綠色分析測試技術(shù)在食品檢驗中的運(yùn)用策略

◎ 陳 巍

（武漢市新洲區(qū)公共檢驗檢測中心，湖北 武漢 430400）

食品檢驗工作屬于保障人民群眾身體健康和社會整體穩(wěn)定發(fā)展的重要工作，若采用傳統(tǒng)的食品檢驗方法，操作過程中需要借助化學(xué)分析的模式，針對食品中含有的微生物、添加劑、污染物以及農(nóng)藥殘留等各方面成分進(jìn)行檢測，雖然應(yīng)用效果良好，但是存在污染環(huán)境的問題。將綠色分析測試技術(shù)運(yùn)用于食品檢驗工作中，不僅環(huán)保有效，且整體上可以呈現(xiàn)快速、精準(zhǔn)、完善、科學(xué)的特點(diǎn)，大幅度優(yōu)于傳統(tǒng)的食品檢驗?zāi)Ｊ?。由此，為了提升食品檢驗工作的質(zhì)量和效率，針對綠色分析測試技術(shù)在食品檢驗中的運(yùn)用策略進(jìn)行分析，具有十分重要的意義。

1 綠色分析測試技術(shù)的原理

綠色分析測試技術(shù)屬于綠色化學(xué)中的一個分支，可將其歸納于分析化學(xué)的門類中，其基本原理為，將綠色化學(xué)理念應(yīng)用于食品分析和技術(shù)設(shè)計當(dāng)中，遵循環(huán)境友好的思想，在進(jìn)行測試分析的過程中，盡量避免使用有害試劑，以減少對自然環(huán)境的污染及破壞。相對于傳統(tǒng)形式的分析技術(shù)來說，綠色分析測試技術(shù)不僅重視分析的效率和最終結(jié)果的準(zhǔn)確性，也十分重視檢測過程對于環(huán)境的影響。因此，需要采用切實有效的方式，減少分析測試過程中產(chǎn)生或使用的有害物質(zhì)，以避免食品檢驗工作導(dǎo)致環(huán)境受到不良的影響[1]。在應(yīng)用綠色分析測試技術(shù)的過程中，可以使用專門的傳感器對不同環(huán)節(jié)有害物質(zhì)的具體形成過程進(jìn)行分析，有利于工作人員了解各種有害物質(zhì)的產(chǎn)生過程和相關(guān)機(jī)理，從而更加具有針對性地應(yīng)用限制措施。除了化學(xué)方法之外，綠色分析測試技術(shù)中也包含物理測試技術(shù)，不使用試劑或是使用無毒無害的試劑，借助先進(jìn)的儀器設(shè)備開展測試工作，可以有效避免有害物質(zhì)產(chǎn)生，也就可以由源頭處避免發(fā)生污染[2]。

2 食品檢驗過程中綠色分析測試技術(shù)的應(yīng)用

2.1 近紅外光技術(shù)

2.1.1 鑒別食品真?zhèn)?/p>

當(dāng)前，最嚴(yán)重的食品問題之一是造假或摻假，傳統(tǒng)形式的分析檢測方法已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代的真?zhèn)舞b別需求，而采用近紅外光技術(shù)針對不同形式的肉食進(jìn)行鑒別，可以提升檢測工作的質(zhì)量和效率[3]。采集生豬肉、熟豬肉作為樣品，使用波長為400~2 500 nm的光譜進(jìn)行檢測，并記錄數(shù)據(jù)，之后在樣品中加入小麥粉、奶粉等其他物質(zhì)，并再次進(jìn)行檢測。檢測結(jié)果顯示，生豬肉和熟豬肉中，摻入小麥粉和牛奶之后，預(yù)測標(biāo)準(zhǔn)差為0.92%、0.57%、3.33%、2.99%，可見，近紅外光技術(shù)可以快速準(zhǔn)確地對食品真?zhèn)芜M(jìn)行檢測。

2.1.2 檢測有害物質(zhì)

多種類型的食品中，均存在農(nóng)藥殘留、化學(xué)試劑以及致病菌等物質(zhì)，能夠?qū)θ藗兊纳眢w健康造成嚴(yán)重影響，甚至危及生命。為了提升食品中有害物質(zhì)的檢測效果及效率，需要采用近紅外光技術(shù)開展檢測工作，選擇白酒作為檢測對象，針對其中的乙酸和己酸的濃度開展檢測工作。首先，應(yīng)用6 101.7~5 446 cm-1、11 998.9~7 501.7 cm譜區(qū)的紅外光譜進(jìn)行檢測，之后使用最小二乘法、交叉驗證法對分析模型進(jìn)行構(gòu)建，檢測結(jié)果顯示，在白酒樣品之中，乙酸、己酸的濃度檢測準(zhǔn)確性較高，分別達(dá)到95.63%以及99.47%，完全可以滿足相關(guān)規(guī)定中對于白酒乙酸和己酸的濃度驗證要求。

2.1.3 復(fù)雜成分定量分析

食品中的成分較為復(fù)雜，國家對于食品安全越來越重視，也就越來越需要針對食品中的復(fù)雜成分進(jìn)行定量分析。將近紅外光技術(shù)應(yīng)用于食品復(fù)雜成分定量分析工作當(dāng)中，工作人員可以更加全面掌握食品的質(zhì)量和屬性。例如，可以準(zhǔn)確預(yù)測牛奶抗氧化活性，或是聯(lián)合經(jīng)典最小二乘法、多元線性回歸法等，針對精米淀粉含量進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果顯示，實際檢測結(jié)果與預(yù)測結(jié)果高度相關(guān)，也就是說，近紅外光技術(shù)的食品復(fù)雜成分定量分析準(zhǔn)確性較高[4]。

2.2 熒光分析法

2.2.1 重金屬元素的檢測

對食品中的重金屬元素含量進(jìn)行檢測，一般應(yīng)用熒光分析法之中的微波消解-原子熒光分析法。密閉微波消解屬于應(yīng)用較為廣泛的樣品處理措施，需要采用密閉微波消解儀針對密閉容器中的食品樣品或是消解液混合物進(jìn)行加熱處理，促使樣品中的待測元素化合物盡快受熱發(fā)生分解，并快速產(chǎn)生單質(zhì)，再由原子化器促使其轉(zhuǎn)化成為氣態(tài)基態(tài)原子，然后針對樣品進(jìn)行原子熒光分析。相對于其他食品重金屬元素檢測方法，微波消解-原子熒光分析法可以徹底溶解樣品，使待測元素化合物的揮發(fā)量減少，從而降低樣品損失，并提升消解速率，降低空白值，避免發(fā)生交叉感染。

2.2.2 揮發(fā)性元素的檢測

氧彈燃燒-原子熒光分析法同樣屬于重金屬元素檢測方法，具有成本低、操作過程簡潔的優(yōu)勢，通常應(yīng)用于揮發(fā)性元素的檢測工作當(dāng)中。例如，針對煤樣中的痕量或微量汞元素進(jìn)行檢驗分析。在檢驗過程中，需要將樣品置于氧彈之中燃燒，待其中的有機(jī)物生成碳氧化物、水之后，樣品中的硒、汞、硫等形成氣態(tài)的易揮發(fā)物質(zhì)元素，氧彈之下的吸收液可將揮發(fā)物質(zhì)完全吸收，最后針對吸收液進(jìn)行原子熒光分析，即可獲取該樣品中的揮發(fā)性元素種類及相應(yīng)的含量，以充分滿足常規(guī)食品檢驗工作的要求。

2.2.3 砷元素的檢測

在液相色譜法之中，以性質(zhì)穩(wěn)定并且持續(xù)流動的液體為流動相，其攜帶在其中進(jìn)行溶解的樣品經(jīng)過固定相，此時兩相相互產(chǎn)生作用。由于樣品各組分能夠受到的作用影響程度不一，加上流動相的推動作用，樣品的運(yùn)動速率不完全相同，組分便可逐一離開色譜柱，從而完成分離。對液相色譜-原子熒光分析法進(jìn)行應(yīng)用，涉及的儀器當(dāng)中，液相色譜的色譜柱與原子熒光光度儀相連接，可作為液相色譜檢測器進(jìn)行應(yīng)用，能夠針對色譜中的流動相開展原子熒光分析工作，以對其中的砷、鉛、汞等具有熒光特性的元素檢測原子含量，特別是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，食品無機(jī)砷含量的測定工作，必須以液相色譜原子熒光分析法為主要測定方式。另外，因為該方法具有預(yù)處理過程簡潔、組分分離程度高等優(yōu)勢，所以能夠針對食品中不同形態(tài)的硒含量進(jìn)行檢測。

2.3 毛細(xì)管電泳技術(shù)

2.3.1 氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)

氨基酸通常具有紫外可見光譜吸收極弱的特點(diǎn)，同時其自身無熒光，需要實施衍生化處理，使其紫外或是熒光的吸收能力增強(qiáng)，以提升檢測過程的便捷性。在分離電壓為12 kV的狀態(tài)下，針對氨基苯磺酸鈉緩沖液進(jìn)行檢驗，檢驗方法為高效毛細(xì)管電泳-間接紫外吸收檢測方法，在檢驗工作開始后的第11 min時，實現(xiàn)脯氨酸、鳥氨酸、谷氨酰胺之間的基線分離，三者的檢測線分別為8.71、6.78、7.86 mg/L。同時，可使用毛細(xì)管電泳法對多肽的分離、純度鑒定、結(jié)構(gòu)分析、分子量、等電點(diǎn)等。例如，使用高效毛細(xì)管電泳無膠篩分方式，針對大豆蛋白水解物多肽進(jìn)行分離并檢測，還可使用高效毛細(xì)管電泳法針對牛乳中的蛋白質(zhì)開展定量分析工作，分析結(jié)果顯示，牛乳中的α-乳白蛋白和β-乳球蛋白的檢出限為13.2 μm/L和20 μm/L[5]。

2.3.2 糖類

蜂蜜中糖類的種類以及含量能夠?qū)Ψ涿壅w質(zhì)量產(chǎn)生重要影響，需要針對蜂蜜使用高效毛細(xì)管電泳技術(shù)，對其中的糖類進(jìn)行檢測。例如，將鼠李糖作為蜂蜜的內(nèi)標(biāo)物，針對5種不同類型蜂蜜的果糖及葡萄糖含量開展測定工作，全部測定操作于16 min內(nèi)結(jié)束，線性范圍是0.027~0.320 mg/mL。還可使用毛細(xì)血管電泳-電化學(xué)安培檢測裝置針對蜂蜜開展葡萄糖、蔗糖、果糖的分離檢驗工作，其中需要使用銅電極以及氫氧化鈉，濃度線性響應(yīng)范圍由10-4~10-2mol/L，濃度的檢測下限是1×10-6mol/L，也可使用高效毛細(xì)管電泳法針對靈芝多糖中的單糖進(jìn)行檢測，或是針對蜂蜜中的糖衍生物實施分離處理。

2.3.3 食品添加劑

酸味劑、甜味劑、防腐劑、營養(yǎng)強(qiáng)化劑以及色素等，均屬于常見的食品添加劑。當(dāng)前，我國食品工業(yè)中應(yīng)用頻率最高的2類防腐劑分別為山梨酸和苯甲酸，特別是苯甲酸，由于其在酸性環(huán)境下能夠呈現(xiàn)抑菌范圍較大的特點(diǎn)，所以當(dāng)前已經(jīng)在飲料、日常調(diào)味品以及汽酒中得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)我國食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，在一般食品中，1 kg食品的苯甲酸含量不可超過1 g，以此為基礎(chǔ)，使用在線富集膠束電動色譜法針對醬油中的苯甲酸含量進(jìn)行檢測，該方法操作過程簡單，針對樣品實施一定的稀釋處理之后，可以直接進(jìn)樣，不需進(jìn)行預(yù)處理，分析周期大幅度縮短，同時采用在線富集技術(shù)實施醬油中苯甲酸的富集操作，富集倍數(shù)超過150倍，分析靈敏度大幅度提升，同時在1~50 mg/L的范圍之內(nèi)，苯甲酸可以構(gòu)建較好的線性關(guān)系，苯檢測線達(dá)到0.3 mg/L。

3 結(jié)語

從總體上看，當(dāng)代食品安全問題已經(jīng)受到廣泛關(guān)注，傳統(tǒng)的食品檢測工作措施普遍存在破壞性強(qiáng)、效率低、污染嚴(yán)重等問題。綠色分析檢測技術(shù)能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)食品檢測工作措施中存在的不足，由污染源頭起解決問題，有效避免因食品檢驗工作引起的環(huán)境污染，還可以提升檢驗工作的質(zhì)量、效率，有利于提升社會整體食品安全水平，因此，應(yīng)該積極推廣綠色分析檢測技術(shù)在食品檢驗工作中的應(yīng)用。