青岛课件第一讲农药残留分析检测基本知识.ppt

第一讲农药残留分析检测的基本知识 联合国粮农组织和世界卫生组织食品安全计划宣传画 BestWishForYou 我们的食品有多安全 请您告诉我 我能吃什么 农药残留问题对我国食品等的进出口贸易影响有多大 怎样做好农药残留检测工作 Howsafeisourfood WouldyoupleasetellmewhatIcaneat Pesticideresidueprobleminfluencestothefoodtradeofourcountryimportandexporthavemuchbig Howworkwelltodetermineofpesticideresidue 2004年我国出口农产品不合格情况 需要源头控制才能解决的食品安全不合格占总比例的23 32 本讲座内容 1 1食品与农药的基本概念及定义1 2农药残留的基本概念及定义1 3农药残留限量的术语及定义1 4农药残留分析检测方法可靠性的确认1 5农药残留分析检测方法的选择1 6农药残留分析检测目的1 7农药残留分析的困惑 1 1食品与农药的基本概念及定义 食品食品分类食品分类的意义农药农药分类农药分类的意义 1 1 1什么叫食品 Food 如何理解其定义 新华字典释义 食品是可以供人食用的东西 现代汉语词典 第5版 商务印书馆 释义 食品商店出售的经过加工制作的食物 食物 可以充饥的东西 辞海 1999年版 普及本无 食品 词条释义 我国食品卫生法第54条规定的食品定义是 食品指各种供人食用或者饮用的成品和原料以及按照传统既是食品又是药品的物品 但是不包括以治疗为目的的物品 目前 食品工业基本术语 GB15091 对食品的定义为 可供人类食用或饮用的物质 包括加工食品 半成品和未加工食品 不包括烟草或只作药品用的物质 按照我国目前对食品的定义 食品 不包括食品添加剂 Food anysubstancethatcanbemetabolizedbyanorganismtogiveenergyandbuildtissue 国际食品法典 CODEX 的定义 食品指任何加工 半加工或未经加工供人类食用的物质 包括饮料 口香糖及生产 制作或处理 食品 时所用的任何物质 但不包括化妆品或烟草或只作药物使用的物质 Foodmeansanysubstance whetherprocessed semi processedorraw whichisintendedforhumanconsumption andincludesdrink chewinggumandanysubstancewhichhasbeenusedinthemanufacture preparationortreatmentof food butdoesnotincludecosmeticsortobaccoorsubstancesusedonlyasdrugs 食品的分类 1未加工的植物源食品PRIMARY PRINCIPLE FOODCOMMODITIESOFPLANTORIGIN1 1水果类FRUITS1 2蔬菜类VEGETABLES1 3禾本科作物类GRASSES1 4坚果和种子类NUTSANDSEEDS1 5药草和香辛料类HERBSANDSPICES2未加工的动物源食品PRIMARY PRINCIPLE FOODCOMMODITIESOFANIMALORIGIN2 1哺乳动物产品类MAMMALIANPRODUCTS2 2禽产品类POULTRYPRODUCTS 3加工的植物源食品PROCESSEDFOODOFPLANTORIGIN3 1植物源从属食品类SECONDARYFOODCOMMODITIESOFPLANTORIGIN3 2植物源派生出来的制品类DERIVEDPRODUCTSOFPLANTORIGIN3 3植物源加工食品类 多种成分 MANUFACTUREDFOODS MULTI INGREDIENT OFPLANTORIGIN4加工的动物源食品PROCESSEDFOODOFANIMALORIGIN4 1动物源从属食品SECONDARYFOODCOMMODITIEDSOFANIMALORIGIN 食品分类的意义 1与MRL对号入座 如抛光大米 Rice Polished 我国缺少适用于农药残留分析的食品分类和编码标准 2有利于选择合适的模块化组合残留分析方法 对 食品 定义恰当的理解 1食品具有很强的地域性 民族性和文化色彩 各国对其定义有着极大的差异 很难达成共识 2食品有广义和狭义之分 现代食品的定义应具有 营养 与 交易和贸易 的双重属性 3对食品定义的不同理解会导致行业管理条块分割 政出多门 标出多门 4食品的定义对食品的分类有着深刻的影响 1 1 2何谓农药 Pesticide 该如何理解 认识 新华字典释义 为保障促进作物的成长 所施用的杀虫 除草等药物的统称 现代汉语词典 第5版 商务印书馆 释义 农业上用来杀虫 杀菌 除草 灭鼠等以及调节农作物生长发育的药物的总称 辞海 1999年版 普及本释义 广义指农业上使用的药剂 除杀虫剂 杀菌剂 除草剂等外 还包括农业上使用的其它化学品 狭义指防治危害植物及农林产品的昆虫 病菌 杂草 蜱 螨 鼠等药剂以及能调节植物生长的药剂和使这些药剂效力增加的辅助剂 增效剂等 我国农药管理条例释义 农药系指用于预防 消灭或者控制危害农业 林业的病 虫 草和其它有害生物以及有目的地调节植物 昆虫生长的化学合成或者来源于生物 其它天然物质的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂 欧洲 agrochemicals美国 agriculturalchemicalsachemicalusedtokillpests asrodentsorinsects CODEX关于 农药 的定义 农药是指在食品 农产品 饲料的生产 储存 运输 销售和加工过程中 有目的的用来预防 消灭 引诱 驱避或控制任何有害生物的物质 有害生物包括那些不受欢迎的植物或动物物种 农药包括用来控制动物体外寄生虫药剂 植物生长剂 脱叶剂 干燥剂 疏果剂 抑芽剂等物质 还包括在储存和运输过程中或在收获前后用于作物上防止其变质的物质 正常情况下 农药不包括肥料 动植物营养剂 食品添加剂 兽药 注 像未加工的 农产品 如谷物 甜菜和棉籽等一般不认为是食品 CODEX关于 农药 的定义 Pesticide meansanysubstanceintendedforpreventing destroying attracting repelling orcontrollinganypestincludingunwantedspeciesofplantsoranimalsduringtheproduction storage transport distribution andprocessingoffood agriculturalcommodities oranimalfeedsorwhichmaybeadministeredtoanimalsforthecontrolofectoparasites Thetermincludessubstancesintendedforuseasaplant growthregulator defoliant desiccant fruitthinningagent orsproutinginhibitorandsubstancesappliedtocropseitherbeforeorafterharvesttoprotectthecommodityfromdeteriorationduringstorageandtransport Thetermnormallyexcludesfertilizers plantandanimalnutrients foodadditivesandanimaldrugs Note Agriculturalcommodities referstocommoditiessuchasrawcereals sugarbeet andcottonseedwhichmightnot inthegeneralsense beconsideredfood 农药的分类 首先按照防治对象分类 杀虫剂Insecticide 包括杀螨剂 首先按照防治对象分类 杀菌剂Fungicide 包括杀线虫剂 首先按照防治对象分类 除草剂Herbicide 包括植物生长调节剂 接着按照化学组成分类 杀虫剂1有机氯 如六六六 DDT等 分子结构中含有卤族元素 电负性强 适用于GC ECD测定 六六六HCB1 2 3 4 5 6 六氯环己烷 608 73 1 滴滴涕DDT1 1 1 三氯 2 2 双 4 氯苯基 乙烷 50 29 3 杀虫剂2有机磷 如DDVP 毒死蜱 丙溴磷等 分子结构中含有P S 适用于GC P FPD测定 辛硫磷phoximO O 二乙基 O 氰基亚苄氨基 氧 硫代磷酸酯 14816 18 3 甲胺磷methamidophosO 甲基 S 甲基 硫代磷酰胺 10265 92 6 杀虫剂3氨基甲酸酯 如克百威 涕灭威等 分子结构为氨基甲酸酯化合物 极性较强 热稳定性差 通常不适于GC测定 可用柱后HPLC FD测定 涕灭威aldicarbO 甲基氨基甲酰基 2 甲基 2 甲硫基 丙醛肟 16752 77 5 杀虫剂4拟除虫菊酯 如溴氰菊酯 氰戊菊酯等 分子结构中含有卤族元素 适用于GC ECD测定 溴氰菊酯deltamethrin S 氰基 3 苯氧基苄基 1R 3R 3 2 2 二溴乙烯基 2 2 二甲基环丙烷羧酸酯 52918 63 5 酸解后生成CS2 HS GC FPD测定 芸苔 刺山柑存在假阳性 接着按照化学组成分类 杀菌剂1保护性杀菌剂 代森类 福美类 五氯硝基苯 百菌清 乙烯菌核利 异菌脲等 代森锰锌mancozeb代森锰和锌离子的配位化合物 142 59 6 在水和溶剂中溶解度低 HPLC测定 杀菌剂2内吸性杀菌剂 甲基硫菌灵 多菌灵 三乙膦酸铝 甲霜灵 乙霉威 三唑酮等 多菌灵carbendazim苯并咪唑 2 基氨基甲酸甲酯 10605 21 7 杀菌剂2分子结构中含有N 可以采用GC TSD测定 如 甲霜灵metalaxyld l N 2 6 二甲基苯基 N 2 甲氧基乙酰 丙氨酸甲酯 57837 19 1 接着按照化学组成分类 除草剂1苯氧羧酸类 2 4 D等2二硝基苯胺类 氟乐灵 二甲戊灵等3三氮苯类 莠去津 扑草净等4酰胺类 丁草胺 甲草胺等5取代脲类 利谷隆等6磺酰脲类 卞嘧磺隆等7有机磷类 草甘膦等 农药分类的意义 1有利于选择合适的残留分析检测方法和仪器设备2对某类食品中农药残留的监测或筛选针对性更强 对 农药 定义的恰当理解 1农药是各方利益得失权衡后的产物 2农药是调节害物种群数量的化学品 3有些农药商品具有多重属性 医用 兽药 卫生 纺织品用 投毒 自杀 4农药会永远使用下去 可能使用的目的或出现的面目有所不同 5作为应对贸易技术壁垒的农药残留分析工作不会永远存在 作为研究 管理性质的工作还会进行很长很长一段时期 1 2农药残留的基本概念及定义 农药使用的良好农业生产规范 GAP 源于欧盟 理念是从农田到餐桌 何谓 农药残留 农药残留的来源和危害农药残留的风险分析RISKANALYSIS 1 2 1CODEX的 农药使用的良好农业生产规范 GAP GoodAgriculturalPracticeintheUseofPesticides 定义 农药使用的良好农业生产规范包括根据实际需要对有害生物进行有效和可靠防治的国家授权批准的农药安全使用准则 农药安全使用准则中规定了农药使用的剂量范围 包括最大用药量和最多施药次数 和方法 以及为使产品中农药残留量降至最低所采取的切实可行措施 在考虑公共和职业健康及环境安全的基础上 使用的农药必须注册登记并由批准部门推荐用法 农药使用实际包括生产 储存 运输 经销及加工食品和饲料的任何阶段 GB8321 1 71993 2002农药合理使用准则 一 七 认识和存在的问题 优良的食品是生产出来的 而不是检测出来的按照GAP使用农药 食品中农药残留一般不超过MRL MRL建立在GAP基础之上 政府应关注并保护生产者的利益 反过来生产者才会考虑消费者的利益 生产者要充分的认识到可能带给消费者潜在的危害 道德层面的问题 食品质量与安全及食品标准化生产与食品的产业化和集约化密切相关 CODEX的 农药使用的农业良好操作规范 定义 GAP GoodAgriculturalPracticeintheUseofPesticides GAP includesthenationallyauthorisedsafeusesofpesticidesunderactualconditionsnecessaryforeffectiveandreliablepestcontrol Itencompassesarangeoflevelsofpesticideapplicationsuptothehighestauthoriseduse appliedinamannerwhichleavesaresiduewhichisthesmallestamountpracticable Authorisedsafeusesaredeterminedatthenationallevelandincludenationallyregisteredorrecommendeduses whichtakeintoaccountpublicandoccupationalhealthandenvironmentalsafetyconsiderations Actualconditionsincludeanystageintheproduction storage transport distributionandprocessingoffoodcommoditiesandanimalfeed 1 2 2何谓农药残留 Pesticideresidues 何谓 农药残留 GB2763食品中农药最大残留限量标准释义 残留物 任何由于使用农药而在食品 农产品和动物饲料中出现的特定物质 包括被认为具有毒理学意义的农药衍生物 如农药转化物 代谢物 反应产物以及杂质 同CODEX 农药残留试验准则NY T788 2004中释义 指使用农药后 在农产品及环境中农药活性成分及其在性质上和数量上有毒理学意义的代谢 或降解 转化 产物 大学教科书 农药残留是指由于农药的应用而残存于生物体 农产品和环境中农药的亲体及其有毒理学意义的杂质 代谢转化产物和反应物等所有衍生物的总称 CODEX的 农药残留 定义 农药残留是指任何由于使用农药而在食品 农产品和饲料中出现的特定物质 包括被认为具有毒理学意义的农药衍生物 如农药转化物 代谢物 反应产物以及杂质 注 农药残留 包括来源不明 无法避免 例如 生长环境 和使用过已知农药产生的残留 CODEX的 农药残留 定义 Pesticideresidue meansanyspecifiedsubstancesinfood agriculturalcommodities oranimalfeedresultingfromtheuseofapesticide Thetermincludesanyderivativesofapesticide suchasconversionproducts metabolites reactionproducts andimpuritiesconsideredtobeoftoxicologicalsignificance Note Theterm pesticideresidue includesresiduesfromunknownorunavoidablesources e g environmental aswellasknownusesofthechemical 1 2 3农药残留的来源和危害 源于农药的不合理使用施用于作物上的农药 其中一部分附着于作物上 一部分散落在土壤 大气和水等环境中 环境残存的农药中的一部分又会被植物吸收 稳定的残留农药母体或其产物直接通过植物果实或水 大气到达人 畜体内 或通过环境 食物链最终传递给人 畜 导致和影响农药残留的因素有很多 其中农药本身的性质 环境因素以及农药的使用方法是影响农药残留的主要因素 残留 不等于 残毒 研究的不对称性 应大力开展痕量有机物对生物体的有益影响 这是科学 帕拉赛尔苏斯现代毒理学之父 剂量产生毒害 农药残留的危害 急性中毒食用含有大量高毒 剧毒农药残留引起的食物会导致人 畜急性中毒事故 吃了就倒 慢性中毒长期食用农药残留超标的农副产品 可能引起人和动物的慢性中毒 导致疾病的发生 甚至影响到下一代健康 吃了不马上倒 影响食品的进出口贸易额如日本的肯定列表制度的实施 典型的贸易保护主义 不是建立在科学的基础上 而是建立在技术的基础上 对农业生产造成影响对后茬的药害 如磺酰脲类除草剂对后茬大豆的影响 1 2 4农药残留的风险分析风险分析一般的问题风险评估政策风险评估管理风险信息交流 对 农药残留 的正确理解 1对农药残留要有正确的认识 残留不等于毒害 2食品中的污染物不仅仅是农药残留 还有兽药残留 食品添加剂 各种毒素 3现有农药残留分析检测多指可提取残留 Extractableresidues 还有不可提取残留 Unextractableresidues 指结合残留 Boundresidues 和轭合残留 Conjugatedresidues 1 3农药残留限量的术语及定义 1 3 1日容许摄入量 ADI 1 3 2最大残留限量 MRL 1 3 3最大再残留限量 EMRL 1 3 1 日容许摄入量 ADI AcceptableDailyIntake 定义 GB15193 18 2003 日容许摄入量是指人类每日摄入某物质直至终生 而不产生可检测到的对健康产生危害的量 以每千克体重可摄入的量表示 即mg kg体重 d JMPR负责农药的ADI制修订 CODEX的 农药日容许摄入量 ADI 定义 日容许摄入量是指农药残留专家委员会联席会议届时根据对某种农药所有已知事实的评价 消费者一生之中每日摄入某种农药不会对身体健康产生可见风险的量 以mg kg体重表示 注 农药残留的日容许摄入量的附加信息参见联合国粮农组织 世界卫生组织关于农药残留的联合会议1975年的报告 联合国粮农组织植物生产与保护系列报告1或者世界卫生组织技术报告系列592 CODEX的 农药日容许摄入量 ADI 定义 ADI ofachemicalisthedailyintakewhich duringanentirelifetime appearstobewithoutappreciablerisktothehealthoftheconsumeronthebasisofalltheknownfactsatthetimeoftheevaluationofthechemicalbytheJointFAO WHOMeetingonPesticideResidues Itisexpressedinmilligramsofthechemicalperkilogramofbodyweight Note ForadditionalinformationonADIsrelativetopesticideresiduesrefertotheReportofthe1975JointFAO WHOMeetingonPesticideResidues FAOPlantProductionandProtectionSeriesNo 1orWHOTechnicalReportSeriesNo 592 日容许摄入量 ADI 计算公式 最大未观察到有害作用剂量 NOAEL Noobservedadverseeffectlevel 通过动物试验 以现有的技术手段和检测指标未观察到与受试物有关的毒性作用的最大剂量 也叫无作用剂量 安全系数 Safetyfactor 它是根据最大未观察到有害作用剂量计算日容许摄入量时所用的系数 即将NOAEL除以一定的系数得出ADI 所用的系数的值取决于受试物毒作用的性质 受试物应用的范围和用量 适用的人群 以及毒理学数据的质量等因素 安全系数一般定为100 即假设人比实验动物对受试物敏感10倍 人群内敏感性差异为10倍 1 3 2农药最大残留限量 MRL 定义 GB2763 2005 在生产或保护商品过程中 按照农药使用的良好的农业规范 GAP 使用农药后 允许农药在各种食品和动物饲料中或其表面残留的最大浓度 MRLs有法律效力 CODEX的 农药最大残留限量 MRL 定义 最大残留限量是指食品法典委员会推荐的法律上允许的食品及饲料中农药残留 用mg kg表示 的最高浓度 农药最大残留限量是建立在农药使用良好农业生产规范的基础上 与各自最大残留限量相对应的食品从毒理学角度评价其安全性可以接受 农药的MRLs由CCPR制修订 CAC大会讨论通过 CODEX的 农药最大残留限量 MRL 定义 MRL isthemaximumconcentrationofapesticideresidue expressedasmg kg recommendedbytheCodexAlimentariusCommissiontobelegallypermittedinorinfoodcommoditiesandanimalfeeds MRLsarebasedonGAPdataandfoodsderivedfromcommoditiesthatcomplywiththerespectiveMRLsareintendedtobetoxicologicallyacceptable CODEX的 农药最大残留限量 MRL 释义 保障公民身体健康 保证国际食品贸易公平 在世界贸易一体化的今天 农药最大残留限量亦成为各贸易国之间重要的技术壁垒 1 3 3 农药最大再残留限量 EMRLs 定义 GB2763 2005 一些残留持久性农药虽已禁用 但已造成环境的污染 从而再次在食品中形成残留 为控制这类农药残留物对食品的污染而制定其在食品中的残留限量 CODEX的 农药最大再残留限量 EMRL 定义 最大再残留限量是指农药或污染物残留来源于环境 包括曾经在农业上使用过 而不是在产品上直接或间接使用农药或污染物 它是国际食品法典食品委员会法定允许 承认并推荐的食品 农产品 饲料中采纳的农药或污染物残留的最高浓度 用每千克产品中含有多少毫克的残留农药或污染物来表示 mg kg CODEX的 农药最大残留限量 MRL 定义 MRL isthemaximumconcentrationofapesticideresidue expressedasmg kg recommendedbytheCodexAlimentariusCommissiontobelegallypermittedinorinfoodcommoditiesandanimalfeeds MRLsarebasedonGAPdataandfoodsderivedfromcommoditiesthatcomplywiththerespectiveMRLsareintendedtobetoxicologicallyacceptable 农药最大残留限量 MRLs 计算公式 人体标准体重 我国以60kg计 欧美以70kg计 食品系数 我国为1 2 某种食品所占比例 每人每日允许从食品中摄入的农药量 mg ADI 60 表1 1我国公民每月典型膳食调查表 1 4农药残留分析检测方法可靠性的确认 1 4 1农残分析用标准物质 RM 或溶液1 4 2灵敏度 Sensitivity 1 4 3准确度 Accuracy 1 4 4精密度 precision 1 4 5不确定度 Uncertainty 1 4 1农残分析用标准物质 RM 或溶液有证标准物质 CRM 农药纯品 PP 一级标准物质 PRM 二级标准物质 SR或WS 或被授权单位 1 4 2灵敏度 Sensitivity 检出限LimitofDetermination LD 指使检测系统产生3倍噪音信号所需待测物的质量 以ng为单位表示 亦称最小检出量 NY T788 2004 把3倍空白值的标准偏差 测定次数n 20 相对应的质量或浓度称为检出限 色谱法 GC HPLC 设 色谱仪最低响应值为S 3N N为仪器噪音水平 则检出限按式 A 1 进行计算 GB T5009 1 2003 检出限是指采用规范的分析方法并有一个可接受的不确定度 对一种特定的食品 农产品或饲料中一种农药或污染物定性和定量测定的最低浓度 CODEX以前的定义 新定义可检测到被测物的最小浓度 检出限定义为一定概率下可以检测到的样品中被测物以一定浓度存在 高于空白对照样品 的最小浓度 即分析方法所能识别的极限 无法准确定量 Smallestconcentrationwheretheanalytecanbeidentified Commonlydefinedastheminimumconcentrationofanalyteinthetestsamplethatcanbemeasuredwithastatedprobabilitythattheanalyteispresentataconcentrationabovethatintheblanksample 定量限LimitofQuantification LOQ 指用添加方法能检测出待测物在样品中的最低含量 以mg kg为单位表示 亦称最低检出浓度 NY T788 2004 被测物可被定量的最小浓度 定义为在分析条件下样品中被测物可以在允许精密度 重现性 和准确度下测定的最小浓度 Smallestconcentrationoftheanalytethatcanbequantified Commonlydefinedastheminimumconcentrationofanalyteinthetestsamplethatcanbedeterminedwithacceptableprecision repeatability andaccuracyunderthestatedconditionsofthetest 1 4 3准确度 Accuracy NY T788 2004 用添加回收率表示 表1 2不同添加浓度要求的回收率 1 4 4精密度 precision NY T788 2004 涉及到平行性 重复性和再现性 用RSD表示 表1 3不同添加浓度回收率实验要求的相对标准偏差 1 4 5不确定度 Uncertainty GUIDETOTHEEXPRESSIONOFUNCERTAINTYINMEASUREMENT 简称GUM 测量不确定度表示指南ISO1993GUIDELINESONMEASUREMENTUNCERTAINTYCAC GL54 2004测量不确定度评定与表示JJF1059 1999化学分析测量不确定度评定JJF1135 2005 测定结果的不确定度通常包括若干分量 一般由A类不确定度和B类不确定度构成 标准不确定度 以标准差表示的不确定度 A类不确定度一般由随机误差产生 用统计方法评定的分量 B类不确定度由系统误差产生 用其他方法评定的分量 表1 4农药残留分析数据不确定度分布表 农药残留分析中的系统误差可分为两大类 第一类系统误差不易察觉且在分析结束后无法校正如取样错误的标样分析部位不准确待分析目标化合物或代谢物与标准不匹配等 第二类指易于发现并尽可能避免的一些因素如样本制备等环节的损失基质和多组分对测定影响等这类误差可以通过添加回收试验和改变色谱条件等方法相应减少到较低程度 农药残留分析必须给出不确定度的情况 大批量样品的检验 重要的检验工作 依据有关标准开展的一般检验工作 农药残留分析不必给出不确定度的情况 1 5农药残留分析检测方法的选择 合同界定 双边协议 满足合同规定的检测方法要求执法性质满足标准的要求单残留方法适合于定量检测多残留方法 单类 多类 适合于定量监测研究性质可采用外标法检验性质宜采用内标法其他因素时间 成本和自身实验室的资源 1 6农药残留分析检测的目的 研究性质采用最先进的技术和方法开展工作 研究的成果可以转化为相应的标准 执法性质按照标准开展例行的检测 监测工作 解决食品交易或贸易争端对内 对外食品交易 贸易的需要 1 7农药残留分析的困惑 理论问题农药学农药环境毒理学农药生态毒理学 游离态组分测定问题建立在结合态残留物和轭合态残留物毒性低于母体化合物基础上评估的可靠性 技术极限问题智能化食品安全管家 机器人