趙聰穎
食品品質(zhì)是保障消費(fèi)者身體健康的一個(gè)重要因素,為了保障食品安全,必須對(duì)食品的物理和化學(xué)檢驗(yàn)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控,并進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)備管理,在檢驗(yàn)之前對(duì)設(shè)備、儀表進(jìn)行校驗(yàn),如果發(fā)現(xiàn)質(zhì)量控制指標(biāo)超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn),就要及時(shí)采取相應(yīng)的解決方案。
一、食品理化檢驗(yàn)的內(nèi)涵
食品理化檢驗(yàn)是利用多種物理化學(xué)手段和測(cè)量手法對(duì)食品進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),其中以營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和化學(xué)污染等相關(guān)方面的內(nèi)容檢驗(yàn)為主要內(nèi)容。由于人們?nèi)粘o嬘?、使用的特殊性,所以檢測(cè)人員對(duì)食品,飲料,調(diào)味品和其他食品進(jìn)行了大量的試驗(yàn),從人們?nèi)粘J褂米疃嗟氖称啡胧?,試圖通過(guò)檢測(cè),最大程度地降低人們的使用安全隱患。
二、食品理化檢驗(yàn)的質(zhì)量控制
1.檢驗(yàn)開(kāi)始前的質(zhì)量控制。(1)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。第一,按照食品理化檢測(cè)的實(shí)際需求,合理安排實(shí)驗(yàn)室,防止因不合理的檢測(cè)程序而出現(xiàn)交叉感染的問(wèn)題,導(dǎo)致無(wú)法得到精確的檢測(cè)結(jié)果。第二,將各種實(shí)驗(yàn)器材放置在一定的環(huán)境中,時(shí)刻保證實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部及周邊的清潔,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)所要求的環(huán)境條件,設(shè)置溫度、濕度等微小的氣候條件。
(2)實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備。第一,檢驗(yàn)員應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)備的選型和調(diào)試,確保儀器的工作性能,確保設(shè)備的偏差在一定范圍內(nèi)。第二,在使用原子吸收光譜儀等儀器之前,必須進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的培訓(xùn),確保檢驗(yàn)人員具備相應(yīng)的使用經(jīng)驗(yàn)。第三,要對(duì)大型實(shí)驗(yàn)儀器的運(yùn)行進(jìn)行詳細(xì)記錄,定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查、維護(hù)和維護(hù),保證儀器在檢測(cè)中能夠正常運(yùn)行,防止出現(xiàn)錯(cuò)誤。
(3)實(shí)驗(yàn)用具及清洗。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前,檢驗(yàn)人員應(yīng)選擇標(biāo)準(zhǔn)的玻璃杯、試管等實(shí)驗(yàn)儀器,按規(guī)定的清潔程序?qū)ζ溥M(jìn)行全面清潔,防止在檢驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生污染或交叉感染。
(4)實(shí)驗(yàn)用水和藥劑。水和藥劑的比例對(duì)實(shí)驗(yàn)效果有很大的影響,檢驗(yàn)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要,選用合適的藥劑和水,保證其純度和比例。
2.檢驗(yàn)過(guò)程中的質(zhì)量控制。(1)標(biāo)準(zhǔn)溶液的調(diào)配與校準(zhǔn)。檢驗(yàn)人員稱(chēng)量好藥劑(誤差不超過(guò)1%)后,根據(jù)稱(chēng)量出的數(shù)據(jù)配置出符合要求的溶劑,再按規(guī)定的流程和方式完成濃度校準(zhǔn),然后計(jì)算出該濃度的具體數(shù)值。溫度是影響標(biāo)準(zhǔn)溶液含量的重要因子,在配置標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),要盡量避免長(zhǎng)時(shí)間堆放,以防降低檢驗(yàn)質(zhì)量。
(2)物品稱(chēng)量。沒(méi)有秤是無(wú)法計(jì)量的,檢測(cè)人員應(yīng)根據(jù)食品理化檢測(cè)的需要,合理選用感量值和稱(chēng)重范圍,以保證計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。在稱(chēng)重時(shí),盡量避免使用紙張,否則會(huì)增加稱(chēng)重誤差,進(jìn)而影響檢驗(yàn)結(jié)果的精確度,可以采用小燒杯稱(chēng)重。
3.分析過(guò)程中的質(zhì)量控制。(1)選擇合理的分析方法。為了得到精確的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果,且滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的要求,檢驗(yàn)人員必須根據(jù)國(guó)家統(tǒng)一的檢測(cè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),選用正確的分析方法。
(2)常規(guī)質(zhì)量控制。在檢測(cè)樣品的分析過(guò)程中,應(yīng)進(jìn)行空白測(cè)試,并檢測(cè)平行樣品的含量和標(biāo)樣的回收率。第一,空白測(cè)試是用來(lái)估算和排除被測(cè)材料以外的其他因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響,從而保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性,在食品理化空白檢測(cè)中,常采用水來(lái)確定有關(guān)因素對(duì)食品安全的影響。第二,對(duì)平行試樣進(jìn)行測(cè)量時(shí),為了將檢測(cè)結(jié)果的誤差降到最低,檢驗(yàn)人員通常會(huì)對(duì)相同的樣品進(jìn)行多次檢測(cè),并對(duì)平行試樣的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)格控制,保證其最大允許偏差。第三,對(duì)標(biāo)樣的回收率進(jìn)行測(cè)量時(shí),檢驗(yàn)人員將定量的標(biāo)準(zhǔn)物與試樣一起添加到標(biāo)樣中,并對(duì)其進(jìn)行分析,然后依據(jù)所添加物質(zhì)的反應(yīng)來(lái)決定其回收率。
(3)滴定樣品。試樣的滴定率由檢驗(yàn)人員負(fù)責(zé),為了降低試驗(yàn)的誤差,在采用氧化還原滴定、沉淀滴定時(shí),應(yīng)當(dāng)注意控制在平行樣間的滴定速率。
(4)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。檢驗(yàn)人員應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,計(jì)算出相應(yīng)的回歸公式,或畫(huà)出標(biāo)準(zhǔn)曲線。如果與標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)性接近,就表明該方法的精確度高。
4.檢驗(yàn)和分析后的數(shù)據(jù)管理。檢驗(yàn)結(jié)束后,檢驗(yàn)人員應(yīng)對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行記錄和核對(duì),確保檢驗(yàn)結(jié)果處于相應(yīng)的誤差之內(nèi)。在完成食品理化檢測(cè)后,還要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,以確定其與數(shù)字修約法則的一致性,并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證,以保證檢驗(yàn)的可靠性。
三、食品中微量元素的檢驗(yàn)方法
食品中含有的微量元素比較多,其進(jìn)入人體后會(huì)發(fā)生諸多的生理生化反應(yīng),可能會(huì)影響到人體成長(zhǎng)以及生命健康,因此對(duì)食品中的微量元素加以測(cè)定十分有必要。
1.原子吸收分光光度法。原子吸收分光光度法是在物質(zhì)原子之間對(duì)特征光進(jìn)行匯聚的基礎(chǔ)上實(shí)施檢測(cè),原子吸收分光光度計(jì)裝置圖如圖1所示,光源中可以輻射出待檢測(cè)物質(zhì)的專(zhuān)門(mén)特征光譜,當(dāng)試樣的蒸汽流經(jīng)其表面時(shí),待檢測(cè)物質(zhì)中包含的基態(tài)原子也可以被其吸收,在一些特定的情況下,試樣中待檢測(cè)物質(zhì)的濃度和光線入射后被吸收并逐漸減少的趨勢(shì)成正相關(guān)性,這樣就能夠檢測(cè)出待測(cè)物質(zhì)的濃度。原子吸收分光光度法的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)研究的領(lǐng)域更為寬泛,精密性更加準(zhǔn)確,并且具有良好的選擇性和靈敏性。比如在飲品類(lèi)中,通常可以使用石墨爐中的光譜吸收法對(duì)含有的錫和錳成分進(jìn)行檢測(cè),樣品也可省去之前的化學(xué)處理步驟,直接使用標(biāo)準(zhǔn)的加入方式和曲線法完成檢測(cè),既無(wú)機(jī)體影響,又不存在背景吸收,減少了萃取分離、消解吸收、定容等各種化學(xué)處理方式及流程,使檢測(cè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單化,提高了檢測(cè)效率和結(jié)論的科學(xué)準(zhǔn)確性。
2.電化學(xué)分析法。在電化學(xué)分析法中,如圖2所示,目前使用比較廣泛的是伏安法,在檢測(cè)食物微量元素中的色素和糖精等成分方面有較大的創(chuàng)新與進(jìn)展,具有測(cè)定速度較快、檢測(cè)方法簡(jiǎn)單、靈敏度高等優(yōu)勢(shì)。在食品微量元素測(cè)定中有一種比較新型的溶出伏安法,是將待測(cè)定的微量元素通過(guò)控制電勢(shì)電解,使汞電極完全富集后進(jìn)行伏安檢測(cè)。溶出伏安法使準(zhǔn)備檢測(cè)的物質(zhì)經(jīng)電極溶出后進(jìn)入溶液中,并將此流程以伏安曲線的方式呈現(xiàn)出來(lái)加以具體研究,由其主要工作過(guò)程是使用富集溶出,可以極大限度地增加法拉第電流電解物質(zhì),充電的總電流值也和一般的伏安法相近似,從而大大提高了二者比率,所以此法已被充分應(yīng)用于超微量和微量元素測(cè)定中,也可運(yùn)用于食品微量元素鍺的檢測(cè)中,不僅使用方法簡(jiǎn)便,最后得到的結(jié)論也比較精確。此外,利用離子選擇性電極法來(lái)測(cè)試飲品中鉛的濃度、采用溶出伏安法來(lái)測(cè)試糧油制品等,都具有比較高的回收率。電化分析法所必須使用的設(shè)備售價(jià)相對(duì)便宜,比較適合于基層的醫(yī)藥單位、中小型食品公司、衛(wèi)生防疫所等場(chǎng)所。由于電子計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)的迅速發(fā)展以及各種新型現(xiàn)代極譜分析的問(wèn)世,比如脈沖極譜、交換極譜、線性數(shù)字化掃描等,電化解析法在今后的研究進(jìn)程中必將扮演更加關(guān)鍵的角色。
3.電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜/質(zhì)譜法(ICP-AES/ICP-MS)。電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜/質(zhì)譜法的原理是利用噴霧儀對(duì)經(jīng)過(guò)分析的水溶液試樣進(jìn)行霧化處理,再將其帶入高頻等離子體的火焰中,促使其受到刺激之后發(fā)光,試樣所輻射出的光芒就會(huì)射入到分光設(shè)備內(nèi)部,從而產(chǎn)生光譜,進(jìn)而得到所要檢測(cè)微量元素的光線譜;此光線轉(zhuǎn)化為電流以后就被轉(zhuǎn)移到了測(cè)光設(shè)備內(nèi)部,觀察電流的強(qiáng)度及其所顯現(xiàn)出來(lái)的數(shù)值水平,就可以知道試樣里所有微量元素的含量及其成分。這種檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)結(jié)果的約束條件不多,基體形成的影響小,線性范圍大,能夠?qū)崿F(xiàn)多種元素的共同檢測(cè)分析與計(jì)算,因此在食品微量元素檢測(cè)方面有著較為普遍的應(yīng)用。對(duì)于液體樣品而言,比如食醋等,可以在稀釋過(guò)后快速使用發(fā)射光譜進(jìn)行檢測(cè),在氫化物進(jìn)樣流動(dòng)注射方面也具有較高的實(shí)用性。將此法與不同的等離子光譜儀結(jié)合應(yīng)用,能夠?qū)Ω啕}食品中的鉛含量進(jìn)行測(cè)定,對(duì)于生物樣品的檢測(cè)效果同樣比較理想。電感耦合體質(zhì)譜可以實(shí)現(xiàn)對(duì)玉米粉的檢驗(yàn),同時(shí)還能對(duì)鐵、鋅等元素加以測(cè)定,具有十分卓越的直接性以及便捷性。在應(yīng)用這一方法的過(guò)程中,無(wú)需過(guò)于繁瑣的化學(xué)數(shù)據(jù)處理,具有分析檢測(cè)結(jié)果速度快等優(yōu)勢(shì)。
4.氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法(HG-AFG)。每個(gè)元素的原子熒光強(qiáng)度都是一定的,按照此原理就可計(jì)算出待測(cè)微量元素的濃度。原子熒光光譜法的主要優(yōu)點(diǎn)是精度較高,在實(shí)施過(guò)程中受到的影響相對(duì)較小,擁有較廣的線性范圍,有利于把數(shù)量較多的元素置放在一起進(jìn)行檢測(cè)分析。因?yàn)镹aBH4與汞離子、SnCL2與汞離子都是通過(guò)反應(yīng)生成原子狀態(tài)的汞,在室溫條件下也可相互作用而成為汞原子熒光,所以這種分析方法也可稱(chēng)為冷原子熒光光譜法。由于AFS的測(cè)定對(duì)檢驗(yàn)汞的敏感程度比較高,所以在分析樣品中的汞濃度時(shí)一般較多使用冷原子熒光與無(wú)焰、有焰HG-AFG方法。比如檢測(cè)大米當(dāng)中的汞元素就可采用原子熒光光譜法,利用微波升溫的方式,在高溫和高壓環(huán)境下消解試樣。除此之外,還可以在這一方法的幫助下進(jìn)行鍺元素的測(cè)定,其主要出現(xiàn)在保健食品中,要明確儀器最適宜的工作狀態(tài),借助酒石酸加以測(cè)定,除了打破干擾因素共存離子,還能增加靈敏度,實(shí)現(xiàn)在室溫條件下測(cè)定保健品中的鍺含量。
雖然上述4種微量元素測(cè)定方法均表現(xiàn)出較為卓越的精密度,流程簡(jiǎn)約,線性范圍也比較寬,但是由于其中一些方法在應(yīng)用時(shí)花費(fèi)較大,且要對(duì)相關(guān)儀器進(jìn)行定期維護(hù),所以普及性并不高。