Exploration of the Application ofChemical Detection Technology in Health Food Detection
ZHONG Jiawen (Yulin Institute of Inspection and Testing, Yulin 5370o0, China)
Abstract: With the continuous improvement of economic level, people are increasinglyconcermed about the safety of health food. Chemical detection technology plays a keyrole in ensuring the safety ofhealth food and achieving efectivequalitycontrol.It notonly promotes thehealthydevelopment ofthehealth food industry,but also effctively safeguards the health rightsand interests ofconsumers.Based onthis,this article systematically introduces common chemical detection techniques and their applications in health food testing, deply analyzes the challnges faced in the application of chemical detection techniques, and proposes targeted optimization strategies.
Keywords: health food; chemical detection technology; application
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們對(duì)自身健康的關(guān)注度日益提高。保健食品作為具有特定保健功能和補(bǔ)充營養(yǎng)成分的新興食品,逐漸受到消費(fèi)者青睞。然而,隨著保健食品市場規(guī)模的不斷擴(kuò)大,其質(zhì)量安全問題也日益凸顯。例如,近期日本知名企業(yè)小林制藥生產(chǎn)的紅曲保健品因引發(fā)腎毒性事件而備受爭議。同時(shí)部分企業(yè)為降低生產(chǎn)成本,存在虛假宣傳、夸大產(chǎn)品功效以及非法添加藥物成分等行為。這些問題不僅損害了消費(fèi)者的權(quán)益,還對(duì)社會(huì)穩(wěn)定造成了不良影響。因此,開展保健食品安全檢測對(duì)保障人們合法權(quán)益和健康安全,推動(dòng)保健食品產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義?;瘜W(xué)檢測技術(shù)憑借其靈敏度高、特異性強(qiáng)、操作便捷及檢測范圍廣等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于保健食品檢測,為保健食品安全提供了有力的技術(shù)支持。
1化學(xué)檢測技術(shù)
1.1 光譜檢測技術(shù)
光譜檢測技術(shù)是一種基于物質(zhì)發(fā)射或吸收電磁輻射特性的檢測方法,用于研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu),并實(shí)現(xiàn)定量與定性分析[1l。常見的光譜檢測技術(shù)包括紫外-可見分光光度法、紅外吸收光譜、原子發(fā)射光譜及原子吸收光譜等。紫外-可見分光光度法主要是物質(zhì)對(duì)波長為 200~800nm 的紫外-可見光的吸收,引起電子躍遷,形成特征吸收峰。該方法因具有精密度和準(zhǔn)確度高、操作簡便、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于保健食品中總黃酮、總皂苷、維生素等功效成分的檢測。紅外吸收光譜檢測技術(shù)的原理為當(dāng)紅外光的頻率和物質(zhì)中的官能團(tuán)的振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)頻率一致時(shí),物質(zhì)中的分子吸收紅外光能量并從低能級(jí)躍遷到高能級(jí),通過檢測被吸收的紅外光情況從而得到物質(zhì)的紅外吸收光譜[2]。紅外光譜具有選擇性好、分析速度快、前處理簡單及無損檢測等優(yōu)點(diǎn),常用于檢測保健食品中的有機(jī)成分和評(píng)估不同批次產(chǎn)品成分的穩(wěn)定性。原子吸收光譜和原子發(fā)射光譜技術(shù)則通過原子在熱或電激發(fā)下吸收或發(fā)射特定波長的光,實(shí)現(xiàn)對(duì)元素的定性與定量分析。該方法不僅具備優(yōu)異的特異性和靈敏度,能夠準(zhǔn)確測定鉛、鎘、汞等重金屬元素的含量,還適用于從常量級(jí)到微量級(jí)元素的全面檢測[3]。
1.2 色譜檢測技術(shù)
色譜檢測技術(shù)是保健食品檢測中最常用的化學(xué)檢測技術(shù)之一,其基于物質(zhì)中各組分結(jié)構(gòu)特征和化學(xué)性質(zhì)差異,通過其在固定相和流動(dòng)相之間的分配系數(shù)和吸附作用的差異,實(shí)現(xiàn)組分的有效分離。分離后的各組分依次從固定相流出,并通過檢測器實(shí)現(xiàn)定性與定量分析[4]。根據(jù)分離原理的不同,色譜技術(shù)主要分為氣相色譜和高效液相色譜。氣相色譜依據(jù)汽化后的物質(zhì)在流動(dòng)相(通常為氮?dú)?、氮?dú)狻鍤獾榷栊詺怏w)中的分子作用力差異(如沸點(diǎn)、極性、吸附特性等),使各組分以不同的保留時(shí)間從色譜柱中流出,從而實(shí)現(xiàn)分離。這種方法具有分離效率高、靈敏度高等特點(diǎn),適用于揮發(fā)性小分子及熱穩(wěn)定性物質(zhì)的檢測。高效液相色譜則是指物質(zhì)隨著單一溶劑或不同比例混合溶劑等流動(dòng)相(如乙腈、甲醇等)進(jìn)入固定相中,依據(jù)各組分性質(zhì)和結(jié)構(gòu)差異進(jìn)行分離。高效液相色譜具有操作簡便、靈敏度和重現(xiàn)性高等特點(diǎn),適用于熱不穩(wěn)定性、高極性、大分子物質(zhì)檢測。在保健食品領(lǐng)域,這兩種技術(shù)常被應(yīng)用于維生素、肌昔等功效成分及添加劑的分析檢測。
1.3 質(zhì)譜檢測技術(shù)
質(zhì)譜檢測技術(shù)的原理是通過電離樣品分子,將其轉(zhuǎn)化為帶電離子,再利用電場或磁場根據(jù)離子的質(zhì)荷比 (m/z )進(jìn)行分離。隨后,通過檢測器測量各種離子的強(qiáng)度進(jìn)行定量與定性分析。在保健食品檢測領(lǐng)域,常用的質(zhì)譜檢測技術(shù)包括氣相-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)和高效液相-質(zhì)譜串聯(lián)技術(shù)[5]。這些聯(lián)用技術(shù)結(jié)合了色譜法對(duì)復(fù)雜樣品中各組分的分離能力和質(zhì)譜法的高靈敏度檢測能力,實(shí)現(xiàn)了色譜和質(zhì)譜的優(yōu)勢互補(bǔ),能夠高效、準(zhǔn)確地分析復(fù)雜混合物中的目標(biāo)物,同時(shí)具備檢測極低濃度化合物的能力,并可準(zhǔn)確區(qū)分結(jié)構(gòu)相似的化合物,如同分異構(gòu)體等。在保健食品檢測中,該技術(shù)廣泛應(yīng)用于多酚類、黃酮類、維生素等結(jié)構(gòu)復(fù)雜成分的檢測。
1.4 新興檢測技術(shù)
在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的背景下,多種新興檢測技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,如增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)、生物芯片檢測技術(shù)、電化學(xué)檢測技術(shù)及人工智能技術(shù)等[。這些新興的化學(xué)檢測技術(shù)在保健食品檢測領(lǐng)域展現(xiàn)出高度的應(yīng)用價(jià)值,為保健食品安全監(jiān)管和質(zhì)量控制提供了創(chuàng)新性的應(yīng)用思路,并構(gòu)建了一套系統(tǒng)化的解決方案。其中,增強(qiáng)拉曼光譜作為一種新興的超靈敏檢測技術(shù),具有操作簡單、耗時(shí)短、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),在食品領(lǐng)域的應(yīng)用中取得突出成果,廣泛應(yīng)用于大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等致病性微生物及農(nóng)藥殘留的檢測。生物芯片檢測技術(shù)利用在芯片中集成大量的生物探針對(duì)目標(biāo)物質(zhì)實(shí)現(xiàn)特異性識(shí)別檢測,如食品中營養(yǎng)成分、微生物、農(nóng)獸藥殘留的檢測。電化學(xué)檢測技術(shù)基于樣品的氧化還原特性,在特定電位條件下,樣品可在電極上通過得失電子發(fā)生氧化或還原反應(yīng),產(chǎn)生電化學(xué)信號(hào)實(shí)現(xiàn)相關(guān)檢測。研究表明電化學(xué)檢測技術(shù)可用于葡萄糖、果糖、膽固醇及黃曲霉毒素等物質(zhì)的檢測。人工智能技術(shù)在食品檢測領(lǐng)域能夠提升檢測的自動(dòng)化、精度和實(shí)時(shí)性,有效優(yōu)化食品安全、質(zhì)量和品質(zhì)控制的各個(gè)環(huán)節(jié),如重金屬、農(nóng)藥殘留、食品添加劑及摻假檢測等[7]。
2化學(xué)檢測技術(shù)在保健食品檢測中應(yīng)用
2.1確保保健食品質(zhì)量控制
化學(xué)檢測技術(shù)在保健食品的質(zhì)量控制中占據(jù)著舉足輕重的地位。 ① 化學(xué)檢測技術(shù)在原材料質(zhì)量控制中可用于鑒定原材料的純度及真?zhèn)?,從而確保原料品質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。例如,紅外吸收光譜技術(shù)能夠快速鑒別中藥材的真?zhèn)?;高效液相色譜技術(shù)則可精準(zhǔn)鑒定原材料中有效成分的含量,從源頭上保障產(chǎn)品質(zhì)量。 ② 化學(xué)檢測技術(shù)在生產(chǎn)過程中可實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝參數(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)控。例如,在提取過程中,檢驗(yàn)人員運(yùn)用紅外光譜技術(shù)監(jiān)測功效成分的變化,以確保生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性。 ③ 在成品質(zhì)量評(píng)估和出貨檢測環(huán)節(jié),化學(xué)檢測技術(shù)能夠全方位評(píng)估保健食品的營養(yǎng)成分、功效成分和添加劑含量等關(guān)鍵指標(biāo)。例如,紫外-可見分光光度法能準(zhǔn)確測定總黃酮、總皂苷的含量,而氣相色譜技術(shù)則能分析保健食品中脂肪酸的組成,從而進(jìn)一步評(píng)估產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值以滿足消費(fèi)者的健康需求。
2.2 保障保健食品安全
化學(xué)檢測技術(shù)在保健食品安全評(píng)估和市場監(jiān)管中發(fā)揮了至關(guān)重要的科技支撐作用。 ① 針對(duì)非法添加劑這一潛在風(fēng)險(xiǎn),借助高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)可以準(zhǔn)確檢測酚酞、西布曲明等藥物成分,從而有效遏制非法添加行為。 ② 為了確保保健食品免受農(nóng)藥殘留的影響,檢驗(yàn)人員可運(yùn)用氣相色譜-質(zhì)譜或液相色譜-質(zhì)譜串聯(lián)技術(shù)對(duì)有機(jī)磷、擬除蟲菊酯等農(nóng)藥殘留進(jìn)行精確檢測,確保其含量嚴(yán)格符合國家標(biāo)準(zhǔn)[8]。 ③ 在微生物檢測領(lǐng)域,通過液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù),即使在復(fù)雜成分中也能準(zhǔn)確測定黃曲霉毒素、赭曲霉毒素等有毒微生物的含量,為評(píng)估保健食品的微生物安全性提供可靠數(shù)據(jù)支持。 ④ 在重金屬含量檢測方面,利用原子吸收光譜技術(shù)構(gòu)建起從痕量級(jí)到常量級(jí)的金屬元素檢測網(wǎng)絡(luò),對(duì)鉛、鎘、汞等高風(fēng)險(xiǎn)重金屬的檢測靈敏度可達(dá)ppb級(jí),確保每批次產(chǎn)品符合食品安全標(biāo)準(zhǔn),從而保障消費(fèi)者的飲食安全。
2.3 助力保健食品配方研發(fā)
化學(xué)檢測技術(shù)在保健食品檢測中的應(yīng)用能夠?yàn)槠渑浞窖邪l(fā)提供重要支持。 ① 化學(xué)檢測技術(shù)可應(yīng)用于自然界中潛在保健功效成分的檢測。例如,液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)可用于天然產(chǎn)物中活性成分的高通量篩選,從而為新產(chǎn)品的開發(fā)提供豐富的候選資源庫。② 化學(xué)檢測技術(shù)也是評(píng)估和優(yōu)化不同配方穩(wěn)定性和相容性的有效工具。例如,利用差示掃描量熱法,可以深入研究不同成分之間的相互作用,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品配方的精準(zhǔn)調(diào)整。 ③ 化學(xué)檢測技術(shù)可為生產(chǎn)工藝的優(yōu)化改進(jìn)提供可靠、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。例如,氣相色譜技術(shù)可精準(zhǔn)分析不同干燥工藝對(duì)產(chǎn)品香氣成分的影響,為生產(chǎn)工藝的優(yōu)化提供有力依據(jù)。
2.4促進(jìn)保健食品國際貿(mào)易
在國際貿(mào)易體系中,保健食品的進(jìn)出口不僅是商品流通的重要組成部分,更是連接全球健康產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵紐帶。這些產(chǎn)品若要成功進(jìn)入國際市場,必須跨越各國法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)所構(gòu)成的“技術(shù)壁壘”。而化學(xué)檢測技術(shù)的應(yīng)用正是打破壁壘的核心支撐。通過高精密的檢測技術(shù)對(duì)保健食品進(jìn)行精準(zhǔn)檢測,可以滿足不同國家差異化的標(biāo)準(zhǔn)要求,為保健食品獲取國際認(rèn)證、進(jìn)入國際高端市場提供可靠的數(shù)據(jù)支持。同時(shí),基于化學(xué)檢測技術(shù)提供的客觀數(shù)據(jù),可建立統(tǒng)一的質(zhì)量評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),有效消除貿(mào)易雙方的質(zhì)量爭議,增強(qiáng)消費(fèi)者信任,從而推動(dòng)我國保健食品積極拓展國際市場。
3化學(xué)檢測技術(shù)應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)及優(yōu)化對(duì)策
盡管化學(xué)檢測技術(shù)作為保健食品檢測中的核心檢測手段發(fā)揮了至關(guān)重要的作用,但在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨諸多挑戰(zhàn),急需相關(guān)部門予以解決和優(yōu)化。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
3.1檢測人員方面
隨著我國對(duì)保健食品行業(yè)監(jiān)管力度的持續(xù)提升和專項(xiàng)整治力度的不斷加大,當(dāng)前檢測機(jī)構(gòu)普遍面臨人力資源短缺和專業(yè)能力不足的雙重挑戰(zhàn)。檢測人員的數(shù)量、技術(shù)能力與綜合業(yè)務(wù)水平已難以滿足行業(yè)快速發(fā)展所帶來的日益增長的檢測需求,這種結(jié)構(gòu)性矛盾已成為制約檢測效率提升與質(zhì)量管控水平優(yōu)化的關(guān)鍵因素。為解決這一問題,相關(guān)部門可通過優(yōu)化人員結(jié)構(gòu)配置和科學(xué)配置檢驗(yàn)崗位以確保基礎(chǔ)人力供給,建立覆蓋理論知識(shí)與實(shí)踐操作的全方位培訓(xùn)體系來提升從業(yè)人員專業(yè)素養(yǎng),同時(shí)完善技術(shù)創(chuàng)新激勵(lì)機(jī)制以激發(fā)檢測團(tuán)隊(duì)的科研攻關(guān)積極性,從而形成人員培養(yǎng)與技術(shù)創(chuàng)新的良性互動(dòng)機(jī)制。
3.2 檢測技術(shù)方面
保健食品因其原料成分的多元復(fù)合特性、配方設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性以及生產(chǎn)工藝的特殊性,使得質(zhì)量檢測面臨多重技術(shù)挑戰(zhàn)。具體而言,產(chǎn)品的檢測方法,尤其是樣品前處理及提取步驟,往往復(fù)雜煩瑣。此外,現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中提供的檢測方法未能充分結(jié)合產(chǎn)品配方和特殊生產(chǎn)工藝的特點(diǎn),難以提供可行且適配的檢測方法,從而導(dǎo)致檢測結(jié)果不準(zhǔn)確甚至無法有效檢測等問題。為此,建議相關(guān)科研機(jī)構(gòu)深入開展技術(shù)攻關(guān),系統(tǒng)研究保健品的成分、配方和生產(chǎn)工藝等特點(diǎn),通過理論模擬與實(shí)證研究相結(jié)合的方式構(gòu)建具有廣泛適用性的檢測方法體系。同時(shí),重點(diǎn)突破樣品前處理技術(shù)瓶頸,開發(fā)高效、環(huán)保的樣品前處理技術(shù),如固相微萃取、超臨界流體萃取技術(shù)等,以簡化前處理步驟并提高檢測效率。此外,還需加快推進(jìn)自動(dòng)化前處理設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用,借助智能控制系統(tǒng)降低人為操作誤差,確保檢測結(jié)果的可重復(fù)性與準(zhǔn)確性。
3.3檢測設(shè)備方面
在保健食品檢測領(lǐng)域,當(dāng)前普遍存在的技術(shù)局限性集中體現(xiàn)在傳統(tǒng)化學(xué)檢測方法對(duì)復(fù)雜基質(zhì)中痕量成分的識(shí)別能力不足。這些方法存在靈敏度不足、選擇性較差以及多成分同步檢測效率低下的問題,已成為制約行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。為突破這一困境,建議設(shè)備制造商進(jìn)一步加大科研投入,重點(diǎn)研發(fā)具有更高分辨率和檢測通量的新興分析技術(shù);開發(fā)基于保健食品特殊基質(zhì)設(shè)計(jì)的專屬檢測設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)化操作流程,從而全面提升檢測系統(tǒng)對(duì)復(fù)雜樣本中微量活性成分的精準(zhǔn)識(shí)別能力,實(shí)現(xiàn)從單一指標(biāo)檢測向多維度智能化分析的跨越式升級(jí)。
3.4檢測標(biāo)準(zhǔn)方面
當(dāng)前,保健食品行業(yè)正面臨檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)體系不完善的挑戰(zhàn)。由于保健食品中某些新型成分或復(fù)雜成分的檢測方法標(biāo)準(zhǔn)尚不健全,導(dǎo)致不同實(shí)驗(yàn)室的檢測結(jié)果離散程度大,從而影響檢測結(jié)果的可比性和權(quán)威性。針對(duì)這一問題,行業(yè)主管部門應(yīng)聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)部門,加快梳理現(xiàn)有檢測標(biāo)準(zhǔn)的覆蓋盲區(qū),并制定和完善針對(duì)保健食品中各類成分的檢測方法標(biāo)準(zhǔn),特別是針對(duì)新成分和復(fù)雜成分的檢測標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),需建立統(tǒng)一的基質(zhì)加標(biāo)回收驗(yàn)證模型和跨平臺(tái)數(shù)據(jù)互認(rèn)機(jī)制,從根本上消除因檢測方法異質(zhì)性引發(fā)的數(shù)據(jù)偏差。此外,還需進(jìn)一步加強(qiáng)國際交流與合作,積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制定,逐步實(shí)現(xiàn)從“跟隨采納”到“主導(dǎo)制定”的角色轉(zhuǎn)變,進(jìn)而增強(qiáng)我國在保健食品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的全球技術(shù)話語權(quán)。
4結(jié)語
綜上所述,隨著化學(xué)檢測技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,其在保健食品的質(zhì)量控制、安全評(píng)估、新配方研發(fā)及國際貿(mào)易領(lǐng)域中發(fā)揮著不可替代的重要作用。然而,專業(yè)人才短缺、檢驗(yàn)方法獨(dú)特性和技術(shù)局限性、標(biāo)準(zhǔn)體系不完善等問題仍制約著化學(xué)檢測技術(shù)在保健食品檢測中的有效應(yīng)用。為提升化學(xué)檢測技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用效能,需著力加強(qiáng)人才培養(yǎng),推動(dòng)技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新,優(yōu)化樣品前處理方法,完善標(biāo)準(zhǔn)體系。
通過綜合施策,進(jìn)一步提高保健食品檢測的準(zhǔn)確性和可靠性,從而為保障消費(fèi)者健康和促進(jìn)保健食品行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。
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