食品安全热点物质的测定

食品饲料检验食品安全热点物质的测定一、概述近年来，人们食品安全意识的警醒，前所未有关注食品中存在的有害物质。苏丹红事件、奶粉事件、瘦肉精事件等；早起，买两根地沟油油条,切个苏丹红咸蛋，冲杯三聚氰氨奶。中午，瘦肉精猪肉炒农药韭菜，再来一份人造鸡蛋和注胶牛肉，加一碗石蜡翻新陈米饭，泡壶香精茶叶。下班，尿素豆芽，膨大西红柿，石膏豆腐，开瓶甲醇勾兑酒，吃个增白剂加吊白块和硫磺馒头……为遏制添加非食用物质和滥用食品添加剂的违法犯罪行为，卫生部公布了第一批食品中可能违法添加的非食用物质名单和食品加工过程中易滥用的食品添加剂品种名单（P180）二、二噁英的测定二噁英的全名为多氯代二噁英，英文名称为Dioxins或PoIychlorodibenzodioxins，简称PCDDs，是一类三环芳香族化合物。与多氯代二英共存的常有多氯代苯并呋喃，简称PCDFs，其母核的结构式见图。按苯上氯原子的数目和位置不同，多氯代二噁英共有75种同系物和异构体，多氯代苯并呋喃共有135种同系物和异构体。二噁英(Dioxin),又音译为戴尔辛,是多氯甲苯和多氯乙苯类有机化学品的俗称,因其毒性是氰化钠的130倍、砒霜的900倍,故被称为“毒中之毒”。1998年3月,比利时一些养鸡场出现鸡不生蛋、肉鸡生长异常等现象,遂怀疑饲料有问题。经调查发现,这是由于比利时9家饲料公司生产的饲料中含有致癌物质二噁英所致。其中一家饲料厂的饲料用脂肪的二噁英含量超过允许限量200倍以上。买走这批饲料的养殖场超过1500家,包括比利时的400多家养鸡厂、70家养牛场和500余家养猪场。这批饲料也已售往德国、法国、荷兰等国。1997年2月14日世界卫生组织宣布二噁英家族中的2、3、7、8—四氯二苯并二噁英是已知致癌物中的头号致癌物质。自然界中不存在天然的二噁英。二恶英完全是由于人为污染造成的。二噁英中毒是逐步积累引起的,如果人大量食用此类“污染鸡”,就有可能导致癌症。由于二噁英具有脂溶性,可在肉、奶制品和鱼类的脂肪中富集。因哺乳期婴儿需要乳制品的量较大,故较易受到二噁英的危害。二噁英污染事件使比利时蒙受了巨大的经济损失。据比利时政府公布的材料,比利时共有5000个养鸡场,只有900个养鸡场使用了被二噁英污染的饲料,就是说大多数鸡肉和蛋并没有受到污染。由于检测鸡肉和蛋中的二噁英必须使用超微量方法,费时费钱,不可能普遍检测,所以比利时全国的鸡肉和蛋只好不分青红皂白全部销毁,经济损失之大不言而喻。而且破坏了公众的消费信心,造成技术性失业,冲击出口市场,最终对比利时经济增长产生负面影响。据比利时农业工会统计,比利时有1000万只被认为是受污染的肉鸡和蛋鸡被屠宰销毁。这一事件造成的直接损失达3.55亿欧元,如果加上与此关联的食品工业,损失已超过10亿欧元。(二)二噁英的主要来源

①含氯化合物的生产和使用。这些含氯化合物主要包括：作为农药或防腐剂的氯酚类、作为除草剂的氯代苯氧酸型除草剂、被广泛用于电器设备的多氯联苯(PCBs)类、造纸行业的纸浆加氯漂白等。②垃圾的焚烧。垃圾的不充分燃烧可产生大量的有害化合物。如含有聚氯乙烯塑料的垃圾在焚烧过程中可能产生酚类化合物和强反应性的氯和氯化氢等，这些物质是合成二嗯英的前体物。医院废弃物中含有卤代化合物，焚烧时释放的二噁英含量高于生活垃圾，废水处理后的污泥经脱水后进行焚烧处理也可释放二噁英，其含量较生活垃圾稍低。

③煤、石油、汽油、沥青等的燃烧。汽油的不完全燃烧致使汽车排出的尾气中也含有二噁英。④含除草剂的枯草残叶的燃烧及森林大火也会产生二噁英。(三)二噁英的检测二噁英含量最常用的分析方法是高分辨率气相色谱-质谱法，对氯取代基小于7个的PCDDs和PCDFs的测定，选用极性毛细管色谱柱，质谱仪分辨率至少要在10000以上。

现在的分析方法还不能完全将其所有的异构体进行分离检测。二噁英检测的一般性方法。1．二噁英的提取方法①碱分解法针对于蛋白质或脂肪含量高的样品。

②丙酮一正己烷提取法

针对蔬菜类样品③草酸钠一乙醇一乙醚一正己烷提取法针对于牛奶样品

2．常用的净化方法①浓硫酸与多层硅胶柱处理法②硅胶柱层析处理法③其他净化方法：氧化铝柱层析法、聚酰胺色谱分离方法或透析法等3．分析方法

GC—MS分析法。原理：应用高分辨气相色谱-高分辨质谱联用技术，在质谱分辨率大于10000的条件下，通过精确质量测量检测目标化合物的两个离子，获得目标化合物的特异性响应。以目标化合物的同位素标记化合物为定量内标，采用稳定性同位素稀释法准确测定食品中2，3，7，8位氯取代PCDD/Fs和DL-PCBs的含量；并以各目标化合物的毒性当量因子（TEF）与所测得的含量相乘后累加，得到样品中二恶英及其类似物的毒性当量（TEQ）目前，HRGC/HRMS法是被认可的二恶英标准检测方法，如美国的EPA1613方法和日本工业用的JISK0311方法。它们具有检测灵敏度高和能同时检测多个离子等优点，但所要求的样品前处理过程非常复杂，导致检测成本上升，一般检测1个样品需要900～1800美元。检测工作只能在少数专业化程度较高的实验室中进行，而建造二恶英专业检测实验室一般需要投资数百万美元以上。所有这些不利因素都制约着对二恶英开展大规模、大范围的低成本检测与研究。

三、苏丹红的检测“苏丹红”并非食品添加剂，而是一种化学染色剂。该物质具有偶氮结构，由于这种化学结构的性质决定了它具有致癌性，对人体的肝肾器官具有明显的毒性作用。苏丹红属于化工染色剂，主要是用于石油、机油和其他的一些工业溶剂中，目的是使其增色，也用于鞋、地板等的增光。又名“苏丹”。

我们日常食用的可能含有“苏丹红一号”的产品包括虾色拉、泡面、熟肉、馅饼、辣椒粉、调味酱等。

为何“苏丹红”嗜辣？一位业内人士分析，之所以将作为化工原料的苏丹红添加到食品中，尤其是运用于辣椒产品加工当中：一是，由于苏丹红用后不容易褪色，这样可以弥补辣椒放置久后变色的现象，保持辣椒鲜亮的色泽；二是，一些企业将玉米等植物粉末用苏丹红染色后，混在辣椒粉中，以降低成本牟取利益。

苏丹红具有致突变性和致癌性，苏丹红(1号)在人类肝细胞研究中显现可能致癌的特性。但目前只是在老鼠实验中发现有致癌性，对人体的致癌性还没有明确。苏丹红是一种化工染色剂，在食品中添加的数量微乎其微，就剂量而言，未必足以致癌，因此不必过于恐慌。少量食用不可能致癌，即使食用半年，每次少量食用，引起癌症也没有明确的科学依据。市民不用因为吃了一点就担心致癌。专家认为，“苏丹一号”虽然会增加食用者患癌症的风险，但目前无法确定一个安全度。3方法要点样品经溶剂提取、固相萃取净化后，用反相高效液相色谱-紫外可见光检测器进行色谱分析，采用外标法定量。7操作方法7.1样品处理7.1.1红辣椒等粉状样品称取1～5g样品于三角瓶中，加入10～30mL正己烷，超声5min，过滤，用10mL正己烷洗涤残渣数次，至洗出液无色，合并正己烷液，用旋蒸仪浓缩至5mL以下，慢慢加入氧化铝层析柱中，为保证层析效果，在柱中保持正己烷液面为2mm左右时上样，在全程的层析过程中不应使柱干涸，用正己烷少量多次淋洗浓缩瓶，一并注入层析柱。控制氧化铝表层吸附的色素带宽宜小于0.5cm，待样液完全流出后，视样品中含油类杂质的多少用10～30mL正己烷洗柱，直至洗出液无色，弃去全部正己烷淋洗液，用含5%丙酮的正己烷液60mL洗脱，收集、浓缩后，用丙酮转移并定容至5mL，经0.45um有机滤膜过滤后待测。四、吊白块的检测近年来，一些食品生产加工厂家把"吊白块"添加到米、面、腐竹、食糖等食物中进行增白，从而引发了许多违禁使用"吊白块"的案例，广西玉林5所学校一次中毒学生人数竟达400人。那么"吊白块"究竟为何物呢？

“吊白块”是一种化学物质的俗名，其化学名称是甲醛次硫酸氢钠（Sodium

formaldehyde

sulfoxylate），分子式为NaHSO2

·

CH2O

·ZH2O，呈白色块状或结晶性粉状，溶于水，常温时较为稳定，因在高温下有极强的还原性，使其具有漂白作用，遇酸即分解，其水溶液在60℃以上就开始分解为有害物质，120℃以下分解为甲醛、二氧化碳和硫化氢等有毒气体。"吊白块"主要在印染工业中作为拨染剂而使用。上述有毒气体可使人头痛、乏力、食欲差，严重时甚至可致鼻咽癌等。甲醛急性中毒表现为喷嚏、咳嗽、视物模糊、头晕、上腹痛、呕吐等症状，随病情加重，出现声音嘶哑、胸痛、呼吸困难、咽喉与肺脑等部位水肿、肠胃穿孔出血、昏迷及休克等症状。

国际癌症研究组织也指出，长期接触甲醛者鼻腔或鼻咽部发生肿瘤、癌变的机会会明显增加。

"吊白块"被一些不法厂商用作增白剂在食品加工中添加，使一些食品如米粉、面粉、粉丝、银耳、面食品及豆制品等色泽变白，有的还能增强韧性，不易腐烂变质。尽管"吊白块"有增白作用，但由于其危害人体健康，所以我国禁止在食品中添加"吊白块"。分光光度法1、原理

在酸性条件下，对样品进行蒸馏，馏出物用水吸收，吸收液中的甲醛与乙酰丙酮及铵离子反应，生成黄色物质，与标准系列比较定量。在另一酸性条件下，对样品重新进行蒸馏，馏出物用2％乙酸铅水溶液吸收，吸收液酸化后，用碘标准溶液滴定测定二氧化硫含量。

2、主要仪器与试剂

2.1、分光光度计

2.2、磷酸(AR级)

2.3、乙酰丙酮溶液：在100ml蒸馏水中加入醋酸铵25g，冰醋酸3ml和乙酰丙酮0?4ml，振摇促溶，储备于棕色瓶中，此液可保存1个月。

2.4、甲醛标准储备液：吸取10ml甲醛(38～40％)，移入500ml容量瓶中，加入0.5ml硫酸(1＋35)，加水稀释至刻度，混匀。吸取5ml，置于250ml碘量瓶中，加0.1mol/L碘标准溶液50ml，1mol/LKOH溶液20ml，在室温放置15min后，加10％硫酸15ml酸化，再放置15min后，加入50ml蒸馏水，用0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至草黄色，加入新配制的0.5％淀粉指示剂1ml，继续滴定至兰色消失为终点，同时做空白试验。甲醛标准储备液浓度计算：

X=（V1－V2）×C×15／52.5、甲醛标准使用液

将标定后的甲醛标准储备液用水稀释至5μg/ml。

3、操作步骤

3.1、标准曲线制备

分别吸取0，0.50，1.00，3.00，5.00，7.00ml甲醛标准使用液(相当于0，2.5，5.0，15.0，25.0，35.0μg甲醛)于25ml比色管中，补充蒸馏水至10ml，加入1ml乙酰丙酮溶液(2.3)，混匀，置沸水浴中3min，取出冷却，于415nm波长处，以零管调节零点，用1cm比色皿进行比色，根据测得的吸光值绘制标准曲线。

3.2、样品处理

称取经粉碎的样品5～10g，置于500ml蒸馏瓶中，加入蒸馏水200ml，磷酸(2.2)15ml，立即进行加热蒸馏，冷凝管下口应事先插入盛有10ml蒸馏水且置于冰浴的容器中。收集蒸馏液约180ml，定容至200ml，另作空白蒸馏。

3.3、显色操作

视所检试样中吊白块含量高低，吸取2～10ml蒸馏液(3.2)，补充蒸馏水至10ml，加入1ml乙酰丙酮溶液(2.3)，混匀，置沸水浴中3min，取出冷却，于415nm波长处，以蒸馏水调节零点，用1cm比色皿进行比色，根据测得的吸光值，由标准曲线计算结果。4、计算

X1=

（V2×W1×5.133）/（W2×V2×V3

）

式中：X1—试样中吊白块的含量，mg/kg；

V1—样品管相当于标准管体积，ml；

W1—每ml甲醛标准液含甲醛量，μg;

W2—试样重，g;

V2—显色操作所取蒸馏液体积，ml；

V3—蒸馏液总体积，ml；

5.133—甲醛换算为吊白块系数。

注：若将磷酸改为1＋1的盐酸，蒸馏液用2％乙酸铅溶液吸收，通过对该吸收液二氧化硫的测定，可作为在甲醛存在下确定是否有吊白块的依据。五、三聚氰胺的检测

三聚氰胺是一种用途广泛的基本有机化工中间产品，最主要的用途是作为生产三聚氰胺甲醛树脂（MF）的原料。三聚氰胺还可以作阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂等。装饰面板

涂料

模塑粉

纸张

主要用途认识三聚氰胺（Melamine）

C3N6H6，结构式物理化学性质纯白色单斜棱晶体，无味，常压熔点354℃，溶于热水、甲醇等，不溶于醚、苯和四氯化碳。弱碱性，与盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、草酸等都能形成三聚氰胺盐。结构及理化性质为什么添加三聚氰胺

凯氏定氮法假蛋白的原理无色无味高氮含量奶制品中掺入三聚氰胺的变化蛋白质中含氮量平均为16%。以某合格牛奶蛋白质含量为2.8%计算，含氮量为0.44%，某合格奶粉蛋白质含量为18%计算，含氮量为2.88%。三聚氰胺含氮量66.6%，是牛奶的151倍，是奶粉的23倍三聚氰胺的花费只有真实蛋白原料的1/5。酶联免疫法（ELISA）高效液相色谱法（HPLC）气质联用法（GC-MS或GC-MS\MS）

液质联用法（LC-MS\MS）食品中三聚氰胺的常用检测方法高效液相色谱法（HPLC）提取/制样净化（SPE）

检测LC-UV实验流程称样离心超声提取过柱氮吹定容检测详细过程定容奶制品中三聚氰胺提取

称取奶粉2.5g或液态奶5g于50mL具塞塑料离心管中，加入15mL1%的三氯乙酸溶液和5mL乙腈，超声提取10min，以不低于4000rpm转速离心10min，上清液转移至25mL容量瓶中并用三氯乙酸定容，移取5mL滤液加入5mL水混匀后待净化。SPE净化SPE净化原理图PCX固相萃取柱

苯磺酸化聚苯乙烯/二乙烯苯树脂磺酸化,可以交换阳离子化的三聚氰胺。活化：3mL甲醇，3mL水上样：上清液过柱淋洗：3mL水，3mL甲醇，抽干洗脱：5mL5%氨化甲醇洗脱并收集浓缩：50℃，氮气吹干，20%甲醇/水定容至1mLSPE装置SPE小柱SPE操作过程解要解要提取三氯乙酸：使三聚氰胺充分离子化乙腈：沉淀蛋白活化1柱管体积甲醇，1柱管体积水/酸性缓冲溶液上样流速不要过快<1ml/min淋洗水/酸性缓冲溶液，甲醇；抽干把柱中的水完全抽干，保证洗脱效果，避免进入水对浓缩造成的麻烦洗脱碱性环境（>pka=2），使目标物去离子化,流速不要过快<1ml/min测定参考条件a)色谱柱：

C8柱，250mm×4.6mm（i.d.），5μm，或相当者；

C18柱，250mm×4.6mm（i.d.），5μm，或相当者。b)流动相：

C8柱，离子对试剂缓冲液-乙腈（85+15，体积比），混匀。

C18柱，离子对试剂缓冲液-乙腈（90+10，体积比），混匀。c)流速：1.0mL/min。d)柱温：40℃。e)波长：240nm。f)进样量：20μL。辛烷磺酸钠原料乳中三聚氰胺快速检测（GBT22400-2008原料乳中三聚氰胺快速检测-液相色谱法）提取：称取混合均匀的15g原料乳样品（精确至0.01g），置于50ml具塞刻度试管中，加入3ml乙腈，剧烈震荡6min，加水定容至满刻度，充分混匀后静止3min，过滤后，进液相分析色谱条件色谱柱：强阳离子交换色谱柱，VenusilSCX-M，250mm×4.6mm（i.d.），5μmVenusilSCX-M保护柱，10mm×4.6mm（i.d.），5μm流动相：0.05ml/L磷酸二氢钾缓冲溶液∶乙腈＝70∶30流速：1.5mL/min；柱温：室温。检测波长：240nm；进样量：20μL。原料乳中三聚氰胺快速检测图1空白原奶色谱图

图2空白原奶添加10ppm三聚氰胺色谱图食品中三聚氰胺的检测固体样品称取2.5g试样于50mL具塞塑料离心管中，用5mL水润湿样品，加入2.5mL三氯乙酸溶液和5mL无水乙醇，混匀后以不低于4000r/min离心10min，上清液倒出并定容至25mL，混匀后取部分溶液于10mL具塞塑料离心管中，加入1mL三氯甲烷摇匀以除去样品中的脂肪后以不低于4000r/min离心10min，上清液过微孔滤膜后供HPLC测定。液体样品称取混合均匀的样品5g置于25ml具塞比色管中，加入2.5mL三氯乙酸溶液和5mL无水乙醇，剧烈震荡摇匀，加水定容至刻度，充分混匀后静止3min，取部分溶液于10mL具塞塑料离心管中，加入1mL三氯甲烷摇匀以除去样品中的脂肪后以不低于4000r/min离心10min，上清液过微孔滤膜后供HPLC测定。HPLC参考条件色谱柱：VenusilASB-C184.6×250mm(i.d.),5um；流动相：缓冲液+乙腈=90+10；流速：1.0mL/min；柱温：30℃；波长：235nm；进样量:20uL。离子对试剂缓冲液:准确称取2.16g辛烷磺酸钠和2.30g柠檬酸，加水溶解，用氨水（1ml）调节pH至3.7后，用水定容至1000ml，混合均匀。三聚氰胺标样色谱图及光谱图含三聚氰胺样品色谱图及光谱图六、瘦肉精的检测瘦肉精是一类药物，而不是一种特定的物质，是指能够促进瘦肉生长的饲料添加剂。任何能够促进瘦肉生长、抑制肥肉生长的物质都可以叫做“瘦肉精”。它是一种肾上腺类神经兴奋剂。

目前，能够实现这种功能的物质是一类叫做β-兴奋剂（β-agonist）的药物，比如在中国造成中毒的克伦特罗（clenbuterol）和美国允许使用的莱克多巴胺/又译雷托巴胺（Ractopamine）。

在中国，通常所说的“瘦肉精”则是指盐酸克伦特罗。它曾经作为药物用于治疗支气管哮喘，后由于其副作用太大而遭禁用。其它这样类似药物还有沙丁胺醇（Salbutamol）和特布他林(Terbutaline)等，同样能起到“瘦肉”作用、却对人体健康危害过大，因而造成安全隐患。它们也因而在全球遭到禁用。瘦肉精的作用

“瘦肉精”能使猪提高生长速度，增加瘦肉率，猪毛色红润光亮，收腹，卖相好；屠宰后，肉色鲜红，脂肪层极薄，往往是皮贴着瘦肉，瘦肉丰满。肥猪饲喂瘦肉精后，逐渐发生四肢震颤无力，心肌肥大心力衰竭等毒副作用。

猪食用后在代谢过程中促进蛋白质合成，加速脂肪的转化和分解，提高了猪肉的瘦肉率，因此称为瘦肉精。它用量大、使用的时间长、代谢慢，所以在屠宰前到上市，在猪体内的残留量都很大。这个残留量通过食物进入人体，就使人体渐渐地中毒，积蓄中毒。如果一次摄入量过大，就会产生异常生理反应的中毒现象，因此而被禁用。食用瘦肉精后的危害1.急性中毒有心悸，面颈、四肢肌肉颤动，有手抖甚至不能站立，头晕，乏力。

2.原有交感神经功能亢进的患者，如有高血压、冠心病、甲状腺功能亢进者上述症状更易发生。

3.与糖皮质激素合用可引起低血钾，从而导致心律失常。严重的可导致死亡！

瘦肉精的检测方法检测方法

感官识别法化学分析法酶联免疫法色谱检测技术生物传感技术1.感官识别法饲喂盐酸克伦特罗比较严重的猪宰后肉色特别鲜红、后臀肌肉饱满突出，脂肪非常薄，而一般健康肉淡红色，肉质弹性好。优点：

可以快速、简单、定性对动物性食品中有无瘦肉精作出初步判定，但主观性较强，可为消费者购买放心肉提供一定的参考。2.化学分析法§溶于水和乙醇，故可以用水进行提取

§芳香第一胺类的鉴别反应§氯化物的鉴别反应1.紫外可见分光度计在243nm与296nm的波长出能得到最大的吸收2.酸碱法（pH试纸）正常新鲜肉用试纸测试其酸碱度多呈中性或弱碱性，宰后1h后，用pH试纸测得pH值为6.2—6.3，当在自然条件下冷却6h以上时pH值为5.6—6.0，而含有盐酸克伦特罗的猪肉则偏酸性，pH值明显小于正常范围，所以酸碱度法也能测。优点：

不需要昂贵的仪器与试剂，也无复杂的样品前处理，操作简单，但由于具有杂质干扰、灵敏度低、重现性差等缺点，只能作为初筛盐酸克伦特罗的方法；4.色谱检测技术

色谱技术包括高效液相色谱法（HPLC）、气相色谱-质谱联用法（GC-MS）、气相色谱-傅里叶红外联用法（GC-FTIR）及薄层色谱法（TLC）等。目前，应用最多的是高效液相色谱法和气相色谱-质谱联用法。为了更准确的检测出瘦肉精，在这里我们主要介绍气相色谱-质谱联用法。气相色谱-质谱联用法

——固相萃取-气相色谱-质谱对象：动物尿液原理：对样品在pH=5.2的缓冲溶液中进行提取。萃取的样液用C18和SCX小柱，固相萃取净化，分离的药物残留经过双三甲基硅基三氟乙酰胺（BSTFA）衍生后用带有质量选择检测器的气相色谱仪测定。步骤：1.标准液的配制

2.尿样的提取，净化

3.衍生化、检测

4.计算测定肉样中盐酸克伦特罗色谱图色谱检测法：检测精确度高假阳性率低费用较低较高的灵敏度重现性好效率较高准确度高优点色谱检测法：仪器尚未普及成本高操作繁琐缺点5.生物传感技术

生物传感器是一门有多种学科互相渗透成长起来的新兴学科，已引起世界各国的重视。其原理为待测物与分子识别元件特异性的结合后，所产生的复合物（或光、热等）通过信号转换器转变为可以输出的电信号、光信号等，从而达到分析检测的目的。用它检测盐酸克伦特罗的原理与酶联免疫法几乎相同，只是将酶与底物反应的化学变化用换能器转化为电信号输出，从而可得待测物质的含量。生物传感器简图生物传感技术的优点：

具有选择性好、响应速度快、样品用量少、操作简易、价格低廉、定量准确，