工業(yè)化程度的加深使食品生產(chǎn)、加工等環(huán)境越發(fā)復(fù)雜,食品安全風險隨之加大。目前,我國在應(yīng)對食品安全問題上已加強檢測力度,越來越多的檢測技術(shù)研發(fā)和實踐在一定程度上保障了食品安全。從食品安全檢測的結(jié)果來看,影響、危害較大的一類殘留是重要有機有害化學物質(zhì)(以下簡稱“化學物質(zhì)”),因此應(yīng)加強對此類物質(zhì)的檢測,保障食品安全。
一、食品中化學物質(zhì)的來源
(一)獸藥殘留
獸藥殘留是化學物質(zhì)的關(guān)鍵來源,且存在多種類別,如蜂蜜中的抗微生物藥(土霉素、四環(huán)素等)、雞蛋中的抗菌藥(喹諾酮類合成抗菌藥)都是獸藥殘留。在家畜的養(yǎng)殖過程中,為了給牲畜防病、治病,或是為了促進家畜生長,可能會使用大量抗生素藥物,進而導(dǎo)致抗生素殘留在家畜體內(nèi),之后流入食品市場。
(二)農(nóng)藥殘留
在農(nóng)作物的生長過程中,為了防治病蟲害通常會噴灑農(nóng)藥,而農(nóng)藥中通常含有多類別的有機有害物質(zhì),如有機氯類、磷類等農(nóng)藥,如果使用不當就會產(chǎn)生直接性的化學污染問題。比如,打藥后,農(nóng)作物的表面會殘留一些藥劑,這些藥劑會向農(nóng)作物組織內(nèi)進行滲透,并長久存留。
(三)重金屬殘留
重金屬殘留引發(fā)的化學污染問題是一種相對嚴重的化學環(huán)境污染,比如在空氣、土壤方面,如果存在過量的重金屬,農(nóng)作物、牲畜等都會出現(xiàn)重金屬殘留情況。以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為例,農(nóng)作物生長需要化肥,磷肥是化肥中相對常見的品種,而磷肥中的“鎘”就是重金屬殘留的主要來源。在大量且廣泛施用磷肥的情況下,磷肥中的鎘就會殘留在土壤中,進而遷移到農(nóng)產(chǎn)品中,最終出現(xiàn)化學物質(zhì)的污染問題。
二、重要化學物質(zhì)的殘留檢測技術(shù)
(一)病原微生物殘留檢測技術(shù)
食品中存在諸多化學物質(zhì),最常見的一種就是病原微生物,主要有病菌、真菌、細菌等。因為食物中的病原微生物一旦進入人體,極有可能引發(fā)各類疾病,進而嚴重威脅人體健康,所以,在食品安全檢測中,病原微生物殘留檢測是一項的重要工作。
目前,我國食品中病原微生物殘留檢測主要采用分子生物學法、免疫學法、生物芯片技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)、免疫酶技術(shù)等。其中,分子生物學法具有特異性好、靈敏度高、速度快、操作簡單等優(yōu)點;免疫學法是通過抗原抗體之間的特異性反應(yīng),再進行定性或定量檢測,主要包括酶聯(lián)免疫吸附測定、熒光抗體技術(shù)、放射免疫測定、免疫層析試驗等;生物芯片技術(shù)是將多種生物分子固定在載體表面,與待測樣品中的靶標分子發(fā)生特異性反應(yīng),進而實現(xiàn)對微生物的快速檢測;質(zhì)譜技術(shù)在檢測病原微生物時具有準確、可靠、精確度高等優(yōu)點;免疫酶技術(shù)強調(diào)利用酶的高催化作用,圍繞抗原抗體的特異性反應(yīng),達到對食品內(nèi)抗原抗體進行定性和定量分析的目的。
上述技術(shù)的發(fā)展,不僅實現(xiàn)了對病原微生物的高效檢測,也大大提高了檢測的準確性。需要注意的是,檢測技術(shù)各有各的優(yōu)勢,檢測人員要結(jié)合檢測的具體需要選擇合適的技術(shù),為檢測效果提供可靠的保障。
(二)生物毒素殘留檢測技術(shù)
食品中的生物毒素主要是指動植物、微生物中的化學物質(zhì),只要其處在標準的范圍內(nèi),就不會影響食品的可食用性,一旦食品中的生物毒素含量較大,就會產(chǎn)生食物中毒問題,最v8i/he10hXanQP0ivrrSZA==終導(dǎo)致食品安全事故。因此,要加強對食品中生物毒素含量、類別的檢測,從而為食品安全提供一定保障。
根據(jù)檢測對象,生物毒素可分為真菌、海洋毒素、植物毒素等。目前,常用的真菌毒素殘留檢測方法有薄層層析法、氣相色譜法、高效液相色譜法、酶聯(lián)免疫法等;海洋毒素殘留檢測方法主要有色譜法、光譜法、電泳法、酶聯(lián)免疫吸附試驗、生物傳感器技術(shù)等。在實際的檢測工作中,通常會使用多種檢測方法進行綜合判斷,以提高檢測結(jié)果的準確性。隨著科學技術(shù)的進步,越來越多的新技術(shù)、新方法逐漸被引入到生物毒素殘留檢測中,這無疑為保障食品安全提供了有力支持。
(三)氣相色譜檢測技術(shù)
這種技術(shù)能對多形態(tài)的食物樣品進行檢測,如氣態(tài)、固態(tài)等,還能夠與化學衍生反應(yīng)緊密結(jié)合,確定樣品中的化學污染性質(zhì),具備較高的靈敏度,因而在食品安全檢測中的應(yīng)用頻率較高。
需要注意的是,檢測未知化學物質(zhì)時,該技術(shù)有一定缺陷,尤其是面對復(fù)雜的化學殘留物,需聯(lián)合使用液相色譜、質(zhì)譜檢測等,從而達到定量、定性的檢測目的。以氣相色譜和質(zhì)譜的聯(lián)合使用為例(GC-MS),它整合了兩種技術(shù)的優(yōu)勢,即分離、分析,所以選擇性、靈敏度較高。在具體使用時,可先利用氣相色譜技術(shù)分離出樣品的化合物,之后通過質(zhì)譜進行針對性的鑒定,并做好定量分析處理,可以精準識別樣品中的化學物質(zhì),如農(nóng)藥、獸藥等殘留。
不過,這種聯(lián)用技術(shù)也存在一定缺陷。首先,樣品前處理較復(fù)雜,涉及諸多流程和步驟,如提取、濃縮等,因此分析時間、成本都會大幅增加。其次,受氣相色譜柱特點的影響,在分析極性化合物時并不具備較強能力,無法獲取理想效果。最后,聯(lián)用技術(shù)的應(yīng)用依靠高昂價格的設(shè)備,且設(shè)備維護、操作方面投入成本較高。
(四)LC-MS/MS檢測技術(shù)
LC-MS/MS是指液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),該技術(shù)產(chǎn)生于20世紀70年代,將其應(yīng)用到食品化學物質(zhì)殘留的檢測中可獲取理想的效果。檢測人員可先通過氣相色譜對食品樣品中分解難度大、容易揮發(fā)的化學物質(zhì)進行分離,再通過液相色譜對樣品中化學物質(zhì)分離領(lǐng)域進行針對性的擴大,借此有效分離生物大分子。若食品樣品十分復(fù)雜,該技術(shù)的檢測優(yōu)勢較為突出。
在實際應(yīng)用中,如果液相色譜難以實現(xiàn)對食品樣品中化學物質(zhì)的有效分離,就可以與質(zhì)譜、色譜+質(zhì)譜技術(shù)配合使用,對食品樣品中的目標化合物碎片進行掃描,保障目標化合物的定性、定量分析。針對可直接接觸質(zhì)子的堿性樣品,要以離子化模式為基礎(chǔ),檢測樣品中的化學物質(zhì),如NH2、N、NS等?,F(xiàn)階段的部分食品樣品中存在強負電性基團,比如-COOH、-SH等,在進行檢測工作過程中,要通過應(yīng)用負離子化模式達到檢測目的。若難以分辨樣品中化學物質(zhì)的酸堿性,則可通過LC-MS/MS聯(lián)用技術(shù),采取APCL(+)模式對樣品中的熱不穩(wěn)定化學物質(zhì)進行檢測。另外,考慮到食品安全檢測要保證樣品無雜質(zhì),這就需要檢測人員在樣品制備、處理上提高關(guān)注度,為檢測結(jié)果和檢測質(zhì)量創(chuàng)造有利條件。
(五)拉曼光譜檢測技術(shù)
這種技術(shù)主要是以“拉曼散射效應(yīng)”為基礎(chǔ)原理,以各類物質(zhì)的獨特振動模式為參照,對其基因種類、樣品化學物質(zhì)殘留情況進行分析,其在檢測化學物質(zhì)含量、種類方面的效果突出,具有檢測周期短、操作簡便的優(yōu)點。近些年,為了大幅提升食品安全檢測靈敏度,技術(shù)人員不斷升級、優(yōu)化傳統(tǒng)的拉曼光譜技術(shù),增強拉曼光譜試劑、新型檢測儀不斷問世,大幅提高了技術(shù)的靈敏度。
拉曼光譜檢測技術(shù)在檢測蔬果化學物質(zhì)殘留時,效果及優(yōu)勢相對突出,檢測人員可以拉曼光譜圖為參照依據(jù),對樣品中的農(nóng)藥進行高效、精準識別,進而構(gòu)建數(shù)據(jù)模型,并與數(shù)據(jù)庫內(nèi)的農(nóng)藥數(shù)據(jù)進行對比,從而對蔬果表面的農(nóng)藥殘留進行定量、定性分析。除此之外,在檢測牛奶中的三聚氰胺時,該技術(shù)的效果也很顯著,檢測結(jié)果具備較高的精度。
此技術(shù)的非破壞性特征相對突出,無需處理樣品,即可高效獲取樣品的分子信息,因此對于檢測食品中各種化學物質(zhì)的殘留十分適用。
綜上,層出不窮的食品安全問題不僅給人們的身體健康帶來威脅,也在一定程度上影響了社會治安,要想預(yù)防食品安全問題的發(fā)生,必須加強食品安全檢測力度。在檢測的過程中,檢測人員要從食品樣品中化學物質(zhì)的來源出發(fā),科學、合理地選擇對應(yīng)的檢測技術(shù),以便高效、精準地檢測出化學物質(zhì)的殘留情況,為食品安全提供保障。
作者簡介:林琳(1981-),男,漢族,江蘇高郵人,高級工程師、高級經(jīng)濟師,碩士研究生,研究方向為輕工工程。