現(xiàn)代分析儀器在食品檢測中的應(yīng)用分析

劉英 魏來

[摘要]本文主要從食品檢測樣品基質(zhì)的復(fù)雜性特征分析角度出發(fā)，闡述食品檢測組分和項目種類多的特性，論述不同現(xiàn)代分析儀器方法在食品檢測中的應(yīng)用，并從不同角度進行詳細分析，從而為現(xiàn)代分析儀器在食品檢測中的應(yīng)用研究提供參考。

[關(guān)鍵詞]分析儀器;食品檢測;檢測方法

中圖分類號：TS207.3 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202001

在新時期環(huán)境下，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，激光技術(shù)、計算機技術(shù)以及電子技術(shù)水平得到進一步提升，使分析化學(xué)技術(shù)得到有效發(fā)展，同時帶動不同分析儀器和分析方法的出現(xiàn)，逐漸演化出今天的現(xiàn)代儀器分析技術(shù)。隨著人們對食品安全問題關(guān)注度的不斷提高，一系列食品安全問題受到社會的廣泛關(guān)注，對此要積極探究現(xiàn)代儀器分析技術(shù)，采用有效的檢測方法，準(zhǔn)確高效地檢測食物中的成分，為人們的食品安全提供保障。

1 食品檢測特征

1.1 食品檢測樣品基質(zhì)的復(fù)雜性特征

在實施食品日常檢測過程中，由于目標(biāo)檢測物質(zhì)來源比較復(fù)雜，涉及的種類比較多，涵蓋了人們?nèi)粘４蟛糠质秤闷?，例如糖果、糕點、水產(chǎn)品、肉類、水果以及蔬菜等，這些食物的成分非常復(fù)雜，導(dǎo)致檢測工作的難度大大增加。盡管在實際檢測中會將目標(biāo)食物樣品實施進一步處理，但是依舊容易受到樣品基質(zhì)的干擾，導(dǎo)致檢測成果受到不同程度的影響，食品檢測工作難度比較大。由此可見，樣品基質(zhì)的高復(fù)雜性成為食品檢測的主要難點之一，同時，食品檢測中所涉及的含量都非常低，大部分樣品的濃度只有ppb（μg）級[1-2]。

1.2 食品檢測組分和項目種類比較多

第一，在進行食品檢測時，涉及的農(nóng)藥品種比較多，依照相關(guān)資料顯示，全世界所有農(nóng)藥品種類數(shù)量達到1 300多，比較常見的有酚類、酰胺類、雜環(huán)類、取代脲、有機硫脂、擬除蟲菊脂、氨基甲酸酯、有機磷、有機氯等，基本品種已經(jīng)超過40種，而日常食品檢測過程中主要殘留物質(zhì)種類超過100種。第二，獸藥殘留種類多，其主要是指畜禽類的代謝產(chǎn)物或存有的原型藥物，其中涉及獸藥相關(guān)的殘留雜質(zhì)。依照相關(guān)資料，主要可以分為七大類，分別為鎮(zhèn)靜劑類和β-腎上腺素能受體阻斷劑、滅錐蟲藥類、抗原蟲藥類、生長促進劑類、驅(qū)腸蟲藥類、抗生素類，而目前所要求的獸藥殘留物質(zhì)中的成分達到100種左右，同時，動物類食品中往往會出現(xiàn)獸藥超標(biāo)的情況，導(dǎo)致其體內(nèi)出現(xiàn)抗寄生蟲、呋喃類、磺胺類、抗生素類[3-4]。第三，重金屬污染嚴重，由于工業(yè)污染導(dǎo)致重金屬污染，同時還伴隨著生活垃圾污染和交通污染等，導(dǎo)致環(huán)境中出現(xiàn)大量的廢氣、廢水以及廢渣，給人們的生活帶來不良影響。交通污染主要是指汽車排放尾氣，生活污染主要指人們生活所產(chǎn)生的垃圾，都含有大量的重金屬，比如砷（As）、鉻（Cr）、鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）。

2 電化學(xué)儀器分析法在食品檢測中的應(yīng)用

電化學(xué)分析法主要是以電化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)，利用物質(zhì)在溶液中的反應(yīng)情況，以儀器分析的方式呈現(xiàn)出來。該儀器分析法1922年由德國化學(xué)家在分析領(lǐng)域首次使用，儀器分析作為電化學(xué)分析的主要組成部分，在實際檢測過程中利用物質(zhì)在溶液中的變化規(guī)律以及電化學(xué)性質(zhì)來實現(xiàn)檢測目的，即被測食品中某些物質(zhì)與電學(xué)量之間所存在的計量關(guān)系，其中電學(xué)量包括電量、電流、電導(dǎo)以及電位等，最終實現(xiàn)物質(zhì)定量和定性的檢測與分析。由于電極品種往往是低價離子，因此在應(yīng)用時容易受到不同因素的影響，同時，實驗環(huán)境對電極電位值容易產(chǎn)生不良影響，在曲線穩(wěn)定性上與光度法相比有待商榷[5-6]。然而極譜分析技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，針對一些混合金屬或衡量金屬的檢測主要采取電勢溶出法，比如在檢測醋、醬油時，能夠?qū)ζ浜械纳樵剡M行有效檢測，同時不需要進行預(yù)處理和消化，通過加入表面活性劑能夠大大提升檢測分析的重現(xiàn)性、選擇性以及靈敏性。

3 光學(xué)分析法在食品檢測中的應(yīng)用

光學(xué)分析法是基于物質(zhì)電磁輻射、物質(zhì)發(fā)射和電磁輻射吸收之間的相互作用來進行檢測分析的一種方法，主要分為兩種：光譜分析和非光譜分析，在食品檢測中應(yīng)用最為廣泛的是分光光度法，主要包括原子吸收分光光度技術(shù)、紫外分光光度技術(shù)以及開見光分光光度技術(shù)。

3.1 紫外可見分光光度技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用

紫外可見分光光度技術(shù)主要是指通過吸收波長在200～760nm的電磁輻射的物質(zhì)，在完成吸收后所產(chǎn)生的分析吸收光譜。而紫外可見分光光度法是指通過紫外可見吸收光譜的方法來定量、定性分析物質(zhì)，最終得到想要的檢測和分析結(jié)果。該方法在食品檢測中應(yīng)用非常廣泛，在很多食品檢測當(dāng)中都會應(yīng)用到該方法，比如對食品中的雕白塊、磷酸鹽、硼酸、亞硝酸鹽等物質(zhì)實施檢測時都會應(yīng)用到紫外可見分光光度技術(shù)[7]。

3.2 原子吸收分光光度法在食品檢測中的應(yīng)用

原子吸收分光光度法在食品檢測中應(yīng)用時，主要針對的是一些呈原子狀態(tài)的非金屬元素或金屬元素，涉及的特征譜線是由待測元素發(fā)出的，而檢測的目標(biāo)物質(zhì)會通過原子化過程，最終出現(xiàn)原子蒸氣，其中所含有的待測元素會被吸收，實際檢測時主要是對輻射光的強度檢測來獲取待測物質(zhì)在食物中的含量。因此，原子吸收分光光度法在食品檢測中的應(yīng)用非常廣泛，能夠?qū)κ澄镏泻芏嘟饘僭貙嵤┯行У臏y定，比如硒、鍺、鍶、錳、鈣、鉀、鈉、銅、鋅、鎘、鉻、鉛。通過該方法能夠?qū)κ称分械慕饘傥镔|(zhì)實施有效檢測，從而達到預(yù)期的檢測目的。

3.3 紅外光譜分析法在食品檢測中的應(yīng)用

紅外光譜分析法最早始于20世紀(jì)70年代，紅外光譜分析法的應(yīng)用有效地簡化了傳統(tǒng)分析法繁瑣的過程，比如提取、分離、定容以及稱量等，通過對定標(biāo)的合理搭建，進而對同一個事物樣品中的不同組分含量實施有效測定。比如，在檢測農(nóng)產(chǎn)品過程中，能夠?qū)ζ渲写嬖诘谋ｕr劑成分和防腐劑成分實施有效測定，同時對大豆和糧食中的谷物加工品品質(zhì)、灰分、纖維素、氨基酸、脂肪、蛋白質(zhì)以及水分實施有效的測定。依照實際情況來看，紅外光譜分析法已經(jīng)成為很多國家檢測小麥和大豆中脂肪和蛋白質(zhì)含量的官方標(biāo)準(zhǔn)檢測方式。

3.4 熒光分光光度法在食品檢測中的應(yīng)用

熒光分光光度法主要是指利用食品對短波長光能的吸收而發(fā)射出比較長的波長光譜特征，在實際操作中實現(xiàn)定性和定量的分析，基于激發(fā)光譜和發(fā)射光譜實施有效的分析。同時，熒光分光光度法在實際操作中具有靈敏度高、快速、操作簡單等優(yōu)點，能夠達到檢出限低和線性范圍寬的效果。例如常見的AFS-2201型雙道原子熒光光譜儀，在實際應(yīng)用時能夠測定食品中的鉛含量，如果為0.3μg/L的檢出限達到了1.00～500μg/L的線性范圍，則回收率能夠達到87%～98%。如果測定的物質(zhì)是食品中的硒，則通過該技術(shù)能夠判斷出0.63%～0.66%的變異系數(shù)，平均回收率水平能夠達到95%以上。

4 色譜分析法在食品檢測中的應(yīng)用

4.1 氣相色譜法在食品檢測中的應(yīng)用

色譜法是由不同分析方法演變而來，比如薄板層析、紙層析以及柱層析等。色譜法對于化合物和混合物的檢測非常有效，處于流動相和固定相中的混合物在作用力、脫附、解析吸附以及溶解方面存在一定差異，當(dāng)處在相對運動的兩相，能夠在不同作用力反復(fù)出現(xiàn)后進行分離，該過程不但能夠定量分析食品中的化合物，并且整個過程操作簡單。其優(yōu)點在于自動化性能強、定量結(jié)果準(zhǔn)確以及靈敏度高，因此在食品檢測中發(fā)揮著重要的作用和意義。同時，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，色譜法在離子色譜、凝膠色譜、液相色譜以及氣相色譜技術(shù)的推動下應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，通過結(jié)合不同的儀器和技術(shù)，在食品檢測中具有非常重要的地位。

4.2 液相色譜法在食品檢測中的應(yīng)用

液相色譜法的流動相是基于液體形成，最早在1903年開始使用，該方法的使用機理主要來源于混合物的兩相親和力差異，隨著高壓液流系統(tǒng)和液相柱色譜系統(tǒng)的結(jié)合，能夠在高壓環(huán)境下促使流動相實現(xiàn)快速流動的效果，從而達到分離的目的[8]。該方式的實施促使超高效液相色譜法和高校液相色譜法的出現(xiàn)，后者在食品檢測中應(yīng)用時，具有其他方法難以替代的作用和優(yōu)勢，因此在實際應(yīng)用時，液相色譜法在食品檢測中得到廣泛的應(yīng)用，主要用于檢測食品中的黃曲霉毒素、展青霉素、苯并芘、營養(yǎng)元素、食品添加劑等。

5 色譜-質(zhì)譜分析法在食品檢測中的應(yīng)用

色譜-質(zhì)譜技術(shù)主要結(jié)合質(zhì)譜技術(shù)和色譜技術(shù)組合而成，以聯(lián)合的方式來進行檢測，通過色譜分離和前處理能夠?qū)⑹称分写罅康碾s質(zhì)去除，保障在檢測實際樣品時能夠充分發(fā)揮質(zhì)譜技術(shù)的作用，保障其能夠有效地對目標(biāo)物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)信息進行確定。色譜-質(zhì)譜分析法集中了質(zhì)譜法和色譜法兩種技術(shù)的優(yōu)點，不僅能夠?qū)衔锝Y(jié)構(gòu)進行鑒定，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)高效分離的目的，因此在食品檢測時能夠?qū)κ称分形⒘拷M分實施快速的測定，在食品檢測中得到廣泛的應(yīng)用。尤其是在檢測食品中三氯丙醇、塑化劑以及農(nóng)藥殘留時，能夠充分發(fā)揮其作用，為食品安全檢測提供有力的保障。

6 結(jié) 論

綜上所述，在實施食品日常檢測過程中，由于目標(biāo)檢測物質(zhì)來源比較復(fù)雜，涉及的種類比較多，成分非常復(fù)雜，導(dǎo)致檢測工作的難度大大增加，盡管在實際檢測中將目標(biāo)食物樣品實施進一步處理，但是依舊容易受到樣品基質(zhì)的干擾，導(dǎo)致檢測成果受到不同程度的影響。因此，在實施食品檢測時要應(yīng)用不同的分析方法，不同的分析方法所使用的儀器不同，分析過程和分析步驟存在巨大差異，并且針對的檢測目標(biāo)群體不同，所達到的檢測效果和檢測精確度也存在一定差異。因此，在食品檢測過程中，要依照不同食物和檢測目標(biāo)物采用最為適合的現(xiàn)代分析儀器和分析方法，從而更好地滿足檢測需求，為人們的食品安全提供保障。

參考文獻

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