A. 磷酸盐含量的测定_分光光度法测定食品中磷酸盐含量的探讨
摘 要:对食品样品中磷酸盐含量进行分光光度法测定。通过试验,该方法的线性范围0.0~200μg/50ml,有良好的相关系数,能满足食品中磷酸盐的测定。该方法操作简单,适合食品质量检测工作的要求。
关键词:分光光度法;磷酸盐含量;测定
中图分类号:0657.3 文献标识码:B
磷是游芦卜人体内的重要营养元素之一,是骨骼和牙齿的重要构成材料,对人体生命活动有着十分重要的作用,因此,准确测定食品样品中磷含量就显得尤为重要。
1仪器与试剂
实验仪器:分光光度计、微波消解仪。试剂:本法所用水为超纯水。试剂纯度为分析纯。
磷酸盐标准溶液(0.01mg/ml):称取0.7165g在105℃干燥的磷酸二氢钾,溶于纯水中,并定容至1000ml,吸取10ml,用纯水准确定容至500ml;钼酸铵-硫酸溶液:向约70ml纯水中缓缓加入28ml浓硫酸(比重1.84),稍冷,加入2.5g钼酸铵,待固体完全溶解后,用纯水稀释至100ml;氯化亚锡溶液(50g/ml):加热溶解5g氯化亚锡于5ml浓盐酸中(比重1.19),用纯水稀至100ml,此试剂不稳定,需现用现配。
2方法
2.1样品前处理
在本实验中,取出0.5g样品置于微波消解罐的内罐中,加入6~8ml硝酸,将内罐放入外罐中,旋紧外罐盖,放置于微波消解仪中,在选定的最佳条件下进行消解,直至完全,冷却后转移至100ml容量瓶中,用纯水定容至刻度,备用。
神穗2.2 标准曲线制作
准确吸取磷酸盐标准溶液(0.01mg/ml)0、0.50、1.00、2.00、4.00、8.00、10.00、15.00、20.00和25.00ml(相当于磷酸盐含量0、5、10、20、40、80、100、150、200和250μg)置于50ml比色管中,加纯水定容至50ml,加入4ml钼酸铵-硫酸溶液,摇匀,加入1滴氯化亚锡溶液,再摇匀,10min后于650nm波长处测其吸光度。
2.3样品测定
准确吸取样品处理液0.5ml置于50ml比色管中定容后待测,与同量试剂空白溶液分别置于50ml比色管中,以下操作同标准曲线。
3结果与讨论
3.1 最佳消解条件的选择
食品成分复杂,消化结果直接影响测定的准确性。实验对比了HNO3+H2O2按不同比例3∶1、3∶2、3∶0混合时对样品消化的结果,结果表明单独用HNO3+H2O2(3∶0)时消化结果比较好,其消化液清澈、透明。微波消解仪的最佳消化条件见表1。
3.2样品定量线性范围和检出限
分别取不同浓度范围的标准溶液,测定吸光度,从数据可以看出,本分析方法在磷含量为0.0~200μg/50ml时,有良好的相关系数(r>0.9995),而在大于200μg/50ml时,标准的线性趋势明显下降,准确度的可靠性变小。因此方法的线性范围以0.0~哗大200μg/50ml为宜。以取样0.5g,检出限为5μg计算。样品的最小检出限为1mg/100g,见表2。
4 精密度试验
按操作步骤,分6天,每天平行测定4次,由数据可以得出:按此方法测定样品,其精密度符合要求,见表3。
5 加标回收率
选择两个样品,分别添加5.0、10.0及20.0μg3个不同样的磷标准溶液,按本法在不同时间测量6次,结果所示,回收率均在97.2%~99.3%以上,见表4。
结语
由以上分析可知:分光光法测定食品中磷酸盐含量测量,线性范围0.0~200μg/50ml能满足食品中磷酸盐的测定,准确度、精密度符合方法要求,缩短了反应时间,避免使用了有毒物质,减少了环境污染和检验人员对毒物的接触,可以用于食品中磷的检测。
参考文献
[1]GB/T5750.5-2006,生活饮用水标准检验方法[S].
[2]陈梅秀,温带钧.钼蓝分光光度法测定食品中复合磷酸盐的改进[J].职业与健康,2007.
B. 蔬菜水果中有机磷农药的残留如何检测
便携式农药残留速测仪及卡片的检测原理和使用方法便携式农药残留速测仪是根据国家标准方法GB/T5009.199 — 2003 )速测卡法(纸片法)而专门设计的仪器.主要用于果,蔬,茶,粮食,水及土壤中有机磷和氨基甲酸酯类农药的快速检测,特别适用于农产品质量检测站的快速检测,果蔬生产基地和专业户采摘前田间地头检测,农贸批发销售市场现场检测,酒楼,食堂,家庭果蔬茶加工前安全检测. 检测原理: 仪器的检测原理是利用速测卡中的胆碱酯酶(卡②)可催化靛酚乙酸酯(卡①)水解为乙酸和靛酚,由于有机磷和氨基甲酸酯类农药对胆碱酯酶的活性有强烈的抑制作用,因此,根据显色的不同,即可判断样品中含有机磷或氨基甲酸酯类农药的残留情况.①② 使用方法:(1)开机 按住面板上的"开 / 关"键约2秒钟,仪器开机(开机后再次按次键可关机):按[模式]键切换至"温度",当温达到40℃时,仪器发出一声提示音,预热完成,可以开始测试.(2)装片 将速测卡撕去上盖膜对折后再展开,插入压纸条下的各通道加热板上(注意卡①一端在上方,卡②一端在下方),检查速测卡放置位置是否正确,速测卡中间的虚线应与压条对齐,不要歪斜.(3)取样 选择有代表性的蔬菜或瓜果皮 ,擦去表面泥土,剪成一平方厘米左右碎片,取5克放入带盖瓶中,加入10毫升纯净水或缓冲溶液震荡50次(有条件拥护可配备超声波清洗器搅拌),静置2分钟以上,每批最好做9个检样,同时做一个纯净水或缓冲液的空白对照,每剪完一个样品,尖刀要洗净后方可处.理另一个样品,以免交驻污染.用移液抢取80微升样品液加到白色药片上. 如果检测是在采样现场或条件简陋的情况下进行,可直接在待检蔬菜叶尖部位滴2-3滴洗脱液,用另一片菜叶尖部在滴液处轻轻摩擦,使蔬菜表面的残留农药充分溶入洗液中.然后滴一滴在(卡②)上.(4)测试 按〈启动〉键,反应开始倒计时10分钟("反应"指示符亮)当听到仪器发出急促的蜂鸣提示音时关闭上盖,显色开始倒计时3分钟("显色"指示符亮):待仪器出缓和的蜂鸣提示音时,打开仪器上盖,进行结果判定.结果判定与空白对照卡比较,若(卡②)不变色或略有淡黄色均为阳性结果,不变黄为强阳性结果,说明农药残留量较高,显黄色色为弱阳性结果,说明农药残留量机对较低.(卡②)变为橘黄色或与空白对照卡相同,为阴性结果.附加说明本方法是生物化学反应,应尽可能避免一些物理和化学因素对酶活性的影响.反应最适酸碱度为PH7.5左右,检样偏酸或偏碱时应改用磷酸缓冲液浸提处理. 反应中,药片表面应保持湿润,最好将每一批样品处理好后统一加样,以免是过长蒸发干. 葱,蒜,萝卜,芹菜,茭白,蘑菇及番茄汁液中含有对酶活性有影响的植物次生物质,容易产生假阳性.处理这类样品时,不宣剪切过碎,浸提时间不宜过长,以免液汁过多释放影响检测检测结果.必要时可采用整株(体)蔬菜浸提的方法进行测定.农药速测卡在常温条件下有效期为壹年,贮存时要求放在阴凉,干燥和避光处,有条件者放于4℃冰箱中最佳.农药速测卡开封后最好在三天内用完,如一次用不完可存放在干燥器中.农药速测卡果蔬农药残留快速检测卡是用对农药高度敏感的胆碱酯酶和显色剂做成的酶试纸,可以快速检测蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯这两大类用量较大,毒性较高的杀虫剂的残留情况,选用的酶对甲胺磷敏感,抗干扰性强,操作简便,不需要配制试剂,不需要专业的技术培训,可以不需要任何仪器设备单独使用,也可配套农药残留快速检测仪使用,提高检测效率.产品容易贮存,携带方便,是现场检测的最佳方法.
C. 重量分析法适用于哪些食品指标的检测
由于重量分析法是直接用分析天平对物质进行称量来测定物质的含量,因此,对含量高的成分,即常量成分的测定具有很高的准确度和精密度。一些常见的非金属元素(如硅、磷、硫等)在样品中通常是常量成分,因此,常用重量分析法进行测定。一些常见的金属元素(如铁、钙、镁等)在样品中也通常是常量成分,因此,也常用重量分析法进行测定。
用重量分析法测定常量成分时,要根据样品和待测成分的性质采用适当的分离方法和称量形式。例如,在分析硅酸盐中硅的含量时,一般是设法将硅酸盐转化为硅酸沉淀后,再灼烧为二氧化硅进行称量。在分析含磷样品中磷的含量时,一般是设法将磷全部转化为正磷酸后,再用钼酸盐转化为磷钼杂多酸盐沉淀,将沉淀烘干后再进行称量。在分析含钾样品中的钾时,可用四苯硼钠将K+沉淀为四苯硼钾后再烘干进行称量。
一些化学性质相近的物质常常共存于混合物中,将这些性质相近的物质完全分离开有时比较麻烦。此时可将重量分析法与滴定分析法或其他分析法相结合,测出这些物质的总质量和总物质的量,然后通过计算分别求出各自的含量。
谢谢。
D. 食品质量检验方法有哪些
食品检验内容十分丰富,包括食品营养成分分析,食品中污染物质分析,食品辅助材料及食品添加剂分析,食品感官鉴定等。狭义的食品检验通常是指食品检验机构依据《中华人民共和国食品卫生法》规定的卫生标准,对食品质量所进行的检验,包括对食品的外包装、内包装、标志、唛头和商品体外观的特性、理化指标以及其它一些卫生指标所进行的检验。检方法主要有感官检验法和理化检验法。
分析化学的发展为食品安全检验提供了准确可靠的分析方法。随着科学技术的迅速发展,食品检验技术已能达到百万分之一甚至十亿分之一的准确度。
食品检验的指标主要包括食品的一般成分分析、微量元素分析、农药残留分析、兽药残留分析、霉菌毒素分析、食品添加剂分析和其他有害物质的分析等。根据被检验项目的特性,每一项指标的检验对应相应的检验方法。
除传统的常规分析方法外,仪器分析方法逐渐成为食品卫生检验主要的手段,包括分光光度法、原子荧光光谱法、电化学法、原子吸收光谱法、气相色谱法、高效液相色谱法等。以上检验方法按照检验项目,大致可以分为无机成分分析方法和有机成分分析方法。
无机成分的分析检验项目主要包括微量元素中铜、铅、锌、锰、镉、钙、铁等。分析方法主要包括原子光谱法、分光光度法、电化学法、离子色谱法等方法。
原子光谱法由于其独特的优点,成为无机成分分析方法中最主要、最常用和最值得信赖的分析方法。原子光谱法具有分析速度快、设备费用较低、操作比较简单以及检验结果受操作人员熟练程度影响小等优点。 紫外可见分光光度法历史悠久,应用广泛。根据统计,在分析化学面临的任务中,将近50%的检验由紫外可见分光光度法完成。这种方法的最大特点是仪器简单、操作简便。食品中无机成分的检验在食品安全检验中占有相当重要的地位。比如汞的测定,一直是一个被政府和民众特别关注的检验项目。因为汞容易在生物体中传递,可以被水体蓄积。汞进入人体内,特别是进入人脑后几乎不能够被排出,蓄积到一定程度就会引起中毒,损害中枢神经。汞的分析一般由原子吸收或原子荧光光谱法完成。有机成分的分析一般由气相色谱或高效液相色谱法以及分子光谱法完成。相关检验中,特别是农药残留,如有机氯、苯并(a)芘、拟除虫菊制脂、有机磷等的测定得到普遍的关注。
色谱法是分离混合物和鉴定化合物的一种十分有效的方法,既能鉴定化合物又能准确测定含量,操作也相对方便。具有分离效能高、分析速度快、灵敏度高、定量结果准确和易于自动化等特点,因此在有机成分的检验中得到广泛的应用。在分子光谱法中红外光谱法应用较为广泛。通常情况下,红外光谱法与拉曼光谱法等其他分析方法结合使用,可作为鉴定化合物、测定分子结构的主要手段。
E. 食品安全快速检测技术的分类标准
国内外食品安全中常用的快速检测技术有化学比色分析检测技术、分子生物学分析检测技术、免疫学分析检测技术以及生物传感器、纳米技术等。
(l)化学比色分析检测技术食品安全快速检测中常用的如纸片法、试剂盒(卡)等方法,与一般的仪器分析方法相比,具有价格低、操作相对简便、结果显示直观、一次性使用、不需检修维护、专一性等优点,但方法灵敏度较低。
(2)酶抑制技术测定样品和农药的种类有限,主要针对有机磷和氨基甲酸酯,欧美将酶法作为普查农残和田间实地检测的基本手段,但酶法的假阳性、假阴性率也较高。
(3)免疫分析技术较好地测定有机磷类、氨基甲酸酯类等几十种农药,这也是国外发展的主流技术,特别是对于兽药残留的检测.所用仪器和试剂盒(卡)一半以上依赖进口,价格较高,而国产产品的质量与价格都不具备明显优势,推广受到限制;用于毒素的测定,包括侧流式免疫吸附法和ELISA,后者是国外的主流技术,毒素的快速检测技术在国内应用较少,非常有必要发展重要毒素的免疫分析技术。
(4)生物化学快速检测技术 主要用于大肠菌群的检测,应用领域涉及到鲜乳中菌落总数快速测定、畜禽产品大肠菌群快速测定技术规范等:致病微生物快速检测的主流技术大多为国外技术。
(5)纳米技术2003年以后才逐渐在食品安全快速检测中应用,但其发展迅速。纳米技术与生物学、免疫学等技术结合应用于食品快速检测是研究趋势。 分为农药残留、兽药残留、微生物、重金属、毒素、添加剂及化学品、包装材料等的检测。
(l)农药检测 农药是在农业生产中,为保障、促进植物和农作物的成长,所施用的杀虫、杀菌、杀灭有害动物(或杂草)的一类药物的统称。特指在农业上用于防治病虫以及调节植物生长、除草等药剂。根据原料来源可分为有机农药、无机农药、植物性农药、微生物农药。此外,还有昆虫激素。根据加工剂型可分为粉剂、可湿性粉剂、可溶性粉剂、乳剂、乳油、浓乳剂、乳膏、糊剂、胶体剂、熏烟剂、熏蒸剂、烟雾剂、油剂、颗粒剂、微粒剂等。大多数是液体或固体,少数是气体。
因为农药的大量使用,已经使得害虫的抗药性大大增强。研究表明,至少有500多种昆虫对一些农药具有抗药性。近几年的检测结果显示,蔬菜农药残留量的抽查结果最为引人关注,有资料显示,全国23个大中城市的大型蔬菜批发市场,有47. 5%的蔬菜农药残留量超过国家标准,其中包括非法使用国家禁用和限用的农药,如鲜活水产品中的有机氯残留、茶叶中的有机磷残留等。
(2)兽药检测 习惯上将用于预防和治疗畜禽疾病的药物称为兽药。兽药残留是指给动物使用药物后积蓄或储存在动物细胞、组织或器官内的药物原形、代谢产物和药物杂质。世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA) 1987年第32次会议将兽药残留分为七类:抗生素类、驱肠虫药类、生长促进剂类、抗原虫药类、灭锥虫药类、镇静剂类和l3一肾上腺素类,如土霉素、四环素、氯霉素等。
(3)重金属检测 重金属指相对原子量较大的金属元素,比如汞、铅、镉等,砷也可算重全属,但不是我们传统意义上的金属。通常来讲,重金属对人都有毒害作用。由于水域污染、土壤污染、大气污染等环境污染造成种植、养殖业的农副产品的污染。
(4)生物毒素检测 生物毒素是由各种生物(动物、植物、微生物)产生的有毒物质。 估计有毒的海洋生物大约在1000种以上,但充分阐明有毒成分的化学结构和毒理作用的仅几十种。毒素本身可能是生物体有意合成的生物合成产物,也可以是体内代谢过程的废弃物,还有是从其食物中吸收、蓄积或改造而成的。学术文献中所称的生物毒素主要是指各种霉菌产生的毒素如由镰刀菌、黄血霉菌、黑曲霉菌产生的毒素。这些毒素可以在植物上生长繁殖而且往往深入其内部,用浸泡、清洗、去皮等办法均难以彻底清除干净。
(5)添加剂检测 添加剂泛指为提高化工产品质量、性能和使用效果的配合料或辅助料,添加到产品主要原料当中,从而改善产品性能。主要用于印染、食品、饲料等行业。食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品的人工合成或者天然物质。化学合成的食品添加剂大都有一定的毒性,也就是说其对机体造成损害的能力,特别是非法使用国家禁用或限用的添加剂对人体有很大危害,所以使用时要严格控制使用量。饲料添加剂指为满足特殊需要而在饲料中加入的少量或微量营养性或非营养性物质。
(6)包装材料检测 包装材料指用于制造包装容器、包装装潢、包装印刷、包装运输等满足产品包装要求所使用的材料,它既包括金属、塑料、玻璃、陶瓷、纸、竹本、野生蘑类、天然纤维、化学纤维、复合材料等主要包装材料,又包括涂料、黏合剂、捆扎带、装潢材料、印刷材料等辅助材料。当前国际上把添加剂分为两大体系,一是允许使用的助剂的“许可名单”,二是禁用助剂的“禁用名单”。经过多年实践之后,发现“禁用名单”存在着一个很大的缺陷,缺少对新物质的约束力。当一种新物质出现时,因为它不在现有的“禁用名单”之列,因此可以随便应用于食品包装材料当中,法规无法管理,因此原来制定“禁用名单”的日本和韩国纷纷转向“许可名单”制度,欧美和中国都采用“许可名单”制度。
F. 食品检测,食品安全(课题)
课题与资料如下,祝你成功!
食品中的重金属污染及其检测技术
摘要:本文简要介绍了目前食品中重金属的污染慨况,简述了国内外对食品中重金属污染限量规定的情况。着重介绍了食品中重金属的检测技术并讨论了其未来的发展趋势
. 引言
重金属是指比重在5 以上的金属,如铜、铅、锌、镍、钴、镉、铬、汞、铋、锡、锑、铌、钼等[1]。重金属广泛分布于大气圈,岩石圈,水和生物圈中。在通常情况下,重金属的自然本底浓度不会达到有害的程度。但随着社会工业化的快速发展,人类对重金属的开采冶炼和制造加工活动日益增多,从而造成一些重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤环境,引起严重的环境污染。我们通常所说的重金属污染是指因为人类活动导致环境中的有害有毒重金属含量增加并超出正常范围而引起的环境质量恶化。
从食品安全方面关注的重金属污染,目前最引起人们关注的主要是汞、镉、铅、铬,以及类金属砷等有显着生物毒性的重金属。其中砷虽然是非金属元素,但其来源及危害都与重金属相似,所以通常也将其列为重金属进行研究讨论。重金属主要通过污染食品、饮用水及空气而最终威胁人类健康。受到重金属污染的蔬菜、水果、粮食、鱼肉等并不能通过浸泡、清洗或蒸煮来去除其所含有的重金属。重金属在环境中大多不能被生物所降解,相反却能在食物链的生物放大作用下成千百倍地富集,最后进入人体。随着人体中重金属的蓄积量增加,机体便出现各种反应而危害健康。有些重金属还有致畸、致癌或致突变作用而危及生命安全。据研究,重金属污染经食物链放大随食品进入人体后主要引起机体的慢性损伤,进入人体的重金属要经过较长时间的积累才会显示出毒性,因此往往不易被早期察觉而在毒性发作前就引起足够的重视,从而更加重了其危害性。
上个世纪50 年代在日本出现的水俣病和痛痛病,经查明是由于食品遭到汞污染和镉污染所引起的公害病,因此重金属的环境污染通过食物链造成食源性危害的问题引起了人们的关注。近十几年来,随着我国经济的快速发展,环境治理和环境污染日趋失衡,从而导致食品的重金属污染问题也越发严重。例如我国的水体污染严重,全国七大水系中近一半河段以及许多湖泊遭到污染,80%以上的城市河段水质普遍超标,尤其是重金属污染问题十分突出。据15 个省市的不完全统计,有渔业价值的中小河流50%不符合渔业水质标准而导致水产品的质量下降。由于随工业废水和污水排放的重金属镉而引起农田污染可以使大米中的含镉量高达1.3 一5.4 mg/kg,大大超过0.2mg/kg 的国家限量标准,有的污染区的居民每日摄入重金属镉的量比非污染区高几倍甚至几十倍。我国的土壤重金属污染程度也正在加剧,污染面积在逐年扩大。据有关统计,目前我国重金属污染土壤至少约2000万公顷,而且越来越多的土壤,尤其是城郊和污灌区土壤,正遭受重金属的污染。全国每年因重金属污染而减产粮食1000 多万吨,被重金属污染的粮食每年也多达1200 万吨,合计经济损失至少200 亿元。例如在2002 年,中国科学院南京土壤研究所对苏南某市郊区5个蔬菜基地进行了重点调查,结果表明5 个蔬菜基地土壤中镉含量超标21-80%。其中有的地方土壤中汞超标也较突出,达到44%。此外,按照国家无公害蔬菜标准所采20 个蔬菜样品中,铬超标率15%,镉超标率20%,铅超标率20%。总的来说,目前我国的食品质量安全问题越趋严重,也已引起各级政府以及相关部门的重视。关注食品安全就是关注健康,要解决食品的重金属污染问题,首先应立足于控制污染源,切实执行有关环境保护法规,预防环境污染的发生。其次,要尽快建立健全食品重金属污染的预警机制,扩大和加强对食品污染的监测,提高食品中重金属污染的检测技术水平。
仪器专场展示:农药标准品
2. 食品中重金属污染的来源及危害
2.1 食品中重金属污染的来源
重金属污染食品的途径主要有以下几种。
(1)某些地区自然地质条件特殊,环境中的高本底重金属含量。在一些特殊地区,如矿区、海底火山活动的地区,因为地层有毒金属的高含量而使动植物有毒金属含量显着高于一般地区。
(2)人为的环境污染而造成有毒有害金属元素对食品的污染。工业生产中排放的含重金属的废气、废水和废渣,农用化学品,如含重金属的农药和化肥的使用,可造成水体及土壤的环境污染。如污染的水体中镉的浓度可以在0.2-3 毫克/千克, 比正常水体高1000-2000 倍。污染的土壤中镉的浓度比正常土壤中的浓度可以高出800 倍。在这些土壤中种植的植物含镉量就明显增加。值得提出的是,重金属污染和一般的农药、化肥造成的污染不同,即使它们在环境中的浓度很低,但由于环境不容易净化,生物从环境中摄取重金属后通过食物链的生物放大作用,可以在较高级生物体内成千上万倍地富积起来,然后通过食物进入人体导致潜在的危害。
(3)在食品加工、储存、运输和销售过程中使用和接触的机械、管道、容器以及因工艺需要加入的添加剂中含有的有毒金属元素导致食品的污染。
2.2 重金属污染的危害
(1)汞在自然界中有金属单质汞,俗称水银、无机汞和有机汞等几种形式。汞及其化合物是常见的应用广泛的有毒金属和化合物。进入人体的汞主要经由人们摄食污染后的鱼类、贝类、谷物和稻米。尽管对鱼贝类在水圈中的汞蓄积途径的认识目前尚存在分岐,但已有的大量证据表明,无论是人为污染还是天然污染,蓄积于鱼贝类中的汞几乎都是有机汞。谷物和稻米的汞污染,则可能主要来源于农药和废水污染。汞中毒以有机汞中毒为主,汞中毒患者往往表现为手指、口唇和舌头麻木、说话不清、 视野缩小、运动失调及神经系统损害, 严重者可以发生瘫痪、肢体变形、吞咽困难,甚至死亡。调查表明,如果人体累积摄入超过500 毫克以上的甲基汞,就可以出现肢体麻木、视野缩小、运动失调等症状。如果累积摄入甲基汞超过1000 毫克, 就可出现痉挛和麻痹等急性症状,并很快死亡。如孕妇食用被汞污染的鱼后自身可以不发病,但体内的甲基汞会通过胎盘进入胎儿体内使新生儿发生¡ 先天性水俣病¡ 。
(2)镉是一种蓝白色金属,在自然界中分布广泛但含量极小。镉污染发生的原因主要来自金属冶炼,矿山开采,电镀,油漆,颜料,陶瓷,塑料和农药等生产中排放的废气、废渣和废水。镉可通过植物根系的吸收进入植物性食品,并通过饮水与饲料转移到动物体内,使畜禽类食品中含有镉。在镉污染地区,镉在食品中的浓度可以高过正常区域20 倍左右。镉进入人体后主要蓄积于肾脏和肝脏中,镉中毒主要损害肾功能、骨骼和消化系统。镉损伤肾脏近曲小管后,可造成钙、蛋白质等营养素的流失,使骨质脱钙,引起骨骼畸形、骨折等,导致病人骨痛难忍,并因疼痛而死亡。急性镉中毒常常引起呕吐、腹泻、头晕、多涎、意识丧失等。除了急、慢性中毒外,研究表明镉及其化合物还具有一定的致突变、致畸和致癌作用。
(3)铅是一种灰白色金属。铅主要用于制造蓄电池、颜料、釉料等,四乙基铅等烷基铅因为其具有良好的抗震性而曾经被用作汽油的防爆剂广泛使用。铅对环境的污染主要来自于冶炼厂、加铅汽油废气、含铅材料的使用等。铅中毒是一种蓄积性中毒,主要通过空气,饮水,土壤和被铅污染的食物进入人体内而引起。铅进入人体后,一部分可经肾脏和肠道排出体外。留在体内的铅可取代骨中的钙而蓄积于骨骼。随着蓄积量的增加,机体可呈现出毒性反应。铅中毒可引起造血、肾脏及神经系统损伤。铅中毒后往往表现为智力低下,反应迟钝,贫血等慢性中毒症状。从危害程度来说,铅对胎儿和幼儿生长发育影响最大,因此儿童发生铅中毒的几率远远高于成年人,目前我国儿童金属铅污染较为严重。
(4)砷是一种非金属,但由于其许多理化性质类似于金属,故常称其为类金属。砷的化合物包括无机砷和有机砷。砷的化合物常被用作农药、畜禽的生长促进剂等,因而农药和兽药残留是食品砷污染的主要原因。 砷对人体中的许多酶有很强的抑制作用,可使人体内很多酶的活性以及细胞的呼吸、分裂和繁殖受到严重干扰而引起体内代谢障碍。砷中毒分急性和慢性两种。急性砷中毒主要表现为胃肠炎症状,严重者可导致中枢神经系统麻痹而死亡,病人常有七窍流血的现象。慢性砷中毒的症状除有一般的神经衰弱症候群外,还有皮肤色素沉着、过度角质化、末梢神经炎等。现在砷及其化合物已被确认为致癌物。
3. 国内外对食品中重金属污染的限量
由于食品的重金属污染问题日趋严峻,使世界各国政府,有关团体和组织及众多企业的认识和关注也不断提高,许多相应的政策法规应运而生。我国在近几年内也修订和发布了有关的规定,以适应国际经济形势的发展。美国等其它西方国家也修订或发布了许多相应的法规文件。表1 列出了部分我国已于2005 年10 月1 日起强制实施的对食品中汞、铅、镉、砷等重金属污染限量的国家标准(GB2762-2005)[2]。 联合国粮食农业组织/世界卫生组织(FAO/WHO)食品法典委员会(CAC)制定的有关标准也列于该表中以便比较[3]。
由表1 可以看出,我国的限量指标多数已符合国际标准。但有些限量则由于我国的国情不同和国际标准还有一定的差距。例如鱼类的铅限量指标我国为0.5 毫克/千克,CAC 标准要严格得多,仅为0.2 毫克/千克。又如禽畜肉类的铅限量指标我国为0.2 毫克/千克,CAC 标准则为0.1 毫克/千克。需要说明的是,随着国内外经济形势的变化和发展,食品中各种污染物的限量指标也会随着变化以适应形势的要求。但总的来说限量指标有更加严格的趋势。我国在1994 年制定的国家标准对谷类、豆类、薯类和禽畜肉类中铅的限量分别为0.4、0.8、0.4 和0.5 毫克/千克,而2005 年的标准则已将限量指标都降低到了0.2 毫克/千克。另外,不同国家往往有不同的限量标准。因此对于从事国际贸易的部门和有关企业,及时了解掌握相关国家对有关产品中污染物的限量标准是相对重要和必要的。表1中仅仅列出了部分食品中部分重金属污染的限量指标,更多的限量指标可以参考相关文献。
食品中重金属元素限量的检测方法有光度法、比浊法、斑点比较法、色谱法、光谱法、电化学分析法、中子活化分析等。有关国家标准均详细规定了食品中重金属元素的含量测定方法。以下列出的是食品中的铅、镉、汞和砷的国家标准检测方法。其它一些重金属的测定方法可见有关参考文献。
(1)食品中铅的常用检测方法有:石墨炉原子吸收光谱法,其检出限为5 微克/千克;火焰原子吸收光谱法,检出限为0.1 毫克/千克;单扫描极谱法,检出限为0.085 毫克/千克;二硫腙光度法,检出限为0.25 毫克/千克;氢化物原子荧光光谱法,检出限为5 微克/千克。
(2)食品中镉的常用检测方法有:石墨炉原子吸收光谱法,其检出限为0.1 微克/千克;火焰原子吸收光谱法,检出限为5 微克/千克;光度法,检出限为50 微克/千克;原子荧光法,检出限为1.2 微克/千克。
(3)食品中总汞的常用检测方法有:原子荧光光谱分析法,检出限为0.15 微克/千克;冷原子吸收光谱法,检出限为0.4 微克/千克(压力消解法)或10 微克/千克(其它消解法);二硫腙光度法,检出限为25 微克/千克。甲基汞的分析常常先用酸提取巯基棉吸附分离,然后用气相色谱法或冷原子吸收光谱法进行测定。
(4)食品中总砷的常用检测方法有:氢化物原子荧光光谱法,检出限为0.01 毫克/千克;银盐法,检出限为0.2 毫克/千克;砷斑法,检出限为0.25 毫克/千克;硼氢化物还原光度法,检出限为0.05 毫克/千克。
4.2 食品中重金属的检测技术进展
食品中重金属的检测技术进展主要表现在三个方面,一是检测仪器本身的技术进步,
其硬件和软件功能的不断提升;二是样品的处理,包括样品的消解和必要的富集方法的进
步;三是测定方法的改进和优化。
原子吸收光谱法是食品中重金属的主要检测技术之一,它可以采用电热原子化(石墨炉),火焰原子化或氢化物发生等方式。这些方法均具有较低的检测限。目前原子吸收光谱仪多采用CCD 固态检测器代替光电倍增管,其自动化程度大大提高,可以实现火焰和石墨炉一体机并自动切换。仪器的软件功能已有很大提高,操作更加灵活方便。
采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)不仅可以测定金属元素的浓度,而且可以同时给出有关同位素的信息,因此可以进行同位素的示踪研究。目前ICP-MS 最引人注目的进展是动态反应池技术。该技术可以大大延长了ICP-MS 质量分析器的寿命,提高了ICP-MS的分析灵活度。
现在电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)法也已成为食品中重金属测定常用的方法。经过消解的样品可直接进入温度为5000~7000K 的高温等离子体,并通过多色仪观测发射线同时进行分析。这种方法的优点是能进行约70 多个元素的分析,每个元素都有很高的灵敏度,其检出限可以达到通常为ppb 级。而采用双单色仪光学系统和具有双检测器的全谱直读ICP-OES 仪则可以避免传统全谱直读ICP 光谱仪预热时间较长、入射光狭缝小、检测器寿命短等不足,应该是今后全谱直读ICP 光谱仪发展的方向。
研究证明,元素在食品中的形态和其毒性密切相关,例如三价砷的毒性就远大于五价砷,因此分离并能定量测量样品中元素的真实形态将是一个十分重要的目标。目前高效液相色谱(HPLC)与ICP-MS 联用是最为常用的形态分析手段,占到形态分析研究的70%以上。此外,将毛细管电泳、超临界色谱和气相色谱等分离方法与ICP-OES 或者ICP-MS 进行联用将会是今后形态分析的发展方向。
在实际工作中,往往要求能够较快地得到检测结果,因此研究发展快速检测技术将是今后的重要发展方向之一。对于检测仪器本身来说,其发展的趋势将是具有越来越好的稳定性和检出限,越来越容易使用,分析的速度也更快,且能同时获得越来越丰富的信息。而对于食品中重金属污染快速检测技术的发展,不仅有赖于先进仪器的使用,在很大程度上也有赖于样品的前处理和制备技术。随着各种既高效快又灵敏的金属污染物分析仪器及分析方法的不断出现,传统的样品前处理和制备技术已不能满足实际工作的需要。食品的微波消解溶样技术的出现和快速发展,为重金属污染物的快速检测技术的发展提供了有利条件。微波消解方法具有简便快速、高效安全、重现性好、适用广泛的优点,和相应的仪器配合使用,完全可以满足食品中重金属污染物的快速检测要求。
对于我国大多数中小型食品生产经营企业来说,一般没有条件使用大型昂贵的高级仪
器,因此较为经济的分光光度计成为重金属污染物测定的主要仪器。但是一般的分光光度计检测限较高,有时不能满足测定的要求。在这种情况下,就必须对样品中的重金属预先进行有效的分离和富集。我们多年来一直致力于重金属的分光光度法研究和应用推广,设计提出了许多检测新方法[11]。特别是我们最近研制的铅镉汞砷等重金属及有害元素的富集装置,能有效快速的分离富集上述元素,例如在200 毫升溶液可将1~2 微克被测元素富集分离出来,并结合使用高效灵敏的新型显色剂,实现快速准确的光度测定,如饮用水中重金属及有害元素(10-8mol/L)的光度测定,可在半小时内完成,从而使得分光光度法的时效性、灵敏度和选择性都有很大的提高,在很大程度上完全可以和其它仪器分析方法相媲美。
G. 食品检验常用的仪器有哪些
1.农残检测仪
用途:利用酶抑制率法,检查蔬菜水果中的农药残留量是否超标
经过试剂配制、样品提取和测试等流程后,我们可以通过显示屏的检测抑制率确定蔬菜的品质。0%<检测抑制率<15%,证明蔬菜为无污染蔬菜;15%<检测抑制率<30%,证明蔬菜为绿色蔬菜;30%<检测抑制率<40%,证明蔬菜为无公害蔬菜,可以安全食用;当检测抑制率>50%时,表示蔬菜中有高剂量的有机磷和氨基甲酸酯类农药存在。