馬滕霞
隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高以及科技的不斷發(fā)展,人們對(duì)食品的安全問(wèn)題也越發(fā)重視,目前食品安全的監(jiān)管力度也在不斷加大。對(duì)于食品的檢測(cè)要求也越來(lái)越高,食品檢測(cè)技術(shù)已不能滿足實(shí)際需要,因此筆者針對(duì)食品分析與檢測(cè)過(guò)程中現(xiàn)代儀器的應(yīng)用進(jìn)行深入探討。
食品安全檢測(cè)的特點(diǎn)
樣品機(jī)制復(fù)雜。我們生活中的食品來(lái)源多種多樣,檢測(cè)樣品的來(lái)源也復(fù)雜多樣,從水果、蔬菜到肉類、水產(chǎn)品,再到各種香料,都可以成為食品安全檢測(cè)樣品。這些食物的物質(zhì)成分也是一些復(fù)雜的有機(jī)物,食品安全監(jiān)測(cè)的難點(diǎn)主要來(lái)自于此。即使我們已經(jīng)檢測(cè)到所有的樣品,有時(shí)我們也無(wú)法避免復(fù)雜的有機(jī)物引起的干擾。
檢測(cè)的項(xiàng)目類型多。(1)農(nóng)藥殘留;為保障果蔬等農(nóng)產(chǎn)品的健康生長(zhǎng),農(nóng)藥是當(dāng)今農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)不可缺少的組成部分。世界已知化學(xué)農(nóng)藥約1500種,其中45種基本使用,前4大類(有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲菊酯、氨基甲酸酯)中200多種需要檢驗(yàn)人員檢驗(yàn)。(2)獸藥殘留,畜牧業(yè)通用獸藥。超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的獸藥殘留主要分為七類:殺蟲劑、抗原、錐蟲病藥物、鎮(zhèn)靜劑、生長(zhǎng)促進(jìn)劑和β-腎上腺素能受體阻滯劑。在過(guò)去的15至20年間,動(dòng)物源性食品中磺胺類藥物殘留量超標(biāo)。(3)重金屬殘留,隨著時(shí)代的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,我國(guó)食品也受到重金屬污染。重金屬污染主要來(lái)源于以下幾個(gè)方面:a)重金屬對(duì)土壤水源的污染(南方水稻重金屬超標(biāo)的主要原因是此);b)化肥和農(nóng)藥中的重金屬(雖然有微量,但如果農(nóng)藥中過(guò)量使用化肥,也會(huì)導(dǎo)致過(guò)量使用。重金屬污染);c)礦業(yè)開(kāi)放造成的重金屬污染。(4)放射性物質(zhì),其開(kāi)采、冶煉和在日常生活中的使用、排放,在一定程度上影響食品安全。
傳統(tǒng)理化檢驗(yàn)在食品分析與檢測(cè)中的應(yīng)用
物理檢驗(yàn)法。食品物理檢驗(yàn)的主要方法有兩種:一種是測(cè)定食品的物理常數(shù),如密度、旋光度、折射率等,這些物理成分與其含量之間存在一定的數(shù)學(xué)關(guān)系。通過(guò)測(cè)量物理常數(shù),可以得到相應(yīng)成分的含量;另一種方法是確定食品的質(zhì)量指標(biāo),例如固體飲料的顆粒度、液體的濁度、罐頭的真空度等,經(jīng)測(cè)量可直接得到數(shù)值。
化學(xué)檢驗(yàn)法。食品化學(xué)檢驗(yàn)主要包括三種方法:重量法、容重法和比色法。其中,比色法是應(yīng)用最廣泛的方法,可分為三類:視覺(jué)比色法、光電比色法和分光光度法。目視比色法的設(shè)備和條件簡(jiǎn)單,但測(cè)試結(jié)果誤差較大。后兩種方法具有較高的重現(xiàn)性,特別是分光光度法,可實(shí)現(xiàn)定量和定性分析。(表1)
現(xiàn)代儀器的具體應(yīng)用策略
生物分析技術(shù)。生物分析技術(shù)與其他方法相比具有一定的識(shí)別功能,在成本上也相對(duì)較低,檢測(cè)速度相對(duì)較快。在食品檢測(cè)中,需要加強(qiáng)PCR技術(shù)和酶聯(lián)免疫吸附法的應(yīng)用。通過(guò)PCR檢測(cè)技術(shù)能檢測(cè)出隱蔽的殘害物質(zhì),如之前在現(xiàn)奶粉中檢測(cè)出的大腸桿菌、沙門氏菌以及食源性病原菌等多種有害物質(zhì)。酶聯(lián)免疫吸附法主要就是指將酶與抗體或抗原結(jié)合,利用結(jié)合物的特性進(jìn)行檢測(cè)的一門免疫性分析技術(shù)。它的主要特點(diǎn)有:具有較高的靈敏度,選擇性強(qiáng),檢測(cè)結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確度,檢測(cè)效率高。它的最大優(yōu)勢(shì)是便于海關(guān)人員攜帶,其應(yīng)用范圍也比較廣泛,可以用于檢測(cè)病原微生物以及農(nóng)藥殘留物,還能夠?qū)δ承┨囟ㄞD(zhuǎn)基因物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。
色譜分析法。色譜分析法主要分為氣相色譜、液相色譜以及離子色譜3種。氣相色譜法用于檢測(cè)蔬菜、水果以及煙草中的殘留物,也可以對(duì)畜獸、水產(chǎn)品中三甲胺的含量以及食品添加劑進(jìn)行檢測(cè)。液相色譜法具有較高的靈敏性,并且有嚴(yán)密的高壓輸液泵,主要應(yīng)用檢測(cè)奶粉中含有的重要成分以及添加劑,另外也可以對(duì)獸藥的殘留量進(jìn)行檢測(cè)。保證食品的安全性,讓人們吃上安全健康的食品。
薄層色譜法。最常用的平面色譜法就是薄層色譜法。將待測(cè)物均勻涂抹在薄片上,同時(shí)選用適當(dāng)?shù)恼归_(kāi)劑將待測(cè)物從密封槽中逐漸展開(kāi),被分離的物質(zhì)也將在薄層上被展開(kāi),構(gòu)成一個(gè)色譜帶。它的特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便、方法簡(jiǎn)單,檢測(cè)效果也十分明顯,耗時(shí)較短,即使是在一塊板上也能分離,獲得不同的樣品點(diǎn)。除此以外,低沸點(diǎn)的物質(zhì)與有機(jī)、無(wú)機(jī)化合物是有區(qū)別的,此方法不能有效分離沸點(diǎn)低的物質(zhì)。但是如有機(jī)農(nóng)藥、調(diào)味品中的酸堿等都是可以分離的。
光學(xué)分析法。紫外-可見(jiàn)分光光度法、原子吸收分光光度法、原子熒光光譜法和紅外光譜法是常用的光譜分析方法。紫外分光光度法可以分析食品中的亞硝酸鹽、色值、硼酸等物質(zhì);原子吸收分光光度法和原子熒光分光光度法主要用于檢測(cè)金屬含量;紅外光譜法可以分析食品中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。近年來(lái),發(fā)展出一些新的光譜分析技術(shù),如利用表面等離子體共振傳感器分析食品中B族維生素、細(xì)菌和病原菌,利用X射線檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)識(shí)別食品包裝袋內(nèi)異物,利用太赫茲(THz)輻射技術(shù)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)、對(duì)植物種子進(jìn)行鑒定與識(shí)別等。
電化學(xué)分析法。電化學(xué)法是利用溶液中物質(zhì)的不同電化學(xué)性質(zhì)和變化規(guī)律,以電位、電導(dǎo)、電流、電量等電量與被分析物之間的定量關(guān)系為基礎(chǔ)的定性、定量的儀器分析方法??捎糜谑称诽砑觿┖娃r(nóng)藥殘留的測(cè)定。
生物分析技術(shù)。生物技術(shù)的主要特點(diǎn)是其獨(dú)特的生物識(shí)別功能和高選擇性、快速檢測(cè)和低成本。主要技術(shù)包括DNA探針技術(shù)、聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)、生物芯片技術(shù)、膠體金免疫層析技術(shù)和酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)。其中,PCR技術(shù)主要用于病原微生物和轉(zhuǎn)基因食品的分析,酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)主要用于測(cè)定生物毒素、農(nóng)藥殘留和微生物,廣泛應(yīng)用于食品檢測(cè)。
色譜-質(zhì)譜分析。對(duì)于分離及分辨能力高的氣相色譜來(lái)說(shuō),質(zhì)譜分析能對(duì)化合物進(jìn)行更準(zhǔn)確的鑒定。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,目前已經(jīng)形成了一種將兩者有效結(jié)合的色譜-質(zhì)譜聯(lián)合技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)主要是由計(jì)算機(jī)操控,檢測(cè)速度快,結(jié)果也具有準(zhǔn)確性和高效性,即使是復(fù)雜的化合物也能被分離檢測(cè)出來(lái)。
隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,越來(lái)越多的新的分析技術(shù)應(yīng)用于食品檢測(cè)。此外,現(xiàn)代儀器分析技術(shù)在食品檢測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用,檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性越來(lái)越高,精度也得到了顯著提高。