食品檢測(cè)前處理技術(shù)

蔡靈利，許晶冰

（重慶市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)研究院，重慶 401121）

食品檢測(cè)前處理技術(shù)

蔡靈利，許晶冰

（重慶市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)研究院，重慶 401121）

保障食品安全的基本手段是食品安全檢測(cè)。目前，食品分析的前處理技術(shù)和分析檢測(cè)技術(shù)是兩大關(guān)鍵的問(wèn)題。然而，檢測(cè)樣品的前處理是檢測(cè)中耗時(shí)最長(zhǎng)，最易造成誤差的步驟。因此，研究和發(fā)展并提高樣品前處理技術(shù)是保證樣品檢測(cè)效率和準(zhǔn)確度的有效手段。文章主要介紹近年來(lái)各種食品檢驗(yàn)檢測(cè)前處理技術(shù)。

食品 檢驗(yàn)檢測(cè) 前處理技術(shù)

食品安全是廣大人民對(duì)食品的最基本要求。在新《食品安全法》中，食品安全定義為食品無(wú)毒、無(wú)害，符合應(yīng)當(dāng)有的營(yíng)養(yǎng)要求，對(duì)人體健康不造成任何急性、亞急性或者慢性危害。當(dāng)前，我國(guó)食品中殘留的超出限值的食品添加劑、非法添加物及污染物等問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，盡管這些有害物質(zhì)殘留的水平較低，發(fā)生急性中毒的可能性較小，但是長(zhǎng)期低水平的接觸各種小劑量的毒性物質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生累積效應(yīng)，對(duì)人們的身體健康造成極大的傷害。所以，快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)食品中的污染物、農(nóng)藥殘留、非法添加劑、生物毒素等各種有毒、有害物質(zhì)，成為了食品檢驗(yàn)工作的重點(diǎn)。

1 食品中有毒有害物質(zhì)分類

1.1 農(nóng)藥類

農(nóng)藥類根據(jù)防治對(duì)象可分為殺蟲(chóng)劑、殺菌劑、殺螨劑、殺線蟲(chóng)劑、殺鼠劑、除草劑、脫葉劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等。根據(jù)加工劑型可分為可濕性粉劑、可溶性粉劑、乳劑、乳油、濃乳劑、乳膏、糊劑、膠體劑、熏煙劑、熏蒸劑、煙霧劑、油劑、顆粒劑、微粒劑等。按照化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為有機(jī)氯類、有機(jī)磷類、氨基甲酸酯類，這3種農(nóng)藥約占全部農(nóng)藥的95%。目前，食品農(nóng)藥殘留主要來(lái)源于施藥直接污染，從污染環(huán)境吸收，通過(guò)食物鏈污染，食品生產(chǎn)銷售過(guò)程污染等。

1.2 獸藥類

獸藥類可分為抗菌素、抗寄生蟲(chóng)劑、促生長(zhǎng)劑及人工合成菌（疫）苗。目前，獸藥殘留主要成因有防疫體系不完善，惡意使用違禁藥品，不按規(guī)定使用藥物添加劑等。

1.3 非法食品添加劑

非法食品添加劑主要包括工業(yè)用甲醛、吊白塊（漂白劑）等。為進(jìn)一步打擊在食品中違法添加非食用物質(zhì)等行為，保障消費(fèi)者健康，全國(guó)打擊違法添加非食用物質(zhì)和濫用食品添加劑專項(xiàng)整治領(lǐng)導(dǎo)小組自2008年以來(lái)，陸續(xù)發(fā)布了5批《食品中可能違法添加的非食用物質(zhì)和易濫用的食品添加劑名單》，共計(jì)150余種。

1.4 毒素、化學(xué)污染物

食品中，可能含有的毒素、化學(xué)污染物主要包括多環(huán)芳烴、二惡英、黃曲霉毒素、亞麻仁苦苷、亞硝酸鹽、重金屬等。

2 檢測(cè)食品中，有毒有害物質(zhì)殘留的前處理技術(shù)

樣品的前處理是對(duì)樣品進(jìn)行后續(xù)檢測(cè)前先期的預(yù)處理，用以針對(duì)性提高樣品待檢項(xiàng)目指標(biāo)的檢測(cè)準(zhǔn)確度，或者使樣品待檢物質(zhì)達(dá)到檢測(cè)方法要求的狀態(tài)。因此，在前處理技術(shù)選擇前，應(yīng)根據(jù)被測(cè)物的物理化學(xué)性質(zhì)、濃度范圍及所需檢測(cè)低限、樣品基質(zhì)的物理和化學(xué)形式、樣品數(shù)量等多方面因素考慮。

2.1 固相萃取（SPE）

固相萃取法是利用選擇性吸附和選擇性洗脫的原理，將液體樣品中的目標(biāo)物從樣品中分離出來(lái)，排除其他化合物的干擾，從而達(dá)到分離和富集的作用。這種方法從液固萃取和柱色譜的基礎(chǔ)上發(fā)展演變而來(lái)，是對(duì)傳統(tǒng)的萃取技術(shù)和柱層析技術(shù)的改進(jìn)與優(yōu)化。傳統(tǒng)的液-液萃取技術(shù)需要消耗大量有機(jī)溶劑，且回收率較低。傳統(tǒng)的柱層析法步驟繁瑣，且重復(fù)性較差。通過(guò)使用（SPE）小柱處理樣品技術(shù)，能大大節(jié)約人力、物力及時(shí)間，減少有機(jī)溶劑的使用，也更加環(huán)保健康。目前，（SPE）已經(jīng)成為食品分析中常規(guī)的樣品前處理技術(shù)，廣泛使用于農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、添加劑、生物毒素及其他有機(jī)污染物的分析檢驗(yàn)中。

目前，（SPE）小柱處理樣品技術(shù)主要存在回收率偏低的問(wèn)題，分析原因，一方面是由于樣品中的其他成分干擾了小柱對(duì)目標(biāo)物的吸附作用；另一方面則是小柱的吸附能力容易飽和、過(guò)載，從而使測(cè)定結(jié)果及回收率偏低。

經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展，在現(xiàn)有的SPE技術(shù)上，又出現(xiàn)了固相微萃?。⊿PME）和分子印跡固相萃取（MISPE）技術(shù)。SPME技術(shù)是20世紀(jì)80年代末研發(fā)的樣品預(yù)處理方法。該技術(shù)集樣品萃取、濃縮和解吸附為一體，通過(guò)熔融石英纖維表面涂層對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行吸附。目前，在食品、香料、環(huán)境等分析中被廣泛應(yīng)用。但是，此技術(shù)的纖維萃取針頭壽命較短，雜質(zhì)吸附在纖維上清除難度大，影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。MISPE技術(shù)則是利用高分子合成手段制成的、有選擇吸附待測(cè)物功能的高分子材料，又稱“塑料抗體”。這種技術(shù)具有對(duì)目標(biāo)物能選擇性吸附、能耐高溫高壓、耐有機(jī)溶劑和重復(fù)使用次數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)，主要用于農(nóng)藥殘留和獸藥殘留分離，也可用于有害添加物質(zhì)及真菌毒素的分離。

2.2 基質(zhì)固相分散萃取（MSPDE）

1989年，Steven Barker 首次提出基質(zhì)固相分散萃取技術(shù)，其原理是將樣品及吸附材料一起研磨成半干狀態(tài)的混合物，然后置入柱中壓實(shí)，通過(guò)用溶劑淋洗，把各種待測(cè)物洗脫下來(lái)，并對(duì)洗脫下來(lái)的溶劑進(jìn)行收集、濃縮或進(jìn)一步的凈化，再進(jìn)行儀器分析。

基質(zhì)固相分散萃取的優(yōu)點(diǎn)，免于進(jìn)行組織勻漿、沉淀、離心、pH調(diào)節(jié)及樣品轉(zhuǎn)移等操作步驟。但是，其自動(dòng)化的程度不高，取樣較少，進(jìn)行痕量的組分分析時(shí)，往往達(dá)不到檢測(cè)靈敏度要求。另外，備選的吸附劑種類有限。目前，主要應(yīng)用于食品殘留農(nóng)藥及獸藥中的固體、半固體、液體等多種基質(zhì)檢測(cè)。

2.3 分子印跡技術(shù)（MIP）

1949年，Dickey首先提出了“分子印跡”的概念。分子印跡技術(shù)原理是在印跡分子和目標(biāo)分子周圍形成高度交聯(lián)的剛性高分子，在聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，除去印跡分子和目標(biāo)分子后，留下與印跡分子和目標(biāo)分子空間結(jié)構(gòu)、尺寸大小及結(jié)合位點(diǎn)互補(bǔ)的立體孔穴。因此，對(duì)印跡分子和目標(biāo)分子有高度的選擇性能和識(shí)別性能。

MIP技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于能抗惡劣環(huán)境、選擇性高、穩(wěn)定性好、制備簡(jiǎn)單和機(jī)械強(qiáng)度高，可選擇識(shí)別并富集復(fù)雜樣品中的目標(biāo)化合物。目前，該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于固相萃取、固相微萃取等樣品的前處理技術(shù)上。

2.4 加速溶劑萃?。ˋSE）

加速溶劑萃取法是指在較高的溫度（100～200℃）和較大的壓力（1000～3 000 psi）下，用有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取的自動(dòng)化方法。在高溫和高壓環(huán)境下，分子間的作用力會(huì)增加。因此，不盡提高了對(duì)目標(biāo)物的吸附能力，而且也加快了吸附的速度，因而比傳統(tǒng)萃取方法更加快捷、簡(jiǎn)便。ASE主要應(yīng)用于處理固體和半固體樣品，可以萃取水果、蔬菜、谷類、茶葉、肉類等食物中的有毒物質(zhì)，萃取的目標(biāo)化合物包括有農(nóng)藥、獸藥、生物毒素以及添加劑等。但是，儀器成本較高，不適用于熱敏化合物。同時(shí)，對(duì)操作人員的要求也比較高。

2.5 微波輔助萃?。∕AE）

微波輔助萃取是用微波加熱和樣品接觸的溶劑，把目標(biāo)化合物從樣品的基體中分離出來(lái)，進(jìn)入溶劑中，進(jìn)行檢驗(yàn)分析，是在傳統(tǒng)萃取工藝技術(shù)中，強(qiáng)化傳熱、傳質(zhì)的一個(gè)過(guò)程。由于微波的作用，整體的溫度升高，壓力增大。同時(shí)，由于微波使內(nèi)部均勻加熱，進(jìn)一步提高了萃取效率。對(duì)比傳統(tǒng)萃取方法，微波輔助萃取具有高提取效率、提取物純度高、節(jié)省溶劑等優(yōu)點(diǎn)，適宜于處理大批量的樣品。此方法在分光光度法測(cè)定、農(nóng)藥殘留分析、環(huán)境分析、中藥有效成分提取及食品工業(yè)研究中，應(yīng)用十分廣泛。

3 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，食品安全問(wèn)題一直是人們關(guān)注的重點(diǎn)，特別是食品安全事件頻發(fā)，國(guó)外諸如瘋牛病、二惡英、轉(zhuǎn)基因食品事件及國(guó)內(nèi)蘇丹紅、孔雀石綠、啤酒甲醛等事件，造成的負(fù)面影響不斷升級(jí)。人們對(duì)于食品安全檢測(cè)的關(guān)注度越來(lái)越高。因此，解析食品安全檢測(cè)中所運(yùn)用到的科學(xué)技術(shù)，并加以完善，不斷提高食品安全檢測(cè)的效率，進(jìn)一步保證人民的食品安全，成為食品檢測(cè)從業(yè)者的職責(zé)所在。

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