食品中化學(xué)污染物檢測(cè)中儀器分析法的應(yīng)用研究

儀器分析法是一系列化學(xué)污染物檢測(cè)方法的統(tǒng)稱，如色譜分析法、電化學(xué)分析法、光譜分析法等都屬于儀器分析法，這些分析方法在食品化學(xué)污染物檢測(cè)中均可使用，能夠?qū)z測(cè)范圍內(nèi)的化學(xué)污染物進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)定其中含量、成本等，再對(duì)照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可知是否存在污染物超標(biāo)的情況，若存在則說明食品安全不合格。這一條件下，為了準(zhǔn)確對(duì)食品化學(xué)污染物進(jìn)行檢測(cè)，就有必要了解各類儀器分析法的原理、應(yīng)用表現(xiàn)，對(duì)此進(jìn)行研究具有一定現(xiàn)實(shí)意義。

各儀器分析法原理

下文主要以色譜分析法、電化學(xué)分析法、光譜分析法為例，對(duì)三種儀器分析法的檢測(cè)原理進(jìn)行分析。

色譜分析法檢測(cè)原理

色譜分析法是一種物理或物理化學(xué)分離分析法，檢測(cè)原理為：利用固定相、流動(dòng)相與檢測(cè)物混合，使檢測(cè)物中各化學(xué)組分在固定相、流動(dòng)相中出現(xiàn)溶解、解析、吸附、脫附等物理性動(dòng)作，這時(shí)根據(jù)檢測(cè)物各化學(xué)組分分離，通過直觀觀測(cè)可知各組分含量。這里值得注意的是，該分析法之所以被稱為色譜分析法，是因?yàn)槠涔潭ㄏ?、流?dòng)相具有顯色功能，在物理性動(dòng)作下不同化學(xué)組分與固定相、流動(dòng)相接觸后會(huì)出現(xiàn)不同的顏色，顏色濃度越高代表對(duì)應(yīng)化學(xué)組分含量越高，因此使用這種方法需掌握各化學(xué)組分的顯色效應(yīng)，否則無法進(jìn)行觀測(cè)。

電化學(xué)分析法檢測(cè)原理。電化學(xué)分析法是一種利用特殊溶液檢驗(yàn)物質(zhì)電化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)的一種檢測(cè)方法，應(yīng)用中需要根據(jù)檢測(cè)要求配置溶液化學(xué)電池，溶液中的電阻、電導(dǎo)、電位、電流、電量、電流-電壓曲線等電參數(shù)要符合檢測(cè)要求，隨后將檢測(cè)物與溶液接觸，在檢測(cè)物電化學(xué)性質(zhì)基礎(chǔ)上觀察檢測(cè)物與溶液之間的翻譯，測(cè)定反應(yīng)后的參數(shù)，由此可以對(duì)檢測(cè)物定性、定量測(cè)定，這即是電化學(xué)分析法原理。值得注意的是，電化學(xué)檢測(cè)法的操作相對(duì)復(fù)雜，因此檢測(cè)效率比較慢，但它的檢測(cè)準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性非常高，因此在其他方法無法準(zhǔn)確測(cè)定的情況下，建議使用電化學(xué)分析法來進(jìn)行檢測(cè)。此外，電化學(xué)分析法在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)于液體食品金屬物質(zhì)具有良好的性能表現(xiàn)，這是其他方法難以比擬的。

光譜分析法檢測(cè)原理

光譜分析法是一種以分子、原子光譜為基礎(chǔ)的檢測(cè)方法，主要利用物質(zhì)在不同波長(zhǎng)光環(huán)境下的吸收或發(fā)射強(qiáng)度為準(zhǔn)，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性、定量測(cè)定，這即是光譜分析法的原理。光譜分析法的應(yīng)用一般分為三個(gè)過程，分別為提供能量、能量與物質(zhì)相互作用、物質(zhì)發(fā)出被檢測(cè)信號(hào)，其中物質(zhì)發(fā)出的被檢測(cè)信號(hào)就代表了物質(zhì)吸光或發(fā)射光的強(qiáng)度，由此通過觀察可以進(jìn)行測(cè)定。光譜分析法的檢測(cè)效率較其他方法稍顯弱勢(shì)，但在檢測(cè)穩(wěn)定性上名列前茅，這是其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

各儀器分析法在食品化學(xué)污染物檢測(cè)中的應(yīng)用表現(xiàn)

色譜分析法應(yīng)用

食品在檢測(cè)分析領(lǐng)域中被定義為混合物，而作為混合物其中各類物質(zhì)之間是存在物理或物理化學(xué)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的，在這層關(guān)系下就可以采用色譜分析法來進(jìn)行食品化學(xué)污染物檢測(cè)。在檢測(cè)中，因?yàn)椴煌称返男螒B(tài)、組分存在差異，所以色譜分析法的應(yīng)用方式也要有所調(diào)整，由此就產(chǎn)生了多種色譜分析法，如氣相色譜法、離子色譜法、高效液相色譜法，下文將對(duì)三種色譜分析法的應(yīng)用表現(xiàn)進(jìn)行分析。

氣相色譜法的應(yīng)用表現(xiàn)：在食品化學(xué)污染物檢測(cè)中，氣相色譜法主要可以對(duì)有機(jī)硫化物、氯化物等一切能夠被氣化的有機(jī)物進(jìn)行檢測(cè)（直接氣化或間接氣化均可），而此類物質(zhì)就屬于化學(xué)污染物，在食品中非常常見。利用氣相色譜法對(duì)食品中的此類物質(zhì)檢測(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)物質(zhì)快速分離，測(cè)得各類物質(zhì)的含量、種類，確認(rèn)食品生化指標(biāo)。因此在應(yīng)用表現(xiàn)上，氣相色譜法檢測(cè)優(yōu)勢(shì)在于檢測(cè)效率快、操作便捷，但準(zhǔn)確性上相對(duì)較低。

離子色譜法：離子色譜法是一種利用離子交換原理來實(shí)現(xiàn)檢測(cè)目的的色譜分析法形式之一，在食品化學(xué)污染物檢測(cè)中，主要通過單柱色譜對(duì)食品內(nèi)共存陰離子、陽離子進(jìn)行連續(xù)分離，確保檢測(cè)精度，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果可知食品中的化學(xué)污染物種類與含量。在應(yīng)用表現(xiàn)上，離子色譜法的檢測(cè)范圍非常廣泛，精度也得到保障，但操作比較繁瑣，即在陽離子分析時(shí)，每分析若干組就要填充低容量陽離子交換樹脂，并用鹽酸溶液進(jìn)行淋洗。

高效液相色譜法：高效液相色譜法在原理上與氣相色譜法類似，但區(qū)別在于高效液相色譜法中所使用的“相”為液相，因此該方法可以被定義為一種液相色譜分析法。該方法在食品化學(xué)污染物檢測(cè)中的效率非常突出，超過氣象色譜法，且較于普通液相色譜法（普通液相色譜法現(xiàn)已很少使用）更加突出，因此具有較高的應(yīng)用價(jià)值。目前，高效液相色譜法被廣泛應(yīng)用于食品添加劑檢測(cè)中，可有效測(cè)定其中化學(xué)污染物質(zhì)。

電化學(xué)分析法應(yīng)用

電化學(xué)分析法在食品化學(xué)污染物檢測(cè)中的應(yīng)用最為廣泛，原因在于其較高的準(zhǔn)確性，能夠使食品安全檢測(cè)結(jié)果更加可靠。應(yīng)用中借助電池化學(xué)溶液與食品物質(zhì)的電參數(shù)反應(yīng)，能夠得到一個(gè)極譜波峰，極譜波峰代表了物體中某個(gè)化學(xué)污染物的含量，由此完成檢測(cè)，如針對(duì)常見家用食品醬油，通過電化學(xué)分析法電化學(xué)反應(yīng)參數(shù)下的極譜波峰可知醬油中的砷含量，結(jié)果非?？煽?。但值得注意的是，電化學(xué)法面對(duì)種類繁多的食品化學(xué)污染物，其除了存在操作繁瑣的劣勢(shì)以外，還有一定的局限性，即電化學(xué)法的檢測(cè)范圍僅限于低價(jià)離子，如果化學(xué)污染物不屬于低價(jià)離子，則無法使用電化學(xué)法來進(jìn)行檢測(cè)。

光譜分析法應(yīng)用

在食品化學(xué)污染物檢測(cè)中，光譜分析法主要用于吸光度、發(fā)射光強(qiáng)度波長(zhǎng)在200至760nm的物質(zhì)檢測(cè)，如亞硝酸鹽、硼酸等都處于光譜分析法的檢測(cè)范圍內(nèi)，檢測(cè)效果較用常規(guī)雙波長(zhǎng)法更加穩(wěn)定，且準(zhǔn)確性上也有一定保障，說明光譜儀分析法具有較高的應(yīng)用價(jià)值。另外光譜分析法也分為多個(gè)種類，當(dāng)前比較常見的有熒光分析法、原子吸收分光光度法，下文將對(duì)兩種光譜分析法應(yīng)用表現(xiàn)進(jìn)行分析。

熒光分析法：熒光分析法在食品化學(xué)污染物檢測(cè)時(shí)，靈敏度高、便捷性好，且能做到無痕檢測(cè)，同時(shí)檢出限范圍廣闊，因此被廣泛應(yīng)用于寬型線性化學(xué)污染物檢測(cè)中，尤其針對(duì)食品鉛含量、硒元素等有突出的檢測(cè)效果，穩(wěn)定性表現(xiàn)良好。例如針對(duì)硒元素，通過熒光分析法檢測(cè)結(jié)果可知，元素變異系數(shù)為0.60%左右、回收率均值可達(dá)98%。

原子吸收分光光度法：原子吸收分光光度法在食品化學(xué)污染物檢測(cè)中，具有檢測(cè)范圍廣的特征，對(duì)常見的氯化物、氫化物等都有良好的檢測(cè)效果，可以準(zhǔn)確判斷出污染物含量。值得注意的是，原子吸收分光光度法廣泛的檢測(cè)范圍使得其能夠?qū)κ称穬?nèi)絕大部分物質(zhì)含量進(jìn)行檢測(cè)，這種表現(xiàn)使得該檢測(cè)方法被廣泛應(yīng)用于藥用食品、保健食品檢測(cè)中，能夠?qū)ζ渲懈黝愇镔|(zhì)（無論是有害物質(zhì)還是無害物質(zhì)）進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果可知物質(zhì)是否存在含量超標(biāo)的現(xiàn)象。

綜上，本文對(duì)食品中化學(xué)污染物檢測(cè)中儀器分析法的應(yīng)用進(jìn)行了研究，介紹了三種儀器分析法，并對(duì)它們的原理、應(yīng)用表現(xiàn)進(jìn)行了分析。通過分析可知，三種儀器分析法在食品化學(xué)污染物檢測(cè)中表現(xiàn)各異，各有各的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)，因此在使用中應(yīng)當(dāng)根據(jù)優(yōu)劣表現(xiàn)來進(jìn)行選擇，在選擇正確的情況下，各儀器分析法可起到保障食品食用安全的作用。

作者簡(jiǎn)介：王麗影，女，湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)，碩士研究生，職稱：化學(xué)分析中級(jí)，研究方向：食品安全檢測(cè)。