常用食品質(zhì)量安全檢測新技術(shù)及應(yīng)用分析

◎ 丁 洋 ，葛洪東 ，馬海燕

（1.通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)（青島）有限公司，山東 青島 266000；2.通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司青島分公司，山東 青島 266000）

作為人類日常所需營養(yǎng)元素的主要來源，食品在保障人們正常工作和生活方面扮演著至關(guān)重要的角色。因此，人們對(duì)食品安全問題的關(guān)切程度日益加深。食品安全不僅關(guān)系到人民群眾的身體健康，而且是國家穩(wěn)定和諧發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和人們物質(zhì)文化水平的日益提高，人們對(duì)于食品質(zhì)量安全的要求也日益提高。為確保消費(fèi)者的權(quán)益，食品生產(chǎn)企業(yè)和相關(guān)部門需要進(jìn)行食品質(zhì)量安全檢測技術(shù)的創(chuàng)新和升級(jí)。

1 食品質(zhì)量安全檢測現(xiàn)狀

目前，我國已成為世界上最大的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)國與消費(fèi)國，但由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平低、環(huán)境污染嚴(yán)重、缺乏安全保障技術(shù)等原因，造成大量農(nóng)殘超標(biāo)產(chǎn)品流入市場。食物作為自然界生活的最大動(dòng)力源，其質(zhì)量直接影響著人們的健康與生活品質(zhì)。由于現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步，殺蟲劑、獸藥、食物添加劑的種類越來越多，但是由于應(yīng)用方法不合理、不科學(xué)，使得上述化學(xué)物質(zhì)在產(chǎn)品中存在的現(xiàn)象非常嚴(yán)重。因此，如何快速有效地檢測出各種食品中存在的有害物質(zhì)，成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。

2 常用食品質(zhì)量安全檢測新技術(shù)及應(yīng)用

2.1 無損檢測技術(shù)的應(yīng)用

2.1.1 光學(xué)快速分析技術(shù)的應(yīng)用

光學(xué)快速分析技術(shù)是一種利用光的特性對(duì)食品樣品進(jìn)行分析和檢測的方法。它通過檢測光在食品樣品中的吸收、散射或發(fā)射等變化，從而獲得食品樣品的信息。這種技術(shù)具有非接觸、無損傷、高效快速、靈敏度高等特點(diǎn)，因此在食品質(zhì)量安全檢測中具有廣闊的應(yīng)用前景。

首先，光學(xué)快速分析技術(shù)可以用于食品中有害物質(zhì)的檢測。食品中常常存在著農(nóng)藥殘留、重金屬、致病菌等有害物質(zhì)，這些物質(zhì)對(duì)人體健康會(huì)造成潛在危害。傳統(tǒng)的有害物質(zhì)檢測方法需要復(fù)雜的樣品前處理和試劑，耗時(shí)耗力。而光學(xué)快速分析技術(shù)則可以快速地檢測出食品樣品中的有害物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)食品質(zhì)量的快速評(píng)估，減少了檢測的時(shí)間和成本。

其次，光學(xué)快速分析技術(shù)還可以用于食品中營養(yǎng)成分的檢測。營養(yǎng)成分是衡量食品質(zhì)量的重要指標(biāo)，例如蛋白質(zhì)、糖分、脂肪等。傳統(tǒng)的檢測方法需要將食品樣品送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，時(shí)間較長且無法實(shí)時(shí)監(jiān)測。而光學(xué)快速分析技術(shù)可以在不破壞樣品的情況下，通過測量光的特性獲得食品樣品中營養(yǎng)成分的含量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)食品質(zhì)量的快速檢測和監(jiān)控。

另外，光學(xué)快速分析技術(shù)在食品質(zhì)量安全檢測中還可以用于品質(zhì)評(píng)價(jià)。傳統(tǒng)的品質(zhì)評(píng)價(jià)方法依賴人工判斷，主觀性較強(qiáng)，結(jié)果容易受到主觀因素的影響。而光學(xué)快速分析技術(shù)可以通過測量食品樣品的光學(xué)特性獲得客觀的品質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果，提高了評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性和客觀性[1]。

2.1.2 磁學(xué)法快速檢測技術(shù)的應(yīng)用

磁學(xué)法快速檢測技術(shù)就是借助核磁共振和電磁共振等先進(jìn)技術(shù)手段，從而達(dá)到快速精準(zhǔn)的測定。核磁共振技術(shù)分為核磁共振波譜技術(shù)和核磁共振圖像技術(shù)。在食物檢驗(yàn)中，主要是通過核磁共振波信息，進(jìn)行食物成分的檢測和研究。核磁共振成像技術(shù)是一項(xiàng)無損檢驗(yàn)技術(shù)，它通過NMR 波信息進(jìn)行樣品分子結(jié)構(gòu)的觀測與研究，從而為食品生化的研究和分析提供有力支持[2]。例如，利用NMR 技術(shù)，通過對(duì)淀粉質(zhì)子的弛豫時(shí)間和淀粉的糊化程度進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)被檢測淀粉的深入研究。在實(shí)際生活當(dāng)中，淀粉分子主要以α-螺旋形式存在，且具有一定的流動(dòng)性，因而在使用的時(shí)候，需要將其加工成凝膠狀或者顆粒狀。淀粉分子在運(yùn)動(dòng)過程中，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)多聚體的玻璃化物質(zhì)，該剛性元素的自旋時(shí)間并不受周圍溫度的干擾。在外部條件影響下，這些特征產(chǎn)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致分子鏈之間的交叉纏繞產(chǎn)生不穩(wěn)定狀態(tài)，即所謂的聚合物。隨著溫度的升高，聚合物尚未達(dá)到玻璃狀態(tài)時(shí)，碳水化合物與剛性成分之間的關(guān)聯(lián)呈現(xiàn)逐漸增強(qiáng)的趨勢[3]。因此，在不同溫度下，淀粉分子鏈之間存在一定距離，這種相關(guān)性就更加顯著。

2.1.3 力學(xué)法快速檢測技術(shù)的應(yīng)用

運(yùn)用力學(xué)特性對(duì)某些農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)進(jìn)行反饋，是力學(xué)法的主要應(yīng)用領(lǐng)域。這種方法就是利用超聲對(duì)果實(shí)進(jìn)行處理，使其內(nèi)部細(xì)胞破裂或者出現(xiàn)裂紋等缺陷，從而判斷果實(shí)的成熟度，當(dāng)前已被廣泛應(yīng)用于檢測水果的新鮮度和成熟度。同時(shí)，也可以利用振動(dòng)信號(hào)分析技術(shù)來判斷水果中存在的微生物含量等。利用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行聲波分析，可實(shí)現(xiàn)無損檢測。通過對(duì)這些數(shù)據(jù)信息的收集整理，能夠?yàn)槿藗兲峁└鼮槿娴年P(guān)于食品安全性方面的資料，提高食品質(zhì)量安全。

總的來說，食品安全問題已經(jīng)引起廣大民眾的高度重視，因此，食品檢測的重要性更加凸顯。無損食品檢測是一種新型的食品質(zhì)量檢測方法，具有快速、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，可以更好地服務(wù)于食品檢測，為人們的健康保駕護(hù)航[4]。在食品安全監(jiān)測領(lǐng)域，無損檢測技術(shù)已成為一道不可或缺的屏障，其安全性、簡便性和高效性已得到廣泛認(rèn)可。

2.2 生物傳感技術(shù)

生物傳感技術(shù)以固定化的生物物質(zhì)作為敏感材料，通過識(shí)別并把生物化學(xué)反應(yīng)信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，進(jìn)而達(dá)到一個(gè)更有效的生物監(jiān)測方式?；谠摷夹g(shù)，能夠完成對(duì)復(fù)雜環(huán)境下各種污染物的實(shí)時(shí)監(jiān)控與在線數(shù)據(jù)分析，已被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、食品安全、醫(yī)療診斷以及生命科學(xué)研究領(lǐng)域。生物傳感技術(shù)作為一門涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的交叉技術(shù)，以快速簡便、高靈敏度、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠以及廣泛的目標(biāo)物檢測能力等優(yōu)勢，在近幾十年間獲得迅猛的發(fā)展。

2.3 拉曼光譜技術(shù)的應(yīng)用

2.3.1 食品成分檢測

在我國的食品質(zhì)量安全檢測中，拉曼光譜技術(shù)被廣泛應(yīng)用于食品成分檢測。由于拉曼光譜法具有操作簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用到各類食品的化學(xué)成分分析當(dāng)中。我國的食品種類繁多，每一種食品的成分組成都呈現(xiàn)出獨(dú)特的差異。為更好地保證食品質(zhì)量安全，必須加強(qiáng)對(duì)拉曼光譜分析法的重視與運(yùn)用。研究表明，食物中富含糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的成分，運(yùn)用拉曼光譜法能夠有效克服傳統(tǒng)食物成分測定方法的缺陷。在實(shí)際測試過程中，無須制備試樣，可以大大簡化檢測流程，降低化學(xué)藥品的消耗量。另外，采用拉曼光譜技術(shù)檢測時(shí)，所得到的數(shù)據(jù)更為精確，可信度更高。

2.3.2 農(nóng)藥殘留檢測

在農(nóng)作物的種植過程中，農(nóng)藥的使用是不可避免的，因此，食品中常常存在著一定量的農(nóng)藥殘留。利用拉曼光譜技術(shù)，可以對(duì)食品中的農(nóng)藥殘留進(jìn)行高效檢測，確保食品的安全性。目前，我國大多地區(qū)都已建立完善的檢測體系，但是由于各地區(qū)的自然環(huán)境差異較大，導(dǎo)致各地的標(biāo)準(zhǔn)不一致，給農(nóng)藥殘留檢測工作帶來一定困難。此外，我國的農(nóng)產(chǎn)品檢測中心配備的檢測設(shè)備對(duì)性能的要求十分苛刻，需要具備高度的敏感性和專業(yè)性，同時(shí)，使用的檢測方法也異常復(fù)雜，在實(shí)際的檢測過程中，所需的檢測成本相當(dāng)高昂。因此，在對(duì)農(nóng)藥殘留量進(jìn)行檢測時(shí)，必須根據(jù)具體情況選擇合適的拉曼光譜儀。

2.4 原位電離質(zhì)譜技術(shù)應(yīng)用

2.4.1 原位電離質(zhì)譜技術(shù)

在食品安全檢測中，質(zhì)譜技術(shù)是一項(xiàng)至關(guān)重要的分析技術(shù)?；诖?，科學(xué)家不斷進(jìn)行創(chuàng)新和試驗(yàn)，提出DESI、DBDI 以及DAPCI 等一系列先進(jìn)的食品檢測技術(shù)。目前，我國對(duì)于食品的安全檢測主要采用傳統(tǒng)的氣相色譜法，而利用離子遷移譜技術(shù)進(jìn)行分析，則是近幾年發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，可以極大地提高食品檢測效率。

2.4.2 利用電離質(zhì)譜技術(shù)檢測非法添加物

在現(xiàn)代食品中，各種有害化學(xué)添加劑的非法和超量使用，已經(jīng)成為一個(gè)極其嚴(yán)峻的食品安全質(zhì)量問題，特別是在嬰幼兒奶粉中添加三聚氰胺等非法摻假行為，不僅會(huì)對(duì)嬰幼兒的健康成長造成巨大的傷害，也對(duì)社會(huì)穩(wěn)定產(chǎn)生負(fù)面影響。為檢測乳制品的安全質(zhì)量，可以采用實(shí)時(shí)直接電離分析（DART-MS）檢測法，例如，Vaclavik 等人使用該方法對(duì)乳制品中的三聚氰胺和氰尿酸進(jìn)行高通量檢測，結(jié)果表明，三聚氰胺和氰尿酸的檢出限分別為170 μg/kg 和450 μg/kg。這說明，實(shí)時(shí)直接電離分析檢測法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)及多肽類物質(zhì)進(jìn)行精準(zhǔn)的分離純化，達(dá)到更好的檢測效果[5]。

3 結(jié)論

對(duì)于食品安全問題而言，創(chuàng)新升級(jí)現(xiàn)有食品質(zhì)量與安全檢測技術(shù)，能夠有效提高食品安全檢測水平。不同的食品檢測技術(shù)具有不同的優(yōu)勢，為保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，檢測機(jī)構(gòu)必須根據(jù)具體的檢測目的、要求制定相應(yīng)的方案，科學(xué)、合理地選擇相關(guān)檢測技術(shù)，以確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。