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技术篇

【澳门新葡平台网址7906谈技术】食品非法添加关键技术及相关标准分析

发布时间:2020-10-12
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课程内容


1、非法添加相关信息;
2、食品及农产品国家抽检计划;
3、非法添加物样品前处理;
4、检测方法与确认;
5、色谱-质谱检测技术;
6、检测质量控制。

非法添加相关信息

      卫生部2008年12月15日发布《食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂品种名单(第一批)》,在该文件中重申,判定一种物质是否属于非法添加物,根据相关法律、法规、标准的规定,可以参考以下原则:

1、不属于传统上认为是食品原料的;

2、不属于批准使用的新资源食品的;

3、不属于卫生部公布的食药两用或作为普通食品管理物质的;

4、未列入中国食品添加剂名单[食品添加剂使用卫生标准GB2760-2011及卫生部食品添加剂公告]、营养强化剂品种名单[食品营养强化剂使用卫生标准GB14880-1994》及卫生部食品添加剂公告]的;

5、其他法律法规允许使用物质之外的物质。“只要违反其中一条,就是非法添加物。”

      2005年3月4日,北京有关方面检测出亨氏中国某批号的辣椒酱中含有“苏丹红一号” ,导致第一个食品非法添加物国家检测标准的出台,GB/T 19681-2005 食品中苏丹红染料的检测方法 高效液相色谱法。


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      2008年三聚氰胺事件,事故起因是很多食用三鹿集团生产的奶粉的婴儿被发现患有肾结石,随后在其奶粉中被发现化工原料三聚氰胺。该事件至今给全婴幼儿奶粉行业带来的伤害还在。事件导致中国《食品安全法》2009年2月28日第十一届全国人民代表大会常务委员会第七次会议通过。

      三聚氰胺检测标准:

(1)GB/T 22388-2008 原料乳与乳制品中三聚氰胺检测方法

(2) GB/T 22400-2008 原料乳中三聚氰胺快速检测 液相色谱法

(3)SN/T 3032-2011 出口食品中三聚氰胺和三聚氰酸检测方法液相色谱-质谱/质谱法

(4)DB34/T 1375-2011 鸡蛋中三聚氰胺的残留测定气相色谱质谱法

      此后,食品非法添加事件从未间断,食品非法添加成为食品监管部门的重点检查对象。


食品及农产品国家抽检工作


1、食品中危害物质和风险来源
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2、食品及食用农产品
(1)植物性(粮食、蔬菜、水果、豆类、薯类、坚果)
(2)动物性(肉及组织、蛋、奶、水产)
(3)加工食品

3、国家食品安全监督抽检实施细则抽检计划2020
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非法添加物样品前处理


1、有机污染物分析一般流程
样品前处理任务:提取、净化和富集
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有人会问,原始样品不适合直接进一步分析
浓度太低,被测物浓度低于定量限;
样品太“脏”,基质组分的存在影响样品测定
太“危险” ,污染物可能成为“色谱柱杀手”,样品基质与色谱条件不相符。

2、前处理技术
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样品前处理技术比较:

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3、常见溶剂的特性
(1)乙腈
  • 溶解性:溶解性好;
  • 渗透性:强;
  • 挥发性:较弱;
  • 毒性:强。
  • 与水互溶,增大离子强度可与水分层
  • 与正己烷不互溶,可用于大多数极性物质的净化
  • 脂肪溶解性低
  • 蛋白溶解性低
  • 色素溶解性高
  • 不宜浓缩
  • 最好使用玻璃器皿


(2)丙酮
  • 溶解性:溶解性好;
  • 渗透性:较强;
  • 挥发性:强;
  • 毒性:弱。
  • 对大多数有机物溶解性好
  • 与水互溶,与大多数有机溶剂互溶
  • 结构对称,对弱极性物质提取效率较高
  • 混合试剂提取效率更高
  • 脂肪提取效率高

(3)乙酸乙酯
  • 溶解性:溶解好;
  • 渗透性:较强;
  • 挥发性:强;
  • 毒性:刺激性较强。
  • 对中等极性物质提取效率高
  • 适合动物源性食品中有机物的提取
  • 脂肪色素提取效率高
  • 最好使用玻璃器皿

(4)二氯甲烷和三氯甲烷
  • 溶解性:溶解好;

  • 渗透性:强;

  • 挥发性:二氯甲烷强,三氯甲烷弱;

  • 毒性:强。

  • 密度大于水

  • 对中等极性物质提取效率高

  • 适合动物源性食品中有机物的提取

  • 脂肪色素提取效率高

  • 与水液液分配易乳化

  • 最好使用玻璃器皿


(5)正己烷
  • 溶解性:溶解好;

  • 渗透性:较强;

  • 挥发性:强;

  • 毒性:弱。

  • 对非极性物质提取效率高

  • 用于净化脂肪类物质

  • 脂肪提取效率高

  • 不适合做动物源性食品中有机物的提取


4、关于物质极性
分子中、由于原子具有的电负性(吸引电子的能力)使原子产生偶极距。偶极距越大极性越强。
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5、为何要选择加入内标?

内标法的优点:

(1)可消除多种食品基质中的基质效应;
(2)提高定量准确性;
(3)可校正样品前处理中目标化合物损失带来的误差;由于是通过测量内标物及被测组分的峰面积的相对值来计算的,因而在一定程度上抵消上样体积或浓度,流动相等操作条件变化所引起的误差,测定结果较为准确。

6、脱水与盐析
      无水硫酸钠主要是解决含有少量水分的脱水问题,在使用无水硫酸钠时主要是考虑颗粒的大小、颜色,以及在使用前要进行650摄氏度烘烤4个小时。

乳化现象的防止措施:

(1)在水相或者乳化液中加入氯化钠或硫酸钠,利用盐析作用加大两相间的密度差异。 
(2)3500r/min离心后放置。 
(3)用玻璃棒机械搅拌,破坏乳化层。

7、净化
(1)固相萃取
依据柱中填料(吸附剂)类型按提取原理来划分,可将SPE法分为:
正相填料
溶剂:正己烷
填料:硅胶、硅藻土
反相填料
溶剂:甲醇、水
填料:C18、C8等 
离子交换填料
溶剂:缓冲盐、盐流动相
填料:OasisMCX/MAX/SampIQSCX/SAX

固相萃取材料:

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固相萃取过程:

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(2)QuEChERS
      常用的吸附剂是PSA(乙二胺-N-丙基硅烷化硅胶),但根据不同的样品基质,也可以选择GCB(石墨炭黑粉)、C18等吸附材料。 

      对于痕量、微量物质可在净化前对样品浓缩,以提高方法灵敏度。
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QuEChERS净化效果:

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注意事项:

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QuEChERS技术的优缺点:

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(3)其他净化方法
磺化法:利用脂肪和蜡质能与浓硫酸进行磺化反应的原理,有效去除基质中的脂肪和蜡质(前提是测定的农药不与硫酸反应,常用于有机氯农药检测)。

冷冻法:低温下有机溶液里,动植物中脂肪、蜡质沉淀析出,而农药留在溶液中,达到分离目的。 

凝结沉淀法:用凝结剂将脂肪和色素等杂质沉淀的净化方法,适用于极性较强,在水中有一定溶解度的农药。

8、浓缩
      浓缩方式:旋转蒸发仪、氮吹仪。

9、定容后过滤膜
      解决了颗粒物及杂质堵塞管路,影响分离的问题,也有研究发现滤膜对目标物有吸附作用。

检测方法验证与确认

1、认证认可标准规定
RB/T 214-2017 4.5 管理体系,4.5.14方法的选择、验证和确认。
  • 检验检测机构应建立和保持检验检测方法控制程序。

  • 检验检测方法包括标准方法、非标准方法(含自制方法)。

  • 应优先使用标准方法,并确保使用标准的有效版本。在使用标准方法前,应进行验证。

  • 在使用非标准方法(含自制方法)前,应进行确认。 

  • 检验检测机构应跟踪方法的变化, 并重新进行验证或确认。

  • 必要时,检验检测机构应制定作业指导书。

  • 如确需方法偏离,应有文件规定,经技术判断和批准,并征得客户同意。

  • 当客户建议的方法不适合或已过期时,应通知客户。


      非标准方法(含自制方法)的使用,应事先征得客户同意,并告知客户相关方法可能存在的风险。需要时,检验检测机构应建立和保持开发自制方法控制程序,自制方法应经确认。检验检测机构应记录作为确认证据的信息:使用的确认程序、规定的要求、方法性能特征的确定、获得的结果和描述该方法满足预期用途的有效性声明。

《检验检测机构资质认定生态环境监测机构评审补充要求》本评审补充要求自2019年5月1日起实施。
      第十七条 生态环境监测机构对于方法验证或方法确认应做到: (一)初次使用标准方法前,应进行方法验证。包括对方法涉及的人员培训和技术能力、设施和环境条件、采样及分析仪器设备、试剂材料、标准物质、原始记录和监测报告格式、方法性能指标(如校准曲线、检出限、测定下限、准确度、精密度)等内容进行验证,并根据标准的适用范围,选取不少于一种实际样品进行测定。

关于方法偏离的处理

NY/T 1896-2010 兽药残留实验室质量控制规范
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2、加标回收
加标操作要求:加标液体的体积不能改变原有样品的形态!

3、标准溶液
      储备液、中间液、标准工作溶液、基质标准工作曲线的有效期。配制方法(逐级稀释)。
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配制的溶液标签需给出保存条件及有效期
a.GB/T27404-2008《实验室质量控制规范 食品理化检测》 
b.SN/T0001-2016《出口食品、化妆品理化测定方法标准编写的基本规定》 
▪ 标准溶液待测物稳定性测试
▪ 基质中待测物稳定性测试

色谱-质谱检测技术


1、气相色谱仪
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(1)进样口(一进三出)
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(2)毛细管色谱柱及柱“老化”
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低流失固定相的优势:

与标准固定相相比流失较少
信噪比更好 (灵敏度) 
更高的使用温度上限 –运行时间更短
减少检测器的维护需要
提高光谱纯度
延长色谱柱寿命

(3)ECD检测器的内部结构
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尾吹气的作用:

❖尾吹气从接近于色谱柱末端进入检测器。
❖其目的是加速峰通过检测器;
❖特别是用于毛细管柱,以便经柱子获得的峰不会在通过检测器时再混合使分离变差。

2、液相色谱技术
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二元泵、四元泵流路结构图

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3、质谱技术
色谱-质谱示意图:
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(1)离子化
分子的破碎,能量较高的电子与样品分子碰撞,发生分子-离子反应,按照一定规律形成一系列的不同质量/电荷比的离子。
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(2)GC-MS的电子轰击原(EI)
EI碎片离子的产生:
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  • 70eV的电子具有足够的能量使化合物破碎;

  • 破碎产生分解的过程称为“碎片化” ;

  • 通常讲,分子离子M+*在产生时含有多余的能量,处于不稳定的振动的状态,剩余的能量会导致分子离子化学键进一步断裂,形成碎片M+* ;

  • 碎片离子是由化合物中化学键断裂而产生的;

  • 弱的化学键更容易产生断裂;

  • 这些碎片为确定化合物的结构提供丰富的信息。


(3)LC-MS/MS的ESI电喷雾离子化原理
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(4)LC-MS/MS分析的要求
a.对于LC的要求
  • 流动相的种类;

  • 尽量达到最好的分离效果.

b.对于MS/MS
  • 离子化效果;

  • 离子碎片的选择.


定性

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定量

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(5)LC-MS/MS检测要点
  • 配制基质标准,怎么配制?

  • 农药残留检测的LC-MS/MS数据库与GC-MS谱库的比较?

  • 农药残留检测为基质标准和纯溶剂标准的稳定性?使用要求?


4、基质效应
基质效应原因:质谱分析尤其是以电喷雾电离源为离子源的质谱分析可能会存在基质效应。
      食品基质中的杂质会对目标化合物的分析产生一定的干扰,影响分析的准确度、灵敏度和精密度。

检测质量控制


1、色谱过程中的误差来源
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      在GB5009.1-2017《食品安全国家标准食品理化检验方法总则》征求意见稿中,定量限定义为样品中被测物能被定量测定的最低限,其测定结果应满足该最低量时准确度和精密度要求。

以欧盟农药残留分析质量控制为例

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2、质量控制的相关标准

(1)GB/T27404-2008《实验室质量控制规范 食品理化检测》 ;
(2)SN/T0001-2016《出口食品、化妆品理化测定方法标准编写的基本规定》;
(3)相关检测标准中的指标。
还可参考:NY/T 788-2018农作物中农药残留试验准则

3、控制要素
(1)空白(与检出限和定量限相关)
(2)精密度(重复性)
(3)准确度(回收率或标准物质测定)
(4)选择性
(5)耐用性

4、非法添加物检测技术特点:
a.涉及技术内容多;
b.高含量与痕量物质;
c.需要积累经验;
d.结果判定有难度。

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