
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1、第十四章第十四章 食品中有害物质的检测食品中有害物质的检测第一节第一节 概论概论第二节第二节 食品中有害物质常用的检测方法食品中有害物质常用的检测方法第三节第三节 食品中农药残留及其检测食品中农药残留及其检测(第四节(第四节 食品中兽药残留及其检测)食品中兽药残留及其检测)第五节第五节 食品中霉菌毒素及其检测食品中霉菌毒素及其检测(第六节(第六节 食品中天然毒素及其检测)食品中天然毒素及其检测)(第七节(第七节 食品中源于包装材料的有害物质及其检测)食品中源于包装材料的有害物质及其检测)(第八节(第八节 食品加工过程中形成的有害物质及其检测)食品加工过程中形成的有害物质及其检测)(第九节(第九
2、节 食品中其他有害物质及其检测)食品中其他有害物质及其检测)第一节第一节 概论概论一、有害物质与有毒物质的概念一、有害物质与有毒物质的概念l 在自然界中在自然界中, , 当某物质或含有该物质的物料被按其原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来的用途正常使用时, , 若因该物质而导致人体生理机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能、自然环境或生态平衡遭受破坏时, , 则称该物质为则称该物质为有害物质。有害物质。l 有毒物质有毒物质: : 一般的定义为凡是以小剂量进入机体一般的定义为凡是以小剂量进入机体, , 通通过化学或物理化学作用能够导致健康受损的物质。过
3、化学或物理化学作用能够导致健康受损的物质。l 有毒物质是相对的有毒物质是相对的 剂量决定剂量决定表表14-1 毒物毒性分级毒物毒性分级毒性分级毒性分级大白鼠一次口服半数大白鼠一次口服半数致死量致死量 (LD 50 mg/kg)人一次性致死人一次性致死量(量(g/kg)剧毒剧毒 15000 15二、食品中有害物质的种类与来源二、食品中有害物质的种类与来源食品中有害物质分三大类:食品中有害物质分三大类: 是生物性有害物质是生物性有害物质, 如黄曲霉、口蹄疫致病菌等;如黄曲霉、口蹄疫致病菌等; 是化学性有害物质是化学性有害物质, 如如DDT、氯丙醇、河豚毒素、重金、氯丙醇、河豚毒素、重金属、放射性元
4、素等;属、放射性元素等; 是物理性有害物质是物理性有害物质, 如金属屑、石子、动物排泄物等。如金属屑、石子、动物排泄物等。1、内源性危害:、内源性危害:食品中天然存在的有毒有害成分,食品中天然存在的有毒有害成分,如如河豚毒素、河豚毒素、苦杏仁苷等;存在于食品中的生苦杏仁苷等;存在于食品中的生 理作用成分,如蛋白酶抑制剂;理作用成分,如蛋白酶抑制剂;食物中的营养不平衡。食物中的营养不平衡。2、外源性危害:、外源性危害:食品中的微生物污染,食品中的微生物污染,如如经口传染的病菌、细菌经口传染的病菌、细菌毒素、霉菌毒素;人为掺假,有意加入的食品添加剂,毒素、霉菌毒素;人为掺假,有意加入的食品添加剂,
5、如如亚硝酸盐;亚硝酸盐;意外或偶然进入食品的化学物质,意外或偶然进入食品的化学物质,如如残留农药、重金属、多氯联苯。残留农药、重金属、多氯联苯。 3、诱发性危害:、诱发性危害:在食品加工、储藏过程中诱发食品内或生物体内在食品加工、储藏过程中诱发食品内或生物体内生成有害物质,生成有害物质,如如油脂氧化产生过氧化物、亚硝酸盐与胺反应生成油脂氧化产生过氧化物、亚硝酸盐与胺反应生成亚硝基化合物。亚硝基化合物。三、加强食品中有害物质检测的必要性三、加强食品中有害物质检测的必要性食品危害的潜在来源:食品危害的潜在来源:第二节第二节 食品中有害物质常用的检测方法食品中有害物质常用的检测方法薄层色谱法薄层色谱
6、法气相色谱法气相色谱法高效液相色谱法高效液相色谱法 质谱法质谱法色色质联用质联用酶联免疫吸附剂测定酶联免疫吸附剂测定第三节第三节 食品中农药残留及其检测食品中农药残留及其检测杀虫剂、杀菌剂、杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀螨剂、除草剂、杀螨剂、植物生长调节剂、植物生长调节剂、杀鼠药杀鼠药 农药残留是指农药施用后,残存在生物体、农副产农药残留是指农药施用后,残存在生物体、农副产品和环境中的品和环境中的微量农药原体、有毒代谢产物、降解物和微量农药原体、有毒代谢产物、降解物和杂质的总称杂质的总称。 残留的数量叫残留量。残留的数量叫残留量。农药残留是目前影响农药残留是目前影响我国食品和农产品安我国食品和农产
7、品安全的主要因素,已经全的主要因素,已经给我国农产品销售、给我国农产品销售、出口和消费者的身体出口和消费者的身体健康带来了健康带来了严重影严重影响。响。对人体危害:通过食物和水的摄入、空气吸入和皮肤对人体危害:通过食物和水的摄入、空气吸入和皮肤接触等途径对人体造成多方面的危害,如急、慢性中接触等途径对人体造成多方面的危害,如急、慢性中毒和致癌、致畸、致突变作用等;毒和致癌、致畸、致突变作用等;对环境危害:污染环境,破坏生态平衡。对环境危害:污染环境,破坏生态平衡。污染食品:使一些食品残留少量农药。污染食品:使一些食品残留少量农药。食品中农药残留的来源:食品中农药残留的来源: 1. 施用农药对农
8、作物的直接污染施用农药对农作物的直接污染 2. 农作物从污染的环境中吸收农药农作物从污染的环境中吸收农药 3. 通过食物链、生物富集污染食品通过食物链、生物富集污染食品 4. 其他来源的污染:事故性污染其他来源的污染:事故性污染 有机氯杀虫剂有机氯杀虫剂 有机磷杀虫剂有机磷杀虫剂 拟除虫菊杀虫剂拟除虫菊杀虫剂 氨基甲酸酯杀虫剂氨基甲酸酯杀虫剂1.有机氯农药有机氯农药(Organochlorine pesticides, OCPs)主要有六六六粉主要有六六六粉(六氯环己烷六氯环己烷)、DDT(二氯二苯三氯乙烷二氯二苯三氯乙烷)毒性特点:毒性特点:难分解、半衰期难分解、半衰期10年以上,高残留;年
9、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;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。中等毒性,致癌、致畸作用。性质:性质:不溶于水,易溶于脂肪、丙酮、乙醇、石油醚、环己烷,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。对光、热、酸稳定,对碱不稳定。特点:特点: 由于这类农药具有较高的杀虫活性由于这类农药具有较高的杀虫活性, 杀虫谱广杀虫谱广, 对温对温血动物的毒性较低血动物的毒性较低, 持续性较长持续性较长, 加之生产方法简单加之生产方法简单, 价格价格低廉低廉, 因此因此, 这类杀虫剂在世界上相继投入大
10、规模的生产和这类杀虫剂在世界上相继投入大规模的生产和使用使用, 其中其中, “六六六六六六”、DDT等曾经成为等曾经成为红极一时的杀虫红极一时的杀虫剂品种剂品种。但。但, 从从20世纪世纪70年代开始年代开始, 许多工业化国家相继限许多工业化国家相继限用或禁用某些用或禁用某些OCPs, 其中主要是其中主要是DDT、“六六六六六六”及狄氏及狄氏剂。我国早已停止生产和使用有机氯农药。但由于其性质剂。我国早已停止生产和使用有机氯农药。但由于其性质稳定稳定, 在自然界不易分解在自然界不易分解, 属高残留品种属高残留品种, 因此在世界许多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地方的空气、
11、水域和土壤中仍能够检测出微量OCPs的存的存在在, 并会在相当长时间内继续影响食品的安全性并会在相当长时间内继续影响食品的安全性, 危害人类危害人类健康。健康。2.有机磷农药有机磷农药(OPPs) 是含有是含有C CP P键或键或C CO OP P、C CS SP P、C CN NP P键的键的有机化合物。应用广。有机化合物。应用广。(1) 分类:分类:l 高毒有机磷高毒有机磷 (早期发展,现已被禁止使用)(早期发展,现已被禁止使用) 如对硫磷(如对硫磷(1605)、内吸磷()、内吸磷(1059)、甲胺磷()、甲胺磷(3911)等;)等;l 中等毒有机磷中等毒有机磷 如乐果、杀螟松、倍硫磷等;
12、如乐果、杀螟松、倍硫磷等;l 低毒有机磷低毒有机磷 如敌百虫、马拉硫磷、双硫磷等。如敌百虫、马拉硫磷、双硫磷等。(2)特点)特点l化学性质不稳定,易分解,污染食品后残留时间短,在生化学性质不稳定,易分解,污染食品后残留时间短,在生物体不易蓄积。物体不易蓄积。l在加工处理过程(碾磨、洗涤、去皮、烹调)中可减少。在加工处理过程(碾磨、洗涤、去皮、烹调)中可减少。l以急性毒性为主,表现出神经中毒症状。长时间接触对肝以急性毒性为主,表现出神经中毒症状。长时间接触对肝脏功能有损。脏功能有损。过量或施用时期不当或使用高毒农药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是造成有机磷农
13、药污染食品的主要原因特点: 有机磷杀虫剂由于药效高, 易于被水、酶及微生物所降解, 很少残留毒性等, 因而从20世纪40年代到70年代得到飞速发展, 在世界各地被广泛应用, 有140多种化合物正在或曾被用作农药。但是, 有机磷杀虫剂存在抗性问题, 某些品种存在急性毒性过高和迟发性神经毒性问题。从70年代以后, 有机磷杀虫剂的研究和开发速度大大放慢了, 但在杀虫剂领域, 目前它仍被广泛使用。3.3.氨基甲酸酯类氨基甲酸酯类是一种高效、低毒、低残留的农药。是一种高效、低毒、低残留的农药。通式:通式:常见的有:甲萘威、呋喃丹、速灭威等。常见的有:甲萘威、呋喃丹、速灭威等。CONHCH3O甲萘威甲萘威
14、 这些氨基甲酸酯农药在农业生产与日常生活中, 主要用作杀虫剂、杀螨剂、除草剂、杀软体动物剂和杀线虫剂等。20世纪70年代以来, 由于有机氯农药受到禁用或限用, 且抗有机磷农药的昆虫品种日益增多, 因而氨基甲酸酯的用量逐年增加, 这就使得氨基甲酸酯的残留情况倍受关注。4.4.拟除虫菊酯类拟除虫菊酯类 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。氯菊酯、溴菊酯、氯氰菊酯、甲醚菊酯。 特点:特点:l 高效、低毒、低残留,在环境中的降解以光解为主;高效、低毒、低残留,在环境中的降解以光解为主;l 对胆碱酯酶无抑制作
15、用;对胆碱酯酶无抑制作用;l 亲脂性强,可溶于多种有机溶剂,在水中的溶解度小亲脂性强,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。在酸性条件下稳定,在碱性条件下易分解。 1973年第一个对光稳定的拟除虫菊酯苯醚菊酯开发成功之后, 溴氰菊酯、氯氰菊酯、杀灭菊酯等优良品种相继问世。目前, 已合成的菊酯数以万计, 迄今已商品化的拟除虫菊酯有近40个品种, 在全世界的杀虫剂销售额中占20左右。拟除虫菊酯主要应用在农业上, 如防治棉花、蔬菜和果树的食叶和食果害虫, 特别是在有机磷、氨基甲酸酯出现抗药性的情况下, 其优点更为明显。除此之外, 拟除虫菊酯还作为家庭用杀虫剂被
16、广泛应用, 它可防治蚊蝇、蟑螂及牲畜寄生虫等。 食品中农药残留分析检测技术食品中农药残留分析检测技术1. 薄层色谱法(薄层色谱法(TLC)2. 气相色谱法(气相色谱法(GC)占占70%3. 气相色谱气相色谱-质谱法(质谱法(GC-MS)4. 液相色谱法(液相色谱法(HPLC)5. 液相色谱液相色谱-质谱法(质谱法(LC-MS)6. 超临界流体色谱(超临界流体色谱(SFC)7. 毛细管电泳(毛细管电泳(CE)8. 免疫分析(免疫分析(IA)食品中有机氯农药残留量测定食品中有机氯农药残留量测定GB/T 5009.19GC-ECD法法l配标准混合使用液配标准混合使用液l样品提取(样品提取(用丙酮、己
17、烷、乙醚、石油醚等用丙酮、己烷、乙醚、石油醚等)与净化()与净化(用用H2SO4磺磺化化)、浓缩()、浓缩( KD减压浓缩减压浓缩)、)、GC检测、检测、ECD(电子捕获)(电子捕获)检测器。检测器。l色谱柱用硬质玻璃柱,若用不锈钢柱,易引起农药分解。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。采样液体样品时,应用玻璃瓶,不能用塑料瓶。l检测器的温度不应低于检测器的温度不应低于250,否则,检测器很难平衡。,否则,检测器很难平衡。l注意尾吹气流量及分流比。注意尾吹气流量及分流比。 TLC法法食品中有机磷农药残留量的测定食品中有机磷农药残留量的测定
18、 GB/T 5009.20-2003 GB/T 5009.20-2003 原理:原理:果蔬中有果蔬中有机磷残留机磷残留提取提取有机溶剂有机溶剂净化净化气化气化注入注入GC 浓缩浓缩色谱柱中色谱柱中分离分离FPD检测检测记录色谱峰记录色谱峰比较样品和标比较样品和标准品的色谱峰准品的色谱峰外标定量(外标定量(多用峰高)多用峰高)蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类 农药残留量的快速检测农药残留量的快速检测 GB/T 5009.199-2003方法一方法一 速测卡法(纸片法)速测卡法(纸片法)实验原理:实验原理: 胆碱脂酶可催化靛酚乙酸脂(胆碱脂酶可催化靛酚乙酸脂(红色红色)水解为乙
19、酸与)水解为乙酸与靛酚(靛酚(蓝色蓝色),有机磷或氨基甲酸脂类农药对胆碱脂酶),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。农药的存在。实验试剂:实验试剂:1 1、固化有胆碱脂酶和靛酚乙酸脂试纸卡片(速测卡);、固化有胆碱脂酶和靛酚乙酸脂试纸卡片(速测卡);2 2、pH 7.5 pH 7.5 磷酸盐缓冲液:分别称取磷酸盐缓冲液:分别称取15.0g15.0g磷酸氢二钠磷酸氢二钠NaNa2 2HPOHPO4
20、 412H12H2 2OO与与1.59g1.59g无水磷酸二氢钾无水磷酸二氢钾KHKH2 2POPO4 4 ,用,用500 500 mLmL蒸馏水溶解。蒸馏水溶解。实验步骤:实验步骤:1 1、整体测定法、整体测定法(1 1)选取具有代表性的蔬菜样品,擦去表面泥土,剪成)选取具有代表性的蔬菜样品,擦去表面泥土,剪成1cm1cm左右方形碎片左右方形碎片, ,取取5g5g放入带盖瓶中,加入放入带盖瓶中,加入10 mL10 mL缓冲溶缓冲溶液,振摇液,振摇5050次,静置次,静置2min2min以上以上. .(2) (2) 取一片速测卡,用白色药片沾取提取液,放置取一片速测卡,用白色药片沾取提取液,放
21、置10min10min以上进行预反应,有条件时在以上进行预反应,有条件时在3737恒温装置中放置恒温装置中放置10min10min。预反应后的药片表面必须保持湿润。预反应后的药片表面必须保持湿润。(3 3)将速测卡对折,用手捏)将速测卡对折,用手捏3min3min或用恒温装置恒温或用恒温装置恒温3min3min,使红色药片与白色药片叠合发生反应。使红色药片与白色药片叠合发生反应。注意:注意:每批测定应设一个缓冲液的空白对照卡。每批测定应设一个缓冲液的空白对照卡。2 2、表面测定法(粗筛法)、表面测定法(粗筛法)(1 1)擦去蔬菜表面泥土,滴)擦去蔬菜表面泥土,滴2 23 3滴缓冲液在蔬菜表面,
22、滴缓冲液在蔬菜表面,用另一片蔬菜在滴液处轻轻摩擦。用另一片蔬菜在滴液处轻轻摩擦。(2 2)取一片速测卡,将蔬菜上的液滴滴在白色药片上。)取一片速测卡,将蔬菜上的液滴滴在白色药片上。(3 3)放置)放置10 min10 min以上进行预反应,有条件时在以上进行预反应,有条件时在37 37 恒温恒温装置中放置装置中放置10 min10 min。预反应。预反应10 min10 min,预反应后的药片表面,预反应后的药片表面必须保持湿润。必须保持湿润。(4 4)将速测卡对折,用手捏)将速测卡对折,用手捏3min3min或用恒温装置恒温或用恒温装置恒温3min3min,使红色药片与白色药片叠合发生反应。
23、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。注意:每批测定应设一个缓冲液的空白对照卡。结果判断:结果判断: 结果以酶被有机磷或氨基甲酸脂类农药抑制(为阳结果以酶被有机磷或氨基甲酸脂类农药抑制(为阳性)、未抑制(阴性)表示。性)、未抑制(阴性)表示。 与空白对照卡比较,白色药片不变色或略有浅蓝色均与空白对照卡比较,白色药片不变色或略有浅蓝色均为阳性结果。白色药片变为天蓝色或与空白对照卡相同,为阳性结果。白色药片变为天蓝色或与空白对照卡相同,为阴性结果。为阴性结果。 对阳性结果的样品,可用其他方法进一步确定具体农对阳性结果的样品,可用其他方法进一步确定具体农药品种和
24、含量。药品种和含量。注意事项及说明:注意事项及说明:1 1、速测卡灵敏度指标如下表所示。、速测卡灵敏度指标如下表所示。部分农药检出限参考表部分农药检出限参考表农药农药名称名称检出限检出限(mg/kgmg/kg)农药农药名称名称 检出限检出限(mg/kgmg/kg)农药农药名称名称 检出限检出限(mg/kgmg/kg)甲胺磷甲胺磷1.71.7乙酰甲乙酰甲胺磷胺磷3.53.5久效磷久效磷2.52.5对硫磷对硫磷1.71.7敌敌畏敌敌畏0.30.3甲萘威甲萘威2.52.5水胺水胺 硫磷硫磷3.13.1敌百虫敌百虫0.30.3好年冬好年冬1.01.0马拉马拉 硫磷硫磷2.02.0乐果乐果1.31.3呋
25、喃丹呋喃丹0.50.5氧化氧化 乐果乐果2.32.32 2、速测卡符合率:在检出的、速测卡符合率:在检出的3030份以上阳性样品中,经气份以上阳性样品中,经气相色谱法验证,阳性结果的符合率应在相色谱法验证,阳性结果的符合率应在80%80%以上。以上。3 3、葱、蒜、萝卜、韭菜、芹菜、香菜、茭白、蘑菇和番、葱、蒜、萝卜、韭菜、芹菜、香菜、茭白、蘑菇和番茄汁液中,含有对酶有影响的植物次生物质,容易产生假茄汁液中,含有对酶有影响的植物次生物质,容易产生假阳性。处理这类样品时,可采取整株(体)蔬菜浸提或采阳性。处理这类样品时,可采取整株(体)蔬菜浸提或采用表面测定法。对一些含叶绿素较高的蔬菜,也可采取
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