食品中有害有毒物质的测定课件.ppt
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- 食品 有害 有毒 物质 测定 课件
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1、 8.8.食品中有害有毒物质的测定食品中有害有毒物质的测定 8.18.1、概述、概述(概念、来源、种类、测定意义)概念、来源、种类、测定意义)8.28.2、农药残留量(有机氯、有机磷农药)的测定、农药残留量(有机氯、有机磷农药)的测定 8.38.3、食品中黄曲霉毒素的测定、食品中黄曲霉毒素的测定 8.48.4、食品中苯并芘的测定液相色谱法、食品中苯并芘的测定液相色谱法 8.58.5、食品中、食品中N-N-亚硝胺的测定比色法亚硝胺的测定比色法重点掌握有机磷农药、有机氯农药、黄曲霉毒素的重点掌握有机磷农药、有机氯农药、黄曲霉毒素的测定测定8.18.1概述:概述:有害物质:有害物质:在自然界中,当某
2、物质或含有该物质的在自然界中,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生理机能、自然环境或生态平衡遭受破坏,导致人体生理机能、自然环境或生态平衡遭受破坏,则称该物质为有害物质。从对机体健康影响的角度则称该物质为有害物质。从对机体健康影响的角度可将有害物质分为普通有害物质、有毒物质、致癌可将有害物质分为普通有害物质、有毒物质、致癌物和危险物。物和危险物。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,通过化学或物理化学作用能够导致健康受损的物质。通过化学或物理化学作用能够导致健康
3、受损的物质。根据这一定义可知,有毒物质是相对的,剂量决定根据这一定义可知,有毒物质是相对的,剂量决定着一种成分是否有毒,因而,一般有毒物质的毒性着一种成分是否有毒,因而,一般有毒物质的毒性分级也是以中毒剂量作为基准的分级也是以中毒剂量作为基准的。来源及种类:来源及种类:不当地使用农药、兽药,包括施药过量、施药期不不当地使用农药、兽药,包括施药过量、施药期不当或使用被禁药物当或使用被禁药物农药残留(农药残留(有机氯农药残留、有机氯农药残留、有机磷农药残留)有机磷农药残留)来自加工、贮藏或运输中的污染,如操作不卫生、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杀菌不合要求
4、或贮藏方法不当黄曲霉毒素黄曲霉毒素 来自特定食品加工工艺,如肉类熏烤、蔬菜腌制来自特定食品加工工艺,如肉类熏烤、蔬菜腌制苯并芘、亚硝胺类化合物苯并芘、亚硝胺类化合物 来自包装材料中的有害物质,某些有害物质可能移来自包装材料中的有害物质,某些有害物质可能移溶到被包装的食品中;来自环境污染物溶到被包装的食品中;来自环境污染物多氯联多氯联苯等;苯等;以及来自食品原料中固有的天然有毒物质以及来自食品原料中固有的天然有毒物质动植动植物毒素等。物毒素等。加强食品中有害物质检测的必要性:加强食品中有害物质检测的必要性:v人们对食品质量要求的提高,食品中有害有毒物质不人们对食品质量要求的提高,食品中有害有毒物
5、质不断地被发现,其产生的机理、对人体有害剂量的大小断地被发现,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。及清除污染的方法不断被人们所认识。v对食品中的有害有毒物质进行分析检测,有利于加强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。食品质量的监督管理,保障人民的身体健康。v人们对食品安全性的要求越来越高,使得世界各国不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。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
6、磷农药残留、黄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曲霉毒素、苯并芘、亚硝胺类化合物的测定方法8.28.2农药残留量的测定农药残留量的测定概述概述 农药农药是农业生产中使用的各种药剂的总称,种类很多,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。但常用的有有机氯农药和有机磷农药两类。农药残留农药残留是指一部分农药由于其很强的化学稳定性,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、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。作物上及环境中。食品中普遍存在
7、农药残留,残留量随食品种类及农药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,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体健康,许多国家都对食品中农药允许残留量做了规定。定。测定方法: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
8、稳定的农药,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如部分有机磷农药可选用HPLCHPLC法。法。8.2.18.2.1食品中的有机磷农药残留量的测定食品中的有机磷农药残留量的测定 气相色谱法气相色谱法 以蔬菜为样品进行讲解和样品预处理的演示以蔬菜为样品进行讲解和样品预处理的演示概述:概述:有机磷农药是农药中一类含磷的有机化合物,其种类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很多,目前大量生产与使用的至少有6060多种。多种。常见的有机磷农药有:敌敌畏、乐果、马拉硫磷等。常见的有机磷农药有:敌敌畏、乐果、马拉硫磷等。有机磷农药
9、有特殊的蒜臭味,挥发性大,对光、热不有机磷农药有特殊的蒜臭味,挥发性大,对光、热不稳定。稳定。多数有机磷农药难溶于水,可溶于脂肪及各种有机溶多数有机磷农药难溶于水,可溶于脂肪及各种有机溶剂。敌百虫能溶于水。性质不稳定,应用广泛。但是,剂。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,造成强,常因使用、保管、运输等不慎,污染食品,造成人畜急性中毒。人畜急性中毒。测定原理:测定原理:食品中残留的有机磷农药经有机溶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
10、入气相色谱仪,气剂提取并经净化、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,以氢火焰上燃烧时,以HPOHPO碎片的形式,放射出波碎片的形式,放射出波长为长为526526nmnm的特征光,这种光通过滤光片选择后,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
11、高,计算出样品中有机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。磷农药的残留量。特点及适用范围:特点及适用范围:本法采用火焰光度检测器,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使有机磷农药残留量的最小检出量达到ngng级级水平,并且对有机磷检出极限比碳氢化合物水平,并且对有机磷检出极限比碳氢化合物高高1000010000倍,故排除了大量溶剂和其他碳氢倍,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
12、油中析。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。常见有机磷农药残留量的测定。仪器和试剂仪器和试剂 (1)(1)仪器仪器 组织捣碎机,粉碎机,旋转蒸发器,气组织捣碎机,粉碎机,旋转蒸发器,气相色谱仪:附有火焰光度检测器相色谱仪:附有火焰光度检测器(FPD)FPD)。(2)(2)试剂试剂 丙酮,二氯甲烷、活性炭、中性氧化铝丙酮,二氯甲烷、活性炭、中性氧化铝等等操作步骤:操作步骤:(1 1)样品的预处理:采用丙酮或二氯甲烷提取,)样品的预处理:采用丙酮或二氯甲烷提取,并在提取时根据样品性状加适量并在提取时根据样品性状加适量无水无水NaNa2 2SOSO4 4、中中性氧化铝、活性
13、碳以脱水、脱油、脱色性氧化铝、活性碳以脱水、脱油、脱色,基本上,基本上一次完成提取、净化。一次完成提取、净化。(2)(2)操作步骤:提取、净化、浓缩、定容操作步骤:提取、净化、浓缩、定容(2 2)测定:气相色谱条件:)测定:气相色谱条件:色谱柱,色谱柱,气体速度:氮气气体速度:氮气50mL/min50mL/min、氢气氢气100mL/min100mL/min、空空气气5050mLmL/min/min。温度:柱温温度:柱温180180,汽化室,汽化室220220,检测器,检测器240240 测定:吸取测定:吸取2 25 5uLuL混合标准液及样品净化液,色混合标准液及样品净化液,色谱仪中,以保留
14、时间定性。以试样的峰高或峰面积谱仪中,以保留时间定性。以试样的峰高或峰面积与标准比较定量与标准比较定量计算:计算:式中:式中:X X样品中各有机磷农药单一含量,样品中各有机磷农药单一含量,mg/kgmg/kg m1 m1从标准曲线上查得的被测样液中有机磷农药的单一含量从标准曲线上查得的被测样液中有机磷农药的单一含量ug/mLug/mL V V样品净化液体积,样品净化液体积,mLmL;m m样品质量,样品质量,g g。mVmX1说明说明(1 1)国际上多用乙腈作为有机磷农药的提取试剂及分配)国际上多用乙腈作为有机磷农药的提取试剂及分配净化试剂,如净化试剂,如 AOACAOAC,FDAFDA等采取
15、与有机氯农药提取等采取与有机氯农药提取净化大致相同的方法来提取、净化有机磷农药,即用净化大致相同的方法来提取、净化有机磷农药,即用乙睛或石油醚提取,用乙睛水分配或乙睛石油醚乙睛或石油醚提取,用乙睛水分配或乙睛石油醚分配等方法净化。但乙睛毒性大,价格贵,分配等方法净化。但乙睛毒性大,价格贵,常采用二常采用二氯甲烷提取,并在提取时根据样品性状加适量无水硫氯甲烷提取,并在提取时根据样品性状加适量无水硫酸钠、中性氧化铝、活性炭以脱水、脱油、脱色,基酸钠、中性氧化铝、活性炭以脱水、脱油、脱色,基本上一次完成提取、净化。本上一次完成提取、净化。(2 2)有些热稳定性差的有机磷农药如敌敌畏在用气相色)有些热
16、稳定性差的有机磷农药如敌敌畏在用气相色谱仪测定时比较困难,主要原因是易被担体所吸附,谱仪测定时比较困难,主要原因是易被担体所吸附,同时因对热不稳定而引起分解。故可采用缩短色谱柱同时因对热不稳定而引起分解。故可采用缩短色谱柱至至11.311.3m m,或减小固定液涂渍的厚度和降低操作温度或减小固定液涂渍的厚度和降低操作温度等措施来克服上述困难。等措施来克服上述困难。8.2.28.2.2有机氯农药残留量的测定有机氯农药残留量的测定 -气相色谱法气相色谱法 以稻米为样品进行讲解和样品预处理的操作演示以稻米为样品进行讲解和样品预处理的操作演示有机氯农药的性质及常见品种有机氯农药的性质及常见品种 有机氯
17、农药(有机氯农药(OCPsOCPs)是农药中一类有机含氯化合物。是农药中一类有机含氯化合物。常见的有机氯农药有常见的有机氯农药有 六六六六六六(BHC)BHC)、滴滴涕(滴滴涕(DDTDDT),),均为神经毒性物质,脂溶性很强,不溶或微溶于水。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。碱性环境中易分解失效。原理:原理:样品中六六六、滴滴涕经样品中六六六、滴滴涕经提取、净化与浓缩提取、净化
18、与浓缩后用后用气相色谱法测定,与标准比较定量。电子捕获检测气相色谱法测定,与标准比较定量。电子捕获检测器对于负电极强的化合物具有较高的灵敏度,利用器对于负电极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。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、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果蔬、肉、蛋、乳等及其制品中的有机氯农药的测定。定。仪器与试剂:仪器与试剂:(1 1)仪器)仪器 小型粉碎机小型粉碎机 小型绞肉机
19、小型绞肉机 组织捣碎机组织捣碎机 电动振荡器电动振荡器 旋转浓缩蒸发器旋转浓缩蒸发器 吹氮浓缩器吹氮浓缩器 气相色谱仪:具有电子捕获检测器气相色谱仪:具有电子捕获检测器(ECD)ECD)(2)(2)试剂试剂 丙酮丙酮 正己烷;正己烷;石油醚:沸程石油醚:沸程30306060;苯;苯;硫酸;硫酸;无水硫酸钠;无水硫酸钠;硫酸钠溶液硫酸钠溶液(20(20g gL)L);六六六、滴滴涕标准溶液六六六、滴滴涕标准溶液:作为储备液存于冰箱中。作为储备液存于冰箱中。六六六、滴滴涕标准使用液六六六、滴滴涕标准使用液 操作步骤:操作步骤:(1 1)提取:提取:由于大多数有机氯农药是弱极由于大多数有机氯农药是弱
20、极性化合物,其脂溶性高,故可用弱极性的性化合物,其脂溶性高,故可用弱极性的有机溶剂进行提取,如丙酮、已烷、乙醚有机溶剂进行提取,如丙酮、已烷、乙醚及石油醚等。由于食品种类繁多、组成复及石油醚等。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。当的提取剂,并采用不同的提取方法。对于粮食及脂肪含量高的食品如动植物油脂、对于粮食及脂肪含量高的食品如动植物油脂、奶油等,可直接用石油醚或环己烷提取。奶油等,可直接用石油醚或环己烷提取。对于蔬菜、水果及蛋与蛋制品,可先用亲对于蔬菜、水果及蛋与蛋制品,可先用亲水性溶剂丙酮提取,
21、然后加硫酸钠溶液稀释,水性溶剂丙酮提取,然后加硫酸钠溶液稀释,再以石油醚提取有机氯农药。加硫酸钠的目再以石油醚提取有机氯农药。加硫酸钠的目的是增大丙酮液的极性,降低有机氯农药在的是增大丙酮液的极性,降低有机氯农药在丙酮中溶解度,使其更完全地转移到石油醚丙酮中溶解度,使其更完全地转移到石油醚中,而水溶性杂质则留在丙酮层中。中,而水溶性杂质则留在丙酮层中。对于乳及乳制品,由于脂肪球外包围一层脂肪对于乳及乳制品,由于脂肪球外包围一层脂肪球膜,为利于脂肪与有机氯农药被有机溶剂提取,球膜,为利于脂肪与有机氯农药被有机溶剂提取,应先加入乙醇与草酸钾并振摇,以破坏脂肪球膜,应先加入乙醇与草酸钾并振摇,以破坏
22、脂肪球膜,然后以乙醚然后以乙醚石油醚提取,提取的醚层应经无水石油醚提取,提取的醚层应经无水硫酸钠脱水去杂。硫酸钠脱水去杂。对于鱼、禽、肉类及其制品,可采用如下两种对于鱼、禽、肉类及其制品,可采用如下两种方法提取,一是先加入无水硫酸钠研磨至干粉状方法提取,一是先加入无水硫酸钠研磨至干粉状以脱水,然后用己烷或石油醚提取;二是加入高以脱水,然后用己烷或石油醚提取;二是加入高氯酸氯酸冰醋酸(冰醋酸(1 1:1 1)进行水浴消化处理,再用)进行水浴消化处理,再用石油醚提取,提取的醚层应经无水硫酸钠脱水去石油醚提取,提取的醚层应经无水硫酸钠脱水去杂杂 (2 2)净化:)净化:原因:由于提取液中常含有脂肪、
23、蜡质及原因:由于提取液中常含有脂肪、蜡质及色素等干扰测定的杂质,如色素等干扰测定的杂质,如GCGC分析中,会分析中,会引起峰拖尾、色谱柱分离效能下降等,故引起峰拖尾、色谱柱分离效能下降等,故须对样品提取液进行净化,须对样品提取液进行净化,方法:方法:对于在酸中稳定的对于在酸中稳定的BHCBHC及及DDTDDT等农等农药,常采用加入药,常采用加入浓硫酸磺化浓硫酸磺化的方法进行净化,的方法进行净化,常用的操作方法是于提取液中加相当于提取液常用的操作方法是于提取液中加相当于提取液量量1/10 1/10 的浓硫酸,轻轻振摇并静置分层,则的浓硫酸,轻轻振摇并静置分层,则提提取液中干扰杂质由于浓硫酸的磺化
24、作用而生成取液中干扰杂质由于浓硫酸的磺化作用而生成极性大,且易溶于酸、水的化合物,便与有机极性大,且易溶于酸、水的化合物,便与有机氯农药分离而除去氯农药分离而除去。操作时,浓硫酸加入量不。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,一般少而定,一般1 13 3次,以观察到振摇后硫酸层次,以观察到振摇后硫酸层清亮力度。清亮力度。(3 3)浓缩:)浓缩:净化洗涤后的石油醚提取液,通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过无水硫酸
25、钠脱水后于浓缩器中减压蒸馏浓缩至浓缩至0.20.21.01.0mLmL,然后再用石油醚定容,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。干,否则会带来很大误差。测定测定 气相色谱参考条件气相色谱参考条件色谱柱:内径色谱柱:内径3 34 4mmmm,长长1.21.22 2m m的玻璃柱,内的玻璃柱,内装涂以装涂以OV-7(15gOV-7(15gL)L)和和QF-1QF-1(20g20gL)L)的混合固的混合固定液的定液的8080100100目硅藻土。目硅藻土。NiNi一电子捕获检测器:汽化室温度:一电子捕获检测器:汽化室温度
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