現(xiàn)代分析技術(shù)在食品添加劑檢測(cè)中的應(yīng)用

田慧勇 李曉娜 楊宇燕 邱忠英

近年來，隨著人們對(duì)食品安全的重視和對(duì)食品添加劑的廣泛應(yīng)用，食品添加劑的檢測(cè)問題變得越來越突出。在過去的食品檢測(cè)中，傳統(tǒng)的分析方法存在著檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、檢測(cè)準(zhǔn)確度不高等問題，已經(jīng)不能滿足食品檢測(cè)的需求。而現(xiàn)代分析技術(shù)的不斷發(fā)展，為食品添加劑檢測(cè)提供了一種更加準(zhǔn)確、高效的解決方案。本文將探討現(xiàn)代分析技術(shù)在食品添加劑檢測(cè)中的應(yīng)用，并以液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)、紅外光譜技術(shù)和原子吸收光譜技術(shù)等，分析這些技術(shù)在食品添加劑檢測(cè)中的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用情況。通過對(duì)現(xiàn)代分析技術(shù)在食品添加劑檢測(cè)中的應(yīng)用研究，將有助于保障食品安全和提高食品質(zhì)量，為人們的健康保駕護(hù)航。

1.食品添加劑概述

1.1食品添加劑的定義

食品添加劑是指用于改變食品品質(zhì)、增強(qiáng)保質(zhì)期、提高色香味、改善食品口感或?yàn)槭称诽峁I(yíng)養(yǎng)素、增加食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等目的而向食品中添加的化學(xué)物質(zhì)。食品添加劑可以幫助生產(chǎn)商提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少損失并增加利潤(rùn)，同時(shí)為消費(fèi)者提供更多種類、更好味道、更長(zhǎng)保質(zhì)期的產(chǎn)品，見圖1。

1.2食品添加劑的種類和用途

食品添加劑種類繁多，按照功能可分為色素、增味劑、甜味劑、酸味劑、防腐劑、抗氧化劑、膨松劑、穩(wěn)定劑等。以下是幾種常見的食品添加劑及其用途。防腐劑：主要用于防止食品變質(zhì)和腐敗，如亞硝酸鹽、山梨酸等。色素：用于改善食品的顏色和色澤，如胡蘿卜素、紅曲色素等。增味劑：用于增加食品的口感和風(fēng)味，如味精、雞精等?？寡趸瘎褐饕糜诜乐故称分械闹竞偷鞍踪|(zhì)氧化變質(zhì)，如維生素E、維生素C等。膨松劑：用于增加食品的體積和松軟度，如小蘇打、泡打粉等。穩(wěn)定劑：主要用于保持食品的穩(wěn)定性和形態(tài)，如明膠、羧甲基纖維素等。

1.3食品添加劑的安全性評(píng)價(jià)

食品添加劑是一種被廣泛使用的食品配料，為保障消費(fèi)者的健康，必須對(duì)其安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)。食品添加劑的安全性評(píng)價(jià)通常包括以下幾個(gè)方面。毒理學(xué)評(píng)價(jià)：主要評(píng)價(jià)食品添加劑對(duì)人體的毒性和劑量反應(yīng)關(guān)系。致敏性評(píng)價(jià)：評(píng)價(jià)食品添加劑是否存在致敏作用。慢性毒性評(píng)價(jià)：評(píng)價(jià)長(zhǎng)期攝入食品添加劑是否會(huì)引起慢性病變。遺傳毒性評(píng)價(jià)：評(píng)價(jià)食品添加劑對(duì)遺傳物質(zhì)的影響和生殖健康的影響。對(duì)特定人群的影響評(píng)價(jià)：對(duì)嬰幼兒、孕婦、老年人等特定人群食用食品添加劑的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)。合法性評(píng)價(jià)：評(píng)價(jià)食品添加劑是否符合國(guó)家法律法規(guī)的規(guī)定，是否經(jīng)過了相關(guān)部門的審批和檢驗(yàn)。目前，食品添加劑的安全性評(píng)價(jià)主要由國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局和相關(guān)科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行。食品添加劑必須通過嚴(yán)格的安全性評(píng)價(jià)和審批程序后才能用于食品生產(chǎn)。另外，在食品生產(chǎn)過程中，也必須按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)使用適量的食品添加劑，避免添加劑超標(biāo)或不當(dāng)使用引發(fā)安全問題。

2.現(xiàn)代分析技術(shù)概述

現(xiàn)代分析技術(shù)是指在化學(xué)、物理、生物等領(lǐng)域中，以高精度、高靈敏度、高速度為特點(diǎn)的分析方法和技術(shù)?，F(xiàn)代分析技術(shù)的發(fā)展，為食品安全檢測(cè)提供了更加精準(zhǔn)、高效、快速的手段。常見的現(xiàn)代分析技術(shù)包括質(zhì)譜分析、色譜分析、光譜分析、電化學(xué)分析、分子生物學(xué)等。

2.1常見的現(xiàn)代分析技術(shù)

質(zhì)譜分析：質(zhì)譜分析是一種基于物質(zhì)分子的質(zhì)量與電荷比的分析方法，可以通過分析分子的質(zhì)譜圖，確定分子的結(jié)構(gòu)和組成。質(zhì)譜分析廣泛應(yīng)用于食品添加劑的檢測(cè)中，如氨基酸、糖類、維生素等。色譜分析：色譜分析是利用不同物質(zhì)在固定相和移動(dòng)相之間的差異，將物質(zhì)進(jìn)行分離和純化的方法。常見的色譜分析技術(shù)包括氣相色譜（GC）和液相色譜（HPLC）。在食品檢測(cè)中，常用的色譜技術(shù)包括高效液相色譜（HPLC）、氣相色譜（GC）、毛細(xì)管電泳（CE）等。光譜分析：光譜分析是通過物質(zhì)對(duì)光的吸收、散射或發(fā)射等特性進(jìn)行分析的方法，包括紅外光譜、紫外-可見光譜、熒光光譜、拉曼光譜等。光譜分析技術(shù)在食品添加劑檢測(cè)中的應(yīng)用較廣泛，如熒光分析和紅外光譜分析等。電化學(xué)分析：電化學(xué)分析是利用電化學(xué)原理和方法對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分析的方法，包括電位滴定、電化學(xué)分析等。電化學(xué)分析在食品添加劑的檢測(cè)中也有一定的應(yīng)用，如電化學(xué)檢測(cè)脫氧核糖核酸（DNA）和蛋白質(zhì)等。分子生物學(xué)：分子生物學(xué)是研究生物大分子（如核酸和蛋白質(zhì)）結(jié)構(gòu)、功能、調(diào)控及其在生命活動(dòng)中的作用的學(xué)科。分子生物學(xué)的技術(shù)在食品安全檢測(cè)中也有一定的應(yīng)用，如聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）技術(shù)用于檢測(cè)食品中的微生物污染等。

2.2現(xiàn)代分析技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)

現(xiàn)代分析技術(shù)相較于傳統(tǒng)分析技術(shù)，具有以下優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。高靈敏度：現(xiàn)代分析技術(shù)可以檢測(cè)到非常微小的化學(xué)物質(zhì)和生物分子，常常能夠達(dá)到 ppb（億分之一）或更低的檢測(cè)限。高精度：現(xiàn)代分析技術(shù)的精度非常高，可以提供非常精確的分析結(jié)果。高速度：現(xiàn)代分析技術(shù)的分析速度非常快，可以在短時(shí)間內(nèi)分析出大量樣品。多參數(shù)分析：現(xiàn)代分析技術(shù)可以同時(shí)檢測(cè)多種成分，從而提高檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性。非破壞性：現(xiàn)代分析技術(shù)通常是非破壞性的，不會(huì)破壞樣品的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，可以用于分析和檢測(cè)敏感的樣品。

2.3現(xiàn)代分析技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用

現(xiàn)代分析技術(shù)在食品檢測(cè)中具有非常廣泛的應(yīng)用，其中包括食品添加劑檢測(cè)、食品質(zhì)量檢測(cè)、食品污染檢測(cè)、食品真?zhèn)舞b別等。食品添加劑檢測(cè)：現(xiàn)代分析技術(shù)可以對(duì)食品中的添加劑進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)，如高效液相色譜（HPLC）技術(shù)可以檢測(cè)出食品中的染料、甜味劑、抗氧化劑等。食品質(zhì)量檢測(cè)：現(xiàn)代分析技術(shù)可以對(duì)食品中的質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，如蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、維生素等成分的含量和組成，可以通過色譜、質(zhì)譜、光譜等技術(shù)進(jìn)行分析。食品污染檢測(cè)：現(xiàn)代分析技術(shù)可以檢測(cè)食品中的各種污染物，如重金屬、農(nóng)藥、細(xì)菌、病毒等，如PCR技術(shù)可以檢測(cè)出食品中的微生物污染。食品真?zhèn)舞b別：現(xiàn)代分析技術(shù)可以對(duì)食品真?zhèn)芜M(jìn)行快速鑒別，如利用色譜技術(shù)鑒別出食品中的偽劣藥物成分。

3.現(xiàn)代分析技術(shù)在食品添加劑檢測(cè)中的應(yīng)用

食品添加劑是現(xiàn)代食品工業(yè)中不可或缺的組成部分，如何檢測(cè)食品添加劑的種類和含量，以及評(píng)估其安全性，一直是食品科學(xué)研究的重要領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代分析技術(shù)的不斷發(fā)展，液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)、紅外光譜技術(shù)和原子吸收光譜技術(shù)等現(xiàn)代分析技術(shù)已經(jīng)成為檢測(cè)食品添加劑的重要手段。

3.1液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（LC-MS）是一種非常常見的分析技術(shù)，它通過結(jié)合液相色譜分離和質(zhì)譜檢測(cè)兩種技術(shù)，能夠準(zhǔn)確地確定食品中添加劑的類型和含量。LC-MS技術(shù)利用分子的分離和檢測(cè)來對(duì)食品中的多種添加劑進(jìn)行定性和定量分析，包括甜味劑、染料、防腐劑等。該技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)在于其高靈敏度和準(zhǔn)確性，它可以檢測(cè)到非常微小濃度的添加劑，并且能夠準(zhǔn)確地區(qū)分不同種類的添加劑。此外，LC-MS技術(shù)還可以快速分析食品中添加劑的代謝產(chǎn)物和降解產(chǎn)物，這有助于評(píng)估食品添加劑的安全性。通過對(duì)代謝產(chǎn)物和降解產(chǎn)物的分析，可以了解添加劑在人體內(nèi)的代謝過程和轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，從而更好地評(píng)估添加劑的安全性。同時(shí)，該技術(shù)還可以在短時(shí)間內(nèi)快速分析大量樣品，提高分析效率和準(zhǔn)確性?？傊合嗌V-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)是一種非常有用的食品分析技術(shù)，它可以提供高度準(zhǔn)確和可靠的分析結(jié)果，為食品安全評(píng)估和監(jiān)管提供重要支持。

3.2氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）是一種結(jié)合氣相色譜技術(shù)和質(zhì)譜技術(shù)的高級(jí)分析技術(shù)。與LC-MS類似，GC-MS技術(shù)也可以用于檢測(cè)食品中的添加劑，尤其是對(duì)揮發(fā)性較強(qiáng)的添加劑，如香料和芳香劑，GC-MS技術(shù)可以提供更加準(zhǔn)確的分析結(jié)果。在食品添加劑檢測(cè)中，GC-MS技術(shù)主要應(yīng)用于食品中的殘留農(nóng)藥和有機(jī)污染物等檢測(cè)。GC-MS技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于它可以分析不同種類的化學(xué)物質(zhì)，包括揮發(fā)性和非揮發(fā)性物質(zhì)，從而可以用于快速、高效地確定污染物的類型和含量，從而保證食品的質(zhì)量和安全性。該技術(shù)也具有非常高的分辨率和靈敏度，可以檢測(cè)到非常微小濃度的添加劑和污染物，同時(shí)也能夠準(zhǔn)確地區(qū)分不同種類的添加劑和污染物。GC-MS技術(shù)還可以與其他分析技術(shù)相結(jié)合，如液相萃取和固相萃取等前處理技術(shù)，以提高樣品的純度和靈敏度。這種技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛，包括食品、環(huán)境、醫(yī)藥等多個(gè)領(lǐng)域?？傊?，GC-MS技術(shù)是一種非常有用的分析技術(shù)，可以提供高度準(zhǔn)確和可靠的分析結(jié)果，為食品安全評(píng)估和監(jiān)管提供重要支持。

3.3紅外光譜技術(shù)

紅外光譜技術(shù)是一種非常常用的分析技術(shù)，可以用于多種領(lǐng)域，如材料科學(xué)、醫(yī)藥化學(xué)、環(huán)境科學(xué)和食品科學(xué)等。該技術(shù)可以檢測(cè)食品添加劑的種類和含量，并可以用于判別食品中的真?zhèn)魏唾|(zhì)量。紅外光譜技術(shù)可以快速準(zhǔn)確地分析多種添加劑，如甜味劑、酸味劑、香精、色素和防腐劑等，對(duì)于涉及到食品添加劑的生產(chǎn)和質(zhì)量控制具有非常重要的意義。在紅外光譜技術(shù)中，樣品的化學(xué)鍵振動(dòng)吸收紅外光譜的不同波長(zhǎng)區(qū)域，從而形成了特定的紅外光譜圖。通過對(duì)樣品的紅外光譜圖進(jìn)行解析，可以確定樣品中的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)。紅外光譜技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于它可以快速獲得分析結(jié)果，分析時(shí)間只需幾分鐘，同時(shí)分析過程無需分離或處理樣品，可以直接對(duì)食品添加劑進(jìn)行分析。這使得紅外光譜技術(shù)成為一種高效、方便和經(jīng)濟(jì)的分析方法。紅外光譜技術(shù)的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是它可以用于非破壞性分析。因?yàn)樵摷夹g(shù)只需將樣品放入光譜儀中進(jìn)行檢測(cè)，不需要樣品的前處理或分離，所以在分析貴重或難以制備的樣品時(shí)具有優(yōu)勢(shì)。此外，紅外光譜技術(shù)還可以與其他分析技術(shù)相結(jié)合，如液相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，以提高分析的準(zhǔn)確性和可靠性。

3.4原子吸收光譜技術(shù)

原子吸收光譜技術(shù)是一種基于原子與特定波長(zhǎng)的光線相互作用的分析技術(shù)。該技術(shù)利用樣品中的金屬元素吸收特定波長(zhǎng)的光線，測(cè)量其吸收量并與標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比較，從而確定樣品中金屬元素的含量。AAS技術(shù)的操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確度高，可以分析多種金屬元素，廣泛應(yīng)用于食品、環(huán)境、化工等領(lǐng)域。在食品添加劑檢測(cè)中，AAS技術(shù)可以用于檢測(cè)添加劑中的微量金屬元素，如銅、鋅、鐵等。食品添加劑中的這些金屬元素可能存在于添加劑中本身，也可能是添加劑的污染物。此外，AAS技術(shù)還可以用于檢測(cè)食品中的其他有害元素，如鉛、汞、鎘等。這些金屬元素在食品中可能是由環(huán)境污染、生產(chǎn)工藝、食品加工等因素引起的。通過AAS技術(shù)的檢測(cè)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)食品中存在的潛在危害物質(zhì)，保障人們的健康。

作者簡(jiǎn)介：

田慧勇（1991-），男，漢族，大專，湖南永州人，助理工程師（食品生物技術(shù)）。