食品檢測(cè)分析中儀器分析法的應(yīng)用

邊瑞雪 季金萱

當(dāng)前，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，為滿足人們個(gè)性化需求，各種新型的食品大量出現(xiàn)。為了保證食品安全，所有食品品類乃至所有批次的食品在生產(chǎn)后出廠前均需要進(jìn)行必須的檢驗(yàn)，檢驗(yàn)不合格的食品嚴(yán)禁流入市場(chǎng)，避免給消費(fèi)者帶來(lái)傷害。隨著需要檢測(cè)的食品總量的不斷增加，檢測(cè)人員數(shù)量已經(jīng)無(wú)法滿足需要，而且有時(shí)檢測(cè)人員會(huì)受技術(shù)水平不高、工作態(tài)度不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纫蛩氐挠绊?，?dǎo)致食品檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)偏差，在此背景下，儀器檢測(cè)的模式得到普及。本文首先分析了對(duì)食品進(jìn)行檢測(cè)的必要性，然后綜述了儀器分析法的儀器類型及優(yōu)勢(shì)，然后總結(jié)了三種儀器分析法及各自的優(yōu)缺點(diǎn)，最后提出了提升儀器分析法檢驗(yàn)效率的方法，以期為食品檢測(cè)行業(yè)提供參考。

一、對(duì)食品進(jìn)行檢測(cè)的必要性

食品是支撐人類生存的必需物質(zhì)，是人類社會(huì)活動(dòng)中最重要的消費(fèi)產(chǎn)品類型。對(duì)食品進(jìn)行檢測(cè)，最為重要的作用是確保所有進(jìn)入流通環(huán)節(jié)的食品均能夠達(dá)到國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及要求，以保障人民群眾的身體健康和生命安全。

在對(duì)食品進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，主要從以下三個(gè)方面展開(kāi)：首先是確保食品中不含有任何直接危害人體生命安全的物質(zhì)，比如金屬元素鎘、黃曲霉毒素等。之前曝光的“鎘大米”事件，就是因?yàn)榇竺字泻兄亟饘僭劓k，而鎘會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生毒性，嚴(yán)重的話還會(huì)危及生命安全，因此屬于食品中不應(yīng)含有的直接危害人體生命安全的物質(zhì)。類似的還有物質(zhì)還有黃曲霉毒素，媒體經(jīng)常報(bào)道，由于使用發(fā)霉的花生榨油，導(dǎo)致花生油中黃曲霉毒素超標(biāo)，而消費(fèi)者食用含有黃曲霉毒素的食用油后會(huì)對(duì)身體不利。

其次是確定對(duì)食品安全可能造成嚴(yán)重的負(fù)面影響的物質(zhì)。典型的包含熏醬以及腌制食品當(dāng)中普遍存在的亞硝酸鹽，以及各類食品中添加的食品添加劑等。腌菜是每個(gè)家庭都會(huì)備一些的食品，尤其是早上喝粥時(shí)，大家都喜歡吃一些腌咸菜。但由于市面上一些腌菜的手段和方法并不正確，這就會(huì)導(dǎo)致腌菜中的亞硝酸鹽含量超標(biāo)，人們?nèi)舸罅渴秤茫瑏喯跛猁}就很可能會(huì)與人體里的胺類物質(zhì)合成致癌性很強(qiáng)的“亞硝胺”，從而增加患癌幾率。因此，食品尤其是腌菜食品中的亞硝酸鹽含量也是食品檢測(cè)的重要內(nèi)容，亞硝酸鹽含量超標(biāo)的食品被認(rèn)為是不合格食品，嚴(yán)禁進(jìn)入市場(chǎng)流通。另外，食品添加劑也是一種對(duì)食品安全可能造成嚴(yán)重的負(fù)面影響的物質(zhì)，因此也屬于食品檢測(cè)的范疇。不可否認(rèn)，食品添加劑是我國(guó)食品工業(yè)的“功臣”，推動(dòng)了食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使得食品種類越來(lái)越豐富，滿足了人們的需求。但在現(xiàn)實(shí)生活中，有些食品生產(chǎn)企業(yè)利益至上，為了延長(zhǎng)食品保質(zhì)期、讓食品看起來(lái)更誘人，會(huì)過(guò)量添加食品添加劑，若我們長(zhǎng)期食用食品添加劑超標(biāo)的食品對(duì)身體是不利的。

最后是對(duì)食品中必須含有的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。食品是人們賴以生存的基礎(chǔ)，也是人們獲取營(yíng)養(yǎng)的主要渠道，因此食品中的營(yíng)養(yǎng)成分必須要明確，包括碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素等，只有這樣人們才能根據(jù)自身的需求選擇適合自己的食品。比如，糖尿病患者就需要選擇含糖量少或無(wú)糖的食品;肥胖人群就需要選擇脂肪含量少或零脂肪的食品。在檢測(cè)食品中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)，蛋白質(zhì)以及淀粉等含量較高的物質(zhì)檢測(cè)時(shí)相對(duì)較為簡(jiǎn)單，而糖類、氨基酸等總含量相對(duì)較少的物質(zhì)在檢測(cè)時(shí)則較為困難。

二、儀器分析法的儀器類型及優(yōu)勢(shì)

1.儀器分析法的儀器類型。儀器分析法在食品檢測(cè)方面屬于出現(xiàn)較晚的類型，不過(guò)其使用頻率在不斷提升。儀器分析法主要借助各種檢測(cè)儀器對(duì)食品進(jìn)行檢測(cè)，所用到的儀器主要包含以下三種：（1）對(duì)待檢測(cè)食品進(jìn)行必要分離和分解的儀器。很多待檢測(cè)的食品，需要對(duì)原始狀態(tài)進(jìn)行一定的處理后才能進(jìn)行下一步檢測(cè)，當(dāng)前已經(jīng)存在能夠?qū)κ称愤M(jìn)行初步處理，實(shí)現(xiàn)有效分離的儀器。（2）對(duì)食品進(jìn)行檢測(cè)前調(diào)整以及檢驗(yàn)的儀器。不同檢測(cè)模式中，食品樣本需要進(jìn)行不同的處理。如氣相的檢測(cè)方法樣本能夠保持原狀，用液相方法檢測(cè)時(shí)就需要將樣本調(diào)配為溶液，目前在食品樣本的形態(tài)調(diào)整以及檢測(cè)環(huán)節(jié)已經(jīng)能夠全部通過(guò)儀器完成。（3）對(duì)檢測(cè)獲得的表現(xiàn)或數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、得出結(jié)論的儀器。針對(duì)實(shí)驗(yàn)的表現(xiàn)進(jìn)行解讀，在食品檢驗(yàn)過(guò)程中屬于極為重要也極為困難的部分，現(xiàn)在可以在儀器的輔助下，對(duì)檢測(cè)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)解讀，省去了大量人力。

2.儀器分析法的優(yōu)勢(shì)。使用儀器代替人力進(jìn)行食品的檢測(cè)，其主要的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在以下三方面：在成本方面，雖然儀器的購(gòu)置需要消耗一定的成本，但使用儀器后就省去了大量的人力，同時(shí)儀器的使用周期較長(zhǎng)，因此單次使用的成本增加不明顯，在總的成本方面成本也更低。在社會(huì)需求滿足層面，儀器屬于大工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)物，能夠根據(jù)市場(chǎng)的需要快速實(shí)現(xiàn)大量生產(chǎn)，但若用人力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)則需要大量的專門(mén)人才，而這方面的人才又相對(duì)匱乏，無(wú)法滿足快速增長(zhǎng)的食品檢測(cè)的需求。在精準(zhǔn)度層面，儀器與人力相比，只要程序指令不出現(xiàn)問(wèn)題，檢測(cè)過(guò)程就很難出現(xiàn)問(wèn)題，另外儀器能夠進(jìn)行更為準(zhǔn)確的解讀和數(shù)據(jù)輸出，相對(duì)人力而言，使用儀器不僅失誤出現(xiàn)更少，單次解讀的精準(zhǔn)度也更高。

三、三種儀器分析法及各自的優(yōu)缺點(diǎn)

1.電解方法。通過(guò)儀器對(duì)被檢測(cè)食品支撐的溶液進(jìn)行電解處理的方法，在儀器檢測(cè)中屬于使用較早的類型之一，該方法檢測(cè)金屬性物質(zhì)時(shí)具備較高的靈敏度，因此能夠?qū)κ称分械慕饘傥镔|(zhì)等進(jìn)行有效的檢驗(yàn)。此外，電解方法在使用對(duì)象適當(dāng)?shù)那闆r下，對(duì)存量極小的物質(zhì)也能夠進(jìn)行有效的檢驗(yàn)。

不過(guò)，電解方法也有不足，首先電解方法并不適用于同時(shí)檢測(cè)多種物質(zhì)，同時(shí)對(duì)內(nèi)容物較為復(fù)雜的溶液進(jìn)行檢測(cè)時(shí)準(zhǔn)確性無(wú)法得到充分保障;其次電解方法只能對(duì)價(jià)位較低的金屬類型進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)重金屬的檢驗(yàn)較為困難。

總體而言，電解方法雖然較為簡(jiǎn)單，但使用的范圍較小。對(duì)物質(zhì)類型比較復(fù)雜的食品進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，如果采用電解方法，則應(yīng)當(dāng)提前對(duì)待檢測(cè)的樣本進(jìn)行必要的處理，減少樣本的物質(zhì)類別總量，以方便后續(xù)檢測(cè)的展開(kāi)。

2.光譜方法。光譜方法在食品檢驗(yàn)當(dāng)中屬于準(zhǔn)確率和檢測(cè)效率均較高的類型，主要利用食品中不同物質(zhì)在不同光作用下光譜表現(xiàn)的差異進(jìn)行存量以及定量檢測(cè)。

通過(guò)此種方法，能夠?qū)κ称分懈黝惒煌奈镔|(zhì)進(jìn)行有效的定量檢驗(yàn)，如對(duì)亞硝酸以及碳酸鹽類型的物質(zhì)都能夠進(jìn)行精準(zhǔn)的檢測(cè)。在檢測(cè)當(dāng)中，紫外線譜能夠?qū)κ称樊?dāng)中的金屬物質(zhì)包括重金屬類型的物質(zhì)進(jìn)行有效的檢測(cè)與定量，紅外光譜則能夠?qū)κ称返男迈r度以及營(yíng)養(yǎng)成分的含量等進(jìn)行檢驗(yàn)。

在利用光譜方法對(duì)食品進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，對(duì)樣本的純凈度要求較低，能夠?qū)Τ煞謽O為復(fù)雜的樣本同時(shí)進(jìn)行多種物質(zhì)的檢測(cè)。但需要注意的是，此種方法需要通過(guò)樣本對(duì)比的形式才能夠得到有效的結(jié)果，因此其檢測(cè)的準(zhǔn)確性受參照樣本的影響較大。

3.色譜方法。色譜方法是利用物質(zhì)在不同狀態(tài)下的互相作用效果進(jìn)行檢驗(yàn)的一種方法，包括氣相以及液相兩種。

氣相方法的原理是利用大部分物質(zhì)在一定條件下均能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w狀態(tài)的特征，創(chuàng)造待檢測(cè)物質(zhì)氣化的條件，促使樣本中的待檢測(cè)物質(zhì)脫離樣本從而檢測(cè)，另外通過(guò)對(duì)氣化總量的測(cè)定，能夠明確待檢測(cè)物質(zhì)在樣本中存在的總量。

液相方法是通過(guò)將樣本制作成溶液的形式，對(duì)樣本中的添加劑等物質(zhì)的總量進(jìn)行檢驗(yàn)的方法。在利用液相方法時(shí)，以儀器代替人工操作，能夠提升檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性與效率。

色譜方法屬于食品檢驗(yàn)中使用時(shí)間較長(zhǎng)且適用范圍較廣的類型，從一開(kāi)始的人工操作逐漸發(fā)展到儀器完成，其精準(zhǔn)度得到了很大幅度的提升。

四、提升儀器分析法檢驗(yàn)效率的方法

1.根據(jù)被檢測(cè)對(duì)象以及檢測(cè)環(huán)境選擇更為適當(dāng)?shù)募夹g(shù)類型。根據(jù)上文可知，不同類型的儀器及方法都存在優(yōu)缺點(diǎn)，因此在進(jìn)行檢測(cè)前，首先應(yīng)當(dāng)明確待檢測(cè)物質(zhì)的類型，并針對(duì)待檢測(cè)物質(zhì)以及樣本類型選擇更為匹配的技術(shù)類型。

如對(duì)食品原料以及對(duì)食品原料進(jìn)行簡(jiǎn)單加工的食品進(jìn)行金屬物質(zhì)檢的檢測(cè)時(shí)，可以采用電解方法，這種方法成本度、速度快，同時(shí)在金屬檢測(cè)方面成本較低;針對(duì)極為復(fù)雜的食品如糕點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，可以采用光譜或者色譜類型的方法，這些方法能夠?qū)^為復(fù)雜的對(duì)象進(jìn)行定量的準(zhǔn)確檢驗(yàn)。

另外，在使用儀器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)同樣也需要檢測(cè)人員的參與，同時(shí)還需要檢測(cè)人員具備更為豐富的經(jīng)驗(yàn)才能夠完成。這是因?yàn)椴煌膬x器及其操作方法在參數(shù)、要求等方面均存在一定的差異，只有依靠檢測(cè)人員對(duì)技術(shù)的了解，選擇合適的方法才能夠取得較好的檢測(cè)結(jié)果。

2.檢測(cè)過(guò)程中必須嚴(yán)格按照檢測(cè)的規(guī)范執(zhí)行。不同儀器及方法的檢測(cè)過(guò)程、操作要點(diǎn)均不同，只有嚴(yán)格按照檢測(cè)規(guī)范執(zhí)行，才能取得準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。比如，在使用電解技術(shù)制作用于檢測(cè)的樣本時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)樣本中無(wú)需檢測(cè)的物質(zhì)進(jìn)行有效排除，以防止復(fù)雜性過(guò)高的樣本對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成負(fù)面影響。在使用光譜技術(shù)的過(guò)程中，由于影響檢測(cè)結(jié)果的最為重要的因素在于對(duì)比樣本的品質(zhì)，因此在檢測(cè)過(guò)程中必須選擇更為有效的對(duì)比樣本，并防止對(duì)比樣本在檢測(cè)過(guò)程中被污染。

3.合理選擇及使用樣本。在檢測(cè)過(guò)程當(dāng)中，樣本選擇的重要性極高，樣本選擇的準(zhǔn)確性對(duì)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性能造成較大的影響。因此，在選擇樣本時(shí)，需要盡量選擇純凈度較高的類型，作為樣本使用的食品不能遭受任何類型的污染，需要保持其原始狀態(tài)。

另外，在檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)人員應(yīng)當(dāng)依照樣本處理的規(guī)定進(jìn)行操作，對(duì)樣本的形態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格控制，降低由于檢測(cè)人員技術(shù)水平不高而造成結(jié)果準(zhǔn)確性不足的問(wèn)題。另外，一旦樣本發(fā)生污染問(wèn)題，應(yīng)對(duì)被污染的樣本進(jìn)行及時(shí)更換，對(duì)可能被污染樣本影響的數(shù)據(jù)重新進(jìn)行驗(yàn)證檢測(cè)。當(dāng)驗(yàn)證檢測(cè)與初次檢測(cè)的數(shù)據(jù)結(jié)果相差較大時(shí)，應(yīng)當(dāng)改用另外的方法進(jìn)行再次驗(yàn)證。

總之，隨著人們對(duì)食品質(zhì)量的要求不斷升高，如何對(duì)食品的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行更為有效的檢驗(yàn)已經(jīng)成為行業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。由于食品的品類不斷增多，通過(guò)人力進(jìn)行食品檢測(cè)，已經(jīng)無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的檢測(cè)需求，這就需要采取儀器分析法，并從多方面提升儀器檢測(cè)的效率，以此來(lái)保障食品安全，促進(jìn)食品行業(yè)的健康、有序發(fā)展。