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1、,第八章 食品中有害物质的检测,一、概述,在自然界所有的物质中,当某物质或含有该物质的物质被按其原来的用途正常使用时,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,则称该物质为有害物质。分类：生物性有害物质,如黄曲霉等；化学性有害物质,如DDT、氯丙醇、河豚毒素、重金属、放射性元素等；物理性有害物质,如金属屑、石子、动物排泄物等,农产品中有害物质的来源,不当地使用农药、兽药,包括施药过量、施药期不当或使用被禁药物；来自加工、贮藏或运输中的污染,如操作不卫生、杀菌不合要求或贮藏方法不当等；来自特定食品加工工艺,如肉类薰烤、蔬菜腌制等；来自包装材料中的有害物质，某些有害物质可能移溶到
2、被包装的食品中；来自环境污染物，如二恶英、多氯联苯等；来自食品原料中固有的天然有毒物质。,二、常用的检测方法,薄层色谱法(Thin layer chromatography）气相色谱法(Gas chromatography，GC)高效液相色谱法（HPLC）质谱法（Mass Spectroscopy，MS）色谱-质谱联用技术酶联免疫吸附剂测定（Enzyme Linked Immunosorbent Assay,ELISA）,第一节 农产品中农药残留及其检测,农药是指用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草及其它有害生物,以及有目的地调节植物、昆虫生长的药物的通称。分类：按用途可分为杀虫剂
3、、杀菌剂、除草剂按化学成分可分为有机磷类、氨基甲酸酯类、有机氯类按药剂的作用方式,可分为触杀剂、胃毒剂、熏蒸剂、内吸剂按其毒性可分为高毒、中毒、低毒三类；按农药在植物体内残留时间的长短可分为高残留、中残留和低残留三类。,农药残留是指由于喷施农药后存留在环境和农产品、食品、饲料、药材中的农药及其降解代谢产物,还包括环境背景中存有的污染物或持久性农药的残留物再次在商品中形成的残留。农药残留量是指农药本体物及其代谢物的残留量的总和,表示单位为 mg/kg。当农药过量或长期施用,导致食物中农药残存数量超过最大残留限量（MRL）时,将对人和动物产生不良影响,或通过食物链对生态系统中其他生物造成毒害。,第
4、一节 农产品中农药残留及其检测,农药进入人体的途径,非食物链途径,第一节 农产品中农药残留及其检测,第一节 农产品中农药残留及其检测,第一节 农产品中农药残留及其检测,一、有机氯农药残留及其检测,有机氯农药（Organochlorine pesticides,OCPs）是具有杀虫活性的氯代烃的总称。通常,OCPs 分为三种主要的类型,即 DDT 及其类似物、六六六和环戊二烯衍生物。这三类不同的氯代烃均为神经毒性物质,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,在碱性环境中易分解失效。常见的有机氯农药有滴滴涕（DDT）、六六六、林丹、氯丹、硫丹
5、、毒杀芬、七氯、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂等。,具有较高的杀虫活性,杀虫谱广,对温血动物的毒性较低,持续性较长,加之生产方法简单,价格低廉。因此,这类杀虫剂在世界上相继投入大规模的生产和使用,其中,“六六六”、DDT 等曾经成为红极一时的杀虫剂品种。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、狄氏剂。原因：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。,第一节 农产品中农药残留及其检测,GC-ECD 法测定有机氯农药残
6、留,在有机氯农药分析领域,最为广泛使用的检测技术是气相色谱电子捕获检测器（GC-ECD）,它具有灵敏度高、分离效果好、定量准确等特点。原理：样品中的有机氯农药经石油醚提取,硅藻土柱层析净化后,采用气相色谱-电子捕获检测器检测,根据色谱峰的保留时间定性,外标法定量。,参考国家标准GB/T 5009.19,二、有机磷农药残留及其检测,有机磷农药（OPPs）是含有 C-P 键或 C-O-P、C-S-P、C-N-P 键的有机化合物。在农药方面,它不但可以作为杀虫剂、杀菌剂,而且也可以作为除草剂和植物生长调节剂。大部分有机磷农药不溶于水,而溶于有机溶剂,在中性和酸性条件下稳定,不易水解,在碱性条件下易水
7、解而失效。常见的有代表性的或影响较大的有机磷农药有敌敌畏、二溴磷、久效磷、磷胺、甲胺磷、乐果、敌百虫等。,有机磷杀虫剂药效高,易于被水、酶及微生物所降解,很少残留毒性等,20世纪 40s-70s 年代得到广泛应用。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。过量或施用时期不当是造成有机磷农药污染食品的主要原因。有机磷农药主要是抑制生物体内的胆碱脂酶的活性,导致乙酰胆碱这种传导介质代谢紊乱,产生迟发性神经毒性,引起运动失调、昏迷、呼吸中枢麻痹甚至死亡。,二、有机磷农药残留及其检
8、测,有机磷农残分析方法包括色谱法、波谱法和酶抑制法三大类,而以色谱法中的 GC 及 HPLC 法应用的最多。AOAC 在 20 世纪 80 年代就对大部分有机磷农药建立了气相色谱分析方法。近年来,AOAC 又有近半数的有机磷农药建立了 HPLC 检测法。我国食品卫生国家标准 GB/T 5009.20-2003采用的是气相色谱法检测有机磷农药残留。,二、有机磷农药残留及其检测,GC法,原理：含有机磷的试样在富氢焰上燃烧，以HPO碎片的形式，放射出波长526 nm的特性光，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被记录下来。试样的峰面积或峰高与标准品的峰面积或峰
9、高进行比较定量。,二、有机磷农药残留及其检测,参考国家标准GB/T 5009.20,三、蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留量快速检测,第一法 速测卡法（纸片法）,原理：胆碱酯酶可催化靛酚乙酸酯（红色）水解为乙酸与靛酚（蓝色），有机磷或氨基甲酸脂类农药对胆碱酯酶有抑制作用，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酯类农药的存在。,试剂 3.1 固化有胆碱酯酶和靛酚乙酸酯试剂的纸片（速测卡）3.2 pH7.5缓冲溶液：分别取15.0g磷酸氢二钠与1.59g无水磷酸二氢钾，用500mL蒸馏水溶解。仪器 4.1 常量天平 4.2 有条件时配备372恒温装置。,第
10、一法 速测卡法（纸片法）,整体测定法 选取有代表性的蔬菜样品，擦去表面泥土，剪成1cm左右见方碎片，取5g放入带盖瓶中，加入10mL缓冲溶液，振摇50次，静置2min以上。取一片速测卡，用白色药片沾取提取液，放置10min以上进行预反应，有条件时在37恒温装置中放置10min。预反应后的药片表面必须保持湿润。将速测卡对折，用手捏3min或用恒温装置恒温3min，使红色药片与白色药片叠合发生反应。每批测定应设一个缓冲液的空白对照卡。,第一法 速测卡法（纸片法）,表面测定法（粗筛法）擦去蔬菜表面泥土，滴23滴缓冲溶液在蔬菜表面，用另一片蔬菜在滴液处轻轻摩擦。取一片速测卡，将蔬菜上的液滴滴在白色药片
11、上。放置10min以上进行预反应，有条件时在37恒温装置中放置10min。预反应后的药片表面必须保持湿润。将速测卡对折，用手捏3min或用恒温装置恒温3min，使红色药片与白色药片叠合发生反应。每批测定应设一个缓冲液的空白对照卡。,第一法 速测卡法（纸片法）,结果判定 阳性：酶被有机磷或氨基甲酸酯类农药抑制；阴性：未抑制。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，为阴性结果。对阳性结果的样品，可用其它分析方法进一步确定具体农药品种和含量。,第一法 速测卡法（纸片法）,第二法 酶抑制率法（分光光度法）*,原理：在一定条件下，有机磷和氨基甲酸酯
12、类农药对胆碱酯酶正常功能有抑制作用，其抑制率与农药的浓度呈正相关。正常情况下，酶催化乙酰胆碱水解，其水解产物与显色剂反应，产生黄色物质，用分光光度计在412nm处测定吸光度随时间的变化值，计算出抑制率，通过抑制率可以判断出样品中是否有高剂量有机磷或氨基甲酸酯类农药的存在。,试剂 pH8.0缓冲溶液：分别取11.9g无水磷酸氢二钾与3.2g磷酸二氢钾，用1000mL蒸馏水溶解。显色剂：分别取160mg二硫代二硝基苯甲酸（DTNB）和15.6mg碳酸氢钠，用20mL缓冲溶液溶解，4冰箱中保存。底物：取25.0mg硫代乙酰胆碱，加3.0mL蒸馏水溶解，摇匀后置4冰箱中保存备用。保存期不超过两周。乙酰
13、胆碱酯酶：根据酶的活性情况，用缓冲溶液溶解，3 min的吸光度变化 A0 值应控制在0.3以上。摇匀后置4冰箱中保存备用，保存期不超过四天。可选用由以上试剂制备的试剂盒。乙酰胆碱酯酶A0值应控制在0.3以上。,第二法 酶抑制率法（分光光度法）*,11 仪器 11.1 分光光度计或相应测定仪。11.2 常量天平。11.3 恒温水浴或恒温箱。,第二法 酶抑制率法（分光光度法）*,分析步骤 样品处理：选取有代表性的蔬菜样品，冲洗掉表面泥土，剪成1cm左右见方碎片，取样品1g，放入烧杯或提取瓶中，加入5mL缓冲溶液，振荡1 min2 min，倒出提取液，静置3 min 5min，待用。对照溶液测试：先
14、于试管中加入2.5mL缓冲溶液，再加入0.lmL酶液、0.1mL显色剂，摇匀后于37放置15min以上（每批样品的控制时间应一致）。加入0.lmL底物摇匀，此时检液开始显色反应，应立即放入仪器比色池中，记录反应 3 min的吸光度变化值 A0。样品溶液测试：先于试管中加入2.5mL样品提取液，其它操作与对照溶液测试相同，记录反应3min的吸光度变化At。,第二法 酶抑制率法（分光光度法）*,13 结果的表述计算 13.1 结果计算 抑制率(%)=(At-A0)/A0 100 式中：A0 对照溶液反应3min吸光度的变化值；At样品溶液反应3min吸光度的变化值。13.2 结果判定 结果以酶被抑
15、制的程度（抑制率）表示。当蔬菜样品提取液对酶的抑制率50%时，表示蔬菜中有高剂量有机磷或氨基甲酸酯类农药存在，样品为阳性结果。阳性结果的样品需要重复检验2次以上。对阳性结果的样品，可用其它方法进一步确定具体农药品种和含量。,第二法 酶抑制率法（分光光度法）*,灵敏度指标：酶抑制率法对部分农药的检出限见表2。,第二法 酶抑制率法（分光光度法）*,注意事项葱、蒜、萝卜、韭菜、芹菜、香菜、茭白、蘑菇及番茄汁液中，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。对一些含叶绿素较高的蔬菜，也可采取整株（体）蔬菜浸提的方法，减少色素的干扰。当温度条件低于37，酶反应
16、的速度随之放慢，加入酶液和显色剂后放置反应的时间应相对延长，延长时间的确定，应以胆碱酯酶空白对照测试3min的吸光度变化 A0值在0.3以上，即可往下操作。胆碱酯酶空白对照溶液3min的吸光度变化 A0值0.3 的原因：一是酶的活性不够，二是温度太低。,第二法 酶抑制率法（分光光度法）*,第三节 农产品中霉菌毒素及测定,霉菌是一些丝状真菌的通称,在自然界分布很广,几乎无处不有,主要生长在不通风、阴暗、潮湿和温度较高的环境中。霉菌可非常容易地生长在各种食品上并产生危害性很强的霉菌毒素。目前已知的霉菌素素约有 200 余种，与食品关系较为密切的霉菌毒素有黄曲霉毒素(B1、G1、M1)、黄天精、环氯
17、素、杂色曲霉素和展青霉素等，其中这5种可使动物致癌。据统计全世界每年平均有 2%的谷物由于霉变不能食用。,霉菌毒素多数有较强的耐热性,一般的烹调加热方法不能使其破坏。当人体摄入的霉菌毒素量达到一定程度后,可引起中毒。霉菌中毒往往表现为明显的地方性和季节性，临床表现较为复杂，有急性中毒、慢性中毒以及致癌、致畸和致突变等。,第三节 农产品中霉菌毒素及测定,1.黄曲霉毒素 黄曲霉毒素是黄曲霉菌和寄生曲霉菌的代谢产物，分为B1,B2,G1,G2,M1,M2 等。黄曲霉毒素在水中的溶解度很低，但在水溶液中,毒素的内酯环很容易与氧化剂起反应,特别是与碱性试剂反应,可部分水解为酚式化合物。在各种黄曲霉毒素中
18、以黄曲霉毒素 B1 的毒性最强,污染最广泛。黄曲霉毒素 B1 可诱发人类肝癌。在食品卫生监测中,主要以黄曲霉毒素 B1 为污染指标。,第三节 农产品中霉菌毒素及测定,世界各国的农产品普遍遭受过黄曲霉毒素的污染,黄曲霉毒素在食品中的污染大大地超过其他几种霉菌毒素的总和。主要污染的品种是粮油及其制品,如花生、花生油、玉米、大米及棉籽等。限量标准：婴幼儿配方及辅助食品0.5 g/kg.熟制坚果及籽类、调味品酱、酱油、醋、豆类及其制品5 g/kg,第三节 农产品中霉菌毒素及测定,2.展青霉毒素 展青霉毒素是多种真菌的有毒代谢产物,其分子式为 C8H8O3,该物质一方面是一种广谱的抗生素,另一方面对小鼠
19、、兔子等试验动物具有较强的毒性。其污染食品和饲料后产生的毒性远大于其抗菌作用。高剂量的展青霉素对大鼠的肾及胃肠系统有毒性作用,也有致癌、致畸形的作用。目前,已有十几个国家制定了水果及其制品中展青霉素的限量标准。我国 GB 14974-1994 中规定,苹果和山楂半成品中展青霉素的最高限量标准为100 g/kg,果汁、果酱、果脯、果酒和糖果类中展青霉素的最高限量标准为50 g/kg。,第三节 农产品中霉菌毒素及测定,3.玉米赤霉烯酮玉米赤霉烯酮也称 F-2 毒素。镰刀菌属的多个菌种都可以产生该毒素。这些菌广泛存在于土壤、空气及污染的谷物中，主要污染玉米,也污染大麦、小麦、燕麦等。玉米赤霉烯酮对动
20、物的急性毒性很小，该化合物具有雌激素样的作用，主要作用于生殖系统。我国的最高限量标准为 60 g/kg.,第三节 农产品中霉菌毒素及测定,霉菌毒素的检测,由于造成食品污染的霉菌种类很多，不同的霉菌又可产生多种毒素，而且尚有一些毒素是未被认识的，因此毒素的检测是在不断发展的。目前，我国已制定了不少的相关霉菌毒素的检测国家标准方法。,第三节 农产品中霉菌毒素及测定,第三节 农产品中霉菌毒素及测定,第三节 农产品中霉菌毒素及测定,第三节 农产品中霉菌毒素及测定,第三节 农产品中霉菌毒素及测定,常见的动物性天然毒素,动物肝脏中的毒素 动物肝中主要的毒素是胆酸、牛磺胆酸和脱氧胆酸。它们是中枢神经系统的抑
21、制剂,其中牛磺胆酸毒性最强,脱氧胆酸次之。一般不会产生明显的毒性作用,但食用过多或食用时处理不当也会给人体健康产生一定的危害。,第四节 农产品中天然有害物质,河豚毒素 河豚鱼是一种味道鲜美又含剧毒的鱼类。河豚鱼的肝、脾、胃、卵巢、卵子、睾丸、皮肤以及血液均含有毒素,其中以卵和卵巢的毒性最大,肝脏次之。河豚毒素是一种神经毒素,剧毒,河豚毒素的毒性比氰化钠高 1000 倍。我国水产品卫生管理办法中严禁餐馆将河豚鱼作为菜肴经营,也不得流入市场销售,因此我国没有相关的限量标准,也尚未制定国家级标准测定方法。,第四节 农产品中天然有害物质,组胺 组胺分子式为 C5H9N3,属于生物碱,溶于水及乙醇。组胺
22、是由鱼体内的游离组氨酸在鱼的存放过程中经脱羧而形成的。组胺中毒,大多是由于食用不新鲜或腐败变质的鱼类引起的。一般认为，成人摄入 100 mg 的组胺就有可能引起中毒。,第四节 农产品中天然有害物质,植物性天然毒素,氰苷：氰苷进入体内水解后产生 HCN,从而具有较强的毒性。含有氰苷的食源性植物有木薯、豆类以及一些果树的种子如杏仁、桃仁、枇杷仁及亚麻仁等。红细胞凝集素：一类对红细胞具有凝集作用的蛋白质,多为糖蛋白。含有红细胞凝集素的食源性植物有蓖麻、豆类及花生的种子中。不同植源性的红细胞凝集素其毒性是不同的,以蓖麻凝集素的毒性最强,其对小鼠的 LD50 为 0.05 mg/kg。红细胞凝集素比较耐
23、热,80 数小时不能使之失活,100,需经过 1 h 可完全破坏其活性。,第四节 农产品中天然有害物质,生物碱：未成熟的青番茄含生物碱，食用后可导致中毒，引起恶心、呕吐等中毒症状。龙葵素：土豆贮存时间过长易发芽，发芽的土豆会产生大量的龙葵素，人食用后会中毒。一般来说最好不要食用发芽土豆，如果要食用也必须先将芽和芽根及土豆表皮变绿的部分挖去，放于清水中浸泡2小时以上。毒蘑菇：毒蘑菇所含有的有毒成分可分为生物碱类、肽类及其它化合物,根据中毒的症状可分为胃肠毒素、神经精神毒素、血液毒素、原浆毒素和其它毒素五类。,第四节 农产品中天然有害物质,皂素：未炒熟的豆荚类食物(刀豆、扁豆、油豆角)中含有皂素，
24、食用后会中毒。防止方法主要是烹调时不要贪图脆嫩或色泽，要充分加热破坏其所含毒素，最好采用烧煮等方法，使其由绿变黄烧熟后再食用。光敏性物质：芹菜、苋菜、莴苣、菠菜、胡萝卜、茴香、油菜、马齿苋、紫云英等蔬菜，在人体内可分解出一种光敏性物质，导致过敏体质者产生蔬菜日光性皮炎，出现局部皮肤瘙痒、灼热感、水肿、瘀斑或水泡等症状。秋水仙碱：鲜黄花菜(又名金针菜)中含有毒物质秋水仙碱。这种物质进入人体后，会使人嗓子发干、口渴，胃有烧灼感，出现恶心、呕吐、腹痛、腹泻等症状。食用鲜黄花菜时，一定要放入水中浸泡2小时以上，待秋水仙碱溶解后再食用。,第四节 农产品中天然有害物质,The end谢谢大家,email：电话：,
