探討儀器分析法在食品檢測(cè)中的應(yīng)用

秦復(fù)霞（河南省糧油飼料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心　,鄭州　450002）

探討儀器分析法在食品檢測(cè)中的應(yīng)用

秦復(fù)霞
（河南省糧油飼料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心,鄭州450002）

摘要:現(xiàn)代儀器分析因其方便快捷準(zhǔn)確的特點(diǎn)近年來(lái)被廣泛應(yīng)用,在化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和檢驗(yàn)檢疫方面都扮演了重要的角色。本文主要概述了儀器分析方法的詳細(xì)的分類類別及其在食品安全檢驗(yàn)中具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:儀器分析；食品；檢測(cè)；應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在今日的食品檢測(cè)檢驗(yàn)方面逐步的出現(xiàn)了諸如氣相色譜儀、高效液相色譜儀、氨基酸自動(dòng)分析儀、原子吸收分光光度計(jì)以及可以用于掃描光譜紫外—可見(jiàn)分光光度計(jì)、熒光分光光度計(jì)等專用的儀器，食品檢測(cè)方面的科學(xué)性和專業(yè)性都有了很大的發(fā)展。同時(shí)配合著現(xiàn)在先進(jìn)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)可應(yīng)用使得儀器分析的數(shù)據(jù)可以快速準(zhǔn)確的提供給檢驗(yàn)者,多種技術(shù)的組合,使儀器分析法得到了廣泛的應(yīng)用,也讓食品檢驗(yàn)檢測(cè)這門學(xué)科步入到一個(gè)新的時(shí)期。

1　食品安全檢測(cè)的特點(diǎn)

1.1樣品基質(zhì)復(fù)雜

作為食品檢驗(yàn)檢測(cè)，具有樣品來(lái)源復(fù)雜，種類繁多的特點(diǎn)，檢測(cè)的對(duì)象包括了我們?nèi)粘Ｉ钪忻鎸?duì)的各種產(chǎn)品，諸如蔬菜、饅頭、水果、肉蛋禽類制品、水產(chǎn)品以及糖果糕點(diǎn)等，復(fù)雜的種類和各自不同的成分給檢驗(yàn)檢測(cè)工作帶來(lái)了很大的不方便，即使我們對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)先的處理，也并不能解決樣品基質(zhì)過(guò)于繁雜所帶來(lái)的困擾。

1.2檢測(cè)項(xiàng)目種類和檢測(cè)組分多

1.2.1農(nóng)藥殘留

受到生物多樣性、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模化、以及環(huán)境變化等諸多因素影響，農(nóng)產(chǎn)品病蟲害在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的成為一個(gè)造成減收的重要因素，為防控病蟲害對(duì)生產(chǎn)的干擾，提升產(chǎn)量?；兽r(nóng)藥等生產(chǎn)資料被大量使用，但我國(guó)目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)還缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此也造成了人們對(duì)農(nóng)藥化肥等使用缺乏有效的控制，往往超標(biāo)嚴(yán)重。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的農(nóng)藥數(shù)目就高達(dá)一千種之多，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行食品檢驗(yàn)時(shí)候經(jīng)常檢測(cè)到有機(jī)氯、有機(jī)磷、氨基甲酸脂以及擬除蟲菊脂類殘留物的超標(biāo)，僅含有此四種成分的常用農(nóng)藥數(shù)量也有百種之多。

1.2.2獸藥殘留

家禽以及動(dòng)物用藥后積累在畜禽體以及他們的產(chǎn)品（如雞蛋，牛奶，肉類等）內(nèi)殘留的藥物的成分或者是這種藥物的代謝相關(guān)物質(zhì)被我們稱為獸藥殘留。常見(jiàn)的主要是抗生素類藥物的殘留，其余的是諸如驅(qū)蟲類、促生長(zhǎng)類以及鎮(zhèn)靜劑和β-腎上腺素。根據(jù)歐盟指令96/23/EC（2000版）相關(guān)條例的規(guī)定，在這些家禽和動(dòng)物產(chǎn)品被人們使用前，需要對(duì)其進(jìn)行可能含有的上百個(gè)種類的獸藥殘留進(jìn)行檢測(cè)。

1.2.3重金屬污染

城鎮(zhèn)化的加劇以及工業(yè)的不斷發(fā)展，以及一些地方片面追求經(jīng)濟(jì)效益，忽視了對(duì)環(huán)境治理工作的重視，使得環(huán)境污染問(wèn)題變得越來(lái)越嚴(yán)重。超量排放的未經(jīng)治理達(dá)標(biāo)的廢水和廢氣里面往往含有大量重金屬成分，這些重金屬成分伴隨著地下水和地表水通過(guò)人類的生產(chǎn)活動(dòng)和經(jīng)營(yíng)生活逐漸進(jìn)入人食用的農(nóng)產(chǎn)品以及飲用水內(nèi)。重金屬成分穩(wěn)定不會(huì)分解，一旦污染了土壤，就會(huì)逐漸累積。過(guò)程是不可以逆轉(zhuǎn)的。蔬菜能夠從多方面來(lái)吸收有毒有害物質(zhì)。其可以通過(guò)根系從土壤、灌溉水中吸收有害物質(zhì)、重金屬富集，另外也可以通過(guò)葉片從空氣中吸收氣態(tài)或塵態(tài)的重金屬物質(zhì)，因此，蔬菜中經(jīng)常會(huì)受到重金屬的污染，不但危及農(nóng)業(yè)安全，而且還影響著人們對(duì)食品的擔(dān)心，新時(shí)代下對(duì)食品安全的關(guān)注。因此，重金屬污染是造成蔬菜污染的重要元兇，讓蔬菜的質(zhì)量大打折扣，并且，重金屬污染沒(méi)有專業(yè)儀器難以檢測(cè)的到，短期內(nèi)也不會(huì)有病癥的出現(xiàn)，但長(zhǎng)期以往在人類體內(nèi)日積月累，經(jīng)過(guò)逐級(jí)生物富集對(duì)人體健康產(chǎn)生危害。

1.3檢測(cè)組分含量低

對(duì)食品樣品的檢測(cè)目標(biāo)物濃度一般的分級(jí)為ppb(μg)級(jí)，ppn(ng)級(jí)甚至是ppt(pg)級(jí)，在食物中含量普遍數(shù)值不是很高。進(jìn)行目標(biāo)物檢測(cè)時(shí)，對(duì)設(shè)備的準(zhǔn)確度要求較高。

2　儀器分析

實(shí)驗(yàn)室常用分析儀器種類非常多，這些儀器工作原理也各有不同之處，基于他們各自的原理和實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用大致分為電化學(xué)分析儀器，光學(xué)儀器，射線分析儀器以及離子色譜分析儀器和熱分析儀器等幾大類，下文也將對(duì)其原理進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

2.1電化學(xué)分析法

電化學(xué)分析法是廣泛應(yīng)用在食品的生產(chǎn)以及檢驗(yàn)檢測(cè)方面重要的研究工具。但因?yàn)槠溲芯侩姌O的類型仍然局限于一些低價(jià)離子（主要是陽(yáng)離子），決定其目前在應(yīng)用方面還有一定的局限性；除此之外，受實(shí)驗(yàn)條件不同的原因影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的電極電位重現(xiàn)值也有所偏差，測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)曲線穩(wěn)定度不如光度法分析結(jié)果穩(wěn)定性好。在這些因素的影響下，許多制作的離子電極，實(shí)際應(yīng)用沒(méi)能充分發(fā)揮出作用。但涉及極譜分析技術(shù)目前已經(jīng)趨向成熟，諸如極譜法中常使用的陽(yáng)極溶出法和極譜催化波等方法，在很大程度上提升了極譜法檢測(cè)的精準(zhǔn)度。

在運(yùn)用單掃描極譜法測(cè)定食物和水的樣本中氰化物含量時(shí)候，極譜波波峰產(chǎn)生明顯，試驗(yàn)檢測(cè)效果顯著。除此之外電勢(shì)溶出法也非常適合對(duì)于微量金屬元素和混合金屬元素的分析，可以很容易地測(cè)定醬油或者醋等中砷的含量，且不用經(jīng)過(guò)事先的消化和預(yù)處理。同時(shí)，表面活性物質(zhì)的注入，對(duì)整個(gè)分析數(shù)據(jù)能力的靈敏性、選擇性和重現(xiàn)性，甚至是提高極譜波波形和消除干擾等等都能產(chǎn)生幫助。

2.2光學(xué)分析法

光學(xué)分析方法是基于物質(zhì)發(fā)射以及吸收電磁輻射和電磁輻射與物質(zhì)相互作用的原理得出的檢驗(yàn)方法，大方向可分為非光譜分析和光譜分析。其中分光光度法是目前被廣泛應(yīng)用于食品檢驗(yàn)檢測(cè)領(lǐng)域的分析方法，具體有可見(jiàn)光、紫外線、原子吸收等分光光度技術(shù)。

2.2.1紫外－可見(jiàn)分光光度法

物質(zhì)吸收波長(zhǎng)范圍在200－760nm區(qū)間的電磁輻射可以產(chǎn)生分子吸收光譜稱為該物質(zhì)的紫外—可見(jiàn)吸收光譜，食品檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)中利用紫外—可見(jiàn)吸收光譜進(jìn)行物質(zhì)的定性、定量分析的方法稱為紫外—可見(jiàn)分光光度法。這種方法被廣泛應(yīng)用于對(duì)食品中亞硝酸鹽、硼酸、磷酸鹽、吊白塊等物質(zhì)的檢測(cè)中。

2.2.2原子吸收分光光度法

原子吸收分光光度法在實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用中被用在對(duì)原子狀態(tài)的金屬元素和一些非金屬元素的測(cè)定，因?yàn)闇y(cè)試樣本內(nèi)的元素在通過(guò)測(cè)試用霧化原子蒸氣特征譜線時(shí)，蒸氣內(nèi)待測(cè)元素的基態(tài)原子一些被吸收，通過(guò)確定輻射的光強(qiáng)度減弱的程度，可以得到以確定在實(shí)驗(yàn)中元素的含量。這種實(shí)驗(yàn)手段占據(jù)食品檢測(cè)領(lǐng)域的重要地位，在對(duì)被測(cè)物判斷是否含有重金屬含量時(shí)候經(jīng)常被用到。

2.2.3紅外光譜分析法

紅外光譜分析技術(shù)字1970年左右開(kāi)始被使用，應(yīng)用中簡(jiǎn)化了對(duì)檢測(cè)物的稱重、定容和提取分離這些程序，當(dāng)適當(dāng)定量建立，即可同一時(shí)間測(cè)定樣品中不同的組成。被廣泛應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品中對(duì)防腐劑、保鮮劑以及農(nóng)產(chǎn)品中水分和蛋白質(zhì)等的分析，是目前業(yè)界常用的對(duì)農(nóng)產(chǎn)品蛋白質(zhì)和脂肪含量檢測(cè)的方式。

2.2.4熒光分光光度法

熒光分光光度法的原理是因?yàn)槭艿蕉滩ü饽茏饔煤蟮奈镔|(zhì)可以發(fā)射一個(gè)較長(zhǎng)的長(zhǎng)波，利用這一特征光譜的性質(zhì)研究出來(lái)定量物質(zhì)的方法。此方法具有快速、便捷、精確程度高的特點(diǎn)，并且線形范圍寬，檢出限低。

2.3色譜分析

從柱層析、紙層析、薄板層析進(jìn)一步延伸得出的色譜法廣泛用于分離混合物和鑒定化合物，究其原理是因?yàn)榛旌衔飪?nèi)各物質(zhì)的許多物理特性都各具特點(diǎn)，不同組分相對(duì)運(yùn)動(dòng)，各自對(duì)對(duì)方組分不同大小的作用力促使了互相分離。這種方式對(duì)測(cè)定化合物內(nèi)不同物質(zhì)的類別，含量多少都能快速得出數(shù)據(jù)，近年來(lái)在實(shí)驗(yàn)室也經(jīng)常被應(yīng)用。不斷涌現(xiàn)的氣相色譜、液相色譜、凝膠色譜、離子色譜又進(jìn)一步擴(kuò)大了色譜分析方法在食品檢測(cè)中的應(yīng)用。配合其他儀器分析方法更進(jìn)一步擴(kuò)展了應(yīng)用范圍。

3　　結(jié)束語(yǔ)

以我國(guó)目前的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，未來(lái)在食品安全方面將會(huì)建立更嚴(yán)格規(guī)范的相關(guān)政策體系。以確保食品安全測(cè)試會(huì)隨著時(shí)代的進(jìn)步做出相應(yīng)的進(jìn)步，確保在食品相關(guān)的安全事故中對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題做有效處理，提供優(yōu)質(zhì)高效的技術(shù)支持測(cè)試工作。另一方面，科技的進(jìn)步，也不斷促進(jìn)食品檢測(cè)技術(shù)像更方便，更快捷的方向發(fā)展。相信隨著食品科學(xué)和分析儀器的不斷發(fā)展，未來(lái)的儀器分析法將會(huì)產(chǎn)生更多的新的技術(shù)、新的內(nèi)容助力食品安全檢測(cè)。

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