第7章 重金屬及其它有機(jī)污染物.doc

第7章 重金屬及其它有機(jī)污染物在食品安全領(lǐng)域中，重金屬的概念和范圍并不十分嚴(yán)格，一般是指對(duì)生物有顯著毒性的一類元素，而其它有機(jī)污染物主要包括N-亞硝基化合物、多環(huán)芳烴化合物、雜環(huán)胺類化合物和二惡英等化合物。7.1重金屬?gòu)亩拘越嵌瘸霭l(fā)，重金屬既包括有毒元素如鉛、鎘、汞、鉻、錫、鎳、銅、鋅、鋇、銻、鉈等金屬，也包括鈹、鋁等輕金屬和砷、硒等類金屬，非金屬元素氟通常也包括在內(nèi)。自從20世紀(jì)50年代日本出現(xiàn)水俁病和痛痛病，最終查明是由于食品遭到汞污染和鎘污染所引起的，自此以后，重金屬所造成的食源性危害問題開始引起人們極大的關(guān)注。7.1.1重金屬污染食品的途徑重金屬污染食品的途徑除高本底的自然環(huán)境以外，主要是人類活動(dòng)造成的環(huán)境污染。其中造成食品污染的主要渠道是工業(yè)生產(chǎn)中三廢的不合理排放，農(nóng)業(yè)上施用含重金屬的農(nóng)藥和化肥等；其次是原料、添加劑、加工機(jī)械、容器、包裝、貯存和運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)可能對(duì)食品造成重金屬污染。7.1.2重金屬的毒性作用特點(diǎn)人體攝入的重金屬，不僅其本身表現(xiàn)出毒性，而且可在人體微生物作用下轉(zhuǎn)化為毒性更大的金屬化合物，如汞的甲基化作用。另外其他生物還可以從環(huán)境中攝取重金屬，經(jīng)過食物鏈的生物放大作用，在體內(nèi)千萬(wàn)倍地富集，并隨食物進(jìn)入人體而造成慢性中毒。一般認(rèn)為，重金屬的中毒機(jī)理是：重金屬離子與蛋白質(zhì)分子中的巰基、羧基、氨基、咪唑基等形成重金屬配合物，可產(chǎn)生使酶阻斷或使膜變性等生理毒害作用。重金屬形成的化合物在體內(nèi)不易分解，半衰期較長(zhǎng)，有蓄積性，可引起急性或慢性中毒反應(yīng)，還有可能產(chǎn)生致畸、致癌和致突變作用。重金屬在體內(nèi)的毒性作用受許多因素影響，如與侵入途徑、濃度、溶解性、存在狀態(tài)、膳食成分、代謝特點(diǎn)及人體的健康狀況等因素密切相關(guān)。在眾多有毒元素中，以鉛、鎘、汞、砷等元素對(duì)食品安全的影響最為嚴(yán)重，下面主要介紹它們的污染來(lái)源以及常用的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法。7.1.3鉛對(duì)食品的污染鉛（lead，Pb）為灰白色金屬。鉛的氧化態(tài)有0、+2和+4。在自然界中，鉛多以氧化物和鹽的形式存在，大多難溶于水。鉛的一些有機(jī)化合物，如四乙基鉛Pb（CH2CH3）4等烷基鉛具有良好的抗震性，曾被作為汽油防爆劑廣泛使用。鉛可與多種金屬在熔融狀態(tài)下相互溶解，形成具有特殊性能的合金材料，具有非常重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。7.1.3.1食品中鉛污染來(lái)源1. 工業(yè)污染如鉛礦的開采及冶煉，蓄電池、交通運(yùn)輸、印刷、塑料、涂料、焊接、陶瓷、橡膠、農(nóng)藥等很多行業(yè)均使用鉛及其化合物，這些工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的含鉛三廢以各種形式排放到環(huán)境中造成污染。 2. 食品生產(chǎn)設(shè)備、管道、容器和包裝材料 用鉛材料制作的食品包裝材料和器具，如馬口鐵、陶瓷和搪瓷、錫壺、食品包裝的含鉛印刷顏料和油墨等，其中的鉛在一定條件下可遷移到食品中造成污染；大多數(shù)天然水中約含鉛5gL-1，飲水中的鉛主要由鉛管道污染所致，也有來(lái)自于環(huán)境污染的含鉛廢水；啤酒廠和酒廠所使用的鉛管、酒桶和酒罐上的青銅龍頭等常會(huì)引起酒的鉛污染。3. 含鉛食品添加劑、加工助劑的使用 酒精飲料中的鉛污染是普遍存在的，尤其是用傳統(tǒng)的方法釀造時(shí)更容易受鉛的污染；加工松花蛋使用黃丹粉（PbO）可使禽蛋受到鉛污染。另外，打獵時(shí)使用的鉛子彈留在獵物體內(nèi)，可使獵物肉嚴(yán)重污染，大量地食用含鉛的獵物肉很容易引起食物中毒。已有充足的證據(jù)表明，美國(guó)、加拿大和英國(guó)等國(guó)的野鳥和動(dòng)物是人體攝入鉛的重要來(lái)源。 7.1.3.2食品中鉛的測(cè)定可采用石墨爐原子吸收光譜法和二硫腙比色法。1.石墨爐原子吸收光譜法（1）原理 樣品經(jīng)灰化或酸消解后，注入原子吸收分光光度計(jì)石墨爐中，電熱原子化后吸收283.3nm.共振線，在一定濃度范圍，其吸收值與鉛含量成正比，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。（2）測(cè)定方法 包括樣品預(yù)處理、樣品消化和測(cè)定樣品預(yù)處理 糧食、豆類去雜物后，磨碎，過20目篩，儲(chǔ)于塑料瓶中，保存?zhèn)溆茫皇卟?、水果、魚類、肉類及蛋類等水分含量高的鮮樣，用食品加工機(jī)或勻漿機(jī)打成勻漿，儲(chǔ)于塑料瓶中，保存?zhèn)溆?。樣品消?可根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件選用以下任何一種方法消解。干法灰化：稱取1.002.00g（根據(jù)鉛含量而定）樣品于瓷坩堝中，先用小火在可調(diào)式電熱板上炭化至無(wú)煙，移入馬弗爐500灰化68h后，冷卻。若個(gè)別樣品灰化不徹底，則加 1ml混合酸在可調(diào)式電爐上小火加熱，反復(fù)多次直到消化完全，放冷，用硝酸（0.5mol/L）將灰分溶解，用滴管將樣品消化液洗入或過濾入（視消化后樣品的鹽分而定）1025ml容量瓶中，用少量水多次洗滌瓷坩堝，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混勻備用，同時(shí)作試劑空白。濕法消化：稱取樣品1.005.00g于三角瓶或高腳燒杯，放數(shù)粒玻璃珠，加10ml混合酸（或再加1-2ml硝酸），加蓋浸泡過夜，次日在電爐上消解，若變棕黑色，再加混合酸，直至冒白煙，消化液呈無(wú)色透明或略帶黃色，放冷用滴管將樣品消化液洗入或過濾入（視消化后樣品的鹽分而定）1025ml容量瓶中，用少量水多次洗滌三角瓶或高腳燒杯，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混勻備用；同時(shí)作空白試劑。測(cè)定儀器條件：波長(zhǎng)283.35m，狹縫0.21.0nm，燈電流57mA，干燥溫度120，20s；灰化溫度450，持續(xù)1520s，原子化溫度17002300，持續(xù)4-5s，背景校正為氘燈或塞曼效應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：吸取鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液10.0g/ml。20.0g/ml，40.0g/ml，60.0g/ml，80.0g/ml各10L，注入石墨爐，測(cè)定其吸光度，并求吸光度與濃度關(guān)系的一元線性回歸方程。樣品測(cè)定：分別吸取樣液和試劑空白液各10L，注入石墨爐，測(cè)得其吸光度，代入標(biāo)準(zhǔn)系列的一元線性回歸方程中求得樣液中鉛含量。（3）計(jì)算鉛含量（g/kg或g/ml） （71）式中m1測(cè)定樣液中鉛含量，ng/ml；m2空白液中鉛含量，ng/ml；m3樣品質(zhì)量或體積，g或ml；V1實(shí)際進(jìn)樣品消化液體積，ml；V2進(jìn)樣總體積，ml；V3樣品消化液總體積，ml。2.二硫腙比色法（1）原理 樣品經(jīng)消化后，在pH8.59.0時(shí)，鉛離子與二硫腙生成紅色絡(luò)合物，溶于三氯甲烷。加入檸檬酸銨，氰化鉀和鹽酸羥胺等，防止鐵、銅、鋅等離子干擾，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。（2）測(cè)定方法 樣品預(yù)處理：樣品預(yù)處理同石墨爐原子吸收光譜法。樣品消化：濕法消化同石墨爐原子吸收光譜法?；一?糧食及其他含水分少的食品：稱取5.00g樣品，置石英或瓷坩堝中，加熱至炭化，然后移入馬弗爐中，500灰化3h，放冷，取出坩堝，加硝酸（1：1，體積比），潤(rùn)濕灰分，用小火蒸干，在500灼燒1h，放冷，取出坩堝。加1ml硝酸（1：1，體積比），加熱，使灰分溶解，移入50ml容量瓶中，用水洗滌坩堝，洗液并入容量瓶中，加水至刻度，混勻備用。含水分多的食品或液體樣品：稱取5.0g或取5.00ml樣品，置于蒸發(fā)皿中，先在水浴上蒸干，再按上面方法自“加熱至炭化”起依法操作。測(cè)定：吸取10.50ml消化后的定容溶液和同量的試劑空白液，分別置于125ml分液漏斗中，各加水至20ml。吸取0，0.10ml，0.20ml，0.30ml，0.4ml，0.50ml鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液（相當(dāng)于0，1g，2g，3g，4g，5g鉛），分別置于125ml分液漏斗中，各加1ml硝酸（1：99，體積比）至20ml。在樣品消化液、試劑空白液和鉛標(biāo)準(zhǔn)液中各加2ml檸檬酸銨溶液（20g/L），1ml鹽酸羥胺溶液（200g/L）和2滴酚紅指示液，用氨水（1+1，體積比）調(diào)至紅色，再各加2ml氰化鉀溶液（100g/L）混勻，各加5ml二硫腙使用液，劇烈振搖1min，靜置分層后，三氯甲烷層經(jīng)脫脂棉濾入1cm比色杯，以三氯甲烷調(diào)節(jié)零點(diǎn)于波長(zhǎng)510nm處測(cè)吸光度，各點(diǎn)減去零管吸收值后，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線或計(jì)算一元回歸方程，樣品與曲線比較。（3）計(jì)算 （72）式中m1測(cè)定用樣品消化液中鉛的質(zhì)量，g；m2試劑空白液中鉛質(zhì)量，g；m樣品質(zhì)量（體積），g（ml）；V1樣品消化液的總體積，ml；V2測(cè)定用樣品消化液體積，ml。7.1.4 汞對(duì)食品的污染汞（mercury，Hg）呈銀白色，是室溫下唯一的液態(tài)金屬，俗稱水銀，在室溫下具有揮發(fā)性。汞通常顯示0、+1和+2氧化態(tài)。汞在自然界中主要有游離汞和汞化合物兩大類，汞化合物又分為無(wú)機(jī)汞和有機(jī)汞，有機(jī)汞的毒性比無(wú)機(jī)汞大。7.1.4.1食品中汞污染的來(lái)源汞化合物可用于電氣儀表、化工、制藥、造紙、油漆、顏料等工業(yè)，其三廢的排放造成大量汞進(jìn)入環(huán)境，成為較大的汞污染源。含汞農(nóng)藥的使用、污水灌溉及含汞廢水養(yǎng)魚，是汞污染食品的主要途徑。魚貝類是汞的主要污染食品。汞經(jīng)被動(dòng)吸收作用滲透入浮游生物，魚類通過攝食浮游生物和用腮呼吸等方式攝入汞。當(dāng)含汞廢水排入河流后，水中的無(wú)機(jī)汞在重力的作用下伴隨顆粒物沉降到海底（河底）的污泥中，污泥中的微生物通過體內(nèi)的甲基鈷氨酸轉(zhuǎn)移酶的作用下，使無(wú)機(jī)汞轉(zhuǎn)變?yōu)槟苋苡谒募谆蚨谆?，滲透到水中浮游生物體內(nèi)。因此，無(wú)論是無(wú)機(jī)汞還是甲基汞均可對(duì)人體造成傷害。由于食物鏈的生物富集和生物放大作用，魚體中甲基汞的濃度可以達(dá)到很高的水平。20世紀(jì)50年代，在日本發(fā)生的典型公害病水俁病，就是由于含汞工業(yè)廢水嚴(yán)重污染水俁灣，當(dāng)?shù)鼐用耖L(zhǎng)期食用該水域捕獲的魚類而引起的甲基汞中毒。我國(guó)在20世紀(jì)70年代在松花江流域也曾發(fā)生過甲基汞污染事件。7.1.4.2食品中總汞的測(cè)定食品中總汞測(cè)定的國(guó)標(biāo)方法有原子熒光光譜分析法、冷原子吸收光譜法和二硫腙比色法，甲基汞的國(guó)標(biāo)測(cè)定方法有氣相色譜法（酸提取巰基棉法）和冷原子吸收法（酸提取巰基棉法）。以下就食品中總汞測(cè)定的冷原子吸收光譜法和二硫腙比色法作一介紹。1.冷原子吸收光譜法（1）原理 汞蒸氣對(duì)波長(zhǎng)253.7nm的共振線具有強(qiáng)烈的吸收作用。試樣經(jīng)過酸消解或催化酸消解使汞轉(zhuǎn)為離子狀態(tài)，在強(qiáng)酸性介質(zhì)中用氯化亞錫還原成元素汞，以氮?dú)饣蚋稍锟諝庾鳛檩d體，將元素汞吹入汞測(cè)定儀，進(jìn)行冷原子吸收測(cè)定，在一定濃度范圍其吸收值與汞含量成正比，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。（2）分析步驟 包括試樣預(yù)處理、試樣消解和測(cè)定試樣預(yù)處理 糧食、豆類去雜質(zhì)后，磨碎，過20目篩，儲(chǔ)于塑料瓶中，保存?zhèn)溆茫皇卟?、水果、魚類、肉類及蛋類等水分含量高的鮮樣用食品加工機(jī)或勻漿機(jī)打成勻漿，儲(chǔ)于塑料瓶中，保存?zhèn)溆?。試樣消?稱取1.003.00g 試樣（干樣、含脂肪高的試樣1.00g，鮮樣3.0g或按壓力消解罐使用說(shuō)明書稱取試樣）于聚四氟乙烯內(nèi)罐，加硝酸24ml浸泡過夜。再加過氧化氫（30%）23ml（總量不能超過罐容積的1/3）。蓋好內(nèi)蓋，旋緊不銹鋼外套，放入恒溫干燥箱，120140保持34h，在箱內(nèi)自然冷卻至室溫，用滴管將消化液洗入或過濾入（視消化后試樣的鹽份而定）10.0ml容量瓶中，用水少量多次洗滌罐，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混勻備用；同時(shí)作空白試劑。測(cè)定 包括標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制和試樣測(cè)定兩步。標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：吸取汞標(biāo)準(zhǔn)使用液2.0、4.0、6.0、8.0、10.0ngml-1各5.0ml（相當(dāng)于10.0、20.0、30.0、40.0、50.0ng）置于測(cè)汞儀的汞蒸氣發(fā)生器的還原瓶中，分別加入1.0ml還原劑氯化亞錫（100gL-1），迅速蓋緊瓶塞，隨后有氣泡產(chǎn)生，從儀器讀數(shù)顯示的最高點(diǎn)測(cè)得其吸收值，然后，打開吸收瓶上的三通閥將產(chǎn)生的汞蒸氣吸收于高錳酸鉀溶液（50gL-1）中，待測(cè)汞儀上的讀數(shù)達(dá)到零點(diǎn)時(shí)進(jìn)行下一次測(cè)定。并求得吸光值與汞質(zhì)量關(guān)系的一元線性回歸方程。試樣測(cè)定：分別吸取樣液和試劑空白液各5.0ml置于測(cè)汞儀的汞蒸氣發(fā)生器的還原瓶中，以下按（A）自“分別加入1.0ml還原劑氯化亞錫”起進(jìn)行。將所測(cè)得吸收值，代入標(biāo)準(zhǔn)系列的一元線性回歸方程中求得樣液中汞含量。（3）結(jié)果計(jì)算 試樣中汞的含量按公式（73）進(jìn)行計(jì)算。 （73） 式中：X試樣中汞含量，單位為微克每千克或微克每升（gkg-1或gL-1）；A1測(cè)定試樣消化液中汞質(zhì)量，單位為納克（ng）；A2試劑空白液中汞質(zhì)量，單位為納克（ng）；V1試樣消化液總體積，單位為毫升（ml）；V2 測(cè)定用試樣消化液體積，單位為毫升（ml）；m試樣質(zhì)量或體積，單位為克或毫升（g或ml）。 2.二硫腙比色法（1）原理 試樣經(jīng)消化后，汞離子在酸性溶液中可與二硫腙生成橙紅色絡(luò)合物，溶于三氯甲烷，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。（2）分析步驟 包括試樣消化和測(cè)定兩步。試樣消化 （A）糧食或水分少的食品：稱取20.00g試樣，置于消化裝置錐形瓶中，加玻璃珠數(shù)粒及80ml硝酸、15ml硫酸，轉(zhuǎn)動(dòng)錐形瓶，防止局部炭化。裝上冷凝管后，小火加熱，待開始發(fā)泡即停止加熱，發(fā)泡停止后加熱回流2h。如加熱過程中溶液變棕色，再加5ml硝酸，繼續(xù)回流2h，放冷，用適量水洗滌冷凝管，洗液并入消化液中，取下錐形瓶，加水至總體積為150ml。按同一方法做試劑空白試驗(yàn)。（B）植物油及動(dòng)物油脂：稱取10.00g試樣，置于消化裝置錐形瓶中，加玻璃珠數(shù)粒及15ml硫酸，小心混勻至溶液變棕色，然后加入45ml硝酸，裝上冷凝管后，以下操作同（A）。（C）蔬菜、水果、薯類、豆制品：稱取50.00g搗碎、混勻的試樣（豆制品直接取樣，其他試樣取可食部分洗凈、晾干），置于消化裝置錐形瓶中，加玻璃珠數(shù)粒及45ml硝酸、15ml硫酸，轉(zhuǎn)動(dòng)錐形瓶，防止局部炭化。裝上冷凝管后，以下操作同（A）。（D）肉、蛋、水產(chǎn)品：稱取20.00g搗碎混勻試樣，置于消化裝置錐形瓶中，加玻璃珠數(shù)粒及45ml硝酸、15ml硫酸，裝上冷凝管后，以下操作同（A）。（E）牛乳及乳制品：稱取50.00g牛乳、酸牛乳，或相當(dāng)于50.00g牛乳的乳制品（6g全脂乳粉，20g甜煉乳，12.5g淡煉乳），置于消化裝置錐形瓶中，加玻璃珠數(shù)粒及45ml硝酸，牛乳、酸牛乳加15ml硫酸，乳制品加10ml硫酸，裝上冷凝管，以下操作同（A）。測(cè)定 （A）取上述制備的消化液（全量），加20ml水，在電爐上煮沸10min，除去二氧化氮等，放冷。于試樣消化液及試劑空白液中各加高錳酸鉀溶液（50gL-1）至溶液呈紫色，然后再加鹽酸羥胺溶液（200gL-1）使紫色褪去，加2滴麝香草酚藍(lán)指示液，用氨水調(diào)節(jié)pH，使橙紅色變?yōu)槌赛S色（pH12）。定量轉(zhuǎn)移至125ml分液漏斗中。（B）吸取0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0L 汞標(biāo)準(zhǔn)使用液（相當(dāng)于0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 g汞），分別置于125ml分液漏斗中，加10ml硫酸（1+19），再加水至40ml，混勻。再各加1ml鹽酸羥胺溶液（200gL-1），放置20min，并時(shí)時(shí)振搖。（C）于試樣消化液、試劑空白液及標(biāo)準(zhǔn)液振搖放冷后的分液漏斗中加5.0ml二硫腙使用液，劇烈振搖2min，靜置分層后，經(jīng)脫脂棉將三氯甲烷層濾入1cm比色杯中，以三氯甲烷調(diào)節(jié)零點(diǎn)，在波長(zhǎng)490nm處測(cè)吸光度，標(biāo)準(zhǔn)管吸光度減去零管吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。（3）結(jié)果按公式（74）計(jì)算 試樣中汞的含量按下式進(jìn)行計(jì)算。 （74）式中：X試樣中汞的含量，mgkg-1；A1 試樣消化液中汞的質(zhì)量，g；A2試劑空白液中汞的質(zhì)量，g；m試樣質(zhì)量，g。7.1.5鎘對(duì)食品的污染鎘（cadmium，Cd）是一種銀白色有延展性的金屬。含鎘無(wú)機(jī)化合物較多，常常具有顏色，如氧化鎘呈棕色，硫化鎘呈鮮艷的黃色。鎘在自然界中以硫鎘礦形式存在，并常與鋅、鉛、銅、錳等礦共存。7.1.5.1食品中鎘污染的來(lái)源1.自然本底 鎘廣泛存在于自然界，可通過作物根系的吸收進(jìn)入植物性食品，并通過飲水與飼料進(jìn)入到動(dòng)物體內(nèi)，使畜禽類食品受到鎘污染。但由于自然本底較低，食品中的鎘含量一般不高。2.工業(yè)污染 鎘在可作為原料或催化劑用于生產(chǎn)塑料、顏料和化學(xué)試劑；由于鎘的耐腐蝕性和耐摩擦性能，常用作生產(chǎn)不銹鋼、雷達(dá)、電視機(jī)熒光屏的原料，還是制造原子核反應(yīng)堆控制棒的材料之一，電鍍生產(chǎn)耗鎘量占總量的50。鎘污染源主要來(lái)自于工業(yè)三廢，如鉛鋅礦冶煉產(chǎn)生的廢棄物、電鍍鎘排放的廢液等，因此重工業(yè)比較發(fā)達(dá)的城市鎘污染較嚴(yán)重。 3.食品容器及包裝材料的污染 鎘是合金、釉彩、顏料和電鍍層的組成成分，當(dāng)使用含鎘容器具盛放和包裝食品（尤其是酸性食品）時(shí)，鎘發(fā)生遷移從而污染食品。4.施肥的污染某些含鎘量較高的化肥（如磷肥等），在施用過程中可造成農(nóng)作物的污染。一般環(huán)境中鎘含量較低，但海產(chǎn)品、動(dòng)物內(nèi)臟和一些農(nóng)作物可富集鎘。日本神通川流域由于鋅礦造成的鎘污染，發(fā)生了典型的公害病-“痛痛病”。7.1.5.2食品中鎘的測(cè)定可采用石墨爐原子吸收光譜法、二硫腙-乙酸丁酯法和比色法。1.石墨爐原子吸收光譜法（1）原理 樣品經(jīng)灰化或酸消解后，注入原子吸收分光光度計(jì)石墨爐中，電熱原子化后吸收228.8nm共振線，在一定濃度范圍，其吸收值與鎘含量成正比，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。（2）測(cè)定方法 包括樣品處理和測(cè)定兩步。 樣品處理 同食品中鉛的測(cè)定測(cè)定儀器條件：波長(zhǎng)228.8nm，狹縫0.51.O nm，燈電流810 mA，干燥溫度120，20s；灰化溫度350，1520s，原子化溫度17002300，45s，背景校正為氘燈或塞曼效應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：吸取鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1ml，0.2ml，3.Oml，5.O ml，7.Oml，10.Oml于100ml容量瓶中稀釋至刻度，相當(dāng)于0.1ng/ml，0.2ng/ml，3.0ng/ml。5.0ng/ml，7.0ng/ml，10.0ng/ml，各吸取10L注入石墨爐，測(cè)得其吸光值并求得吸光值與濃度關(guān)系的一元線性回歸方程。樣品測(cè)定：分別吸取樣液和試劑空白液10L注入石墨爐，測(cè)得其吸光度代入標(biāo)準(zhǔn)系列的一元線性回歸方程中求得樣液中鎘含量。（3）計(jì)算鎘含量（g/kg或g/ml）= （75）式中A1測(cè)定樣品消化液中鎘含量，ng/ml；A2空白液中鎘含量，ng/ml；V1實(shí)際進(jìn)樣品消化液體積，ml；V2進(jìn)樣總體積，ml； V3樣品消化液總體積，ml；m樣品質(zhì)量或體積，g或ml。2.二硫腙-乙酸丁酯法 （1）原理 樣品經(jīng)處理后，在pH6左右的溶液中，鎘離子與二硫腙形成絡(luò)合物，并經(jīng)乙酸丁酯萃取分離，導(dǎo)入原子吸收儀中，原子化以后，吸收228.8nm共振線，其吸收值與鎘含量成正比，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。（2）測(cè)定方法 包括樣品處理、萃取分離和測(cè)定三步。樣品處理 稱取5.00g樣品，置于250ml高型燒杯中，加入l5ml混合酸，蓋上表面皿，放置過夜，再于電熱板或砂浴上加熱。消化過程中，注意勿使干涸，必要時(shí)可加少量硝酸，直至溶液澄明無(wú)色或微帶黃色。冷卻后加入25ml水煮沸，除去殘余的硝酸至產(chǎn)生大量白煙為止，如此處理兩次，放冷。以25ml水分?jǐn)?shù)次將燒杯內(nèi)容物洗入125ml分液漏斗中。萃取分離 吸取0，0.250L，0.50ml，1.50ml，2.50ml，3.50ml，5.00ml鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液（相當(dāng)于0，0.05g，0.10g，0.30g，0.50g，0.70g，1.00g）。分別置于125ml分液漏斗中，各加鹽酸（1：11，體積比）至25ml。在樣品處理溶液、試劑空白液及鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液及各分液漏斗中各加5ml檸檬酸鈉緩沖液（2mol/L），以氨水調(diào)節(jié)PH至56.4，然后各加水至50ml，混勻。再各加5.0ml二硫棕乙酸丁酯溶液（1g/L），振搖2min，靜置分層，棄去下層水相，將有機(jī)層放入具塞試管中，備用。測(cè)定儀器條件：波長(zhǎng)228.8mn，狹縫0.51.0nm，燈電流8lOmA，干燥溫度120，20s；灰化溫度350，15-0s，原子化溫度17002300，45s，背景校正為氘燈或塞曼效應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：吸取100，0ng/ml的鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1ml，0.2ml，3.0ml，5.0ml，7.0ml，10.0ml于100ml容量瓶中稀釋至刻度，相當(dāng)于0.1ng/ml，0.2ng/ml，3.0ng/ml，5，0ng/ml。7.0ng/ml，10.0ng/ml。各吸取10L注入石墨爐，測(cè)得其吸光值并求吸光值與濃度關(guān)系的一元線性回歸方程。樣品測(cè)定：分別吸取樣液和試劑空白液10L注入石墨爐，測(cè)得其吸光度代入標(biāo)準(zhǔn)系列的一元線性回歸方程中求得樣液中鎘含量。（3）計(jì)算鎘含量（mg/kg）= （76）式中：m1測(cè)定用樣品液中鎘的質(zhì)量，g；m2試劑空白液鎘的質(zhì)量，g；m3樣品質(zhì)量，g。3.比色法（1）原理 樣品經(jīng)消化后，在堿性溶液中鎘離子與6-溴苯并噻唑偶氮萘酚形成紅色絡(luò)合物，溶于三氯甲烷，再與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。（2）測(cè)定方法 包括樣品消化和測(cè)定兩步。樣品消化 稱取5.0010.00g樣品，置于 150ml錐形瓶中，加入15ml混合酸（如在室溫放置過夜，則次日易于消化），小火加熱，待泡沫消失后，可慢慢加大火力，必要時(shí)再加少量硝酸，直至溶液澄清無(wú)色或微帶黃色，冷卻至室溫。取與消化樣品相同的混合酸、硝酸按同一操作方法做試劑空白試驗(yàn)。測(cè)定 將消化好的樣液及試劑空白液用20ml水分?jǐn)?shù)次洗入125ml分液漏斗中，以氫氧化鈉溶液（200g/L）調(diào)節(jié)至 PH值7左右。吸取0，0.5ml，1.0ml，3.0ml，5.0ml，7，0ml 10.0ml鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液（相當(dāng)于0，0.5g，1.0g，3，0g，5.0g，7.0g，10.0g鎘），分別置于125ml分液漏斗中，再各加水至20ml。用氫氧化鈉溶液（200g/L）調(diào)節(jié)pH值至 7.0左右。在樣品消化液、試劑空白液及鎘標(biāo)準(zhǔn)液中依次加入3ml檸檬酸鈉溶液（250g/L）、4ml酒石酸鉀及 1ml氫氧化鈉溶液（200g/L），混勻。再各加5ml三氯甲烷及0.2ml隔試劑，立即振搖2min，靜置分層后，將三氯甲烷層經(jīng)脫脂棉濾于試管中，以三氯甲烷調(diào)節(jié)零點(diǎn)，于1cm比色杯在波長(zhǎng)585nm處測(cè)吸光度。（3）計(jì)算 同二硫腙-乙酸丁酯法。7.1.6砷對(duì)食品的污染砷（arsenic，As）是一種半金屬元素。除元素砷和AsH3外，絕大部分砷以+3價(jià)和+5價(jià)化合物存在。砷的+3和+5化合物又分為有機(jī)砷和無(wú)機(jī)砷。食品中砷的毒性因其價(jià)態(tài)和化學(xué)形態(tài)不同差異顯著。元素砷和砷的硫化物幾乎無(wú)毒；砷的氫化物（AsH3）毒性很大，但在自然界極少見；通常As3+的毒性強(qiáng)，砒霜（As2O3）是無(wú)機(jī)砷化物中毒性最強(qiáng)的；As5+及有機(jī)砷的毒性弱，As5+的毒性僅為As3+的1/5。不同形態(tài)砷化合物的毒性大小規(guī)律為：AsH3As3+As5+有機(jī)砷。7.1.6.1食品中砷污染的來(lái)源 1.含砷礦石的開采和金屬冶煉砷與許多有色金屬如鉛、鋅、銅等是伴生的，砷礦本身及其他礦產(chǎn)的開采、運(yùn)輸、加工，礦井水和礦渣的排放，是造成環(huán)境中砷污染的重要途徑。2.化工生產(chǎn)和燃料燃燒 砷及其化合物是化工生產(chǎn)中的常用原料，據(jù)北京市統(tǒng)計(jì)，用含砷化工污水灌溉可能造成農(nóng)作物的砷污染。煤和石油中也含有微量的砷，它們可經(jīng)燃燒排放入大氣中而對(duì)食品造成間接污染。3.含砷農(nóng)藥和獸藥的使用 含砷農(nóng)藥主要有殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、脫葉劑和種子消毒劑。含砷農(nóng)藥的施用，可導(dǎo)致砷在土壤中的積累，從而直接影響糧食和蔬菜中的砷含量。在畜牧業(yè)生產(chǎn)中，一些+5價(jià)砷常常作為雞和豬的生長(zhǎng)促進(jìn)劑添加到動(dòng)物飼料中，這些砷制劑的使用可造成獸藥殘留。4.海洋生物的富集作用 由于海洋生物能上千倍到幾萬(wàn)倍地富集砷，因此在蝦、蟹、貝類及某些海藻中砷的含量特別高。海洋生物中的砷大部分以有機(jī)砷形式存在。 5.自然本底 砷是地殼的組成成分之一，某些地區(qū)高本底砷可轉(zhuǎn)移到動(dòng)植物食品中，通過人類攝食或直接飲水進(jìn)入體內(nèi)，如我國(guó)香港、臺(tái)灣地區(qū)由于長(zhǎng)期飲用含砷高的井水而導(dǎo)致黑腳病。6.食品加工過程中原料、添加劑、容器和包裝材料的污染 食品原材料或添加劑等因雜質(zhì)砷含量較高所引起的食品污染事件時(shí)有發(fā)生。曾報(bào)道用工業(yè)鹽酸制備的醬油中含砷量高達(dá)190 mgL-1；又如20世紀(jì)60年代日本發(fā)生的“森永”牌乳粉中毒事件，是因磷酸氫二鈉穩(wěn)定劑中含砷化物雜質(zhì)所致。7.1.6.2食品中總砷的測(cè)定可采用銀鹽法、硼氫化物還原比色法。1.銀鹽法（1）原理 利用砷與酸作用生成原子態(tài)氫，在碘化鉀和酸性氯化亞錫存在下，使樣品溶液中五價(jià)砷還原成三價(jià)砷。三價(jià)砷與氫作用，生成砷化氫氣體，通過乙酸鉛棉花，進(jìn)入含有二乙氨基二硫代甲酸銀（簡(jiǎn)稱DDC-Ag）的吸收液中，砷化氫與DDC-Ag作用，使銀呈紅色膠體游離出來(lái)，溶液呈橙色至紅色，其顏色的深淺與砷含量呈正比?？杀壬?。（2）試劑 砷標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取0.1320g在硫酸干燥器中干燥的三氧化砷，加5ml 20%氫氧化鈉溶液，溶解后加25ml 10%硫酸溶液，移入1000ml容量瓶中，用新煮沸并冷卻的水稀釋至刻度，此溶液每毫升含0.1mg砷。取上述溶液1.0ml，移入100ml容量瓶中，加1ml10%硫酸溶液，加水稀釋至刻度。此液每毫升含砷1mg/L。二乙氨基二硫代甲酸銀-三乙醇胺-氯仿溶液：稱取0.25g二乙氨基二硫代甲酸銀置于乳缽中，加少量氯仿研磨，移入100ml量筒中，加入1.8ml三乙醇胺，用四氯化碳洗滌乳缽，用氯仿稀釋至100ml，放置過夜，過濾至棕色瓶中貯存。（3）測(cè)定 包括樣品處理和樣品測(cè)定兩步。樣品處理糧食類食品：稱取5.OOg樣品于250ml三角燒瓶中，加入5.0ml高氯酸、20ml硝酸、2.5ml硫酸（1：1，體積比），放置數(shù)小時(shí)后（或過夜），置電熱板上加熱，若溶液變?yōu)樽厣瑧?yīng)補(bǔ)加硝酸使有機(jī)物分解完全，取下放冷，加15ml水，再加熱至冒白煙，取下，以2000水分?jǐn)?shù)次將消化液定量轉(zhuǎn)入100ml砷化氫發(fā)生瓶中，同時(shí)作空白消化。蔬菜、水果類：稱取10.0020.00g樣品于50ml三角燒瓶中，加入3ml高氯酸、20ml硝酸、2，5ml硫酸（1：1，體積比）。以下操作同糧食類食品。動(dòng)物性食品（海產(chǎn)品除外）：稱取5.0010.00g樣品于250ml三角燒瓶中，以下操作同糧食類食品。海產(chǎn)品：稱取0.1001.00g樣品于250ml三角燒瓶中，加入2ml高氯酸、10ml硝酸、2.5ml硫酸（1：1，體積比），以下操作同糧食類食品。含乙醇或二氧化碳的飲料：吸取10.0樣品于250ml三角燒瓶中，低溫加熱除去乙醇或二氧化碳后，加入2ml高氯酸、10ml硝酸、2.5ml硫酸（1：1，體積比），以下操作同糧食類食品。醬類食品：吸取5.010.0ml代表性樣品于250ml三角燒瓶中，加入5ml高氯酸、20ml硝酸、2.5ml硫酸（1：1，體積比），以下操作同糧食類食品。樣品測(cè)定：吸取一定量樣品溶液（視樣品中含砷量而定），置于三角瓶中，另吸取砷標(biāo)準(zhǔn)溶液0，1.0ml，2.0ml，3.0ml，4.0ml，5.0ml，硫酸溶液（1：1，體積比）15ml、15%碘化鉀溶液5ml、40%氯化亞錫溶液2ml。搖勻，放置10mm后，加入無(wú)砷鋅粒6g，立即塞緊帶有玻璃彎管的橡膠塞，并將出口的尖管浸插在預(yù)先加有5ml吸收液的比色管中，在室溫中反應(yīng)吸收40min。取下吸收管，用氯仿補(bǔ)足各管吸收液體積至5ml。用1cm比色杯以零管調(diào)節(jié)零點(diǎn)，于波長(zhǎng)520nm處測(cè)定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，求出樣品中砷含量。2.硼氫化物還原比色法（1）原理 樣品經(jīng)消化，其中砷以五價(jià)形式存在。當(dāng)溶液氫離子濃度大于1.OmoL/L時(shí)，加入碘化鉀-硫脲并結(jié)合加熱，能將五價(jià)砷還原為三價(jià)砷。在酸性條件下，硼氫化鉀將三價(jià)砷還原為負(fù)三價(jià)，形成砷化氫氣體，導(dǎo)入吸收液中呈黃色，黃色的深淺與溶液中砷含量成正比。與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。（2）測(cè)定方法 包括樣品處理、標(biāo)準(zhǔn)系列的制備、測(cè)定三步。樣品處理 同銀鹽法。標(biāo)準(zhǔn)系列的制備 于6只100ml砷化氫發(fā)生瓶中，依次加入砷標(biāo)準(zhǔn)溶液0，0.25ml，0.5ml，1.0ml，2.0ml，3.0ml（相當(dāng)于砷0，0.25g，0.5g，1.0g，2.0g，3.0g），分別加水至3ml，再加上2.Oml硫酸（1：1，體積比）。測(cè)定 于樣品及標(biāo)準(zhǔn)砷化氫發(fā)生瓶中，分別加入0.1g抗壞血酸，2.Oml碘化鉀（500g/L）-硫脲溶液（50g/L），置沸水浴中加熱5min（此時(shí)瓶?jī)?nèi)溫度不得超過80）取出放冷，加入甲基紅指示劑（2g/L）1滴，加入約3.5ml氫氧化鈉溶液（400g/L），以氫氧化鈉溶液（100g/L）調(diào)至溶液恰好呈黃色，加入1.5ml檸檬酸（1.0mol/L）-檸檬酸銨溶液（1.0mol/L），加水至40ml，加入一粒硼氫化鉀片劑，立即通過塞有乙酸鉛棉花的導(dǎo)管與盛有4.0ml吸收液的吸收管相連接，不時(shí)搖動(dòng)砷化氫發(fā)生瓶，反應(yīng)5min后再加入一粒硼氫化鉀片劑，繼續(xù)反應(yīng)5min。取下吸收管，用1cm比色杯，在400nm波長(zhǎng)下，以標(biāo)準(zhǔn)管零管調(diào)吸光度為零，測(cè)定各管吸光度。將標(biāo)準(zhǔn)系列各管砷含量對(duì)吸光度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線或計(jì)算回歸方程。（3）計(jì)算 砷含量（mg/kg或mg/ml）= （77）式中：m1測(cè)定用消化液從標(biāo)準(zhǔn)曲線查得的質(zhì)量，g；m樣品質(zhì)量或體積，g或ml。7.2 N-亞硝基化合物、多環(huán)芳烴化合物、雜環(huán)胺類化合物因增加食品風(fēng)味、方便食用以及改善保藏性能等需要，新的食品加工、貯藏和包裝技術(shù)不斷出現(xiàn)。而這些技術(shù)的應(yīng)用，使得食品中的化學(xué)成分發(fā)生了一系列變化，達(dá)到預(yù)期效果的同時(shí)，也有相應(yīng)的有毒有害物質(zhì)形成，給食品的質(zhì)量與安全帶來(lái)隱患，對(duì)人類健康構(gòu)成潛在威脅。下面就研究較多的燒烤、油炸、腌制、煙熏等加工方式及貯藏過程中產(chǎn)生的N-亞硝基化合物、多環(huán)芳烴化合物、雜環(huán)胺類化合物等有害成分作一介紹。7.2.1 N-亞硝基化合物N-亞硝基化合物（N-nitroso compounds）對(duì)動(dòng)物有較強(qiáng)的致癌作用，迄今為止，人們研究的300多種化合物中，有90以上對(duì)所試動(dòng)物具有致癌性，是目前世界公認(rèn)的幾大致癌物之一。人們對(duì)其毒性的研究，特別是致癌性研究，是從20世紀(jì)50年代開始的。1954年Barnes和Magee詳細(xì)描述了二甲基亞硝胺急性毒性的病理?yè)p害，主要表現(xiàn)為肝小葉中心性壞死及繼發(fā)性肝硬化。1956年，Magee和Barnes用大鼠證實(shí)了二甲基亞硝胺的致癌作用，從而引起了人們對(duì)N-亞硝基化合物毒性的廣泛研究。7.2.1.1結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)N-亞硝基化合物是一類具有亞硝基（）結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物，根據(jù)其分子結(jié)構(gòu)的不同，可分為亞硝胺和亞硝酰胺兩類。1.N-亞硝胺亞硝胺（Nitrosoamine）是研究最多的一類N-亞硝基化合物，其基本結(jié)構(gòu)見圖7-1。圖7-1 N-亞硝基化合物結(jié)構(gòu)通式亞硝胺的命名是在取代胺前加上N-亞硝基。在亞硝胺結(jié)構(gòu)式中，R1和R2可以是烷基或芳烴，如N-亞硝基二甲胺（NDMA）、N-亞硝基二乙胺（NDEA）、N-亞硝基甲乙胺（NMEA）、N-亞硝基二苯胺（NDPhA）、N-亞硝基甲芐胺（NMBzA）等；R1和R2也可以是環(huán)烷基，如N-亞硝基嗎啉（NMOR）、N-亞硝基吡咯烷（NPYR）、N-亞硝基哌啶（NPIP）、N-亞硝基哌嗪等；R1和R2還可以是氨基酸，如N-亞硝基脯氨酸（NPRO）、N-亞硝基肌氨酸（NSAR）等。當(dāng)R1R2時(shí)，稱為對(duì)稱性亞硝胺；而R1R2時(shí)，稱為不對(duì)稱性亞硝胺。低分子質(zhì)量的亞硝胺（如亞硝基二甲胺）在常溫下為黃色油狀液體，高分子質(zhì)量的亞硝胺多為固體。除了某些N-亞硝胺（如NDMA、NDEA、N-NDElA以及某些N-亞硝氨基酸等）可以溶于水及有機(jī)溶劑外，大多數(shù)亞硝胺不溶解于水，僅溶解于有機(jī)溶劑。在通常條件下（如中性和堿性環(huán)境），亞硝胺化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，不易分解，參與機(jī)體代謝后有致癌性。2.N-亞硝酰胺亞硝酰胺類（Nitrosoamides）不完全是按化學(xué)進(jìn)行分類的，而是指化學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)作用相似的一類亞硝基化合物，其基本結(jié)構(gòu)見圖7-2。圖7-2 亞硝酰胺類化合物結(jié)構(gòu)通式N-亞硝酰胺類包括N-亞硝酰胺（R1和R2為烷基或芳香基）、N-亞硝基脒（羰基O原子被NH取代）和N-亞硝基脲（R2被NH2取代）等。N-亞硝酰胺的化學(xué)性質(zhì)活潑，在酸性和堿性條件下（甚至近中性環(huán)境）均不穩(wěn)定，能夠在作用部位自發(fā)性降解為重氮化合物，并與DNA結(jié)合而發(fā)揮直接的致癌性和致突變性。N-亞硝胺和N-亞硝酰胺在紫外光照射下都可發(fā)生光分解反應(yīng)。N-亞硝胺因分子量不同，表現(xiàn)出蒸汽壓大小的差異。能夠被水蒸氣蒸餾出來(lái)不需經(jīng)衍生化可直接進(jìn)行氣相色譜測(cè)定的稱為揮發(fā)性亞硝胺。N-亞硝酰胺類和非揮發(fā)性的強(qiáng)極性亞硝胺（如N-亞硝基二乙醇胺NDElA、N-亞硝基脯氨酸NPRO、N-亞硝基羥脯氨酸NHPRO、N-亞硝基肌氨酸NSAR等）均不能用水蒸氣蒸餾方法與基質(zhì)分開，被稱為非揮發(fā)性N-亞硝基化合物。這可以作為設(shè)計(jì)分析方法的依據(jù)。7.2.1.2 N-亞硝基化合物的來(lái)源1.N-亞硝基化合物的合成 自然界存在的N-亞硝基化合物不多，但在食品及人體內(nèi)普遍存在形成N-亞硝基化合物的前體物質(zhì)，它們?cè)谝欢l件下可合成一定量的N-亞硝基化合物。N-亞硝基化合物是N-亞硝化劑和可亞硝化的含氮化合物在一定條件下經(jīng)亞硝化作用合成的，該過程在環(huán)境和體內(nèi)均可進(jìn)行，可能的反應(yīng)過程如圖7-3。仲胺 N-亞硝胺 酰胺 N-亞硝酰胺圖7-3 N-亞硝基化合物的合成反應(yīng)這一反應(yīng)與反應(yīng)物濃度、氫離子濃度、胺的種類及有無(wú)催化劑等密切相關(guān)。除反應(yīng)物濃度以外，氫離子濃度對(duì)反應(yīng)有著重要影響。一般在酸性條件下最容易發(fā)生反應(yīng)，如仲胺亞硝基化的最適pH為2.53.4。胺的種類與亞硝化程度也有關(guān)系，一般仲胺反應(yīng)速度快，伯胺、叔胺反應(yīng)很困難，但在硫氰酸根存在時(shí)，伯胺和亞硝酸的反應(yīng)也很快。維生素C、維生素E、酚類物質(zhì)可抑制N-亞硝基化合物的形成。2.N-亞硝基化合物的前體物N-亞硝化劑和可亞硝化的含氮化合物稱為N-亞硝基化合物的前體。N-亞硝化劑包括亞硝酸鹽和硝酸鹽以及其他氮氧化物，還包括與鹵素離子或硫氰酸鹽產(chǎn)生的復(fù)合物?？蓙喯趸暮衔镏饕婕鞍?、氨基酸、多肽、脲、脲烷、呱啶、酰胺等。（1）硝酸鹽和亞硝酸鹽的來(lái)源 食品是硝酸鹽（nitrates）和亞硝酸鹽（nitrites）的主要來(lái)源。膳食中硝酸鹽和亞硝酸鹽來(lái)源很多，主要包括以下方面。用作食品添加劑是直接來(lái)源 硝酸鹽和亞硝酸鹽是允許用于肉及肉制品生產(chǎn)加工中的發(fā)色劑和防腐劑。肥料等的大量使用是主要來(lái)源 由于含氮肥料（土壤缺錳、鉬等微量元素時(shí)更嚴(yán)重）和農(nóng)藥的使用、工業(yè)廢水和生活污水的排放等，使得硝酸鹽廣泛存在于自然環(huán)境（水、土壤和植物）中。微生物的根瘤菌及植物的固氮作用，構(gòu)成了植物體硝酸鹽的重要來(lái)源。硝酸鹽和亞硝酸鹽的體內(nèi)轉(zhuǎn)化與合成 研究表明，植物體中的硝酸鹽和攝入人體的硝酸鹽都可以在各自體內(nèi)硝酸鹽還原酶的作用下轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽；硝酸鹽和亞硝酸鹽還可以由機(jī)體內(nèi)源性形成，已經(jīng)證實(shí)機(jī)體每天可以恒定產(chǎn)生大約85mg硝酸鈉。機(jī)體內(nèi)存在一氧化氮合酶，可將精氨酸轉(zhuǎn)化成為一氧化氮和瓜氨酸，一氧化氮可以形成過氧化氮，后者與水作用釋放亞硝酸鹽。（2）可亞硝化的含氮化合物的來(lái)源 人類食物中廣泛存在可以亞硝化的含氮有機(jī)化合物，主要涉及伯胺、仲胺、芳胺、氨基酸、多肽、脲、脲烷、呱啶、酰胺、脒、肼、酰肼、腈酰胺、腙、羥胺等。作為食品天然成分的蛋白質(zhì)、氨基酸和磷脂，都可以是胺和酰胺的前體物，或者本身就是可亞硝化的含氮化合物。另外，許多胺類也是藥物、化學(xué)農(nóng)藥（特別是氨基甲酸酯類）和一些化工產(chǎn)品的原料，它們也有可能作為N-亞硝基化合物的前體物。3. N-亞硝基化合物污染的來(lái)源（1）食品中的N-亞硝基化合物 N-亞硝基化合物的前體物廣泛存在于食品中，在食品加工過程中易轉(zhuǎn)化成N-亞硝基化合物。據(jù)目前已有的研究結(jié)果，以下食品中含有較多的N-亞硝基化合物。魚類及肉制品 魚和肉類食物中，本身含有少量的胺類，但在腌制和烘烤加工過程中，尤其是油煎烹調(diào)時(shí)，能分解出一些胺類化合物。腐爛變質(zhì)的魚和肉類，可分解產(chǎn)生大量的胺類，其中包括二甲胺、三甲胺、脯氨酸、腐胺、脂肪族聚胺、精胺、吡咯烷、氨基乙酰-1-甘氨酸和膠原蛋白等。這些化合物與添加的亞硝酸鹽等作用生成亞硝胺。腌制食品如果再用煙熏，則N-亞硝基化合物的含量將會(huì)更高。蔬菜和瓜果 植物類食品中含有較多的硝酸鹽和亞硝酸鹽，蔬菜等在加工處理（如腌制）和貯藏過程中，硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，并與食品中蛋白質(zhì)的分解產(chǎn)物胺反應(yīng)，生成微量的N-亞硝基化合物，其含量一般在0.52.5gkg-1范圍內(nèi)。啤酒 大麥芽在窖內(nèi)用明火直接加熱干燥過程中，空氣中的氮被高溫氧化成氮氧化物，其作為亞硝化劑與大麥芽中的胺類大麥芽堿（hordenine）、蘆竹堿（gramine）、禾胺等及發(fā)芽時(shí)形成的大麥醇溶蛋白反應(yīng)形成NDMA。乳制品 干奶酪，奶粉、奶酒等乳制品中，存在微量的揮發(fā)性亞硝胺。其形成機(jī)制與啤酒中的N-亞硝基化合物形成相同，是奶粉在干燥過程中產(chǎn)生的。亞硝胺含量一般在0.55.2gkg-1范圍內(nèi)。霉變食品 霉變食品中也有亞硝基化合物的存在，某些霉菌可引起霉變糧食及其制品中亞硝酸鹽及胺類物質(zhì)的增高，為亞硝基化合物的合成創(chuàng)造了物質(zhì)條件。（2）N-亞硝基化合物的內(nèi)源性合成 研究表明，按照“圖310 N-亞硝基化合物的合成反應(yīng)”途徑，在人和動(dòng)物體內(nèi)均可內(nèi)源性合成N-亞硝基化合物。人體合成亞硝胺的部位主要有口腔、胃和膀胱。每天由唾液分泌的亞硝酸鹽約9mg，在不注意口腔衛(wèi)生時(shí)，口腔內(nèi)殘余的食物在微生物的作用下發(fā)生分解并產(chǎn)生胺類，這些胺類和亞硝酸鹽反應(yīng)可生成亞硝胺，而唾液成分中的硫氰酸根可加速這一反應(yīng)的進(jìn)程；胃酸使胃內(nèi)呈酸性環(huán)境，為亞硝胺的合成提供了條件，而胃液的重要成分氯離子也會(huì)影響N-亞硝基化合物的形成。但正常情況下，胃內(nèi)合成的亞硝胺不是很多，而在胃酸缺乏如慢性萎縮性胃炎時(shí)，胃液pH值增高，細(xì)菌可以增長(zhǎng)繁殖，硝酸還原菌將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，腐敗菌等雜菌將蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生胺類，使合成亞硝胺的前體物增多，有利于亞硝胺在胃內(nèi)的合成；當(dāng)泌尿系統(tǒng)感染時(shí)，在膀胱內(nèi)也可以合成亞硝基化合物。7.2.1.3 N-亞硝基化合物的危害性1.毒性不同種類的亞硝基化合物，其毒性大小差別很大，大多數(shù)亞硝基化合物屬于低毒和中等毒，個(gè)別屬于高毒甚至劇毒（如表7-1）?；衔锊煌涠咀饔脵C(jī)理也不盡相同，其中肝損傷較多見，也有腎損傷、血管損傷等。 表7-1 部分N-亞硝基化合物的LD50（大鼠，經(jīng)口）/（mgkg-1體重） 化 合 物L(fēng)D50化 合 物L(fēng)D50二甲基亞硝胺2741甲基苯基亞硝胺200二乙基亞硝胺216280甲基芐基亞硝胺18二正丙基亞硝胺480亞硝基嗎啉282320二正丁基亞硝胺1200甲基亞硝基脲180二正戊甲基亞硝胺1750甲基亞硝基脲烷240甲基正丁基亞硝胺130亞硝基乙基甲烯亞胺336甲基特丁基亞硝胺700亞硝基庚基甲烯亞胺283乙基正丁基亞硝胺380亞硝基辛基甲烯亞胺566乙基特丁基亞硝胺1600亞硝基吡咯烷900乙基-2-羥乙基亞硝胺75亞硝基哌啶200二-2-羥乙基亞硝胺60002.致癌性許多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，N-亞硝基化合物具有致癌作用。N-亞硝胺相對(duì)穩(wěn)定，需要在體內(nèi)代謝成為活性物質(zhì)才具備致癌、致突變性，稱為前致癌物。而N-亞硝酰胺類不穩(wěn)定，能夠在作用部位直接降解成重氮化合物，并與DNA結(jié)合發(fā)揮直接致癌、致突變性，因此稱N-亞硝酰胺是終末致癌物。迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)一種動(dòng)物對(duì)N-亞硝基化合物的致癌作用有抵抗力，不僅如此，多種給藥途徑均能引起實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的腫瘤發(fā)生，不論經(jīng)呼吸道吸入，消化道攝入，皮下和肌肉注射，還是皮膚接觸都可誘發(fā)腫瘤。反復(fù)多次接觸，或一次大劑量給藥都能誘發(fā)腫瘤，都有劑量效應(yīng)關(guān)系。器官特異性是N-亞硝基化合物致癌的重要特征，不同化合物有不同的靶器官，這主要和化合物的結(jié)構(gòu)不同有關(guān)。最多見的是肝、食管及胃癌；肺、膀胱及鼻咽癌偶爾也可見到。如對(duì)稱性亞硝胺（如N-二甲基亞硝胺NDMA）主要誘發(fā)肝癌，而不對(duì)稱性亞硝胺（如N-甲基芐亞硝胺NMBzA）主要誘發(fā)食道癌。一些含氧的環(huán)狀亞硝胺，如嗎啉硝胺3-惡嗪能引起大鼠肝臟腫瘤，而2，6-二甲基中嗎啉亞硝胺是很強(qiáng)的食管致癌物?？梢哉f(shuō)，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方面，N-亞硝基化合物的致癌作用證據(jù)充分。在人類流行病學(xué)方面，從某些國(guó)家和地區(qū)流行病學(xué)資料的分析，表明人類某些癌癥可能與之有關(guān)，如智利胃癌高發(fā)可能與硝酸鹽肥料大量使用，從而造成土壤中硝酸鹽與亞硝酸鹽過高有關(guān)。日本人愛吃咸魚和咸菜，其胃癌發(fā)病率較高，前者胺類特別是仲胺與叔胺較高，后者亞硝酸鹽與硝酸鹽含量較多。我國(guó)林縣食管癌高發(fā)，也被認(rèn)為與當(dāng)?shù)厥称分衼喯醢窓z出率較高（23.3，另一低發(fā)區(qū)僅1.2）有關(guān)。3.致畸、致突變作用在遺傳毒性研究中發(fā)現(xiàn)許多N-亞硝基化合物可以通過機(jī)體代謝或直接作用，誘發(fā)基因突變、染色體異常和DNA修復(fù)障礙。如亞硝酰胺能引起仔鼠產(chǎn)生腦、眼、肋骨和脊柱的畸形，而亞硝胺致畸作用很弱。二甲基亞硝胺具有致突變作用，常用作致突變?cè)囼?yàn)的陽(yáng)性對(duì)照。7.2.1.4食品中N-亞硝胺類的測(cè)定N-亞硝胺類的檢測(cè)隨著分析儀器的進(jìn)步而不斷發(fā)展。早期有薄層色譜法、高效液相色譜法（HPLC）和氣相色譜法（GC）；近年來(lái)發(fā)展有GC-TEA（氣相色譜-熱能分析）、GC-NPD（氣相色譜-氮磷檢測(cè)器法）、GC-MS（氣相色譜-質(zhì)譜儀法）、HPLC-MS/MS和離子阱GC-MS法等。以下對(duì)GC-TEA和GC-