食品安全檢測(cè)中化學(xué)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用分析

◎殷冀煜

（青島市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，山東 青島 266000）

如今，食品安全正受到食品供應(yīng)鏈全球?qū)用娴奶魬?zhàn)，需要減少食物浪費(fèi)，有效利用自然資源。食品安全涉及保障食品供應(yīng)鏈不受有害微生物和化學(xué)制劑的引入、生長(zhǎng)或生存的影響。但在當(dāng)前更廣闊的國(guó)際范圍內(nèi)，關(guān)于全球重要貿(mào)易商品之一的食品，各國(guó)在組織程度、基礎(chǔ)設(shè)施、管理規(guī)定方面存在很大差異，食品問題（食品質(zhì)量、食品保存、食品安全）不再是一國(guó)問題，而是需要在全球范圍內(nèi)解決的問題。為了提供更多的食物和營(yíng)養(yǎng)資源，各國(guó)越來越重視可持續(xù)的食物生產(chǎn)[1]。這最大限度地提高了公共健康收益和環(huán)境效益，但確保食品供應(yīng)鏈的食品安全是一個(gè)持續(xù)的挑戰(zhàn)，需要各行各業(yè)保持關(guān)注。

1 食品安全相關(guān)介紹

食品安全（或食品衛(wèi)生）是預(yù)防食源性疾病,處理、準(zhǔn)備和儲(chǔ)存食物的方式。發(fā)生兩起或更多因攝入某種常見食物而導(dǎo)致的類似疾病，被稱為食源性疾病。通常食品安全落實(shí)的措施是考慮食品工業(yè)或加工端到市場(chǎng)銷售之間這一食品流通渠道的安全問題，以及市場(chǎng)和消費(fèi)者之間的安全[2]。

2 食品安全問題的主要表現(xiàn)情況分析

2.1 食品添加劑使用不規(guī)范

添加劑為食物帶來了優(yōu)質(zhì)的口感和更長(zhǎng)的儲(chǔ)存期，但不當(dāng)?shù)厥褂靡矔?huì)造成不良影響。例如，在咖喱粉中使用蘇丹染料，在叉燒中使用橙色Ⅱ、羅丹明B，在蝦中使用硼酸，在魚丸中使用水楊酸等。只注重化學(xué)品的功能并不能證明其在食品中的使用是合理的，一種化學(xué)品在被批準(zhǔn)作為食品添加劑使用之前，必須經(jīng)過國(guó)際食品安全機(jī)構(gòu)全面的安全評(píng)估。在脫離行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、安全管理規(guī)定的情況下，食品添加劑隨意使用或?yàn)E用，將對(duì)消費(fèi)者的食品安全造成巨大危害。

2.2 過多的農(nóng)藥殘留

許多國(guó)家的監(jiān)管機(jī)構(gòu)均對(duì)食品生產(chǎn)管理過程中農(nóng)藥殘留物的最大允許水平作出明確規(guī)定，同時(shí)對(duì)最近使用農(nóng)藥處理過的作物產(chǎn)品的收獲時(shí)間也作出了明確規(guī)定，保證農(nóng)藥殘留物濃度在收獲前隨著時(shí)間的推移降低到安全水平。普通人接觸這些殘留物最常見的方式是食用經(jīng)過處理的食物，或與農(nóng)場(chǎng)、草坪等經(jīng)過處理的地區(qū)密切接觸。然而，僅通過監(jiān)管部門出臺(tái)相關(guān)政策對(duì)食品農(nóng)藥殘留物濃度進(jìn)行限制是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，許多化學(xué)殘留物，特別是氯化殺蟲劑的衍生物，表現(xiàn)出生物累積性，可以在作物、動(dòng)物體內(nèi)或種植環(huán)境中積累到有害的水平，然后進(jìn)入消費(fèi)者口中。

2.3 獸藥的殘留

消費(fèi)者的蛋白質(zhì)攝入，主要依靠食用奶、肉和蛋等動(dòng)物性食品以滿足營(yíng)養(yǎng)需求，然而在全球范圍內(nèi)，以動(dòng)物為基礎(chǔ)的產(chǎn)品質(zhì)量在消費(fèi)者健康方面引起了極大的關(guān)注?？股氐全F藥一般用于提高產(chǎn)量、改善飼料轉(zhuǎn)化率以及治療食品生產(chǎn)動(dòng)物的疾病。然而，對(duì)用于食品生產(chǎn)的農(nóng)場(chǎng)動(dòng)物用藥的好處與風(fēng)險(xiǎn)，也與被處理動(dòng)物的可食用部分的藥物殘留有關(guān)?？咕?、生長(zhǎng)促進(jìn)劑、鎮(zhèn)靜劑、抗球蟲藥、非甾體抗炎藥和抗蠕蟲藥是可能污染食品的主要獸藥[3]，導(dǎo)致食品生產(chǎn)農(nóng)場(chǎng)中動(dòng)物體內(nèi)的藥物殘留積累的主要原因包括停藥期觀察不當(dāng)、未保持治療記錄、用藥過量或使用禁用藥物等。獸藥殘留物會(huì)在動(dòng)物的可食用部分逐漸累積，之后消費(fèi)者會(huì)通過動(dòng)物制品食物的方式接觸到這些殘留物，導(dǎo)致危害人體健康。

3 化學(xué)檢測(cè)技術(shù)在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用

3.1 生物檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

目前，生物檢測(cè)技術(shù)之一的生物傳感器在食品和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。檢測(cè)設(shè)備包含一個(gè)傳感器及一類生物元素（酶、抗體等）。生物元素與被測(cè)試的分析食品中的農(nóng)藥、添加劑甚至是病原體相互作用發(fā)生生化反應(yīng)，反應(yīng)能通過換能器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，從而得到目標(biāo)物質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果。生物傳感器在食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用涉及面極廣：涂有抗體的光學(xué)傳感器器件通常被用來檢測(cè)病原體和食品毒素；以小分子化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行配體結(jié)合測(cè)定的傳感器根據(jù)化學(xué)物質(zhì)種類可檢測(cè)不同殘留藥物，如通過水溶性維生素檢測(cè)農(nóng)藥殘留，通過磺胺類藥物檢測(cè)β-受體激動(dòng)劑等。

3.2 色譜監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用

由于研究實(shí)驗(yàn)室的分析儀器技術(shù)的發(fā)展，促使食品的質(zhì)量和安全性有所提升。色譜法是分離食品和其他基質(zhì)中單個(gè)化合物最常用的分析技術(shù)，被廣泛地應(yīng)用于食品中生物活性化合物和香氣相關(guān)化合物的表征，以及食品污染物如農(nóng)藥、獸藥、抗生素等的測(cè)定。不同的色譜技術(shù)，特別是與液相色譜、氣相色譜和超臨界流體色譜有關(guān)的技術(shù)，是食品公司和食品研究中心非常普遍的技術(shù)。色譜儀器的進(jìn)步使專業(yè)技術(shù)人員能夠測(cè)定不同食品中的化合物的痕量級(jí)濃度[4]。

3.3 光譜檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用

食品檢測(cè)技術(shù)在確保供應(yīng)鏈中的食品安全方面發(fā)揮著重要作用。傳統(tǒng)的生物、化學(xué)和物理污染物的食品檢測(cè)方法是勞動(dòng)密集型的、昂貴的、耗時(shí)的，并且經(jīng)常改變食品樣品。這些局限性促使食品行業(yè)需要開發(fā)更為實(shí)用的食品檢測(cè)工具，以檢測(cè)所有三類污染物。拉曼光譜以非破壞性的、易于操作的、敏感的和快速的方式，研究表明，拉曼光譜方法可以識(shí)別食品中的微生物、毒素、環(huán)境污染物、添加劑等，這使其可以用于檢測(cè)供應(yīng)鏈中的食品危害。拉曼光譜可作為可靠的、快速的、特異的和敏感的化學(xué)檢測(cè)技術(shù)，在食品安全檢測(cè)領(lǐng)域中推廣與應(yīng)用?？傊?，拉曼光譜方法是確定食品系統(tǒng)中生物、化學(xué)和物理危害的技術(shù)。

4 食品安全檢測(cè)中的關(guān)鍵問題和應(yīng)用前景

4.1 關(guān)鍵問題

4.1.1 食品安全檢測(cè)技術(shù)水平較低

與國(guó)外相比，我國(guó)食品檢測(cè)技術(shù)相對(duì)滯后，在某些物質(zhì)的檢測(cè)中經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)誤。食品檢測(cè)技術(shù)水平較低的原因主要有：一方面，雖然國(guó)家對(duì)食品安全非常重視，但對(duì)食品檢驗(yàn)技術(shù)的研究和開發(fā)不足，因此許多食品檢驗(yàn)技術(shù)并不適應(yīng)食品市場(chǎng)的發(fā)展需要。另一方面，在食品檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)過程中，很多研究機(jī)構(gòu)盲目引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)，沒有開發(fā)出符合我國(guó)食品安全檢測(cè)需求的相關(guān)檢測(cè)方法，導(dǎo)致出現(xiàn)很多不適用的檢測(cè)技術(shù)[5]。

4.1.2 化學(xué)檢測(cè)缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性

食品檢測(cè)的重點(diǎn)在于結(jié)果的準(zhǔn)確性與檢測(cè)工作的嚴(yán)謹(jǐn)性。許多檢查員和審核員在檢測(cè)食品化學(xué)成分時(shí)缺乏安全責(zé)任感與嚴(yán)謹(jǐn)性，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性重視度不夠，不能客觀地分析和評(píng)價(jià)食品成分。有的檢驗(yàn)員為了節(jié)省時(shí)間，甚至直接在檢驗(yàn)報(bào)告中填寫以往的檢測(cè)結(jié)果，降低了報(bào)告的參考價(jià)值。因此，提高檢測(cè)人員的工作態(tài)度、工作責(zé)任感，培養(yǎng)檢測(cè)人員對(duì)檢測(cè)結(jié)果的重視程度與嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，是控制化學(xué)檢測(cè)結(jié)果正確性的必要途徑，也是解決化學(xué)檢測(cè)技術(shù)在食品安全檢測(cè)中發(fā)展受阻的直接辦法。

4.1.3 食品安全檢測(cè)缺乏統(tǒng)一規(guī)范

食品檢測(cè)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，特別是在檢測(cè)不同類型的食品時(shí)，無法對(duì)其進(jìn)行定性分析，導(dǎo)致缺乏質(zhì)量保障。食品添加劑在我國(guó)食品市場(chǎng)廣泛存在，其優(yōu)點(diǎn)是可以延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期，因此，許多企業(yè)對(duì)食品添加劑的利用率較高。長(zhǎng)期使用大量、多樣的食品添加劑可以增加食品的保質(zhì)期，提高食品生產(chǎn)者的經(jīng)濟(jì)效益，但如果使用不符合國(guó)家食品標(biāo)準(zhǔn)的物質(zhì)或劑量，就會(huì)造成嚴(yán)重的食品安全問題。例如，許多制造商在食品生產(chǎn)過程中添加鋁，以獲得大量利潤(rùn)。雖然鋁的毒性相對(duì)較低，但如果長(zhǎng)期大量食用，會(huì)對(duì)人的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p害，并會(huì)引起貧血和骨質(zhì)疏松癥。造成這一問題的主要原因是我國(guó)食品安全檢測(cè)體系不夠健全，監(jiān)督普遍缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，阻礙了食品檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的有效性[6]。

4.2 應(yīng)用前景

4.2.1 便攜式化學(xué)檢測(cè)技術(shù)

檢測(cè)食品中的化學(xué)危害需要大量的實(shí)驗(yàn)和程序，包括樣品預(yù)處理、分析物提取、凈化和測(cè)量。這些程序大多涉及液體的處理，如緩沖器、溶液和液體樣品等。傳統(tǒng)模式下，化學(xué)危害檢測(cè)實(shí)驗(yàn)是在現(xiàn)代分析實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)設(shè)備的幫助下，使用燒杯和試管進(jìn)行的，而且這些檢測(cè)過程十分耗費(fèi)時(shí)間和人力。因此，分析設(shè)備便攜化、微型化或納米化吸引了越來越多學(xué)者的研究興趣。將實(shí)驗(yàn)室流程簡(jiǎn)化、實(shí)驗(yàn)設(shè)備微縮，可有效縮減化學(xué)檢測(cè)流程，提高檢測(cè)效率，降低檢測(cè)的專業(yè)性與難度，具有完善食品化學(xué)檢測(cè)過程的巨大潛力。便攜化檢測(cè)設(shè)備如手持光譜檢測(cè)設(shè)備、微流控芯片等，將成為未來食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用趨勢(shì)。

4.2.2 高通量化學(xué)檢測(cè)技術(shù)

近年來，快速發(fā)展的微流控芯片技術(shù)在生物檢測(cè)方面表現(xiàn)出突出優(yōu)勢(shì)，如樣品消耗少、檢測(cè)速度快、操作簡(jiǎn)單、多功能集成等。其中，微流控技術(shù)最大的特點(diǎn)是芯片可設(shè)計(jì)成多通道結(jié)構(gòu)，待檢測(cè)的樣品可以通過微流控網(wǎng)絡(luò)同時(shí)分流到多個(gè)反應(yīng)單元，同時(shí)進(jìn)行多項(xiàng)化學(xué)檢測(cè)，與傳統(tǒng)的逐項(xiàng)檢測(cè)相比，具有高通量的特點(diǎn)。

4.2.3 簡(jiǎn)易化的化學(xué)檢測(cè)技術(shù)

目前，食品安全行業(yè)缺乏專業(yè)性人才，使得新技術(shù)的引進(jìn)與發(fā)展受到嚴(yán)重制約。未來的化學(xué)檢測(cè)技術(shù)設(shè)備應(yīng)該更加方便食品安全檢測(cè)人員使用，甚至設(shè)備的操作不需要依靠受過專門訓(xùn)練的技術(shù)人員。目前最有前景的概念是紙基微流控技術(shù)。芯片材質(zhì)是紙張，當(dāng)流體流經(jīng)反應(yīng)單元時(shí)，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的結(jié)果將在紙張上展示不同顏色或標(biāo)記。這一技術(shù)極大降低了專業(yè)設(shè)備的操作難度。

5 結(jié)語

盡管國(guó)家已經(jīng)出臺(tái)了相關(guān)的食品安全管控措施，但微生物和化學(xué)危害很難從食品供應(yīng)鏈中排除。隨著食品安全監(jiān)測(cè)技術(shù)越來越先進(jìn)、監(jiān)測(cè)手段越來越成熟，一直存在于食品供應(yīng)鏈中的危害逐漸浮出水面。目前，我國(guó)食品安全檢測(cè)存在技術(shù)落后、不嚴(yán)謹(jǐn)、標(biāo)準(zhǔn)不夠健全等主要問題，為了發(fā)展食品安全檢測(cè)技術(shù)，維護(hù)國(guó)民生命安全，促進(jìn)國(guó)家食品市場(chǎng)穩(wěn)定發(fā)展，需牢牢把握新技術(shù)與新趨勢(shì)，緊跟國(guó)際趨勢(shì)，發(fā)展便攜化、簡(jiǎn)易化的高通量化學(xué)檢測(cè)技術(shù)與設(shè)備，提高化學(xué)檢測(cè)準(zhǔn)確性、高效性。同時(shí)，要不斷提高食品檢測(cè)技術(shù)水平和檢測(cè)效率，為食品安全工作奠定良好的基礎(chǔ)，維護(hù)我國(guó)國(guó)民的生命健康和食品市場(chǎng)的安全穩(wěn)定。