食品分析与检测过程中现代仪器的应用

马滕霞

随着经济水平的不断提高以及科技的不断发展，人们对食品的安全问题也越发重视，目前食品安全的监管力度也在不断加大。对于食品的检测要求也越来越高，食品检测技术已不能满足实际需要，因此笔者针对食品分析与检测过程中现代仪器的应用进行深入探讨。

食品安全检测的特点

样品机制复杂。我们生活中的食品来源多种多样，检测样品的来源也复杂多样，从水果、蔬菜到肉类、水产品，再到各种香料，都可以成为食品安全检测样品。这些食物的物质成分也是一些复杂的有机物，食品安全监测的难点主要来自于此。即使我们已经检测到所有的样品，有时我们也无法避免复杂的有机物引起的干扰。

检测的项目类型多。（1）农药残留；为保障果蔬等农产品的健康生长，农药是当今农业生产活动不可缺少的组成部分。世界已知化学农药约1500种，其中45种基本使用，前4大类（有机磷、有机氯、拟除虫菊酯、氨基甲酸酯）中200多种需要检验人员检验。（2）兽药残留，畜牧业通用兽药。超过标准的兽药残留主要分为七类：杀虫剂、抗原、锥虫病药物、镇静剂、生长促进剂和β-肾上腺素能受体阻滞剂。在过去的15至20年间，动物源性食品中磺胺类药物残留量超标。（3）重金属残留，随着时代的发展和科学技术的进步，我国食品也受到重金属污染。重金属污染主要来源于以下几个方面：a）重金属对土壤水源的污染（南方水稻重金属超标的主要原因是此）；b）化肥和农药中的重金属（虽然有微量，但如果农药中过量使用化肥，也会导致过量使用。重金属污染）；c）矿业开放造成的重金属污染。（4）放射性物质，其开采、冶炼和在日常生活中的使用、排放，在一定程度上影响食品安全。

传统理化检验在食品分析与检测中的应用

物理检验法。食品物理检验的主要方法有两种：一种是测定食品的物理常数，如密度、旋光度、折射率等，这些物理成分与其含量之间存在一定的数学关系。通过测量物理常数，可以得到相应成分的含量；另一种方法是确定食品的质量指标，例如固体饮料的颗粒度、液体的浊度、罐头的真空度等，经测量可直接得到数值。

化学检验法。食品化学检验主要包括三种方法：重量法、容重法和比色法。其中，比色法是应用最广泛的方法，可分为三类：视觉比色法、光电比色法和分光光度法。目视比色法的设备和条件简单，但测试结果误差较大。后两种方法具有较高的重现性，特别是分光光度法，可实现定量和定性分析。（表1）

现代仪器的具体应用策略

生物分析技术。生物分析技术与其他方法相比具有一定的识别功能，在成本上也相对较低，检测速度相对较快。在食品检测中，需要加强PCR技术和酶联免疫吸附法的应用。通过PCR检测技术能检测出隐蔽的残害物质，如之前在现奶粉中检测出的大肠杆菌、沙门氏菌以及食源性病原菌等多种有害物质。酶联免疫吸附法主要就是指将酶与抗体或抗原结合，利用结合物的特性进行检测的一门免疫性分析技术。它的主要特点有：具有较高的灵敏度，选择性强，检测结果具有较高的准确度，检测效率高。它的最大优势是便于海关人员携带，其应用范围也比较广泛，可以用于检测病原微生物以及农药残留物，还能够对某些特定转基因物质进行检测。

色谱分析法。色谱分析法主要分为气相色谱、液相色谱以及离子色谱3种。气相色谱法用于检测蔬菜、水果以及烟草中的残留物，也可以对畜兽、水产品中三甲胺的含量以及食品添加剂进行检测。液相色谱法具有较高的灵敏性，并且有严密的高压输液泵，主要应用检测奶粉中含有的重要成分以及添加剂，另外也可以对兽药的残留量进行检测。保证食品的安全性，让人们吃上安全健康的食品。

薄层色谱法。最常用的平面色谱法就是薄层色谱法。将待测物均匀涂抹在薄片上，同时选用适当的展开剂将待测物从密封槽中逐渐展开，被分离的物质也将在薄层上被展开，构成一个色谱带。它的特点是操作简便、方法简单，检测效果也十分明显，耗时较短，即使是在一块板上也能分离，获得不同的样品点。除此以外，低沸点的物质与有机、无机化合物是有区别的，此方法不能有效分离沸点低的物质。但是如有机农药、调味品中的酸碱等都是可以分离的。

光学分析法。紫外-可见分光光度法、原子吸收分光光度法、原子荧光光谱法和红外光谱法是常用的光谱分析方法。紫外分光光度法可以分析食品中的亚硝酸盐、色值、硼酸等物质；原子吸收分光光度法和原子荧光分光光度法主要用于检测金属含量；红外光谱法可以分析食品中的营养物质。近年来，发展出一些新的光谱分析技术，如利用表面等离子体共振传感器分析食品中B族维生素、细菌和病原菌，利用X射线检测系统检测识别食品包装袋内异物，利用太赫兹（THz）辐射技术对农产品进行无损检测、对植物种子进行鉴定与识别等。

电化学分析法。电化学法是利用溶液中物质的不同电化学性质和变化规律，以电位、电导、电流、电量等电量与被分析物之间的定量关系为基础的定性、定量的仪器分析方法。可用于食品添加剂和农药残留的测定。

生物分析技术。生物技术的主要特点是其独特的生物识别功能和高选择性、快速检测和低成本。主要技术包括DNA探针技术、聚合酶链反应技术、生物芯片技术、胶体金免疫层析技术和酶联免疫吸附试验（ELISA）。其中，PCR技术主要用于病原微生物和转基因食品的分析，酶联免疫吸附试验（ELISA）主要用于测定生物毒素、农药残留和微生物，广泛应用于食品检测。

色谱-质谱分析。对于分离及分辨能力高的气相色谱来说，质谱分析能对化合物进行更准确的鉴定。随着科学技术的不断发展，目前已经形成了一种将两者有效结合的色谱-质谱联合技术，这项技术主要是由计算机操控，检测速度快，结果也具有准确性和高效性，即使是复杂的化合物也能被分离检测出来。

随着社会的不断进步和科学技术的不断发展，越来越多的新的分析技术应用于食品检测。此外，现代仪器分析技术在食品检测中得到了廣泛应用，检测结果的准确性越来越高，精度也得到了显著提高。