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2020-12-17
干货 | 水产品检测方法及标准物质现状分析
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水产品是海洋和淡水渔业生产的水产动植物产品及其加工产品的总称。由于水产品味道鲜美、易被人体消化吸收且富含人体必要的氨基酸,水产品占人们膳食的比重也越来越高。但是,随之而来的就是各种安全问题,如重金属超标、水产品饲养过程中添加抗生素和激素药物、加工过程添加违禁品等。为了加强水产品安全管理,我国出台相应政策和法规,规范水产品检验检测,筛选合格的产品供人们食用,为人民生命安全保驾护航。

 

1、水产品的主要污染物来源及危害

 

目前,我国水产品污染物来源大致为:重金属、抗生素药物、保鲜等添加剂、养殖用激素,以及水环境中污染物等。笔者查询了近10年中文期刊发表的水产品检测相关研究,其中重金属的比重最大,占据60%;其次是抗生素类药物的检测,占据20%;防腐保鲜等添加剂占据10%;水环境中污染物、激素的使用以及其他方向的比例分别为4%、2%和4%(如图1所示)

 

1不同来源的污染物及其所占的比重

1.1重金属

人们通常把相对密度大于4.5g/cm3的元素称为重金属元素,如:汞、铅、镍、镉、铜、锌等。当其超过一定量时,就会给生物带来危害,如致癌性和致畸形,也会对中枢神经系统、消化系统、呼吸系统以及各脏器造成伤害。水产品由于其特性,特别容易受到重金属污染,即生活环境含有的重金属以及所食用饲料中的重金属,会通过生物体本身的富集作用积累在体内,难以排除,且绝大多数半衰期在10年以上。过多的重金属会导致人生理功能及代谢功能的紊乱,诱发多种疾病,从而影响健康。

1.2抗生素药物

为降低水产品病死率,提高产量,养殖户往往在养殖过程中添加各种抗生素类药物,而过量使用则会对食用者产生不良影响。如磺胺类药物对细菌有显著的治疗作用但过量使用则会造成溶血性贫血症、粒细胞缺乏症和血小板减少症等;喹乙醇能加快动物生长及提高饲料转化率,但有明显的蓄积毒性;氟苯尼考等氯霉素类广谱抗生素能抑制细菌蛋白质的形成,但会导致再生障碍性贫血症,用药后还会出现厌食、腹泻等不良反应,直接影响人类健康

1.3保鲜等添加剂

一些商家为使水产品新鲜,在饲养中使用添加剂。例如聚磷酸盐,可以保持水分、改善口感和质地,但摄入过量,其降解产物磷酸盐会影响人体对钙的吸收,过多的磷更会导致心血管疾病。甲醛常被作为防腐剂用于水产品的保鲜和运输过程中,但其具有高毒、高残留以及致癌、致畸、致突变等副作用。还有使用斑蝥黄作为着色剂,使得喂养后的鱼类色泽更好,但是人体吸收斑蝥黄后会积累在视网膜上,从而造成视力减退等眼疾。

1.4激素类

为了提高水产品的产量,养殖户在养殖过程中添加激素类的药物。如己烯雌酚,是人工合成的二苯乙烯类雌激素,能够促进动物生长,具有潜在致癌性[9]。而甲基睾丸酮则是一种人工合成的雄性激素,水产养殖中使用可提高产量,但在水产动物体内代谢缓慢,其残留会对人体造成危害。

1.5水环境中污染物

由于水产品的质量容易受到环境的影响,常在水产品中检测到化工及农药有害物。例如石油中的苯并芘容易在鱼类、贝类以及其他海洋生物等体内蓄积,食用后将对人体产生较大的危害,这一污染主要来源于海洋石油泄漏。而敌敌畏作为有机磷农药杀虫剂,广泛应用于瓜果蔬菜中害虫的防治,但其残留物是我国环境污染物黑名单中的一种。

2、水产品中污染物的限量指标及检测方法

水产品中的污染物会对使用者造成一定的毒副作用,因此我国于2015年颁布了GB2733-2015《食品安全国家标准鲜、冻动物性水产品》,明确规定了水产品中需要检测的参数,包括感官要求、理化指标、污染物限量、贝类毒素限量、农药残留限量和兽药残留限量。由于部分污染物含量较低,检测方法的灵敏度和准确性尤为重要,这些物质的检测需要对应的检测方法,并且这些方法也在不断其检测灵敏度和准确性。

2.1重金属的限量指标及检测方法

根据NY5073-2006《无公害食品水产品中有毒有害物质限量》和GB2762-2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》要求,现有的重金属分析检测方法主要有原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、电感耦合等离子体发射法、电感耦合等离子体质谱法四大类。

检测方法优缺点对比

方法

优点

缺点

原子吸收光谱法

选择性强、灵敏度高、分析范围广、抗干扰能力强、精密度高

难以对非金属及难熔元素进行测定,受复杂基质干扰,重现性较差

原子荧光光谱法

很高的灵敏度,矫正曲线的线性范围宽,可达个数3—5个量级

存在荧光淬灭效应,散射光干扰等问题

电感耦合等离子体

原子发射光谱法

①干扰低、时间分布稳定、线性范围宽,可同时对多种元素进行定量、定性分析。

②灵敏度高,其相对灵敏度可迖10-9级。

③检测元素范围广,几乎可以测定所有紫外及可见光区的谱线,一次可以测定几十个元素

设备昂贵,操作费用高,不能直接固体进样,对有些元素优势并不明显

电感耦合等离子体

质谱法

分析速度快、灵敏度高;谱线简单,干扰小;线性范围可达8—9个数量级,可用于元素分析的同时还能进行同位素组成的快速测定

设备更加昂贵,且仪器配件更换频繁

 

2.2抗生素的限量指标及检测方法

对于抗生素的用量,我国有明确的检测要求。

例如磺胺类药物,我国农业部第235号公告规定所有动物性食品中的残留总量不得超过100μg/kg,其检测方法包括高效液相色谱法、液相色谱-串联质谱法、酶联免疫法等。现行国家标准中较为常用的方法是高效液相色谱-紫外检测法以及液相色谱-串联质谱法。由于喹乙醇、氯霉素等抗生素毒性大,因此,国内外都禁止用于家禽及水产养殖业,主要通过高效液相色谱、液相色谱串联质谱的方法检测。

2.3保鲜等添加剂的限量指标及检测方法

作为保水剂和品质改良剂的聚磷酸盐,联合国粮农组织和世界卫生组织则建议成人每天允许摄入量为(1.4—1.5)g(以P2O5计)。其测定方法主要有离子交换高效液相色谱钼酸盐柱后衍生法、薄层层析色谱法、高效毛细管电泳法等。斑蝥黄作为着色剂,欧盟规定最高含量为25mg/kg,而我国农业部规定,斑蝥黄被允许添加在家禽养殖饲料中,而不允许添加在水产饲料中。作为违禁品的甲醛的测定方法有化学发光法、分光光度法、气相色谱法、液相色谱法、电化学方法等。

2.4激素的限量指标及检测方法

用于提高水产品产量的雌激素、雄激素类药物也被列入食品动物禁用的兽药清单。农业部出台《水产品中己烯雌酚残留检测气相色谱—质谱法》标准对己烯雌酚进行检测。而检测水产品中甲基睾丸酮残留量的方法有则有高效液相色谱法和液质联用法。

此外,检测环境中的污染物苯并(a)芘可以用分光光度法、高效液相色谱-荧光检测器法、气相色谱法和气相色谱-质谱法;敌敌畏则可以通过气相色谱-火焰光度检测法检测

3、国内外水产品相关的标准物质概况

通常,食品安全检测中会规定污染物的最高检测限,因此,检测结果的准确性至关重要。标准物质是一种已经确定了具有一个或多个足够均匀的特性值的物质或材料。使用这些量值准确、具有溯源性的标准物质,可以改进分析测量方法、提高测量准确度、最大限度地保证测量结果的准确性、可靠性和有效性,此外,还可以为国际贸易、经济和社会发展等国家重大决策提供坚实的技术支持。

我国的有证标准物质可分为一级和二级。一级标准物质定值准确度高,主要用于评价标准方法、作为仲裁分析的标准,是量值传递的依据。二级标准物质主要特点是满足现场测量的需要,可作为工作标准直接使用。水产品中各物质的检测不同于单一的纯品物质检测,会存在基质效应,也就是说样品中除目标分析物以外的其他成分会对待测物测定值有影响。因此,为了消除或降低基质效应对待测物定值的影响,不同的水产品会有相应基质的标准物质。

我国水产品相关的标准物质共31个,其中一级标物11个,二级标物20个。成分分析的标准物质包含部分重金属的检测,与重金属检测一起占总标准物质的51.6%,环境类的占19.4%,农药类的占12.9%,抗生素类的占9.7%,表4罗列了部分标准物质。

国外对水产品的质量也尤为重视。以美国NIST为首的计量院研发的标准物质有:SRM1566b牡蛎组织;SRM1946苏必利尔湖鱼肉组织;SRM1947密歇根湖鱼肉组织等欧洲标准局(IRMM)研发的ERM-CE278k贻贝组织(元素);ERM-CE464金枪鱼(总含量和甲基汞含量);ERM-BB422鱼类肌肉(微量元素),以及日本计量院的JSAC0783鱼类认证标准物质(放射能分析用)等。

 

作者:陈鸿飞、朱文等 来源:南京市计量监督检测院
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