食品理化检验食品中有毒有害物质.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,河南农业职业学院精品课程-食品分析,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 食品中有毒有害成分的分析,食品中有害元素的测定,1,食品中农药残留量的测定,2,食品中黄曲霉素的测定,3,食品中亚硝基化合物的测定,4,食品中苯并芘的测定,5,动物性食品中兽药残留测定,6,有害物质,自然界中，按其原来的用途正常使用导致人体生理机能、自然环境或生态平衡遭受破坏的物质或含有该物质的物料。,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。,有害物质,普通有害物质,有毒物质,致癌物质,危险物质,食品中的有害物质,生物性有害物质,李斯特菌、口蹄疫病毒,化学性有害物质,有害元素、农药残留、黄曲霉毒素,亚硝基化合物、甲醇、兽药残留、苯并芘,物理性有害物质,金属屑、石子、动物排泻物,农药、兽药使用不当,食品中有害物质的,主要来源,加工、贮藏、运输污染,特定食品加工工艺,包装材料,环境污染,食品原料固有毒素,概述,微量元素在体内的作用浓度很低，我们通常以百万分之一（,mg/kg,）或十亿分之一（,g/kg,）来描述。,一、为什么要测定微量元素?,从营养学角度来说,食品中的矿物质不仅是构成机体组织的,材料，如钙、镁是骨骼、牙齿的重要成分,；还可调节人体的,生理功能，比如微量元素是是酶的活化剂,；,铁元素是一种微量元素，它是血红蛋白的主要成分，在体内能够传递氧，假如人体缺铁的话就会引起缺铁性贫血。,所以从营养学角度来说，测定食品中微量元素含量有一定的意义。,从危害的角度来看,食品中残留的某些重金属，不但会对机体产生不同程度的损害作用，也会影响食品的品质，国家也制定了相应的标准来控制食品中某些重金属的允许含量，所以测定对产品品质控制等也有一定的积极意义。,二、概念,人体内矿物质含量很低，仅占人体重量0.0,6%,左右.,根据矿物质在食品中的含量不同，可分为常量元素和微量元素两类：,常量元素,含量在0.01%以上（,如碳、氢、氧、氮、钙、磷、镁等,）,微量元素,含量在0.01%以下,（,如铁、锌、铜、锰、铬、硒、钼、钴、氟等。其突出作用是与生命活力密切相关，摄入过量、不足或缺乏都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病,）,三、功能与浓度,微量元素的浓度与功能形式常严格局限在一定的范围之内，并且这个范围很窄。,范围内（功能）,微量元素在特定的范围之内可使组织的结构与功能的完整性得到维持。,范围外（低）,当含量低于机体需要的浓度时，组织功能会减弱或不健全，甚至会受到损害并处于不健康的状态。,人体对硒的每日安全摄入量为50-200g，如低于50 g会导致心肌炎、克山病等疾病，并诱发免疫功能低下和老年性白内障的发生。,范围外（高）,如果含量高于这一特定的范围，则可能导致不同程度的毒性反应，甚至可以引起死亡。如果硒的摄入量在,200-1000g之间则会导致中毒，如果每日摄入量超过1mg则可导致死亡。,四、来源,来源主要有两个途径：,一、生物链的富集作用,农作物可以富集赖以生长的土壤、环境和水质中的无机元素，再由鱼虾、家禽、家畜进一步富集，最后都通过食品进入人体。,二、食品加工、贮藏、包装和运输等过程中发生污染造成的,比如：不纯金属用具和容器造成食品中铅、锌含量增加，镀锡罐头由于酸的腐蚀造成锡的溶出，用铜锅加工蜜饯、糖果会造成铜含量超标。,第二部分 样品预处理,为什么要对样品进行预处理呢？可不可以不对样品进行预处理而直接测定呢？,答案：不可以。,因为食品中待测的无机元素，一般情况下都与有机物质结合，以,金属有机化合物的形式,存在于食品中，所以在测定之前，我们要对样品进行预处理，破坏有机物质，释放出被测组分,。,一、破坏有机物的方法,通常采用破坏有机物的方法？,干法灰化法,湿法,消化法,干法灰化法,以高温灼烧的方式破坏样品中有机物的一种方法，无机成分以金属盐的形式残留下来。,是否所有的微量元素在测定时，都可以用干法灰化法来进行预处理？,答案：否,测定汞含量时，不能用干法灰化法进行样品预处理，因为汞在高温条件下很容易挥发（沸点,356.6,，,灰化温度,一般在,500-800,）。,湿法消化法,向样品中加入,强氧化剂,，并加热消煮，使样品中的有机物质完全分解、氧化，呈气态形式逸出，而待测成分留在消化液中。,Cu样品处理时，怎样判断消化完全了？,答案：当样品溶液为亮绿色时，我们可以认为样品消化完全了。,是否经过破坏有机物的预处理之后的样品溶液就可以用来测定？,答案：不可以。,因为破坏有机物后得到的样液中，除含有待测元素之外，通常还含有其他多种干扰元素，而且通常情况下，待测元素的浓度很低，在我们现有的仪器条件下很难以测定。,所以我们需要对样品溶液进行进一步分离和浓缩，以,除去干扰元素,和,富集待测元素。,二、样品中元素的分离浓缩方法（重点）,分离浓缩的方法,如果我们用,比色法,测定食品中微量元素，我们通常采用分离和浓缩待测微量元素的方法是：,金属鳌合物溶剂萃取法。,如果我们用,原子吸收分光光度法,测定微量元素时，我们通常采用,离子交换法,分离提纯金属离子或除去干扰离子。,（一）金属螯合物溶剂萃取法,原理,金属离子先与螯合剂生成金属螯合物，然后用,与水不相溶的有机溶剂,萃取金属螯合物，使金属螯合物进入有机相，而另一些组分留在水相中，从而达到分离、浓缩的目的。,优势：如果被萃取的组分是有色化合物，则可以取有机相直接进行比色测定。,a、萃取溶剂的选择（1）,选择依据（相似相溶）,通常选择与,螯合剂结构相类似的溶剂,，从而使得金属螯合物在溶剂中有较大的溶解度。,例如,含烷基的螯合物可用卤代烷烃（如CHCl,3,，CCl,4,等）作萃取剂。,对含芳香基的螯合物可用芳香烃（如苯，甲苯等）作萃取剂。,a、萃取溶剂的选择（2）,萃取所选用的有机溶剂是否合适，主要取决于它们的物理性质和化学性质。所以对萃取溶剂有一定的,要求,？,首先选用的萃取溶剂要与水,互不混溶,。,一般尽量采用,惰性溶剂,，假如采用含氧的活性溶剂，可产生副反应而干扰测定。,萃取溶剂的相对密度与水的,密度差别要大,，黏度要小，这样才便于分层。,萃取溶剂还应该,无毒,，无特殊气味，挥发性较小。,萃取剂CHCl,3,和CCl,4,一般都选用,CCl,4,作为萃取溶剂,因为：,CCl,4,在水中的溶解度很低，并且不容易挥发（沸点77，,CHCl,3,沸点为61.5），且相对密度比水大得多（1.58），在振荡之后很易分层。而CHCl,3,则较CCl,4,易溶于水又更容易挥发，且毒性较大。,所以只有当螯合物在CCl,4,中溶解度不大时，才选用CHCl,3,作为萃取剂。,b、常见的鏊合剂,在食品分析中应用最普遍的鏊合剂有：,双硫腙,（HOZ黑色结晶粉末）,二乙基二硫代氨基甲酸钠,（DDTC-Na）,丁二酮肟,铜铁试剂,（N-亚硝基苯胲胺，CUP）等,它们生成的金属螯合物都相当稳定，难溶于水而易溶于有机溶剂，很多都带有可直接比色的颜色，故用于金属的测定十分简便。,c、干扰离子的消除,因为样品中常常含有多种金属离子，这些金属离子之间会相互干扰，影响最后结果的测定，所以在测定之前要消除干扰离子的影响。通常使用的方法有：,控制PH,使用掩蔽剂,控制PH,控制适当的酸度，可以做到选择地只萃取一种离子，或连续萃取几种离子，使它们相互分离。,例如,在含有Hg,2+,，Bi,3+,，Pb,2+,，Cd,2+,的溶液中，用双硫腙CCl,4,萃取Hg,2+,，若控制溶液的PH值为1，则Bi,3+,、Pb,2+,、Cd,2+,不被萃取，若要萃取Pb,2+,，可先将溶液的PH值调至45，将Hg,2+,、Bi,3+,先萃取除去，再将PH值调至910，将Pb,2+,萃取出来。,PH对萃取金属离子的影响见下图：,PH对萃取金属离子的影响曲线,使用掩蔽剂,在螯合反应中,最普遍,使用的一种方法。,加入掩蔽剂之后，可使干扰离子生成稳定的络合物。从而避免干扰离子干扰测定。,例如,用双硫腙CCl,4,萃取Ag,+,时，控制溶液的PH值为45，加入EDTA(乙二胺四乙酸），则除Hg,2+,、Au,3+,外，许多金属离子都不被萃取。,（二）离子交换法,离子交换法是利用,离子交换树脂,与待测溶液中的离子之间所发生的交换反应来进行分离的一种方法。,本法适用于：,1.带相反电荷的离子之间或带相同电荷的离子之间的分离,2.也适用于食品分析中微量元素的富集与纯化。,举例:,欲测定样品中六价铬离子的含量，为了使之与三价铬离子及其他金属离子分离，可使检液通过强酸性阳离子交换树脂柱，六价铬（,Cr,2,O,7,2-,）不被吸附而流出柱外。,a、离子交换树脂的特性,离子交换树脂现在应用较多的是,有机离子交换树脂,，它是一种高分子化合物，其网状结构的骨架上，有许多可以与溶液中的离子起交换作用的,活性基团,。,离子交换树脂本身性质稳定，对,酸、碱、有机溶剂,不溶解，对,氧化剂、还原剂,不起氧化还原反应，对,热,也较稳定。,b、离子交换树脂的种类,按对离子的交换作用，离子交换树脂可分为两类：,1.阳离子交换树脂,2.阴离子交换树脂,1.阳离子交换树脂,阳离子交换树脂的活性基团为酸性基团，按活性基团酸性强弱，又可分为,强酸型阳离子交换树脂,和,弱酸型阳离子交换树脂,。,强酸型阳离子交换树脂的活性基团如,SO,3,H,等。,nR-SO,3,H+M,e,n+,（R-SO,3,）,n,M,e,+nH,+,弱酸型阳离子交换树脂的活性基团如,-COOH,等,nR-COOH+M,e,n+,（R-COO）,n,M,e,+nH,+,2.阴离子交换树脂,活性基团为碱性基团，如为,季胺碱,-N-，则为强碱性阴离子交换树脂；如果活性基团为,伯胺基，仲胺基或叔胺基,，则为弱碱性阴离子交换树脂。,其交换反应为：,nR-N（CH,3,）,3,Cl+X,n-,R-N（CH,3,）,3,n,X+nCl,-,C、离子交换树脂的主要性能指标,颗粒与形状,交联度,交换容量,亲和力,颗粒与形状,颗粒大小从十几目到100目以上大小不等。,颗粒大小越小，表面积越大，,交换速度,就越快。但是假如颗粒小的话，装填就很紧密，阻力就大，,交换压力,就很大。,树脂的形状有不定形状或球状。,目数，就是孔数，就是每平方英寸上的孔数目。目数越大，孔径越小。一般来说，目数孔径（微米数）=15000。比如，400目的筛网的孔径为38微米左右；500目的筛网的孔径是30微米左右。,交联度,离子树脂的结构,大多数离子交换树脂是由,苯乙烯,和,二乙烯苯,聚合而成，在长碳链（苯乙烯）之间，用二乙烯苯交联起来，形成网状结构。二乙烯苯为交联剂，树脂中二乙烯苯的重量百分率称为该树脂的,交联度,。,交联度大小对离子交换的影响,树脂的交联度小，对水的溶胀性能好，网眼大，,交换速度快,，且树脂的结构疏松，强度小，各种体积大小的离子都容易进入树脂内部，所以交换的,选择性差,。树脂交联度大的则反之。,结论,选择适当的交联度，可使树脂对大小不同的各种离子有选择性通过的能力,。通常树脂的交联度一般在4%,14%之间。,交换容量,交换容量的概念及表示方法,交换容量,是离子交换树脂交换离子量的大小的指标。用每千克干树脂交换离子的摩尔数来表示。,注意,离子交换树脂交换离子的量不能超过交换,树脂的交换容量。,亲和力,离子在离子交换树脂上交换能力称为离子交换树脂对离子的亲和力，不同的离子的亲和力不一样，其大小与,离子的水合半径,，离子的,电荷数,有关（,通常水合离子的半径越小,电荷越高,离子的极化程度越大,其亲和力也越大,）。,水合金属离子又称水合离子，是水溶液中的金属离子与水分子络合生成的络离子。,阳离子交换树脂的亲和力,不同价的离子，电荷越高，亲和力越大,Na,+,Ca,2+,Al,3+,Th,4+(钍),一价阳离子的亲和力顺序为：,Li,+,H,+,Na,+,NH,4,+,K,+,Rb,+,Cs,+,Ti,+,Ag,+,二价阳离子的亲和力顺序为：（了解）,Mg,2+,Zn,2+,Co,2+,Cu,2+,Cd,2+,Ni,2+,SO,4,2-,I,-,NO,3,-,CrO,4,2-,Br,-,CN,-,Cl,-,OH,-,F,-,Ac,-,对于,弱碱型,OH,-,SO,4,2-,CrO,4,2-,NO,3,-,As,O,4,3-,PO,4,3-,Ac,-,I,-,Br,-,Cl-,F,-,D、离子交换树脂的柱上操作,装柱,柱上操作,装柱,根据工作需要，选好树脂的类型和合适的粒度，先用,4mol/lHCl,溶液浸泡1-2天，以除去杂质，再用水漂洗至中性。,此时若是阳离子交换树脂，则被处理成H,+,式，若是阴离子交换树脂，则被处理成Cl,-,式.,也可以特殊处理，比如用NaCl溶液处理H,+,式阳离子交换树脂，则H,+,式转化为Na,+,式。,处理好的树脂可以用于装柱，或浸泡在蒸馏水中待用。,装柱步骤及要点,柱的下端要垫有,玻璃棉或尼龙布,，然后在有水的情况下，将处理好的树脂带水加入到柱中，最后在树脂层上面盖一层,玻璃棉,，以免在加液时冲动树脂层。,柱中的树脂应保持在液面之下，否则会因树脂层干涸而进入气泡，造成树脂柱的断路。,柱上操作,柱上操作包括：,交换,、,洗脱,和,再生,等过程。,交换,控制流速可以完成离子的交换过程，但是试液中离子总量不应突破交换树脂的交换容量。,洗脱,交换的逆过程。,再生,用适当的溶液处理（如3M HCl或1M NaOH溶液等）使树脂恢复交换前的形式称为再生。所以离子交换树脂可以反复使用,离子交换原理,第一节 食品中有害元素的测定,食品中有毒有害元素主要有铅、镉、汞、砷等；,主要来源是工业“三废”、化学农药、食品加工辅料等方面的污染；,有害元素污染食品后，随食品进入体内，会危害人体健康，甚至致人终身残废或死亡；,检测食品中有害元素的意义：,可以分析食品中有害元素的种类及含量；,可以防止有害元素危害人体健康；,可以为加强食品生产和卫生管理提供依据。,食品中的重金属,重金属,：密度在510,3,kg/m,3,以上的金属统称为重金属，如金、银、铜、铅、锌、镍、钴、镉、铬和汞等45种。砷本属于非金属元素，但根据其化学性质，又鉴于其毒性，一般将其列在有毒重金属元素中。,从污染方面所说的重金属，实际上主要是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属，也指具有一定毒性的一般重金属如锌、铜、钴、镍、锡等。,目前最引起人们注意的是铅、汞、镉、铬等。,食品中的有毒重金属元素，一部分来自于农作物对重金属元素的富集，另一部分则来自于食品生产加工、贮藏运输过程中出现的污染。重金属元素可通过食物链经生物浓缩，浓度提高千万倍，最后进入人体造成危害。进入人体的重金属要经过一段时间的积累才显示出毒性，往往不易被人们所察觉，具有很大的潜在危害性。,重金属的危害,重金属离子对生物有严重的毒理效应，所以重金属离子污染给人类带来了严重的威胁。,重金属对人体的危害，一方面通过直接饮用造成重金属中毒而损害人体健康；另一方面，间接污染农产品和水产品，通过食物链对人体健康构成威胁。,重金属能抑制人体化学反应酶的活动，使细胞质中毒，从而伤害神经组织，还可导致直接的组织中毒，损害人体解毒功能的关键器官,肝、肾等组织。,常见重金属及中毒,重金属中毒的一般症状：浑身乏力、齿龈发炎、肌肉酸痛、多汗、脱发、便秘、倦怠、嗜睡、睡觉时有轻度的呼吸困难、脖子酸痛等。,不同重金属中毒症状各有不同。,常见重金属及中毒,砷,(Arsenic,As),急性中毒:,食入性中毒：急性期会有恶心、呕吐、腹痛、血便、休克、低血压、溶血、大蒜、及金属味、肝炎、黃疸、急性肾衰竭、昏迷、抽搐。,吸入性中毒:咳嗽、呼吸困难、胸痛、肺水肿、急性呼吸衰竭。,氢化砷中毒:引起大量溶血，会有腹痛、血尿及黄疸(triad)的典型症状，急性肾衰竭并不少见。,慢性中毒,A.皮肤:湿疹、角质化、皮肤癌。B.神经:中枢及周边神经病变。C.血液:贫血、血球稀少、白血病。D.其他:周边血管病变、四肢坏死(乌脚病Black foot disease)及肝功能异常。肺癌、肝癌及膀胱癌的几率大幅上升。,铅(Lead,Pb),急性中毒(成年人):,轻微及中度中毒：,疲倦、躁动、感觉异常、肌痛、腹痛、抖动、头痛、恶心、呕吐、便秘、体重减少、性欲降低。,严重中毒：,运动神经病变、脑病变、抽搐、昏迷、严重腹绞痛、急性肾衰竭。,铅(Lead,Pb),慢性中毒:,中枢神经：,脑病变、精神智能障碍、神经行为异常（血铅浓度30ug/dl以上），影响孩童发育、发展及智商（血铅浓度5 ug/dl以上）。,周边神经：,运动神经传导速度变缓，血铅浓度大于30ug/dl尺神经传导即受影响。,血液：,贫血、溶血、抑制ALAD（血铅浓度10ug/dl以上）及FEP（15ug/dl）。尿中ALA上升（血铅浓度30ug/dl以上）及红血球Basophilic stippling。,肾脏：,高血压、痛风，及慢性肾衰竭。,其他：,降低甲状腺荷尔蒙浓度及慢性肾衰竭，干扰维生素D代谢、减少精子活动性及数目、致癌性。,儿童铅中毒,的诊断和分级主要依照血铅水平：一级：血铅100微克/升，相对安全（已有胚胎发育毒性，孕妇易流产）；二级：血铅100199微克/升，血红素代谢受影响，神经传导速度下降；三级：血铅200499微克/升，铁锌钙代谢受影响，出现缺钙、缺锌、血红蛋白合成障碍，可有免疫力低下、学习困难、注意力不集中、智商水平下降或体格生长迟缓等症状；四级：血铅500699微克/升，可出现性格多变、易激怒、多动症、攻击性行为、运动失调、视力和听力下降、不明原因腹痛、贫血和心律失常等中毒症状；五级：血铅700微克/升，可导致肾功能损害、铅性脑病（头痛、惊厥、昏迷等）甚至死亡。,镉(Cadmium,Cd),急性中毒,:,食入,恶心、腹痛、呕吐、出血性肠胃炎、肝、肾坏死、心脏扩大。吸入,氧化镉引起严重的金属熏烟热,(Metal fume fever),在暴露后,12,一,24,小时后，发生胸痛、头痛、咳嗽、呼吸困难、发烧、肺水肿、肾肝坏死。,慢性中毒,:,食入,肾病变包括低分子量蛋白尿，胺基酸尿及糖尿、痛痛病、高血压、心脏血管疾病、及癌症。吸入,肺纤维化及肾病变。,铬(Chromium,Cr),铬（chromium,Cr）为人体必需的微量元素之一,急性中毒:,六价铬,：剧毒及腐蚀性皮肤:（铬溃疡）Chrome ulcer，鼻中膈穿孔，过敏性接触皮肤炎（吸人）,胃肠出血性胃肠炎（食入1-2g会致命），肾：急性肾衰竭（食入，吸入或皮肤吸收），肺：72h后会发生肺水肿(吸入大量).,三价铬,:为身体必须元素，为糖份代谢必要，肠胃吸收困难(As(V)MMADMA，而AsB和AsT可认为是无毒的。,另一个例子是铬，Cr(III)是人体必需，有利于糖的代谢，而Cr(VI)则被认为是高毒性的。,一些人工合成物质,如用作广谱杀菌的有,机锡化,合物，这些化合物可能会对生态环境产生不利影响。到目前为止，虽然食物中有机锡还不足以引起危害，但鱼和海产品中的这些化合物含量呈上升趋势。虽然现在不能确定这些化合物对人类产生多大的危害，确切的数据也比较缺乏，但有一点可以肯定在人类活动将它们引入到环境之前，环境中有机锡的浓度为零。,一些元素以低毒性、低浓度、大范围的形式进入环境，但这种元素可能在食物链底部的生物体内转化为有毒物种，而且在食物链的顶部达到很危险的程度。,汞就是一个这样的例子，无机汞在酶的作用下，通过甲基化转化为高毒性的甲基汞。,食品中重金属分析检测技术,紫外-可见分光光度法（金属离子）,原子吸收分光光度法（可测定70多种元素，检出限：10,-2,m,g/L,）,原子荧光光谱法（As、Bi、Pb、Sn、Se、Sb、Te、Zn、Cd（,g/L）,电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)(70多种元素),电感耦合等离子体质谱(ICP-MS),多元素同时分析,检出限：,10,-3,g/L,（,形态分析，联用技术,：HPLC-ICP-MS，CE-ICP-MS）,一、铅的分布与污染,铅是具有代表性的重金属元素之一，在自然界和食品中分布很广。对人体具有毒害作用，并且不为人体所必需。,全世界每年铅消耗量约为400万吨。,40%用于制造蓄电池,25%以烷基铅形式加入到汽油中,12%用于建筑材料,6%用作电缆外套,5%用于弹药,17%用于其它方面,铅的测定,二、铅的代谢与毒性,铅对人体的毒害作用主要表现在四个器官系统。即作用于造血系统、神经系统、肠胃系统和肾。铅还干扰免疫系统功能。,铅在人体内具有蓄积作用。儿童摄入过量的铅还会引起脑力发展障碍。我国膳食调查研究结果：5岁以下儿童铅摄入量平均值为ADI的92.6%。,所谓ADI：Acceptable Daily Intake-是不伴随被认可的健康上的风险、人类一生中可每日摄取的每1kg体重的量。,三、铅的测定方法,（一）石墨炉原子吸收分光光度法,（二）火焰原子吸收光谱法,（三）双硫腙比色法,（四）氢化物原子荧光法,（五）示波极谱法,（1）效率高：石墨炉的原子化效率接近100%，可以测定固体及粘稠试样，而火焰法的原子化效率只有1%左右。,（2）灵敏度高：用石墨炉进行原子化时，基态原子在吸收区内的停留时间较长,（3）火焰法测试的元素多,石墨炉法相对少；,（4）进样量石墨炉小.分析速度火焰快。,利用惰性气体作载气，将气态氢化物和过量氢气与载气混合后，导入加热的原子化装置，氢气和氩气在特制火焰装置中燃烧加热，氢化物受热以后迅速分解，被测元素离解为基态原子蒸气，其基态原子的量比单纯加热砷、锑、铋、锡、硒、碲、铅、锗等元素生成的基态原子高几个数量级。,示波极谱法又称“单扫描极谱分析法”。它是一种快速加入电解电压的极谱法。常在滴汞电极每一汞滴成长后期，在电解池的两极上，迅速加入一锯齿形脉冲电压，在几秒钟内得出一次极谱图，为了快速记录极谱图，通常用示波管的荧光屏作显示工具，因此称为示波极谱法。,（一）石墨炉原子吸收光谱法(GB 5009.12-2010 第一法),1.原理,样品经灰化或酸消解后，注入原子吸收分光光度计石墨炉中，电热原子化后吸收283.3nm共振线，在一定浓度范围，其吸收值与铅含量成正比，与标准系列比较定量。,分析步骤,（1）样品预处理,在采样和制备过程中，应注意不使样品污染。粮食、豆类去杂物后，磨碎，过20目筛，储于塑料瓶中，保存备用。蔬菜、水果、鱼类、肉类及蛋类等水分含量高的鲜样，用食品加工机或匀浆机打成匀浆，储于塑料瓶中，保存备用。,（2）样品消解,（根据实验室条件选用）,湿式消解法：,称取样品1.005.00g于三角瓶或高脚烧杯中，放数粒玻璃珠，加10mL混合酸(或再加12mL硝酸)，加盖浸泡过夜，加一小漏斗电炉上消解，若变棕黑色，再加混合酸，直至冒白烟，消化液呈无色透明或略带黄色，放冷用滴管将样品消化液洗入或过滤入(视消化后样品的盐分而定)1025mL容量瓶中，用水少量多次洗涤三角瓶或高脚烧杯，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混匀备用；,同时作试剂空白。,称样,浸泡过夜,消解,过滤,转移定容,混合酸,混合酸,（3）测定,仪器条件：,根据各自仪器性能调至最佳状态。参考条件为波长,283.3nm,，狭缝,0.2,1.0nm,，灯电流,5,7mA,，,干燥温度,120,，,20s,；,灰化温度,450,，持续,15,20s,，,原子化温度,1700,2300,，持续,4,5s,，,背景校正为氘灯。,标准曲线绘制：,吸取上面配制的铅标准使用液10.0，20.0，40.0，60.0，80.0g/mL各10L，注入石墨炉，测得其吸光值并求得吸光值与浓度关系的一元线性回归方程。,样品测定：,分别吸取样液和试剂空白液各10L，注入石墨炉，测得其吸光值，代入标准系列的元线性回归方程中求得样液中铅含量。,基体改进剂的使用：,对有干扰样品，则注入适量的基体改进剂磷酸铵溶液(20g/L)(一般为小于5L)消除干扰。绘制铅标准曲线时也要加入与样品测定时等量的基体改进剂磷酸铵溶液。,可消除背景干扰，减少铅在灰化过程的损失，可获得更好的稳定和重现性，还可作为释放剂。,计算,式中：,X,1,样品中铅含量，g/kg(g/L)；m,1,测定样液中铅含量，ng/mL；m,2,空白液中铅含量，ng/mL；V,1,实际进样品消化液体积，mL；V,2,进样总体积，mL；V,3,样品消化液总体积，mL；m,3,样品质量或体积，g或mL。结果的表述：报告算术平均值的二位有效数字。,（二）火焰原子吸收光谱法（,GB 5009.12-2010 第三法,）,1原理,样品经处理后，,铅离子,在一定pH条件下,与DDTC（二乙基二硫代氨基甲酸）形成络合物,，经,4-甲基-2戊酮（MIBK）萃取,分离，导入原子吸收光谱仪中，火焰原子化后，吸收283.3nm共振线，其吸收量与铅含量成正比，与标准系列比较定量。,（三）双硫腙比色法（GB 5009.12-2010 第四法）,原理,样品经消化后，加入柠檬酸铵、氰化钾和盐酸羟胺等，消除钙、镁、铁、铜、锌等离子干扰，在,pH8.59.0,时，铅离子与双硫腙生成,红色络合物，溶于三氯甲烷,。在510nm处有最大吸收，与标准系列比较定量。,适用范围,适用于各类食品中铅残留量的测定；,同样适用于食品包装材料、食具、容器等浸泡液中铅含量的测定。,2.主要试剂：,掩蔽剂（盐酸羟胺溶液、柠檬酸铵溶液、氰化钾溶液）,二硫腙-三氯甲烷溶液（0.5g/L）,二硫腙使用液（透光率70%）,1mL10mL，测吸光度A,510nm,1cm,VmL 100mL,铅标准使用液,吸取1.0 mL 二硫腙溶液，加三氯甲烷至10 mL，混匀。用1 cm 比色杯，以三氯甲烷调节零点，于波长510 nm 处测吸光度（A），用下式算出配制100 mL 二硫腙使用液（70透,光率）所需二硫腙溶液的毫升数（V）。,3,.分析步骤,样品预处理：,同石墨炉原子吸收光谱法,测定：,吸取0，0.10，0.20，0.30，0.40，0.50mL铅标准使用液(相当0，1，2，3，4，5g铅)，分别置于125mL分液漏斗中，,各加1mL硝酸(1+99)至20mL,。,吸取10.0mL消化后的定容溶液和同量的试剂空白液，分别置于,125mL分液漏斗,中，,各加水至20mL,。,于样品消化液、试剂空白液和铅标准液中各加,2mL柠檬酸铵溶液,(20g/L)，,1mL盐酸羟胺溶液,(200g/L)和,2滴酚红,指示液，用,氨水(1十1)调至红色,，再各加,2mL氰化钾,溶液(100g/L)，混匀。各加,5.0mL二硫腙,使用液，剧烈振摇1min，静置分层后，,三氯甲烷,层经脱脂棉滤入1cm比色杯中，以,三氯甲烷,调节零点于波长,510nm,处测吸光度，各点减去零管吸收值后，绘制标准曲线或计算一元回归方程，样品与曲线比较。,样液,分液漏斗,掩蔽,调pH值,掩蔽,络合,萃取,比色,4 计算,注意：,双硫腙法用氰化钾作掩蔽剂，不要任意增加浓度和用量以免干扰铅的测定。,氰化钾，剧毒，不能用手接触，必须在溶液调至碱性再加入。废的氰化钾溶液应加NaOH和FeSO,4,(亚铁)，使其变成亚铁氰化钾再倒掉。,如果样品中含Ca、Mg的磷酸盐时，不要加柠檬酸铵，避免生成沉淀带走使铅损失。,样品中含锡量150mg时，要设法让其变成溴化锡，而蒸发除去，以免产生偏锡酸而使铅丢失。,测铅要用硬质玻璃皿，提前用1-10%HNO,3,浸泡，再用水冲洗干净。,镉的测定（Cd),GB 5009.152003,镉用于治金、电镀、颜料、原子工业、农药等，生活用水，因使用镀锌、塑料管中镉的污染经消化道、呼吸道进入人体，损害人的肾、肝，易引起“骨痛病”。,国标有四种方法：,第一法：石墨炉原子吸收光谱法,原理：酸性溶液中，镉离子与碘离子形成络合物，并经4-甲基戊酮2萃取分离，导入原子吸收仪中，原子化后，吸收228.8,nm共振线，与标准系列比较定量。镉标准溶液：用金属镉溶于HCl中加 HNO,3,+H,2,O稀释。,镉的测定,第二法：原子吸收分光光度法,（碘化钾4-甲基戊酮2 法）,（双硫腙乙酸乙酯法）,原理：样品经消化处理后，在pH6左右的溶液中，镉离子与双硫腙形成络合物，并经,碘化钾4-甲基戊酮2或,乙酸乙酯萃取分离，导入原子吸收仪中。,第三法：比色法,第四法：原子荧光法,汞的测定,汞多用于电气仪器及设备、电解食盐、农药等等。工业自动化越发展，汞的用量越大，环境污染就越严重。污染严重的日本、瑞典40ug/,人,天,摄入，其它国家10 ug/,人天,，,FAO/WHO规定34 ug/,人天,，,中国食品汞允许量（mg/kg）,粮食 0.02 禽肉蛋 0.05,水产 0.3 牛乳 0.01,蔬菜水果 0.01 植物油 0.05,汞的测定,汞挥发性强，气态汞被人呼吸进入肺部，大部分进入红血球中；进入消化道；接触或皮肤吸收进入体内。,汞对中枢神经损害，,汞蒸汽中毒：兴奋亢进、易怒、健忘失眠。,汞急性中毒：恶心、呕吐、腹痛、肾损害、,死亡。,有机汞毒性更强，特别是甲基汞：,使人感官失调、视野缩小、头发损伤、各机,群间共济失调。,GB 5009.172003,总汞及有机汞的测定,1.氢化物原子荧光光谱法,（双道原子荧光光度计）,2.冷原子吸收光谱法,3.二硫腙比色法,压力消解法,其他消化法,原子荧光光谱分析法,原理：,试样经酸加热消解后，在酸性介质中，试样中汞被硼氢化钾或硼氢化钠还原成原子态汞，由载气（氩气）带入原子化器中，在特制汞空心阴极灯照射下，基态汞原子被激发至高能态，在去活化回到基态时，发射出特征波长的荧光，其荧光强度与汞含量成正比，与标准系列比较定量。,高压消解法：,针对粮食及豆类等干样：称取经粉碎混匀过40目筛的干样0.2g-1.00g，置于聚四氟乙烯塑料内罐中，加5mL硝酸，混匀后放置过夜，再加7mL过氧化氢，盖上内盖放入不锈钢外套中，旋紧密封，将消解器放入普通干燥箱中加热，升温至120,后保持恒温2-3h，至消解完全，自然冷却至室温。将消解液用硝酸溶液（1+9）定量转移并定容至25mL，摇匀。同时做试剂空白试验。待测。,微波消解法,称取0.10-0.50g试样于消解罐中加入1-5mL硝酸，1-2mL过氧化氢，盖好安全阀后，将消解罐放入微波消解系统中，根据不同种类的试样设置微波炉消解系统的最佳分析条件，至消解完全，冷却后用硝酸溶液（1+9）定量转移并定容至25mL，混匀待测。,冷原子吸收光谱法,原理：,汞蒸气对波长253.7nm的共振线具有强烈的吸收作用。试样经过酸消解或催化酸消解使汞转为离子状态，在强酸性介质中以氯化亚锡还原成元素汞，以氮气或干燥空气作为载体，将元素汞吹入汞测定仪，进行冷原子吸收测定，在一定浓度范围内其吸收值与汞含量成正比，与标准系列比较定量。,其他消化法,回流消化法,五氧化二钒消化法（适用于水产品、果蔬）,取可食部位，洗净，晾干，切碎，混匀。取2.50g水产品或10.00g蔬菜、水果，置于50-100mL锥形瓶中，加50mg五氧化二钒粉末，再加8mL硝酸，振摇，放置4h，加5mL硫酸，混匀，然后转移至140,砂浴上加热，开始作用较猛烈，以后逐渐缓慢，待瓶口基本上无棕色气体逸出时，用少量水冲洗瓶口，再加热5min，放冷，加5mL高锰酸钾溶液（50g/L）,放置4h，滴加盐酸羟胺溶液（200g/L）使紫色褪去，振摇，放置数分钟，移入容量瓶中，并稀释至刻度。蔬菜、水果为25mL，水产品为100mL。,（1）比色法：（1 mg/kg）,原理：双硫腙氯仿溶液与样品中汞离子在酸性条件下生成双硫腙汞，在氯仿溶液中呈橙黄色，颜色深浅与汞离子浓度成正比。,主要仪器：,消化装置：上带冷凝管的平底烧瓶。,721型分光光度计,（2）甲基汞测定：,1、气相色谱法,2、冷原子吸收法,气相色谱法（酸提取巯基棉法）,原理：,试样中的甲基汞，在氯化钠研磨后加入含有Cu,2+,的盐酸（1+11），（Cu,2+,与组织中结合的CH,3,Hg交换）完全萃取后，经离心或过滤，将上清液调试至一定的酸度，用巯基棉吸附，再用盐酸（1+5）洗脱，最后以苯萃取甲基汞，用带电子捕获鉴定器的气相色谱仪分析。,另：分离测定痕量汞时要注意试剂、滤纸、橡皮管上可能含有少量汞。,汞若洒在地上，应马上用吸尘器或用洗耳球吸除干净，或用脱汞剂去除。,（1）硫磺粉,（2）20%FeCl,2,溶液,（3）矿物油+含有粉末硫、碘的水,乳浊液,（4）盐酸酸化的10%KMnO,4,溶液。,食品中砷的测定,性质,砷（,As,）类金属，常见砷化物有：,As,2,O,3,（亚砷酸酐）砒霜、信石、人信、地信,As,2,O,5,（砷酸酐）,As,2,S,2,（雄黄）、,As2S3,（雌黄）,Na,3,AsO,4,AsH,3,（胂）,有机砷（退菌特、甲基胂酸锌、甲基胂酸钙、对氨基苯基砷酸、乙酰砷酸铜、二甲胂酸等）,食品中砷存在状态分有机砷和无机砷两类。无机砷的毒性,有机砷,砷化氢,检测方法,银盐法,砷斑法,硼氢化物还原比色法,氢化物原子吸收（荧光）法,砷的测定,砷的测定,银盐法,原理,样品经消化后，以碘化钾，氯化亚锡将,高价砷,还原为,三价砷,，然后与锌粒和酸产生的新生态氢生成,砷化氢,，通过乙酸铅溶液浸泡的棉花去除硫化氢的干扰，然后与溶于三乙醇胺,-,氯仿的,二乙氨基二硫代甲酸银,（,AgDDC,）,作用，生成,棕红色胶态银,，比色定量。,2.试剂,硝酸高氯酸混合溶液(4+1)：,硝酸镁溶液(150g/L)、氧化镁,银盐溶液：二乙基二硫代氨基甲酸银(C,2,H,5,),2,NCS,2,Ag-三乙醇胺-三氯甲烷溶液,0.10mg/mL砷标准溶液：称取干燥过的三氧化二砷加碱溶解加酸加水定容（贮存于棕色玻塞瓶中）,1.0g/mL砷标准使用液,3.仪器,4.测定步骤,（1）样品消化,灰化法,称样,坩埚,混匀,浸泡4h,蒸干,炭化,氧化镁、硝酸镁,灰化,550,灰分,容量瓶,6M盐酸洗 5ml 3,加5mL水湿润,加6M盐酸10ml,水洗5mL3,（2）测定,湿法消化液,标准系列,样品液,标准使用液体积（mL）,0.0,2.0,4.0,6.0,8.0,10.0,加水,至40mL,加硫酸（1+1）,10mL,加KI、,3mL,加SnCl,2,0.5mL，混匀后静置15min,加锌粒,2g粗粒锌、1g细粒锌,反应45min后补足氯仿,比色,0管调零，1cm比色皿，520nm下测吸光度,干法灰化液,标准系列,样品液,标准使用液体积（mL）,0.0,2.0,4.0,6.0,8.0,10.0,加水,至43.5mL,加盐酸,6.5mL,加KI、,3mL,加SnCl,2,0.5mL，混匀后静置15min,加锌粒,2g粗粒锌、1g细粒锌,反应45min后补足氯仿,比色,0管调零，1cm比色皿，520nm下测吸光度,绘制标准曲线，比较定量,计算,氯化亚锡为什么要调酸性？,是因为该试剂不稳定，在空气中能氧化生成不溶性氯氧化物，失去还原剂作用，所以配制时加入盐酸溶解为酸性氯化亚锡。,酸性氯化亚锡在此的作用是,：还原As,5+,成As,3+,以及在锌粒表面沉淀锡层以抑制产生氢气作用过猛。,（,二）砷斑法,1.原理样品经消化后，以碘化钾、氯化亚锡将高价砷还原为三价砷，然后与锌粒和酸产生的新生态氢生成砷化氢，再与溴化汞试纸生成黄色至橙色的色斑，与标准砷斑比较定量。,AsH,3,+,3,HgBr,2,3HgBr+,As(HgBr),3,As(HgBr),3,+,AsH,3,3AsH(HgBr),2,As(HgBr),3,+,AsH,3,3HBr+,As,2,Hg,3,2.试剂,同银盐法,溴化汞试纸,3.仪器,4.测定步骤,样品处理,测定,5.计算,总结,样品 有机物破坏 定容 取样,比色法,调节pH 加还原剂 加掩蔽剂 加螯合剂显色 溶剂萃取 特定波长比色 同时作标准曲线 计算结果,原子吸收分光光度法,回归曲线 测定 计算 结果,元素,铅Pb,锌Zn,汞Hg,锡Sn,铜Cu,三价铁,二价铁,消化,干湿法（不用H,2,SO,4,干湿法,湿法回流,干湿法,干湿法,干湿法,干湿法,