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1、第十章第十章 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有害物质:有害物质: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,若因该物质而导致人体机能、自然环境或生态平衡遭到破坏,则称有害物质。从对人健康影响的角度可将有害物质分为普通普通有害物质、有毒物质、致癌物和危险物有害物质、有毒物质、致癌物和危险物有毒物质:有毒物质:凡是以小剂量进入机体,通过化学或物理化学作用能够导致健康受损的物质二、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生物性有害物:AFT、李斯特菌、口蹄疫致病菌化学性有害物:DDT,T
2、TX,重金属,放射性元素物理性有害物:金属屑,石子,动物排泄物来源?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与WTO接轨对安全性要求越来越高第二节第二节 食品中有害物质常用的检食品中有害物质常用的检测方法测方法薄层色谱法薄层色谱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一一 薄层色谱法(薄层色谱法(TLC)原理:用原理:用Rf值定性分析值定性分析普通硅胶表面是极性硅醇基能与极性化合普通硅胶表面是极性硅醇基能与极性化合物形成氢键而表现出吸附性能,用于分离物形成氢键而表现出吸附性能,用于分离非极性或
3、极性较小的物质,属于正相键合。非极性或极性较小的物质,属于正相键合。改性硅胶根据键合的键不同,与改性硅胶根据键合的键不同,与-CN,-NH2,-(OH)2等为正相键合,与十八烷基、等为正相键合,与十八烷基、辛烷基、乙基为反相辛烷基、乙基为反相二、气相色谱法(二、气相色谱法(GC)三三 高效液相色谱法(高效液相色谱法(HPLC)流动相为液相,采用不锈钢柱及流动相为液相,采用不锈钢柱及高压促流,而且填充料的粒径小高压促流,而且填充料的粒径小而均匀,达到快而重复性好的高而均匀,达到快而重复性好的高效效果。不同于传统的玻璃柱和效效果。不同于传统的玻璃柱和重力引流的慢而重复性差的普通重力引流的慢而重复性
4、差的普通色谱柱色谱柱四四 质谱法(质谱法(MS)使所研究的混合物或单体在一定使所研究的混合物或单体在一定条件下形成气态离子,使之通过条件下形成气态离子,使之通过依赖电磁场作用的质量分析器,依赖电磁场作用的质量分析器,使各离子按质荷比大小的不同依使各离子按质荷比大小的不同依次到达收集器并产生信号,经过次到达收集器并产生信号,经过检测记录即可得到这些离子峰的检测记录即可得到这些离子峰的信息信息五五 色谱色谱-质谱联用技术质谱联用技术质谱仪灵敏度高,定性效果好,质谱仪灵敏度高,定性效果好,但只能对单一组分但只能对单一组分色谱仪对混合物组分分离和定量色谱仪对混合物组分分离和定量有显著优势有显著优势两者
5、联用的关键问题:解决色谱两者联用的关键问题:解决色谱的流出物与质谱相连的接口转换的流出物与质谱相连的接口转换六六 酶联免疫吸附剂测定酶联免疫吸附剂测定(ELISA)采用酶标记的抗体或抗原与样品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中的抗原或抗体间进行的抗原-抗体反应抗体反应优点:快速定性,特异性强,灵优点:快速定性,特异性强,灵敏,一次多份(在酶标板上)敏,一次多份(在酶标板上)用于激素、抗生素等的分析用于激素、抗生素等的分析第三节第三节 食品中农药残留及其检测食品中农药残留及其检测 农药是农业生产中使用的各种药剂统称,种农药是农业生产中使用的各种药剂统称,种类很多。类很多。我
6、国农药生产现状及发展趋势:我国农药生产现状及发展趋势:目前全世界实际生产和使用的农药的品种为目前全世界实际生产和使用的农药的品种为500多种,其中大量使用的有多种,其中大量使用的有100种,主要是化学种,主要是化学合成生产的。合成生产的。农药包括:杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长农药包括:杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂。调节剂。我国已由农药进口国变成农药出口国。我国已由农药进口国变成农药出口国。我国现有主要农药合成企业近我国现有主要农药合成企业近400家,已建成家,已建成700千千吨以上原药生产装置,可常年生产吨以上原药生产装置,可常年生产250多种原药、多种原药、农药中产量居世界第二
7、位(美国第一),农药产量农药中产量居世界第二位(美国第一),农药产量呈逐年增长的趋势。呈逐年增长的趋势。新品种与新工艺不断出现。新品种与新工艺不断出现。常用的有:有机磷农药、氨基甲酸酯、拟除虫菊常用的有:有机磷农药、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯等。酯等。杀虫剂有胺丙畏、苯胺硫磷等。杀虫剂有胺丙畏、苯胺硫磷等。杀菌剂有腐霉利、乙霉威等。杀菌剂有腐霉利、乙霉威等。除草剂有丙草胺、麦草畏等。除草剂有丙草胺、麦草畏等。生长调节剂有烯效唑、多效唑、油菜素内酯等。生长调节剂有烯效唑、多效唑、油菜素内酯等。生物农药发展迅速。生物农药发展迅速。1、产品结构不合理,个别品种老化、产品结构不合理,个别品种老化 杀虫剂杀
8、虫剂 杀菌剂杀菌剂 除草剂除草剂我国我国 68.5%10.4%18.3%发达国发达国 40%20%40%农药加工剂型增多,主要有乳油、粉剂、粉粒剂、农药加工剂型增多,主要有乳油、粉剂、粉粒剂、悬浮剂、水剂、片剂、烟剂等。悬浮剂、水剂、片剂、烟剂等。原料及中间体已经满足国内需求。原料及中间体已经满足国内需求。存在问题:存在问题:2、农药加工落后,助剂研究滞后、农药加工落后,助剂研究滞后 我国原药与制剂比例较低,目前为我国原药与制剂比例较低,目前为1:9但发达但发达国家为国家为1:10303、生产规模小,工艺技术落后,产品质量差、生产规模小,工艺技术落后,产品质量差 我国农药产量约占全球的我国农药
9、产量约占全球的25%但销售额不足但销售额不足8%4、生物农药还应大力发展。、生物农药还应大力发展。农药在防治农作物病虫害、控制人类传染病、农药在防治农作物病虫害、控制人类传染病、提高农畜产品的产量和质量以及确保人体健康提高农畜产品的产量和质量以及确保人体健康等方面,都起着重要的作用。但是,大量广泛等方面,都起着重要的作用。但是,大量广泛用农药也会造成对食物的污染。用农药也会造成对食物的污染。农药残留是指农药施用后,残存在生物体、农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微量农药原体、有毒代谢产副产品和环境中的微量农药原体、有毒代谢产物、降解物和杂质的总称。残留的数量叫残留物、降
10、解物和杂质的总称。残留的数量叫残留量。量。农药进入人体的方式农药进入人体的方式土壤、水土壤、水、空气、空气家禽、畜家禽、畜植物、饲料植物、饲料水生动、植物水生动、植物肉、蛋、乳肉、蛋、乳人人食品中普遍存在农药残留食品中普遍存在农药残留,残留量随食品种类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,对人体毒性都很大,有的还可在人体内蓄积,对人体造成危害。造成危害。食品中残留农药过高会导致癌症和食品中残留农药过高会导致癌症和帕金森症。帕金森症。1994 年,我国农药中毒人数已超过年,我国农药中毒人数已超过10万人,
11、大万人,大部分是由于农药残留而引起。部分是由于农药残留而引起。容易吸收农药的蔬菜容易吸收农药的蔬菜番茄、茄子、圆辣椒、卷心菜、白菜及大多数根番茄、茄子、圆辣椒、卷心菜、白菜及大多数根菜类、薯类。菜类、薯类。对农药吸收率较低的对农药吸收率较低的叶菜类、果类等。叶菜类、果类等。为提高食品的卫生质量,保证食品的安全性,为提高食品的卫生质量,保证食品的安全性,保障消费者身体健康,许多国家都对食品中农保障消费者身体健康,许多国家都对食品中农药允许残留量作了规定。表药允许残留量作了规定。表13l和和132分别分别为我国和为我国和WHO制订的有机氯农药六六六、滴制订的有机氯农药六六六、滴滴涕在食品中的允许残
12、留量标准;滴涕在食品中的允许残留量标准;表表133为我国制订的有机磷农药在食品中允为我国制订的有机磷农药在食品中允许残留量标准;许残留量标准;表表13 4为为FAO/WHO推荐的部分食品中有机推荐的部分食品中有机磷农药允许残留量标准。磷农药允许残留量标准。小资料:我国全面禁用小资料:我国全面禁用5种高毒农药包括:种高毒农药包括:甲甲胺胺磷磷、久久效效磷磷、甲甲基基对对硫硫磷磷、对对硫硫磷磷、磷胺。磷胺。食品中农药残留量的分析方法:食品中农药残留量的分析方法:1)比色法比色法 少特异性,灵敏度很低,少特异性,灵敏度很低,分光光度法分光光度法 已很少使用已很少使用 电化学分析电化学分析2)纸色谱)
13、纸色谱 TLC 3)GC 电子捕获检测器电子捕获检测器 适用有机氯农药。适用有机氯农药。4)HPLC 非挥发性、热不稳定性农药,如非挥发性、热不稳定性农药,如 部分有机磷农药。部分有机磷农药。5)GC/红外光谱红外光谱 联用、联用、GC/MS 联用。联用。一、有机氯农药残留量的检测一、有机氯农药残留量的检测(一)有机氯农药的性质及常见品种(一)有机氯农药的性质及常见品种有机氯农药是农药中一类有机含氯化合物,一般有机氯农药是农药中一类有机含氯化合物,一般分为五大类:分为五大类:1、DDT类类氯化苯及其衍生物,包括氯化苯及其衍生物,包括DDT、六六六。六六六。2、氯化甲撑萘类、氯化甲撑萘类七氯、七
14、氯、艾氏剂、狄氏剂。艾氏剂、狄氏剂。3、七、七O五四五四 纯品为白色晶体,微溶于水,纯品为白色晶体,微溶于水,易溶于某些有机溶剂。易溶于某些有机溶剂。主要用于杀灭蚊蝇。蓄积在动植物脂肪中,主要用于杀灭蚊蝇。蓄积在动植物脂肪中,通过食物链进入人体。中毒症状为乏力、失通过食物链进入人体。中毒症状为乏力、失 眠、眩晕、恶心等,长期接触可影响中枢眠、眩晕、恶心等,长期接触可影响中枢 神经系统及肝脏神经系统及肝脏。4、氯丹、氯丹 纯品为无色或淡黄色液体,微溶于水,纯品为无色或淡黄色液体,微溶于水,易溶于某些有机溶剂。中毒情况同易溶于某些有机溶剂。中毒情况同7054 5、林丹(又名高丙体六六六)、林丹(又
15、名高丙体六六六)本品为无色晶本品为无色晶体,不溶于水,溶于大多数有机溶剂。中毒体,不溶于水,溶于大多数有机溶剂。中毒情况同情况同7054。主要用于粮食、蔬菜、果树、。主要用于粮食、蔬菜、果树、烟草、森林、粮仓。烟草、森林、粮仓。目前仍有一些国家(包括我国)使用林丹由目前仍有一些国家(包括我国)使用林丹由于有机氯性质稳定,在水域、土壤中仍有残留,于有机氯性质稳定,在水域、土壤中仍有残留,并会在较长时间内继续影响人类健康。并会在较长时间内继续影响人类健康。有机氯农药的结构及理化性质有机氯农药的结构及理化性质(1)六六六)六六六六六六分子式为六六六分子式为C6H6Cl6,化学名为六氯环己烷、,化学名
16、为六氯环己烷、六氯化苯,英文名为六氯化苯,英文名为Benzene hexachl oride(简称简称 BHC)。BHC有多种异构体,其常见的异构体化学有多种异构体,其常见的异构体化学结构式为:结构式为:BHC为白色或淡黄色固体,纯品为无色无臭为白色或淡黄色固体,纯品为无色无臭晶体,工业品有霉臭气味,在土壤中半衰期为晶体,工业品有霉臭气味,在土壤中半衰期为2年,年,不溶于水,易溶于脂肪及丙酮、乙醚、石油不溶于水,易溶于脂肪及丙酮、乙醚、石油醚及环己烷等有机溶剂。醚及环己烷等有机溶剂。BHC对光、热、空气、对光、热、空气、强酸均很稳定,但对碱不稳定强酸均很稳定,但对碱不稳定(BHC除外除外),遇
17、碱能分解遇碱能分解(脱去脱去HCl)。C6H 6Cl6十十3KOH C6H3Cl3十十3KCl 十十3H2O(2)滴滴涕滴滴涕 滴滴涕分子式为滴滴涕分子式为C14H9Cl15,化学名为化学名为2,2双双(对氯苯基对氯苯基)1,1,1一三氯乙烷、二氯二一三氯乙烷、二氯二苯三氯乙烷,简称二二三,苯三氯乙烷,简称二二三,英文名为英文名为Dichlorodiphenyl trichloroethane,简,简称称DDT。根据苯环上。根据苯环上Cl的取代位置不同形成如下的取代位置不同形成如下几种异构体:几种异构体:DDT产品为白色或淡黄色固体,纯品产品为白色或淡黄色固体,纯品DDT为白色为白色结晶,熔点
18、结晶,熔点108.5109,在土壤中半衰期,在土壤中半衰期310年,(在土壤中消失年,(在土壤中消失95%需需1633年)。年)。不溶不溶于水,易溶于脂肪及丙酮、于水,易溶于脂肪及丙酮、CCl4、苯、氯苯、乙、苯、氯苯、乙醚等有机溶剂。醚等有机溶剂。DDT对光、酸均很稳定,对热亦对光、酸均很稳定,对热亦较稳定,但温度高于本身的熔点时,较稳定,但温度高于本身的熔点时,DDT会脱去会脱去HCl而生成毒性小的而生成毒性小的DDE,对碱不稳定,遇碱亦,对碱不稳定,遇碱亦会脱去会脱去HCl。1874年人工合成年人工合成DDT,1939年瑞士化学家穆勒年瑞士化学家穆勒发现了发现了DDT的杀昆虫作用,并因此
19、获得了的杀昆虫作用,并因此获得了1948年的诺贝尔奖。年的诺贝尔奖。在二次世界大战中及战后的欧洲和亚洲,在二次世界大战中及战后的欧洲和亚洲,DDT用于杀灭传播疟原虫的蚊子,挽救了数千人的用于杀灭传播疟原虫的蚊子,挽救了数千人的生命。生命。DDT在生物体内富集作用很强。例如水鸟体内在生物体内富集作用很强。例如水鸟体内DDT残留为残留为25 mg/kg,DDT污染的水要高出污染的水要高出8001000万倍。万倍。DDT的污染是全球性的,在人迹罕至的污染是全球性的,在人迹罕至的南极的企鹅、海豹、北极的北极熊、甚至未出世的南极的企鹅、海豹、北极的北极熊、甚至未出世的胎儿体内均可检出的胎儿体内均可检出D
20、DT的存在。的存在。样品的予处理样品的予处理1.提取:以石油醚作主体溶剂,加入极性提取:以石油醚作主体溶剂,加入极性较大溶剂搭配,以索氏法或浸渍法提取较大溶剂搭配,以索氏法或浸渍法提取含脂肪高的:用石油醚乙醚直接提取含脂肪高的:用石油醚乙醚直接提取含水分高的动物性食品:加无水硫酸钠研含水分高的动物性食品:加无水硫酸钠研磨,再用石油醚提取磨,再用石油醚提取果蔬:加入丙酮(穿透性强),过滤得滤果蔬:加入丙酮(穿透性强),过滤得滤液,加硫酸钠溶液(增强丙酮极性,有液,加硫酸钠溶液(增强丙酮极性,有利分层),再用石油醚提取利分层),再用石油醚提取蛋类:用丙酮蛋类:用丙酮-己烷提取己烷提取牛奶:乙醇牛奶
21、:乙醇-草酸钾处理(破坏脂肪膜,草酸钾处理(破坏脂肪膜,释出脂肪),再用石油醚提取释出脂肪),再用石油醚提取2.净化净化用用H2SO4磺化处理,除脂肪、蜡质、色素等。磺化处理,除脂肪、蜡质、色素等。石油醚:硫酸石油醚:硫酸=1:1柱层析:合理选择层析材料柱层析:合理选择层析材料液液分配法:以乙腈液液分配法:以乙腈-己烷为例,将乙腈加入到己烷为例,将乙腈加入到己烷溶液中,有机氯农药从己烷层转移到乙腈己烷溶液中,有机氯农药从己烷层转移到乙腈层中,脂肪、色素、蜡质仍留在己烷层。再将层中,脂肪、色素、蜡质仍留在己烷层。再将乙腈层放入另一洁净分液漏斗中,加水,使乙乙腈层放入另一洁净分液漏斗中,加水,使乙
22、腈浓度不大于腈浓度不大于20%,加纯净己烷,振摇分液漏,加纯净己烷,振摇分液漏斗,农药又进入己烷层,从而达到净化目的斗,农药又进入己烷层,从而达到净化目的3.浓缩浓缩以无水硫酸钠脱水,减压蒸馏浓缩到一以无水硫酸钠脱水,减压蒸馏浓缩到一定程度;或采用定程度;或采用KD减压浓缩。减压浓缩。检验标准检验标准 GB/T 5009.19 (二)(二)GC-ECD法测定有机氯农药残留法测定有机氯农药残留(三)(三)TLC法测定有机氯农药残留法测定有机氯农药残留二、有机磷农药残留及其检测二、有机磷农药残留及其检测(一一)有机磷农药的特性及种类有机磷农药的特性及种类 1常见的有机磷农药及其结构常见的有机磷农药
23、及其结构 有机磷农药有机磷农药(Organophosphorus Pesticides)是是农药中一类含磷的有机化合物,其种类很多,目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至少有前大量生产与使用至少有60多种,按其毒性可分多种,按其毒性可分成高毒、中等毒及低毒三类;按其结构则可划分成高毒、中等毒及低毒三类;按其结构则可划分为磷酸酯及硫代磷酸酯两大类,其结构通式如下:为磷酸酯及硫代磷酸酯两大类,其结构通式如下:根据根据R,Rl及及X等基团不相同,可构成不同的有等基团不相同,可构成不同的有机磷农药。机磷农药。2有机磷农药的理化性质有机磷农药的理化性质 有机磷农药中,除敌百虫、乐
24、果为白色晶体外,有机磷农药中,除敌百虫、乐果为白色晶体外,其余有机磷农药的工业品均为棕色油状。有机磷其余有机磷农药的工业品均为棕色油状。有机磷农药有特殊的蒜臭味,挥发性大,对光、热不稳农药有特殊的蒜臭味,挥发性大,对光、热不稳定,并具有如下性质:定,并具有如下性质:溶解性溶解性:由于各种有机磷农药的极性强弱不: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,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,可溶于脂肪及各种但多数有机磷农药难溶于水,可溶于脂肪及各种有机溶剂,有机溶剂,如疏水性有机溶剂:丙酮、石油醚、如疏水性有机溶剂:丙酮、石油醚、正
25、己烷、氯仿、二氯甲烷及苯等,亲水性有机溶正己烷、氯仿、二氯甲烷及苯等,亲水性有机溶剂;乙脂、二甲基亚砜等。剂;乙脂、二甲基亚砜等。水解性:因有机磷农药属酯类水解性:因有机磷农药属酯类(磷酸酯或硫代磷磷酸酯或硫代磷酸酯酸酯),故在一定条件下能水解,特别是在碱性介,故在一定条件下能水解,特别是在碱性介质、高温、水分含量高等环境中,更易水解。如质、高温、水分含量高等环境中,更易水解。如敌百虫在碱性溶液中易水解为毒性较大的敌敌畏。敌百虫在碱性溶液中易水解为毒性较大的敌敌畏。氧化性:有机磷农药中,硫代磷酸酯农药在溴氧化性:有机磷农药中,硫代磷酸酯农药在溴作用下或在紫外线照射下,分子中作用下或在紫外线照射
26、下,分子中S易被易被O取代,取代,生成毒性较大的磷酸酯。生成毒性较大的磷酸酯。样品预处理样品预处理 1.提取提取 一般根据有机磷农药与样品的种类,选择适当一般根据有机磷农药与样品的种类,选择适当的提取溶剂与提取方法。的提取溶剂与提取方法。用乙腈、丙酮、氯仿或用乙腈、丙酮、氯仿或二氯甲烷等提取。二氯甲烷等提取。2净化净化将样品提取液经乙晴或二甲基亚砜分配提取将样品提取液经乙晴或二甲基亚砜分配提取后,再用后,再用柱色谱净化柱色谱净化,柱中吸附剂可由活性炭、,柱中吸附剂可由活性炭、氧化铝、弗罗里矽土、无水氧化铝、弗罗里矽土、无水Na 2SO4或硅藻土等或硅藻土等按一定比例组成。按一定比例组成。目前,
27、国际上许多国家与组织目前,国际上许多国家与组织(包括包括FDA,AOAC)FDA美国食品药物管理局。美国食品药物管理局。大量使用由大量使用由storher相相wans在在1965年提出的,后经年提出的,后经多次改进的多次改进的扫集共蒸馏法扫集共蒸馏法(sweepcodistillation)来来净化有机磷农药样品提取液。净化有机磷农药样品提取液。3.浓缩浓缩KD减压浓缩。减压浓缩。(二)有机磷农药的检测(二)有机磷农药的检测GC法测定法测定 氮磷检测器。氮磷检测器。几种有机磷农药的检验标准:几种有机磷农药的检验标准:马拉硫磷马拉硫磷 GB/T 5009.36倍硫磷倍硫磷 GB/T 5009.2
28、0甲胺磷甲胺磷 GB14876(一一)氨基甲酸酯类农药的性质及常用品种氨基甲酸酯类农药的性质及常用品种 氨基甲酸酯类农药可视为氨基甲酸的衍生物,氨基甲酸酯类农药可视为氨基甲酸的衍生物,氨基甲酸是极不稳定的,会自动分解为氨基甲酸是极不稳定的,会自动分解为 C02 C02和和 H20H20,但氨基甲酸的盐和酯均相当稳定,该类农,但氨基甲酸的盐和酯均相当稳定,该类农药通常具有以下通式:药通常具有以下通式:三、氨基甲酸酯类农药残留及其检测三、氨基甲酸酯类农药残留及其检测 R2R2 R Rl lOOC-NOOC-N CH3 CH3R R2 2是氢或者是一个易于被化学或生物方法断是氢或者是一个易于被化学或
29、生物方法断裂的基团。裂的基团。大多数氨基甲酸酯类的纯品为无色和白色晶大多数氨基甲酸酯类的纯品为无色和白色晶状固体,易溶于多种有机溶剂中,但在水中状固体,易溶于多种有机溶剂中,但在水中溶解度较小,只有少数如涕灭威、灭多虫等溶解度较小,只有少数如涕灭威、灭多虫等例外。氨基甲酸酯一般没有腐蚀性,其贮存例外。氨基甲酸酯一般没有腐蚀性,其贮存稳定性很好,只是在水中能缓慢分解,提高稳定性很好,只是在水中能缓慢分解,提高温度和碱性时分解加快。温度和碱性时分解加快。常见的氨基甲酸酯农药有:常见的氨基甲酸酯农药有:甲萘威甲萘威(carbaryl)(carbaryl)、戊氰威、戊氰威(Nitrilacarb)(N
30、itrilacarb)、呋喃丹呋喃丹(carbofuran)(carbofuran)、仲丁威、仲丁威(Fenobucarb)(Fenobucarb)、异丙威异丙威(Isoprocarb)(Isoprocarb)、速灭威、速灭威(Metolcarb)(Metolcarb)、残杀威残杀威(Propoxur)(Propoxur)、涕灭威、涕灭威(Aldicarb)(Aldicarb)、抗蚜威抗蚜威(Pirimicarb)(Pirimicarb)、灭虫威、灭虫威(Methiocarb)(Methiocarb)、灭多威灭多威(Methomyl)(Methomyl)、恶虫威、恶虫威(Bendiocarb)
31、(Bendiocarb)、硫双灭多威硫双灭多威(Thiodicarb)(Thiodicarb)、双甲眯、双甲眯(Amitraz)(Amitraz)等。等。这些氨基甲酸酯农药在农业生产与日常生活中,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。物剂和杀线虫剂等。2020世纪世纪7070年代以来,由于年代以来,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
32、情况备逐年增加,这就使得氨基甲酸酯的残留情况备受关注。受关注。(二二)氨基甲酸酯类农药残留的测定氨基甲酸酯类农药残留的测定 GCECDGCECD法测定氨基甲酸酯类农药残留法测定氨基甲酸酯类农药残留与本节有机磷农残的气相色谱测定方法与本节有机磷农残的气相色谱测定方法相同,详见相同,详见GBGBT 173311998T 173311998。四、拟除虫菊酯类农药残留及其四、拟除虫菊酯类农药残留及其检测检测(一一)拟除虫菊酯的特性及常用品种拟除虫菊酯的特性及常用品种拟除虫菊酯拟除虫菊酯(Pyrethroids)(Pyrethroids)是近年来发展是近年来发展较快的一类重要的合成杀虫剂。拟除虫较快的一
33、类重要的合成杀虫剂。拟除虫菊酯分子较大,亲脂性强,可溶于多种菊酯分子较大,亲脂性强,可溶于多种有机溶剂,在水中的溶解度小,在酸性有机溶剂,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。条件下稳定,在碱性条件下易分解。拟除虫菊酯具有高效、广谱、低毒和拟除虫菊酯具有高效、广谱、低毒和生物降解等特性,拟除虫菊酯和除虫菊酯生物降解等特性,拟除虫菊酯和除虫菊酯杀虫剂在光和土壤微生物的作用下易转变杀虫剂在光和土壤微生物的作用下易转变成极性化合物,不易造成污染。拟除虫菊成极性化合物,不易造成污染。拟除虫菊酯在化学结构上具有的共同特点之一是分酯在化学结构上具有的共同特点之一是分子结构中含有数个不对称
34、碳原子,因而包子结构中含有数个不对称碳原子,因而包含多个光学和立体异构体。这些异构体又含多个光学和立体异构体。这些异构体又具有不同的生物活性,即使同一种拟除虫具有不同的生物活性,即使同一种拟除虫菊酯,总酯含量相同,若包含的异构体的菊酯,总酯含量相同,若包含的异构体的比例不同,杀虫效果也大不相同。比例不同,杀虫效果也大不相同。常见的拟除虫菊酯有:常见的拟除虫菊酯有:烯丙菊酯烯丙菊酯(Allethrin)(Allethrin)、胺菊酯、胺菊酯(Tetramethrin)(Tetramethrin)、醚、醚菊酯菊酯(Ethofenprox)(Ethofenprox)、苯醚菊酯、苯醚菊酯(Phenot
35、hrin)(Phenothrin)、甲醚、甲醚菊酯菊酯(Methothrin)(Methothrin)氯菊酯氯菊酯(Permethrin)(Permethrin)、氯氰菊酯氯氰菊酯(cypermethrin)(cypermethrin)、溴氰菊酯、溴氰菊酯(Dehamethrin)(Dehamethrin)、氰菊酯氰菊酯(Fenpropanate)(Fenpropanate)、杀螟菊酯、杀螟菊酯(Phencyclate)(Phencyclate)、氰戊菊酯氰戊菊酯(Fenvalerate)(Fenvalerate)、氟氰菊酯、氟氰菊酯(Flucythrin)(Flucythrin)、氟胺氰菊酯
36、氟胺氰菊酯(Fluvalinate)(Fluvalinate)、氟氰戊菊酯氟氰戊菊酯(Flucythtinge)(Flucythtinge)、溴氟菊酯、溴氟菊酯(Bmthrinate)(Bmthrinate)等。等。目前,已合成的菊酯数以万计,迄今已商品化的拟目前,已合成的菊酯数以万计,迄今已商品化的拟除虫菊酯有近除虫菊酯有近4040个品种,在全世界的杀虫剂销售额中占个品种,在全世界的杀虫剂销售额中占2020左右。拟除虫菊酯主要应用在农业上,如防治棉花、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、氨基蔬菜和果树的食叶和食果害虫,特别是在有机磷、氨基
37、甲酸酯出现抗药性的情况下,其优点更为明显。除此之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广泛应用,它可外,拟除虫菊酯还作为家庭用杀虫剂被广泛应用,它可防治蚊蝇、蟑防治蚊蝇、蟑螂及螂及牲畜寄生虫等。牲畜寄生虫等。(二二)拟除虫菊酯残留的检测拟除虫菊酯残留的检测 参考本参考本节节中有机中有机氯农药氯农药残留的残留的检测检测,详见详见GBGBT T 173321998173321998。第四节第四节 食品中霉菌毒素及其检测食品中霉菌毒素及其检测 一、霉菌毒素的种类一、霉菌毒素的种类 霉菌是一些丝状真菌的通称,在自然界分布很霉菌是一些丝状真菌的通称,在自然界分
38、布很广,几乎无处不有,主要生长在不通风、阴暗、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。长在各种食品上并产生危害性很强的霉菌毒素。目前已知的霉菌毒素约有目前已知的霉菌毒素约有200200余种,与食品关系余种,与食品关系较为密切的有黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、杂色曲较为密切的有黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、杂色曲霉素等。已知有霉素等。已知有5 5种毒素可引起动物致癌,它们种毒素可引起动物致癌,它们是黄曲霉毒素是黄曲霉毒素(B(B、G G、M M,)、黄天精、环氯素、黄天精、环氯素、
39、杂色曲霉素和展青霉素。杂色曲霉素和展青霉素。霉菌污染食品可使食品的食用价值降低,甚至使之完霉菌污染食品可使食品的食用价值降低,甚至使之完全不能食用,造成巨大的经济损失。据统计全世界每年平全不能食用,造成巨大的经济损失。据统计全世界每年平均有均有2 2的谷物由于霉变不能食用。霉菌毒素引起的中毒的谷物由于霉变不能食用。霉菌毒素引起的中毒大多通过被霉菌污染的粮食、油料作物以及发酵食品等引大多通过被霉菌污染的粮食、油料作物以及发酵食品等引起。起。霉菌毒素多数有较强的耐热性,一般的烹调加热方法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,不能使其破坏。
40、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,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。畸和致突变等。二、黄曲霉毒素二、黄曲霉毒素黄曲霉毒素黄曲霉毒素(Aflatoxins。简写。简写AFT)是黄曲霉、是黄曲霉、寄生曲霉及温特曲霉等产毒菌株的代谢产物寄生曲霉及温特曲霉等产毒菌株的代谢产物,是,是一群结构类似的化合物。目前已发现一群结构类似的化合物。目前已发现17种黄曲霉种黄曲霉毒素。毒素。根据其在波长为根据其在波长为365nm紫
41、外光下呈现不同颜紫外光下呈现不同颜色的荧光而分为色的荧光而分为B、G二大类:二大类:B大类在氧化铝薄层板上于紫外光照射下呈大类在氧化铝薄层板上于紫外光照射下呈现蓝色荧光;现蓝色荧光;G大类则呈绿色荧光。大类则呈绿色荧光。AFT主要污染粮油及其制品,如花生、花生主要污染粮油及其制品,如花生、花生油、玉米、大米、棉籽等被污染严重,此外各种油、玉米、大米、棉籽等被污染严重,此外各种植物性与动物性食品也能被广泛污染,如在胡桃、植物性与动物性食品也能被广泛污染,如在胡桃、杏仁、高梁、小麦、豆类、王豆、皮蛋、奶与奶杏仁、高梁、小麦、豆类、王豆、皮蛋、奶与奶制品、干咸鱼及辣椒中均有制品、干咸鱼及辣椒中均有A
42、FT污染。其污染程污染。其污染程度与各种作物生物学特性和化学组成以及成熟期度与各种作物生物学特性和化学组成以及成熟期所处的气候条件有很大关系。一般来说,富含脂所处的气候条件有很大关系。一般来说,富含脂肪的粮食易产生肪的粮食易产生AFT。此外,收获季节高温、高。此外,收获季节高温、高湿,也易造成湿,也易造成AFT的污染。的污染。AFT属剧毒物质,其毒性比氰化钾还高,属剧毒物质,其毒性比氰化钾还高,也是目也是目前最强的化学致癌物质。其中前最强的化学致癌物质。其中AFT Bl的毒性和致的毒性和致癌性最强癌性最强,故其在食品中允许量各国都有严格规,故其在食品中允许量各国都有严格规定。定。FAOWHO规
43、定食品中规定食品中 AFTBl15 ppb,美国美国20 ppb,日本日本10 ppb,以色列与瑞典规定不得检出。以色列与瑞典规定不得检出。(一)黄曲霉毒素的结构与理化性质(一)黄曲霉毒素的结构与理化性质1、黄曲霉毒素的结构、黄曲霉毒素的结构2、黄曲霉毒素的理化性质、黄曲霉毒素的理化性质 1)溶解性:溶解性:AFT的分子量为的分子量为312346,中等极性化合物,中等极性化合物,难溶于水、乙醚、石油难溶于水、乙醚、石油醚及己烷中,易溶于油和甲醇、丙酮、氯醚及己烷中,易溶于油和甲醇、丙酮、氯仿、苯仿、苯 等有机溶剂中。等有机溶剂中。2)稳定性:)稳定性:AFT是一组性质比较稳定的是一组性质比较稳
44、定的化合物;其对光、热、酸较稳定,而对碱化合物;其对光、热、酸较稳定,而对碱和氧化剂则不稳定。和氧化剂则不稳定。(二)霉菌毒素的检测(二)霉菌毒素的检测我国涉及黄曲霉毒素的限量及检测的国家标准有我国涉及黄曲霉毒素的限量及检测的国家标准有GB 27611981(GB 27611981(食品中黄曲霉毒素食品中黄曲霉毒素B1B1允许量标准允许量标准)、GB 9676-1988(GB 9676-1988(牛乳及其制品中黄曲霉毒索牛乳及其制品中黄曲霉毒索M M,限量卫生,限量卫生标准标准)、GBGBT 17480-1998(T 17480-1998(酶联免疫吸附法测定饲料中黄曲霉酶联免疫吸附法测定饲料中
45、黄曲霉毒素毒素B B、)、GBGBT 5009T 500922-199622-1996薄层色谱法薄层色谱法(第一法第一法)ELISA(ELISA(第第二法二法)测定食品中黄曲霉毒素测定食品中黄曲霉毒素B B,GBGBT 5009T 5009231996231996薄层色谱法薄层色谱法(第一法第一法)微柱筛选微柱筛选法法(第二法第二法)测定食品中黄曲霉毒素测定食品中黄曲霉毒素B B1 1、B B2 2、G G1 1、G G2 2 薄层色谱法测定食品中黄曲霉毒素薄层色谱法测定食品中黄曲霉毒素M1M1、B1其最低检出量其最低检出量0.4 ng是各实验室所公认的。是各实验室所公认的。高效液相色谱法测定
46、食品中高效液相色谱法测定食品中AFT B1、B3、Gl、G 2、M1GBT 5009241996黄曲霉毒素的测定黄曲霉毒素的测定薄层层析法测黄曲霉毒素薄层层析是在黄曲霉毒素研究方面应用最广的分离技术。自1990年,它被列为AOAC(associationofofficialagriculturalchemists)标准方法,该方法同时具有定性和定量分析黄曲霉毒素的功能。原理本法是利用样品中的黄曲霉毒素B1,经有机溶剂提取、净化、浓缩、薄层分离后,在波长365nm紫外光下产生蓝紫色荧光,根据其在薄层上显示荧光的最低检出量来测定黄曲霉毒素B1的含量。薄层色谱法黄曲霉毒素B1的最低检出量为00004
47、ug,最低检出浓度为5ugKg。仪器小型粉碎机样筛电动振荡器玻璃浓缩器玻璃板5cm20cm、薄层板涂布器展开槽(25cm6cm4cm)紫外光灯100一125w、波长365nm滤光片、微量注射器(2)试剂三氯甲烷、正己烷(沸程3060)或石油醚(沸程6090)、甲醇、苯、乙腈、无水乙醚或乙醚经无水硫酸钠脱水、丙酮。以上试剂在试验前需先进行空白试验,如不干扰测定即可使用,否则需逐一进行重蒸。吸附剂硅胶薄层层析用硅胶有多种规格。应用最多的是掺有粘合剂石膏的硅胶,称有硅胶G,其掺入的石膏量为5-20%不等。硅胶有时含有铁盐及氯离子等杂质,它们可被展开剂提取出来,对层析的结果产生一定影响。硅胶H不含粘合
48、剂和其他添加剂(不会被展开剂提出杂质)。硅胶HF254掺有荧光指示剂,可在短波254纳米的紫外光下观察到荧光。硅胶GF254含石膏及荧光物质。黄曲霉毒素B1标准溶液1、黄曲霉毒素B1标准贮备液:准确称取112mgAFTB1标准品,先加入2mL乙腈溶解后,再用苯稀释至100mL,避光、于冰箱4保存。此标准液浓度约为10ugmL。先用紫外分光光度计测定其浓度,再用苯一乙腈混合液调整其浓度为准确100ugmL。在350nm,AFTB在苯一乙腈(98+2)混合液中的摩尔消光系数为19800.2、黄曲霉毒素B标准使用液:I液(1.0ugmL):取1mLAFTB标准液(10.0ugmL)于10mL容量瓶中
49、,用苯一乙腈混合液稀释、定容。液(0.2ugmL):取I液1mL,按上法定容5mL。液(0.04ugmL):取液1mI。,按上法定容5mI。思考:在配制黄曲霉毒素B标准使用液时,为什么需要用贮备液来稀释而不是直接配制?次氯酸钠溶液配制:取100g漂白粉,加入500mL水,搅拌均匀。另将80g工业用碳酸钠(Na2CO3H2O)溶于500mL温水中。将两液合并、搅拌、澄清、过滤。此液含次氯酸25gL。思考题:1、次氯酸钠溶液的作用是什么?消毒用,污染的玻璃器皿用次氯酸钠溶液浸泡可达到去毒的效果。2、为什么次氯酸钠溶液能起到消毒的作用?操作步骤样品处理提取浓缩薄板制备点样展开定量(1)样品处理样品从
50、大样经粗碎及连续多次用四分法缩减至05lkg后全部粉碎。粮食样品全部通过20目筛,花生样品全部通过10目筛、混匀。(2)提取称取20.00g经粉碎样品,置于250mL具塞锥形瓶中,加30mL正己烷或石油醚和100mL甲醇水清液。振荡30min,静置片刻,以叠成折叠式的快速定性滤纸过滤于分液漏斗中,待下层甲醇水溶液分清后,放出甲醇水溶液于另一具塞锥形瓶内。取20.00mL甲醇水溶液置于另一125mL分液漏斗中,加20mL三氯甲烷,振摇2min、静置分层,如出现乳化现象,可滴加甲醇促使分层。放出三氯甲烷层,经盛有约10g预先用三氯甲烷湿润的无水硫酸钠的定量慢速滤纸,过滤于50mL蒸发皿中,再加5m