第三章-残留物质的检测技术.ppt

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,*,现代食品安全检测技术,授课老师：张珍林,生物与制药工程学院食品工程教研室,现代食品安全检测技术,第三章,残留物质的检测技术,主要内容,农 药,1,兽 药,2,第三章,残留物质的检测技术,第三章,残留物质的检测技术,学习目标：,通过本章学习，了解食品中残留物质的种类，掌握农药残留物的理化性质，熟悉有机氯、有机磷农药的预处理办法和检测方法。,第一节 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，种类很多。,第三章,残留物质的检测技术,农药进入人体的方式,土壤、水、空气,家禽、畜,植物、饲料,水生动植物,肉、蛋、乳,人,第三章,残留物质的检测技术,2,、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,1:9,但发达国家为,1:10-30,。,3,、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,25%,但销售额不足,8%,4,、生物农药还应大力发展。,第三章,残留物质的检测技术,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。,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、有毒代谢产物、降解物和杂质的总称。残留的数量叫残留量。,第三章,残留物质的检测技术,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，有的还可在人体内蓄积，对人体造成危害。,食品中残留农药过高会导致,癌症和帕金森症。,第三章,残留物质的检测技术,主要农药,有机氯,有机磷,氨基甲酸酯,拟除虫菊酯类,第三章,残留物质的检测技术,1.,有机氯农药,（,OCPs,）,主要有六六六粉,(,六氯环己烷,),、,DDT(,二氯二苯三氯乙烷,),毒性特点：,难分解、半衰期,10,年以上，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；,中等毒性，致癌、致畸作用。,性质：,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。,第三章,残留物质的检测技术,2.,有机磷农药,（,OPPs,）,是含有,CP,键或,COP,、,CSP,、,CNP,键的有机化合物，应用广。,（,1,）分类：,高毒有机磷,（早期发展，现已被禁止使用）,如对硫磷（,1605,）、内吸磷（,1059,）、甲胺磷（,3911,）等；,中等毒有机磷,如乐果、杀螟松、倍硫磷等；,低毒有机磷,如敌百虫、马拉硫磷、双硫磷等。,第三章,残留物质的检测技术,（,2,）特点,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。,在加工处理过程（碾磨、洗涤、去皮、烹调）中可减少。,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。,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,第三章,残留物质的检测技术,3.,氨基甲酸酯类,是一种高效、低毒、低残留的农药。,通式：,常见的有：甲萘威、呋喃丹、速灭威等。,第三章,残留物质的检测技术,4.,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：氯菊酯、溴菊酯、氯氰菊酯、甲醚菊酯。,特点：,高效、低毒、低残留，在环境中的降解以光解为主；,对胆碱酯酶无抑制作用；,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。,第三章,残留物质的检测技术,食品中农药残留分析检测技术,1.,薄层色谱法（,TLC,）,2.,气相色谱法（,GC,）,占,70%,3.,气相色谱,-,质谱法（,GC-MS,）,4.,液相色谱法（,HPLC,）,5.,液相色谱,-,质谱法（,LC-MS,）,6.,超临界流体色谱（,SFC,）,7.,毛细管电泳（,CE,）,8.,免疫分析（,IA,）,化学法、比色、分光光度法,缺少特异性，灵敏度低,纸色谱、薄层色谱法,GC,、,HPLC,GC-MS,、,LC-MS,定性定量、多残留检测,第三章,残留物质的检测技术,一 食品中有机氯农药残留量测定,GB/T 5009.19-2008,GC-ECD,法（,气相色谱,-,电子捕获检测器法,）,TLC,法（薄层色谱法）,第三章,残留物质的检测技术,样品处理及检测：,配标准混合使用液,样品处理,1.,样品提取：用丙酮、己烷、乙醚、石油醚等。,2.,净化：用,H,2,SO,4,磺化处理，除脂肪、蜡质、色素等。,3.,浓缩：,K,D,减压浓缩器。,GC,检测、,ECD,检测器。,注：色谱柱用硬质玻璃柱，若用不锈钢柱，易引起农药分解。采液体样品时，应用玻璃瓶，不能用塑料瓶。检测器的温度不应低于,250,，否则，检测器很难平衡。注意尾吹气流量及分流比。,第三章,残留物质的检测技术,食品中农药残留提取方法,索式提取法,超声波提取法,高速均质提取法,固相微萃取和超临界流体萃取技术,提取液净化方法,液,-,液分配法,吸附柱层析法固相萃取净化法,凝胶色谱净化法,第三章,残留物质的检测技术,气相色谱法测定食品中有机氯农药残留量,农药标准溶液：分别准确称取,-666,、,666,、,666,、,666,、,p,，,p-DDT,、,p,p-DDD,、,p,p-DDE,、七氯、艾氏剂、狄氏剂、五氯硝基苯等农药标准品适量,用苯配成,100g/mL,的贮备液存于冰箱中备用。临用时，根据各农药在仪器上的响应灵敏度,用石油醚将贮备液稀释成一定不同浓度的标准使用液，如六六六建议标准使用液浓度为,20g/mL,滴滴涕为,0.01g/mL,再用石油醚为稀释液配成标准混合使用液。,第三章,残留物质的检测技术,实验步骤,（一）样品的处理,1,植物性样品的提取与净化,（,1,）粮食：称取粉碎的、过,20,目筛的粮食试样,10g,，置于,100mL,具塞三角瓶中，加入,20mL,石油醚，于振荡器上振摇提取,30min,。,第三章,残留物质的检测技术,（,2,）蔬菜：取适量蔬菜擦净,去掉不可食部分后称取蔬菜试样,20g,，切细,置于研钵中,加适量石英沙,充分研细,研匀，用,30mL,丙酮和,30mL,石油醚洗入烧杯中,经抽滤，滤液移入,250mL,分液漏斗中，加入,100mL 20g/L,硫酸钠水溶液，充分摇匀，静置分层，将下层溶液转移到另一,250mL,分液漏斗中，用,40mL,石油醚分,2,次萃取，合并,3,次萃取的石油醚层，过,15g,无水硫酸钠，于旋转蒸发仪上减压浓缩至,10mL,。,第三章,残留物质的检测技术,（,3,）层析柱的制备：玻璃层析柱中先加入,1cm,高无水硫酸钠，再加入,5g5,水脱活弗罗里硅土，最后加入,1cm,高无水硫酸钠，轻轻敲实，用,20mL,石油醚淋洗净化柱，弃去淋洗液，柱面要留有少量液体。,（,4,）净化与浓缩：准确吸取试样提取液,2mL,，加入已淋洗过的净化柱中，用,100mL,石油醚乙酸乙酯（,95,5,）洗脱，收集洗脱液于蒸馏瓶中，于旋转蒸发仪上浓缩近干，用少量石油醚多次溶解残渣于刻度离心管中，最终定容至,1.0mL,，供气相色谱分析。,第三章,残留物质的检测技术,2,动物性样品的提取与净化,(1),肉类去筋后,切成小块,制成肉糜,称取,20g(,精确到,0.01g),于研钵中,加无水硫酸钠,80g,研成细粉,移入具塞三角瓶中,加环己烷,100mL,，振摇,30min,过滤,收集滤液于另一分液漏斗中加浓硫酸,10 mL,磺化,振摇、放气、静置分层，弃磺化层。有机相多次加浓硫酸,5 mL,，反复磺化，直到无色透明，弃磺化层。有机相加,2%,硫酸钠溶液,100 mL,，振摇、放气、静置分层，弃水层。有机相过,15g,无水硫酸钠脱水于,K-D,浓缩器中，浓缩至约,0.5-1.0mL,，定容至,1mL,。浓缩样液可直接用于,GC,仪检测。同时做空白实验。,第三章,残留物质的检测技术2,）蛋类：蛋类去壳，制成匀浆，称取蛋类试样,10g,（精确到,0.01g,），于具塞三角瓶中，加丙酮,50mL,，振摇,30min,过滤于,K-D,浓缩器中，浓缩除去丙酮，向残渣加环己烷,50mL,溶解，移入分液漏斗中,振摇、静置分层，分出有机相，再用,20mL,环己烷分两次萃取，合并有机相，经,15g,无水硫酸钠脱水于分液漏斗中，用环己烷补足至,100mL,，加浓硫酸,10mL,磺化，以下操作同肉类样品处理。浓缩样液可直接用于,GC,仪检测。同时做空白实验。,第三章,残留物质的检测技术,（,3,）乳类：取,50g,鲜乳样或与此相当乳制品于分液漏斗中，加乙醇,50 mL,，草酸钾,0.5g,振摇,1min,加乙醚,50mL,摇匀,加环己烷,50mL,振摇,2min,静置分层，弃下层,有机相经,15g,无水硫酸钠脱水,置,K-D,浓缩器中，浓缩，残液为黄色透明油状物，加环己烷,50mL,溶解，移入分液漏斗中,用环己烷补足至,100mL,，加浓硫酸,10mL,磺化，以下操作同肉类样品处理。浓缩样液可直接用于,GC,仪检测。同时做空白实验。,第三章,残留物质的检测技术,3,测定,（,1,）粮食、蔬菜气相色谱条件,色谱柱：石英弹性毛细管柱，,0.25mm,（内径）,15m,，内涂有,OV,101,（,苯基甲基聚硅氧烷，中等极性,）固定液。,温度：柱温自,180,升至,230,保持,30min,；检测器、进样口温度,250,。,气体流速：氮气：,40mL/min,，尾吹气：,60mL/min,，分流比,150,。,第三章,残留物质的检测技术,（,2,）蛋类、肉类和乳类气相色谱条件,色谱柱：石英弹性毛细管柱，,0.32mm,（内径）,30m,，内涂有,OV,101,（,苯基甲基聚硅氧烷，中等极性,）固定液,0.25m,。,温度：柱温自,60,以,40/min,的速度升温至,170,，再以,2/min,的速度升温,5,，再以,40/min,的速度升温至,280,，保持,10min,；检测器温度,300,；进样口温度,270,。,气体流速：氮气：,1mL/min,；尾吹：,50mL/min,。,第三章,残留物质的检测技术,4,色谱分析,吸取,1L,试样液注入气相色谱仪，记录色谱峰的保留时间和峰高。再吸取,1L,混标溶液进样，记录色谱峰的保留时间和峰高。根据组分在色谱上的出峰时间与标准组分比较定性：用外标法与标准组分比较定量。,第三章,残留物质的检测技术,五、注意事项,1,本法检测灵敏度高，在分析时应注意防止由于色谱柱中高沸点固定液、样品净化不完全及载气不纯等带来的污染，使其灵敏度下降。,2,色谱柱要用硬质玻璃柱，若采用不锈钢柱，金属易引起农药分解。,3,分析液体样品中有机氯农药采样时，应用玻璃瓶，不能用塑料瓶，因塑料瓶对有机氯农药测定有严重影响。,4,电子捕获检测器有放射源，故检测器的出口一定要接到室外，且每,6,个月应测试一次有无放射形泄漏。,5,电子捕获检测器的操作温度一般为,250-300,，无论柱温多么低，检测器的温度均不应低于,250,，否则，检测器很难平衡。,第三章,残留物质的检测技术,二 食品中有机磷农药残留量的测定,GB/T 5009.20-2003,原理：,果蔬中有机磷残留,提取,有机溶剂,净化,气化,注入,GC,浓缩,色谱柱中,分离,FPD,检测,记录色谱峰,比较样品和标准品的色谱峰,外标定量（,多用峰高）,第三章,残留物质的检测技术,仪器与试剂,（一）仪器,1,气相色谱仪：附有火焰光度检测器（,FPD,）,2,电动振荡器,3,组织捣碎机,4,旋转蒸发仪,第三章,残留物质的检测技术,（二）试剂,1,二氯甲烷,2,无水硫酸钠：在,700,灼烧,4h,后备用。,3,中性氧化铝：,300,活化,4h,。,4,有机磷农药标准贮备液：分别准确称取有机磷农药标准品敌敌畏、乐果、马拉硫磷、对硫磷、甲拌磷、稻瘟净、倍硫磷、杀螟硫磷及虫螨磷各,10.0mg,，用苯（或三氯甲烷）溶解并稀释至,100mL,，放在冰箱中保存。,5,有机磷农药标准使用液：临用时用二氯甲烷稀释为使用液，使其浓度为敌敌畏、乐果、马拉硫磷、对硫磷、甲拌磷每毫升各相当于,1.0g,，稻瘟净、倍硫磷、杀螟硫磷及虫螨磷每毫升各相当于,2.0g,。,第三章,残留物质的检测技术,实验步骤,（一）样品处理,1,蔬菜：取适量蔬菜擦净,去掉不可食部分后称取蔬菜试样，将蔬菜切碎混匀。称取,10.0g,混匀的试样，置于,250mL,具塞锥形瓶中，加,30g,100g,无水硫酸钠脱水（根据蔬菜含水量），剧烈振摇后如有固体硫酸钠存在，说明所加无水硫酸钠已够。加,0.2g,0.8g,活性炭脱色（根据蔬菜色素含量）。加,70mL,二氯甲烷，在振荡器上振摇,0.5h,，经滤纸过滤。量取,35mL,滤液，在通风柜中室温下自然挥发至近干，用二氯甲烷少量多次研洗残渣，移入,10mL,具塞刻度试管中，并定容至,2mL,，备用。,第三章,残留物质的检测技术,2,谷物：脱壳、磨粉、过,20,目筛、混匀。称取,10g,置于具塞锥形瓶中，加入,0.5g,中性氧化铝（脱油）（小麦、玉米再加,0.2g,活性炭）及,20mL,二氯甲烷，振摇,0.5h,，过滤，滤液直接进样。若农药残留过低，则加,30mL,二氯甲烷，振摇过滤，量取,15mL,滤液浓缩，并定容至,2mL,进样。,第三章,残留物质的检测技术,（二）色谱条件,1,色谱柱：,玻璃柱，内径,3mm,，长,1.5m,2.0m,。,担体：酸洗二甲基二氯硅烷化白色担体,（,1,）分离测定敌敌畏、乐果、马拉硫磷和对硫磷的色谱柱,2.5,SE,30,（甲基硅橡胶，极弱极性）和,3,QF,1,（三氟丙基甲基聚硅氧烷，中等极性）混合固定液,1.5,OV,17,（,苯基甲基聚硅氧烷，中等极性,）和,2,QF,1,混合固定液,第三章,残留物质的检测技术,（,2,）分离测定甲拌磷、稻瘟净、倍硫磷、杀螟硫磷及虫螨磷的色谱柱,3,PEGA,（聚乙二醇己二酸酯，较强极性）和,5,QF,1,混合固定液,2,NPGA,（己二酸新戊二醇聚酯，中等极性,）和,3,QF,1,混合固定液,2,气流速度：,载气为氮气,80mL/min,；空气,50mL/min,；氢气,180mL/min,（根据仪器选择各自的最佳比例条件）。,3,温度：,进样口,220,；检测器,240,；柱温,180,，但测定敌敌畏（其稳定性差）为,130,。,第三章,残留物质的检测技术,（三）测定,将有机磷农药标准使用液,2L,5L,分别注入气相色谱仪中，可测得不同浓度有机磷标准溶液的峰高，分别绘制有机磷农药标准曲线。同时取试样溶液,2L,5L,注入气相色谱仪中，测得峰高，从标准曲线图中查出相应的含量。,二氯甲烷作提取剂,毒性较小,较便宜,说明：国际上多用,乙腈,作为有机磷农药的提取剂及分配净化试剂，但其毒性较大，且较贵。,第三章,残留物质的检测技术,三 氨基甲酸酯类农药残留的测定,GCECD,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相同，详见,GB,T 5009.104-2003,。,第三章,残留物质的检测技术,GCFPD,法测定拟除虫菊酯类农药残留，详见,NY/T 761-2008,。,四 拟除虫菊酯类农药残留的测定,第三章,残留物质的检测技术,第二节 食品中兽药残留及其检测,一、兽药残留的种类与危害,典型的兽药是指用于预防和治疗畜禽疾病的药物。但是，随着集约化养殖生产的开展，一些化学的、生物的药用成分被开发成具有某些功效的动物保健品或饲料添加剂，也属于兽药的范畴。,兽药的主要用途有防病治病、促进生长、提高生产性能、改善动物性食品的品质等。,第三章,残留物质的检测技术,兽药残留,是指动物性产品的任何可食部分含有兽药母化合物或其代谢物。,兽药最高残留限量,(MRLVD),是指某种兽药在食物中或食物表面产生的最高允许兽药残留量,(,单位,g,kg,，以鲜重计,),。,第三章,残留物质的检测技术,兽药残留的原因：,（,1,）,主要是由于各种正常用药和药物滥用造成的。,（,2,）休药期,(,是指自停止给药到动物获准屠宰或其动物性产品获准上市的间隔时间,),过短，是造成动物性食品兽药残留过量的另一个重要原因。,第三章,残留物质的检测技术,常见兽药残留的种类如下：,1,抗生素类药物,这类药物多为天然发酵产物，是临床应用最多的一类抗菌药物，如青霉素类、氨基糖苷类、大环内酯类、四环素类、螺旋霉素、链霉素、土霉素、金霉素等。,青霉素类最容易引发超敏反应，四环素类、链霉素有时也能引起超敏反应。轻至中度的超敏反应一般表现为短时间内出现血压下降、皮疹、身体发热、血管神经性水肿、血清病样反应等，极度超敏反应可能导致过敏性休克甚至死亡。,长期摄入含氨基糖苷类残留超标的动物性食品，可损害听力及肾脏功能。,第三章,残留物质的检测技术,2,磺胺类药物,主要用于抗菌消炎，如磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺眯、菌得清、新诺明等。,近年来，磺胺类药物在动物性食品中的残留超标现象，在所有兽药当中是最严重的。,长期摄入含磺胺类药物残留的动物性食品后，药物可不断在体内蓄积。磺胺类药主要经肾脏排出，在尿中浓度较高，其溶解度又较低，尤其当尿液偏酸性时，可在肾盂、输尿管或膀胱内析出结晶，产生刺激和阻塞，造成泌尿系统损伤，引起结晶尿、血尿、管型尿。,第三章,残留物质的检测技术,3,硝基呋喃类药物,主要用于抗菌消炎，如呋喃唑酮、呋喃西林、呋喃妥因等。,通过食品摄入超量硝基呋喃类残留后，对人体造成的危害主要是胃肠反应和超敏反应。剂量过大或肾功能不全者，可引起严重毒性反应，主要表现为周围神经炎、嗜酸性白细胞增多、溶血性贫血等。长期摄人可引起不可逆性末端神经损害，如感觉异常、疼痛及肌肉萎缩等。,我国尚未制定硝基呋喃类药物残留检测标准。,第三章,残留物质的检测技术,4,抗寄生虫类药物,这类药物主要用于驱虫或杀虫，如苯并咪唑、左旋咪唑、克球酚、吡喹酮等。常用的苯并咪唑类抗寄生虫药物有丙硫苯咪唑、丙氧咪唑、噻苯咪唑、甲苯咪唑、丁苯咪唑等。,食用残留有苯并咪唑类药物的动物性食品，对人主要的潜在危害是致畸作用和致突变作用。对于妊娠期的孕妇有可能发生胎儿畸形，如短肢、兔唇等；对所有消费者来说，可能由于其致突变作用使消费者发生癌变和性染色体畸变，从而其后代有发生畸形的危险。,第三章,残留物质的检测技术,5,激素类药物,这类药物主要用于提高动物的繁殖和加快生长发育速度，使用于动物的激素有性激素和皮质激素，而以性激素最常用，如孕酮、睾酮、雌二醇等。,正常情况下，动物性食品中天然存在的性激素含量是很低的，因而不会干扰消费者的激素代谢和生理机能。但摄入性激素残留超标的动物性食品，可能会影响消费者的正常生理机能，并具有一定的致癌性，可能导致儿童早熟、儿童发育异常、儿童异性趋向等。,第三章,残留物质的检测技术,二、兽药残留检测举例,(,一,)HPLC,法测定肉中四环素类药物残留。,(,二,)GC,ECD,法测定食品中硝基呋喃唑酮残留。,食品中抗生素的检验,SN/T 1750-2006,动物源性食品中抗生素类药物残留检测方法,第三章,残留物质的检测技术,