食品安全檢測技術及其應用

1、食品安全檢測技術及其應用【摘 要】食品安全是世人關注的熱點和敏感問題，關乎著人民群眾的人身財產安全。確保食品安全，加快食品安全檢測技術的發(fā)展勢在必行。從檢測技術到檢測技術應用到檢測的各個方面，做好每個環(huán)節(jié)的檢測的檢測工作，確保食品安全，使民眾食之安全?！娟P鍵詞】食品安全；檢測技術；添加劑；違禁化學品食品安全是人類賴以生存和發(fā)展的最基本的物質條件，關系到廣大人民群眾的身體健康和生命安全，關系到經濟的健康發(fā)展和社會穩(wěn)定，關系到政府和國家的形象。食品安全已經成為人民生活質量、社會管理水平和國家法制建設的一個重要方面。所以食品安全的檢測方法日益受人關注，而作為檢測手段的媒介分析化學儀器的檢測應用已然成

2、為這一領域的新的研究熱點。近年來，隨著儀器分析的迅速發(fā)展，一些學科的先進技術不斷滲透到食品分析中，形成廠日益增多的分析儀器和分析方法，從而使儀器分析在食品分析中所占比重不斷增加，并成為現(xiàn)代食品分析的重要支柱。一、食品安全檢測技術研究進展常用的檢測技術：1.1色譜技術色譜技術實質上是一種物理化學分離方法，即當兩相作相對運動時，由于不同的物質在兩相（固定相和流動相）中具有不同的分配系數(shù)（或吸附系數(shù)），通過不斷分配（即組分在兩相之間進行反復多次的溶解、揮發(fā)或吸附、脫附過程）從而達到各物質被分離的目的。色譜類型有很多。目前，色譜技術已經發(fā)展成熟，具有檢測靈敏度高，分離效能高，選擇性高，檢出限低，樣品用

3、量少，方便快捷等優(yōu)點，一倍廣泛應用于食品工業(yè)的安全檢測中。色譜中常用的方法有氣相色譜法，高效液相色譜法，薄層色譜法和免疫親和色譜法。1.1.1氣相色譜法氣相色譜法是英國科學家1952年創(chuàng)立的一種極有效的分離方法，是色譜技術儀器化成套化的先驅。近年來毛細管氣相色譜法以其分離效率高、分析速度快、樣品用量少等特點，在食品農藥殘留等分析檢測上獨樹一幟。隨著人們對氣相色譜的改進，測定的種類的范圍也隨之增加和擴大。1.1.2高效液相色譜法高效液相色譜法是在20世紀60年代末期，在經典液相色譜和氣相色譜的基礎發(fā)展起來的新型分離分析技術，高效液相色譜技術以其獨特的優(yōu)勢廣泛用于食品中碳水化合物、氨基酸、維生素、

4、脂肪酸、添加劑、激素、毒素以及農藥殘留等項目檢測中。國際上已將高效液相色譜法作為酒類糖分含量測定的仲裁法。1.1.3薄層色譜法薄層色譜法是20世紀30年代發(fā)展起來的一種分離分析方法。儀器操作簡單、方便、應用廣泛，但靈敏度不高。目前，薄層色譜廣泛應用于農藥，毒素，食品添加劑等方面，在定性、半定性以及定量分析中發(fā)揮著重要的作用1.1.4免疫親和色譜法免疫親和色譜是一種根據抗原抗體的特異性可逆結合，從復雜的待測樣品中捕獲目標化合物的方法，能夠快速檢測食品中的諸如農藥等化合物，且成本較低?；诳梢陨a出任何一種化合物的抗體，免疫親和色譜成為最流行的純化方法。目前，免疫親和好色譜技術可以作為樣品前處理手

5、段，也可以與一些常規(guī)的儀器的色譜分析法結合，應用于化合物殘留分析。1.2光譜分析法光譜分析法是利用物質發(fā)射，吸收電磁輻射以及物質與電磁輻射的相互作用而建立起來的一種方法，通過輻射能與物質組成和結構之間的內在聯(lián)系及表現(xiàn)形式，以光譜測量為基礎形成的方法。光譜分析是一種無損的快速檢測技術，分析成本低。其中，拉曼光譜，紅外光譜，近紅外光譜以及熒光光譜等在食品安全檢測中應用廣泛。1.2.1拉曼光譜拉曼光譜技術是一門基于鍵的延伸和彎曲的振動模式，利用散射光的強度與拉曼位移作圖獲取信息。在食品安全檢測分析中，可以定性分析待測物質，也可以定量檢測食品成分中含量的多少。1.2.2熒光光譜分析法熒光分析法是近年來

6、發(fā)展迅速的痕量分析方法，具有專一性強，靈敏度高的特點，在食品分析領域逐漸得到應用。根據熒光光譜和原子熒光光譜建立起來分子熒光分析法和原子熒光分析法。分子熒光法基于熒光物質的含量與其熒光強度或熒光淬滅強度建立起來的分析方法。原子熒光法具有檢出限低，靈敏度高，譜線比較簡單，干擾少，線性范圍寬等特點。在食品分析中，主要是應用該項技術檢測食品中的痕量元素。1.2.3近紅外光譜技術近紅外光是指介于可見光和中紅外光之間的電磁波，波長范圍是700-2500nm，是近年發(fā)展起來的一種快速檢測技術，它已在農業(yè)和食品工業(yè)等多個領域中得到了廣泛的應用，尤其在食品分析檢測中的應用有著重大意義。由于近紅外測定方法具有方

7、便快捷、無污染的特點，在糧食加工及科研中獲得了廣泛的應用，且近紅外測定結果的準確性也已得到眾多驗證。另外，近紅外技術在檢測大麥不同成熟時期營養(yǎng)元素的組成及膳食纖維含量方面也有較廣泛的應用。二、檢測技術在食品添加劑中的應用食品添加劑是現(xiàn)代食品制造中的重要組成部分，其擔負著改善口感、口味以及防腐等重要任務、但是如果食品添加使用不當將會對人體造成重要的影響，因此，食品制造企業(yè)必須重視食品添加劑的使用，重視濫用添加劑的危害、隨著國家對食品添加劑管理的不斷完善，對于食品添加劑和添加非食用物質的食品生產企業(yè)的管理與檢驗監(jiān)管工作不斷提高，其最終目的是通過對食品添加劑的檢驗與管理提高食品質量，保障人們的身體健

8、康。1食品添加劑檢驗方法：食品添加劑分析的一般程序:分離蒸餾、溶劑萃取、色層分離等測定比色、分光光度法、色層分析、氣相色譜法、液相色譜法、離子色譜法等一個樣品分析的過程，包括樣品的采集、分析前的樣品處理、分析、數(shù)據處理及結果報告，在整個過程中，樣品的前處理是最繁瑣、最耗時的步驟。根據LC-GC雜志對1000多個實驗室的調查，在色譜分析過程中，實際儀器分析僅占6%的時間，而樣品前處理所花費的時間卻高達61%。這也表明了樣品的前處理在整個分析過程中所占位置的重要性。食品分析的前處理通常包括萃取、凈化和分析等幾個主要步驟。萃取通常采用特定的有機溶劑或含有某些化學試劑的水溶液，與待測樣品勻漿后再經過過

9、濾或離心進行分離。為加速實現(xiàn)完全的萃取，也可使用微波輔助提取和加速溶劑萃取等裝置或技術萃取得到的樣品溶液往往含有許多會干擾分析測試的自源性物質，需要經過進一步進化后才能進行定量分析。凈化手段主要有液/液萃取、蛋白沉淀、固相萃取、GPC(凝膠滲透色譜)凈化等。1.1檢測方法技術液相色譜-質譜聯(lián)用技術（HPLC-MS）在實際分析工作中常常會遇到成份復雜的樣品，可能含有與被檢測項目化學性質相近的物質，這些雜質會對被檢測物質帶來干擾,容易造成假陽性或假陰性結果。有人利用此技術建立了高效液相-質譜聯(lián)用儀檢測幾類食品中山梨酸、糖精鈉的方法，線性良好，r=0.9999，加標回收率在92%105%之間。1.2

10、檢測方法技術紅外光譜（Infrared，IR）紅外光譜由于特征性強，預處理比色譜法簡單、便捷，普適性強，并可對微量樣品進行測試，因此它是分析鑒定的有效方法。該技術應用于食品安全檢測雖然較短，但由于它在鑒定食品中有害物質等化合物的結構方面的特點，尤其是氣相色譜-傅里葉變換紅外光譜(GC-FTIR)技術的出現(xiàn)，使得紅外光譜技術在食品安全檢測中的應用越來越廣泛1.3檢測方法技術液相色譜-質譜聯(lián)用技術（HPLC-MS）液相色譜-質譜聯(lián)用技術結合了液相色譜對復雜基體化合物的高分離能力和質譜獨特的選擇性、靈敏度、相對分子質量及結構信息于一體，成為食品質量檢測提供了有效的分析手段?；旌先悠啡芤和ㄟ^液相色譜

11、分離后，按洗脫順序進入質譜儀，對各組分進行質譜分析。檢測方法新技術毛細管電泳（ Capillary Electrophoresis， CE）食品的多樣性及組成成分復雜，對應用于食品分析的方法提出了很高的要求，一個理想的食品分析方法最好可以應用于不同的食品基質，并可同時測定同一基質的不同組分。由于適用范圍非常廣泛，而且CE具有多種不同的分離模式，可以滿足許多基質復雜的食品分析要求。CE主要包括防腐劑、甜味劑、酸味劑、色素以及營養(yǎng)強化劑等的測定。三、檢測技術在飼料添加劑中的應用飼料添加劑是配合飼料中不可缺少的部分。利用各種飼料原料和飼料添加劑的各種品種按照一定的科學配方生產的配合飼料,具有營養(yǎng)全面

12、、飼料轉化率高、畜禽魚等動物成活率高等特點。因此飼料添加劑工業(yè)得以在全球迅速發(fā)展,反過來又促進了畜禽魚等養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。1.按用途將飼料添加劑分為以下幾類:1.1第一類,營養(yǎng)性飼料添加劑營養(yǎng)性飼料添加劑是用于補充天然飼料中氨基酸、維生素及礦物質等營養(yǎng)成份,平衡和完善日糧,提高飼料利用率,最終達到充分發(fā)揮畜禽生產潛力,提高產品數(shù)量和質量,節(jié)省飼料和降低成本的目的。它是最常用和最重要的一類添加劑,包括維生素類添加劑、氨基酸類添加劑和礦物質類添加劑3大類。維生素類添加劑包括維生素A、B、C、D、E、K、生物素、煙酸、泛酸鈣、氯化膽堿等20多個品種;氨基酸類包括賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸、甘氨酸等十

13、幾個品種;礦物質類包括氯化鉀、檸檬酸鐵、硫酸鎂、碘酸鈣、硫酸鋅、乳酸鐵等數(shù)十個品種。1.2第二類,非營養(yǎng)性飼料添加劑(一般飼料添加劑)。非營養(yǎng)性添加劑是為保證或改善飼料品質,促進飼養(yǎng)動物生長,保障健康,提高飼料利用率而摻入飼料中的少量或微量物質。它主要包括以下4類添加劑:a.生長促進劑:主要作用是刺激畜禽生長,提高增重速率和飼料轉化率,增進畜禽健康,防治疾病。它包括抗生素、合成抗菌藥物、激素、酶制劑和生菌劑等。b.驅蟲保健劑:主要作用是維持動物機體內環(huán)境的正常平衡,保證動物健康生長發(fā)育,并能預防和治療各種疾病。它包括兩種:抗球蟲劑和驅蟲劑。在生長促進劑類中,部分抗生素、合成抗菌藥物、以及生菌劑

14、,除具有促進動物生長的作用外,還具有防治疾病的功能,因而生長促進劑和驅蟲保健劑這兩類添加劑沒有截然的界限。c.飼料保存劑:其作用是在飼料貯存過程中防止飼料品質的下降,如防止飼料養(yǎng)分被氧化,防止飼料腐敗、霉爛等。它包括:抗氧化劑、防霉劑(防腐劑)、粗飼料調制劑和青貯添加劑等。d.其他類添加劑:不宜歸屬于上述3類的非營養(yǎng)性添加劑統(tǒng)稱為其他添加劑。它們品種繁多,各有不同的性質和作用,主要有以下幾種:著色劑、調味劑、黏結劑、乳化劑、穩(wěn)定劑、流散劑等。2.分析方法氨基酸類:國際上多數(shù)國家采用氨基酸分析儀進行檢測,特別是對復合制劑可以同時測出,省時省力。單制劑也可采用我國制定的方法,如賴氨酸可采用GB 8

15、245-1987標準檢測,蛋氨酸可采用農業(yè)部推行的檢測方法。維生素類:我國目前有VA、VK3、VB2、VB6、煙酸、泛酸鈣等的測定方法,但比較復雜。發(fā)達國家多采用高效液相色譜法,它不僅可測定單個維生素含量,也可同時測定復合制劑中的各種維生素含量,是最理想的測定方法。礦物質類:各國均采用原子吸收分光光度法測定此類添加劑中的各種微量元素的含量,化學分析法一般不再采用。非營養(yǎng)性添加劑類:我國目前基本上沒有此類添加劑的標準方法,可參照國外廠商提供的方法檢測。對部分品種,國際上多采用氣相色譜法或高效液相色譜法進行測定。四、在食品中違禁化學品檢測的應用1.薄層色譜法薄層色譜法簡單、經濟、易行。但是保健食品

16、成分復雜，可能出現(xiàn)假陽性檢驗結果，且一般來說對每種可疑食品均需摸索新的展開條件。目前，薄層色譜法主要用于違禁藥物的初步定性鑒定。2.高效液相色譜法食品中違禁藥物檢測所采用的色譜法以高效液相色譜法為主。由于氣相色譜儀只能用于低沸點、有揮發(fā)性成分的定性定量分析，在很多化合物的實際分析中，受到限制。而高效液相色譜法具有分離效能高、分析速度快、檢測靈敏度好、適應性高、能分析高沸點但不能氣化的熱不穩(wěn)定物質的特點而被廣泛應用。目前，使用高效液相色譜檢測保健食品中的違禁藥物，國內尚有一些文獻報道，但由于其定性必須依靠標準品的對照，且保健食品中各成分必須達到較好的分離。而不法廠家添加違禁藥物的手段越來越高明，

17、如添加結構類似物，降低含量等。高效液相色譜法有可能出現(xiàn)假陽性結果，因此，如有可能，應采用更有力的檢測技術。3.色譜質譜聯(lián)用技術色譜具有良好的分離能力，可以將復雜的混合物分離成單獨的組分，但其定性能力一般;而其他定性分析方法(如質譜)一般只能對純組分定性分析。因此，將色譜儀器和定性分析儀器通過接口連接，就可以將色譜儀器的分離能力和定性分析儀器的定性分析能力結合起來。質譜是采用高速電子束撞擊氣態(tài)分子，把分解出的離子加速導入質量分析器中，然后按質荷比大小的順序進行收集和記錄，得到質譜圖。根據質譜圖峰的位置可以定性和結構分析;根據質譜圖峰的強度可以定量分析，其靈敏度可達到ppb級，甚至即ppt級，特別是串聯(lián)質譜的使用，可以提供豐富的樣品結構信息。因此，色譜質譜聯(lián)用技術是一種檢測分析食品中違禁藥物常用的手段。參考文獻：1.句立言，王世平，王勇.食品安全快速檢測技術應用進展.中