样品前处理在食品理化检验中的应用

2019-01-06苏兵

质量安全与检验检测 2019年3期

苏兵

（太原市疾病预防控制中心山西太原 030012）

1 前言

食品是人们存活、保持健康的必要物品，食品的质量安全对人们的生理健康发挥着十分重要的作用，由于我国部分地区对于小作坊、生产厂家的生产流程、生产安全无法进行有效管理，使得市场内流动的食品质量和安全不能得到保障，严重影响了人民群众对于食品安全的认可，导致人们时常担心食品安全问题[1]。食品安全质量检验是保障食品质量和食品安全的重要手段，检验技术水平越高，对人们的健康保障越大。理化检验是食品安全质量检验的重要手段[2]，在理化检验中，食品样品的前处理十分重要，是保障检验质量的基础。

2 食品理化检验中样品前处理技术概述

2.1 食品理化检验

食品理化检验是一种利用物理、化学方法对食品进行检验的方法，主要对食品中营养成分、添加剂、污染问题进行测定，是保证食品质量、安全，防止食源性疾病、食品化学性污染、食品中毒的重要方式，是保障人类健康的重要手段[3]。食品理化检验的流程主要包括样品的采集、样品的前处理、检验测定、测定数据处理等多个部分。

2.2 食品样品的前处理

食品样品的前处理主要包括溶剂提取、有机物破坏、蒸馏、色谱分离、化学分离、浓缩等多种方法[4]，这些前处理方法的应用需要根据不同的样品性质、类型进行分别使用，最大程度上消除干扰因素对样品的影响，提高样品理化检验的质量和效率，是食品安全质量检验中十分重要的一个步骤[5]。

食品理化检验中样品的前处理技术有以下几种:

2.2.1 溶剂提取技术

溶剂提取技术是一种利用溶解度不同将样品溶解分离的方法，这种方法可以实现固体、液体、半液体食品样品的提取和分离，根据溶剂划分可分为水、有机溶剂、酸碱溶液等；细分的话可以分为浸泡法、萃取法等，萃取法主要包含液液萃取、液固萃取、液气萃取3 种[6]。其中，液液萃取适用于不相溶或部分相融的液体混合物，不适用于沸点接近或共沸的混合物中，液固萃取需要进行震荡、离心、过滤等程序进行液相和固相的分离，萃取比较低，溶液损失率比较高，利用率较液液萃取更低。

2.2.2 快速溶剂提取技术

传统溶剂提取技术往往会消耗大量的溶剂，且这种技术需要较长的时间才能完成，提取效率还很低[7]。目前，我国已经开始使用一种能够更快提取、更高效提取的技术，被称为快速溶剂提取技术。食品样品在不锈钢提取池中进行加热，温度达到50～200℃时[8]，再泵入溶剂可以有效提高提取池压力，利用提取池的压力提高溶剂的提取效率，从而减少对溶剂的使用量。溶剂提取技术能够有效检验食品中的多环芳烃化合物的存在和数量，常用于食品的农药残留检验[9]。

2.2.3 固相萃取技术

固相萃取技术是一种成本低、萃取效率高的提取技术，能够将液体中的成分进行分离、富集、排除，但由于萃取针头难以将杂质有效吸附在纤维上，因此，检测结果的准确性容易受到影响[10]。

2.2.4 分子印迹技术

分子印迹技术是一种利用分子的高度交联性质进行分离的技术，分子的聚合物网络结构中会存在孔穴，孔穴能够与印迹分子相契合，因此，利用分子印迹技术可以有效进行样品中检验成分分子的富集和识别[11]。分子印迹技术通常被用于提取环境比较困难的环境下，虽然效率较高、质量较高、稳定性较强，但分子印迹技术的使用成本较高。

2.2.5 吹扫捕集技术

吹扫捕集技术是一种适用于溶解度小的有机物提取的技术，适用于沸点低于200℃的成分提取，适用于固体样品、液体样品的提取，在面对具有挥发性或半挥发性的有机物时也可以使用，且这种技术不会对环境造成污染，提取质量和效率都比较高[12，13]。

2.2.6 有机物破坏技术

有机物破坏法主要应用于食品中的共存有机物去除，去除后可以提高部分成分的测定质量，通常可分为灰化法、消化法2 种。其中，消化法会因为所使用试剂的不同被分为硫酸硝酸法、高氯酸硝酸硫酸法、高氯酸硫酸法、高氯酸硝酸法等多种，被破坏后的有机物会转化为无机状态存在[14]。

2.2.7 蒸馏技术

蒸馏技术是一种利用成分沸点的不同来实现成分分离的技术，通常被用于液体混合物样品的处理中，将易挥发的成分富集在气相中，将不易挥发的成分富集在液相中。蒸馏技术在不同的需求下可以被分为常压蒸馏、减压蒸馏、扫集共蒸馏、共沸蒸馏、精馏等多种，需要技术人员根据不同的样品需求进行选择[15，16]。

2.2.8 色谱分离技术

色谱分离技术又称为层析分离技术[17]、色层分离技术[18]，是一种利用物质在由固定相和流动相构成的体系中所具有不同的分配系数来进行混合物分离的技术。色谱分离技术根据分离原理的不同，可细分为吸附色谱分离、离子交换色谱分离等技术，由于其分离效果的优势，在食品安全质量检验中应用范围广泛。色谱分离技术往往被使用在二噁英、甲醛等污染物的检测方面，干扰度低、成本低、灵敏度较高，较常规的二噁英检测方式更加方便[19,20]。

2.2.9 化学分离技术

化学分离技术是一种利用食品样品成分的化学性质间混合物分离的技术，常见的有皂化技术、沉淀分离技术、掩蔽技术等[21]，其中，皂化技术主要被用于含油脂、含脂肪混合物的分离，沉淀分离技术主要用于成分溶解度差异较大的混合物的分离，掩蔽技术主要用于络合滴定中，可以使样品汇总的干扰成分在不被分离的情况下失去干扰检验的作用[22]。

2.2.10 浓缩技术

浓缩技术常用于含量太小的成分的前处理，通过对样品液体体积的缩减，可以有效提高需要测量的含量的浓度，使样品中的成分更容易被检验，提高食品样品检验的质量和效率[23]。

2.2.11 微波消解技术

食品中微量元素的检测是食品安全质量检测中十分重要的一部分，微量元素的前处理技术通常为电热板加热、酸消化等方法，但这些技术中都存在一定缺陷，首先是处理所需的时间较长，其次是处理过程中对环境有影响[24]；微波消解技术是比较常见的前处理技术，有工序简单、处理所需时间短、对环境影响小等优势，但技术难度较高，非常容易形成误差，浪费食品样品和实验资源，若能够保证微波消解技术的应用准确性、有效性，使用微波消解技术是比较好的前处理技术[25]。