現(xiàn)代檢測技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用

1、 賀平麗 現(xiàn)代檢測技術(shù)在食品平安檢驗(yàn)中的運(yùn)用與展望.食品檢驗(yàn)范圍：營養(yǎng)物質(zhì)：水分、粗蛋白、粗纖維、粗脂肪、糖、氨基酸、脂肪酸、礦物質(zhì)、維生素等 有毒有害物質(zhì)：農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、天然毒素、重金屬、環(huán)境激素、抗?fàn)I養(yǎng)因子、添加劑等 .食品監(jiān)控的重點(diǎn) 摻假：以次充好、以假當(dāng)真 有害物殘留：重金屬、獸藥、農(nóng)藥等 衛(wèi)生目的: 致病微生物、天然毒素 .食品平安監(jiān)管現(xiàn)狀營養(yǎng)且平安是當(dāng)前人們生存需求的主流全球每年發(fā)生幾千萬例的食品污染病例我國已采取一系列有力措施，如已公布“農(nóng)藥管理?xiàng)l例“獸藥管理?xiàng)l例“食品衛(wèi)生法，實(shí)施了“無公害食品行動(dòng)方案，并決議投資數(shù)十億資金建立“全國農(nóng)產(chǎn)質(zhì)量量平安檢驗(yàn)檢測體系有關(guān)法規(guī)正在制

2、定，檢測、論證體系正在完善，測試儀器正在充實(shí)，檢測方法、規(guī)范正在深化研討、審定和公布中.食品監(jiān)管的現(xiàn)狀：分段管理為主、種類管理為輔初級(jí)農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)環(huán)節(jié)農(nóng)業(yè)部食品消費(fèi)加工環(huán)節(jié)質(zhì)監(jiān)部食品流通環(huán)節(jié)(工商部)加工、消費(fèi)場所的衛(wèi)生條件、衛(wèi)生防護(hù)和從業(yè)人員安康衛(wèi)生衛(wèi)生部綜合監(jiān)視、組織協(xié)調(diào)食品藥品監(jiān)視管理部門.食品監(jiān)管的問題：渠道多、數(shù)量大、分散、復(fù)雜法制和自律認(rèn)識(shí)很弱農(nóng)藥、獸藥和添加劑等違用、濫用缺乏完善的食品平安風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系.完善的農(nóng)產(chǎn)品、食品平安保證體系：體系、機(jī)構(gòu)完備法律、法規(guī)和規(guī)范健全消費(fèi)者對(duì)食品平安自律認(rèn)識(shí)很強(qiáng)檢測技術(shù)與儀器先進(jìn)檢測、監(jiān)控及時(shí)有力.農(nóng)產(chǎn)品、食品平安檢測中的一些特殊要求和復(fù)雜性 檢測

3、樣品是極為復(fù)雜的有機(jī)物 需檢測的有毒有害物的種類和組分繁多，四大類，幾百種 需求檢測目的物的含量很低需快速、簡便地定性、定量除需求檢測目的物的主體之外還常涉及衍生物、降解物和區(qū)別同為異構(gòu)體以及元素的價(jià)態(tài)等.對(duì)當(dāng)今檢測方法和儀器的要求 檢測方法更準(zhǔn)確、快速和方便 儀器的檢測器更加穩(wěn)定、可靠、準(zhǔn)確、分別和分析才干強(qiáng) 需求一系列新型的樣品前處置設(shè)備和方法采取多殘分析方法采取GC-MS、LC-MS等聯(lián)用技術(shù)和儀器.當(dāng)今殘留和污染物檢測的一些規(guī)范分析方法和特點(diǎn) 國際食品法典委員會(huì)CAC 美國分析化學(xué)家協(xié)會(huì)AOAC 美國環(huán)保署EPA美國食品和藥品管理局FDA美國加州食品與農(nóng)業(yè)部分析化學(xué)中心CDFA加拿大和

4、日本等國家注冊和公布的方法我國公布的國家GB，行業(yè)規(guī)范HB，地方規(guī)范DB等.公認(rèn)的規(guī)范分析方法的特點(diǎn)： 多組分殘留分析 歐盟DSG-S19 一次可檢測幾十種殘留組分 FDA 一次可檢測100多種殘留組分EPA 一次可檢測160種殘留組分 CDFA 一次可檢測200種CANADA 一次可檢測201種改良的DGS-S19 一次可檢測800多種.食品檢驗(yàn)部門：消費(fèi)加工企業(yè)社會(huì)中介檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)政府部門.食品檢驗(yàn)現(xiàn)狀：農(nóng)藥殘留獸藥殘留有機(jī)污染物添加劑生物毒素重要人畜疾病病原體.存在的問題：目前的國標(biāo)、行標(biāo)檢測步驟復(fù)雜、更新慢、本錢高檢測資源反復(fù)、程度低檢驗(yàn)方法的準(zhǔn)確性速測技術(shù)不完善，產(chǎn)業(yè)化的少.目前的檢測方

5、法：生化分析：免疫分析、比色法等 化學(xué)分析： 儀器分析方法：光譜法、色譜法、質(zhì)譜法等 .儀器方法檢測流程： 傳統(tǒng)的技術(shù)思緒、方法與儀器，如下：樣品采集提取凈化索氏提取、液液、固液、微波、超聲、柱層析等儀器分析根據(jù)目的物的性質(zhì)選擇不同方法氣相色譜揮發(fā)性化合物液相色譜不揮發(fā)、半揮發(fā)、熱不穩(wěn)定，極性化合物.儀器檢測技術(shù)痕量無機(jī)物定量無機(jī)元素形狀分析氣相色譜或液相色譜電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS原子發(fā)射光譜AES原子吸收光譜AAS毛細(xì)管電泳質(zhì)譜CE-MS氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜 (GC-MS/MS)色譜質(zhì)譜聯(lián)用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜LC-MS/MS高效液相色譜質(zhì)譜LC-MS氣相色譜

6、質(zhì)譜 GC-MS色譜液相色譜氣相色譜.高選擇性 分別單組份定性定量 高效能高靈敏度 檢出限量低至10-1l g的物質(zhì)，適于微量和痕量分析。色譜法的特點(diǎn).氣相色譜分析系統(tǒng)構(gòu)成 氣路系統(tǒng)，進(jìn)樣系統(tǒng)，分別系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)任務(wù)原理 樣品高溫瞬間汽化-色譜柱分別-檢測適用 易揮發(fā)的小分子有機(jī)物 難揮發(fā)性成分經(jīng)衍生化檢測.氣相色譜-分別系統(tǒng)色譜柱 填充柱，毛細(xì)管柱色譜柱選擇： 按樣品極性 弱極性樣品，可選OV-1，SE-30，OV-101，SE-52， SE-54 中極性樣品，可選OV-17，OV-1701，XE-60，OV-225， OV-210 極性樣品，可選PEG-20M,FFAP,OV-275,DE

7、GS .氣相色譜-檢測系統(tǒng)氫火焰離子化檢測器FID：破壞型 含碳的有機(jī)物電子捕獲檢測器ECD ：非破壞型，選擇性 電負(fù)性強(qiáng)的化合物火焰光度檢測器FPD ：破壞型，選擇性 含硫磷的化合物熱導(dǎo)池檢測器TCD ：非破壞型，選擇性 永久性氣體 .氣相色譜在食品平安檢測中的運(yùn)用反式脂肪酸的檢測衍生，F(xiàn)ID)苯，氯苯，氯酚類直接進(jìn)樣， FID有機(jī)氯農(nóng)藥ECD)有機(jī)磷農(nóng)藥FPD).高效液相色譜法.高效液相色譜儀的運(yùn)用 分別熱不穩(wěn)定和非揮發(fā)性的、離解的和非離解的以及各種分子量范圍的物質(zhì)。蘇丹紅三聚氰胺合成色素生物毒素?cái)硵澄冯p酚A .水產(chǎn)品中土霉素、四環(huán)素、金霉素殘留量的測定方法本方法為HPLC方法，最低檢出濃

8、度為0.05mg/kg、0.05mg/kg、0.1mg/kg。原理： 樣品經(jīng)提取，SPE純化，微孔膜過濾，直接進(jìn)樣，用反相色譜分別，UV檢測，外表法定量。出峰順序?yàn)橥撩顾亍⑺沫h(huán)素、金霉素.樣品預(yù)處置稱取5.00g肉樣于50ml離心管中參與5高氯酸溶液20ml，勻漿10分鐘，振蕩提取10分鐘，以4000r/min離心10分鐘，取上清液用0.45um濾膜過濾,在離心管殘?jiān)性賲⑴c5%高氯酸溶液10ml,反復(fù)操作一次,合并.上清液.上清液過Sep-C8柱(10ml甲醇、10ml 15EDTA2Na溶液、20ml蒸餾水活化過30ml蒸餾水洗去雜質(zhì)，10ml甲醇洗脫洗脫液40水浴中氮?dú)獯?，濃縮至1ml0

9、.45um濾膜過濾樣品溶液.液相條件儀器條件：HP1100 UV 檢測器色譜條件：柱ZOBRBAX SB18，4.6mm X 250mm,ODS-C18(HP) 檢測波長:355nm 柱溫:37 流速:0.8ml/min 進(jìn)樣量: 30ul 流動(dòng)相: 乙晴/0.01M/磷酸二氫鈉溶液(用磷酸調(diào)理pH2.5) 26:74 (V/V).離子色譜技術(shù)10911-01無機(jī)陰離子HPIC / 抑制電導(dǎo), HPIC/ 安培檢測, HPLC / UVDionex 技術(shù)被測物類型無機(jī)陽離子HPIC / 抑制電導(dǎo)有機(jī)酸HPIC / 抑制電導(dǎo), HPLC/UV+安培檢測脂肪胺HPIC / 抑制電導(dǎo), HPIC-脈

10、沖安培檢測,HPLC/UV 糖類HPAE-脈沖安培檢測， HPLC/折光指數(shù)醇類 / 醛類HPAE-脈沖安培檢測, HPLC/UV, HPLC/折光指數(shù)脂肪酸, 甘油三酸酯HPIC / 抑制電導(dǎo), HPLC / RI易電離農(nóng)藥HPIC，HPLC / 抑制除鹽 +質(zhì)譜過渡金屬HPIC / 柱后衍生. 電泳技術(shù)和現(xiàn)代微柱分別相結(jié)合的分析技術(shù)高分辨率，高速度，樣品用量少，本錢低非常適宜水溶性或醇溶性成分的多組分分別分析 運(yùn)用領(lǐng)域 化學(xué)，生命科學(xué)，臨床醫(yī)學(xué)和藥學(xué)，特別是 藥物分析和分別方面得到廣泛 的運(yùn)用。目前在食品中功能成分 的分析和添加劑的檢測等方面 有廣泛的運(yùn)用高效毛細(xì)管電泳色譜.色譜條件 毛細(xì)

11、管柱：有效長度為: 45 cm 內(nèi)徑：50 um 緩沖液：硼砂 20 mmol L-1, SDS 5 mmol L-1 pH 7.8 檢測波長：214 nm 分別電壓：15 KV分析特征量 樣品添加回收率：97-102%， RSD 5% 線性范圍：0.125 mg mL-1至 1 mg mL-1 最低檢出限：0.05 mg mL-1高效毛細(xì)管電色譜-分析實(shí)例1高效毛細(xì)管電泳法短時(shí)內(nèi)同時(shí)測定咖啡因、山梨酸、苯甲酸、糖精的含量.快速檢測技術(shù) 快速檢測技術(shù)與儀器分析技術(shù)共同構(gòu)成食品平安檢測技術(shù)體系。1、以免疫檢測為主的快速檢測技術(shù)成為食品平安監(jiān)管中的主要運(yùn)用技術(shù)2、便攜式、高集成度的快速檢測配備是食

12、品平安快速檢測技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)3、以芯片技術(shù)為代表的新型高通量快速檢測技術(shù)開展迅速.免疫分析檢測技術(shù) 酶聯(lián)免疫分析技術(shù)ELISA 抗原抗體特異識(shí)別反響與酶的催化放大作用相結(jié)合，酶的相應(yīng)底物呈顏色反響，顏色深淺與待測標(biāo)本含量成比例，規(guī)范曲線定量。 .1.雙抗體夾心法 特點(diǎn)：非競爭結(jié)合反響常用于抗原的檢測適用于分子中具有至少兩個(gè)抗原決議簇的多價(jià)抗原，而不能用于小分子半抗原的檢測所用兩種抗體分別針對(duì)同一個(gè)抗原分子的不同抗原決議簇.2. 競爭法 .免疫分析檢測技術(shù)定性檢測技術(shù)，其特點(diǎn)是以微孔膜作為固相載體。標(biāo)志物可用酶或各種有色微粒子，定性地判別出樣品能否含有某種有害物，含量能否超越規(guī)定規(guī)范。 試紙條技術(shù)

13、酶標(biāo)志免疫檢測：以酶作為示蹤標(biāo)志物以膠體金作為示蹤標(biāo)志物SBTCD.免疫分析檢測技術(shù)運(yùn)用：農(nóng)藥：有機(jī)磷、擬除蟲菊酯類、有機(jī)氯類、氨基甲酸酯類獸藥類生物毒素致病菌。.1新型樣品前處置技術(shù)特點(diǎn)：公用、快速、自動(dòng)化食品平安檢測技術(shù)開展新趨勢.a傳統(tǒng)的樣品前處置技術(shù): 萃?。簱v碎、超聲、振蕩、索氏提取等液-液分配： 蒸餾和濃縮：缺陷：費(fèi)時(shí)費(fèi)力，耗費(fèi)大量有機(jī)溶劑.b現(xiàn)代常用凈化技術(shù)之: 固相萃取技術(shù)SPE： 反相極性溶劑、非極性鍵合相：C8、C18 正相非極性溶劑、極性鍵合相：CN、NH2 離子交換帶有電荷的化合物靠靜電吸引到帶有電荷的吸附劑外表: MAX，MCX 吸附化合物與未鍵合填料的相互作用Alu

14、mina-A，N，B.凝膠滲析萃取GPC： 凝膠的選擇 溶劑的選擇 色譜柱及其標(biāo)定 優(yōu)點(diǎn)：簡單、回收率高、能反復(fù)運(yùn)用運(yùn)用：有機(jī)氯、有機(jī)磷農(nóng)藥現(xiàn)代常用凈化技術(shù)之:.現(xiàn)代常用凈化技術(shù)之:超臨界流體萃取SFE：CO2、三氟甲烷 萃取壓力 萃取溫度運(yùn)用；多氯聯(lián)苯PCBs、二惡英PCDDs/PCDFs)、多環(huán)芳烴、 農(nóng)藥、香料等.基質(zhì)固相分別萃取MSPDE： 將組織樣品直接與載體-鍵合相混合成半固體形狀優(yōu)點(diǎn)：能同時(shí)制備、萃取和凈化樣品 大大減少樣品處置步驟、溶劑運(yùn)用量和縮短處置時(shí)間運(yùn)用：動(dòng)物性食品中的獸藥殘留、氯丙醇類分析現(xiàn)代常用凈化技術(shù)之:.固相微萃取技術(shù)SPME： 萃取 轉(zhuǎn)移 解析排除基質(zhì)對(duì)采用影響

15、的才干；簡單；減少或無溶劑耗費(fèi)適于氣相和液相樣品的萃取，如香料、防腐劑、農(nóng)藥等現(xiàn)代常用凈化技術(shù)之:.現(xiàn)代常用凈化技術(shù)之:其他：加速溶劑萃取ASE 膜萃取 免疫親和色譜 微波輔助萃取 化學(xué)衍生化技術(shù).2超痕量分析時(shí)準(zhǔn)確定量技術(shù)要求：采用各種凈化技術(shù)去除干擾，不喪失目的化合物， 檢測靈敏度到達(dá)ppb-ppq級(jí)10-9 10-15 聯(lián)用技術(shù)GC/MS, GC/MS/MS, HPLC/MS/MS, ICP/MS高靈敏度、高通量、高選擇性檢測器同位素內(nèi)標(biāo)稀釋定量技術(shù).a串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的根本原理化合物分子被70ev的電子轟擊，產(chǎn)生碎片離子；選擇目的化合物中所具有的莫一特征碎片離子，將其隔離出來母離子；運(yùn)用惰

16、性分子碰撞被隔離出來的母離子，并使其碎裂成假設(shè)干的小碎片離子子離子；對(duì)產(chǎn)生的子離子掃描，獲得二級(jí)質(zhì)譜圖，使其與規(guī)范品進(jìn)展對(duì)照，或與質(zhì)譜庫中儲(chǔ)存的二級(jí)質(zhì)譜圖進(jìn)展比對(duì)，最終準(zhǔn)確確認(rèn)化合物的構(gòu)造。 范例：串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)在食品平安分析中的運(yùn)用.b串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)具有極強(qiáng)的抗背景干擾的才干；可以在復(fù)雜背景下目的化合物的準(zhǔn)確鑒定，簡化樣品凈化程序；提供豐富、準(zhǔn)確的化合物構(gòu)造的定性信息和定量結(jié)果；串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)已成為了質(zhì)譜分析技術(shù)的開展趨勢。 .c運(yùn)用：多組分快速檢測農(nóng)藥殘留；可同時(shí)分析水果、谷物、蜂蜜、肉類中的400多種農(nóng)藥殘留，總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間30 min，線性范圍：0.5-500ng/mL獸藥殘留；硝基呋喃類

17、(0.01ppb)、氯霉素50ppt、青霉素類2-受體激動(dòng)劑類:克倫特羅等常用的30多種0.5ug/kg色素：孔雀石綠10fg/mL、蘇丹紅0.1-0.5ng/mL等其他：三聚氰胺及其類似物(50pg/mL) . 電感耦合等離子體質(zhì)譜 上世紀(jì)80年代初建立的一種將等離子體與四級(jí)質(zhì)譜儀相銜接的分析儀器。 電感磁場與氦氣作用產(chǎn)生高達(dá)7000K的高溫等離子體, 根本上能使一切元素電離成單電荷的離子, 然后進(jìn)入質(zhì)譜儀, 定性和定量檢測各種一定質(zhì)荷比的離子.靈敏度高，普通檢出限可達(dá)ppb級(jí)線性范圍寬, 普通濃度范圍跨越五個(gè)數(shù)量級(jí)選擇性高, 元素之間測定相互關(guān)擾少操作快速, 并能進(jìn)展多元素分析有同位素信息

18、在一定質(zhì)量數(shù)范圍內(nèi), 儀器能提供穩(wěn)定均勻的呼應(yīng)。電感耦合等離子體質(zhì)譜主要特點(diǎn)運(yùn)用 ICP-MS 已廣泛運(yùn)用于生物樣品、環(huán)境樣品、藥物樣品、食品樣品和稀土元素等方面的分析研討 利用ICP-MS 測定飼料中的銅、鋅、鐵、錳、鉻、鎘、鉛、砷和硒等微量元素，回收率在86%115%，檢出限到達(dá)10 - 9 級(jí)。.飼料中16種磺胺殘留檢測方法本方法為RRLC-MS/MS方法，最低檢出濃度為0.2-20原理： 以16 種最常用的長效、高效SAs 作為分析目的, 經(jīng)提取、凈化、反相超快速高效液相色譜柱分別后, 利用串聯(lián)質(zhì)譜多反響監(jiān)測(MRM) 方式的選擇性和特異性,抑制基質(zhì)干擾,建立了飼料中16 種SAs 的

19、定性定量檢測方法。.樣品提取稱取5.00g飼料于150ml錐形瓶中參與50 mL乙腈，蓋好蓋，振蕩提取25分鐘，4C下，以8000r/min離心10分鐘，取上清液備用上清液.上柱過堿性氧化鋁柱(先用5 mL乙腈活化上5-10 mL上清液淋洗用5 mL乙腈淋洗上機(jī)洗脫用5 mL 10% 乙腈-甲酸水溶液洗脫0.45um濾膜過濾樣品凈化.分析條件儀器條件：agilent 1200RRLC+6460MS/MS色譜條件：色譜柱為Agilent XTerra plus C18，2.1 mm 100 mm， 粒度1.7 m；柱溫為30C；流速為0.3 mL/min,進(jìn)樣量為10 L 流動(dòng)相梯度洗脫，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)

20、間12min質(zhì)譜條件：電噴霧離子源ESI+；檢測方式，多反響檢測MRM； 霧化氣溫度350C，霧化氣氣流5 L/min; 鞘氣溫度400C， 鞘氣氣流12 L/min；毛細(xì)管電壓3500 V； 去簇電壓、碰撞能等優(yōu)化到最高靈敏度 .測定結(jié)果16 種SAs 的定量檢測限為0.220g/ kg 。普通飼料中SAs 的含量在mg/ kg (10 - 6 ) 級(jí)時(shí),方能對(duì)作用動(dòng)物產(chǎn)生藥理應(yīng)對(duì),因此此定量限可滿足檢測要求?；前坊旌弦?guī)范品色譜圖.3全未知樣品的系統(tǒng)分析: 目的：用先進(jìn)的定性技術(shù)和軟件分析技術(shù)對(duì)全未知的食品樣品進(jìn)展殘留 篩查常見儀器：氣相色譜飛行時(shí)間質(zhì)譜GC/MS-TOF液相色譜離子阱飛行時(shí)

21、間質(zhì)譜LC/IT-TOF液相色譜四級(jí)桿飛行時(shí)間質(zhì)譜 (LC-Q-TOF全二維氣相色譜飛行時(shí)間質(zhì)譜GC/GC-TOF.全二維氣相色譜/飛行時(shí)間質(zhì)譜的運(yùn)用精油組成成分的分析Adahchour等采用頂空固相微萃取和GCGC對(duì)大蒜揮發(fā)性香味成分進(jìn)展了分析，發(fā)現(xiàn)了大蒜中更為詳盡的具有芳香活性的組分。環(huán)境、生物和食品樣品中的運(yùn)用Liu等用 GCGC 方法在 4min 內(nèi)完成了 15 種農(nóng)藥的分別，并將 GCGC用于人血清中農(nóng)殘的研討。季克良等采用GCGC方法，醬香型白酒分出963 個(gè)峰,濃香型白酒分出674 個(gè)峰, 清香型白酒分出484 個(gè)峰。.超高效液相色譜/飛行時(shí)間質(zhì)譜 UPLC采用了1.7 m 的小粒徑色譜柱填料, 與傳統(tǒng)的HP