现代仪器分析技术在食品安全检测中的应用

2021-03-30◎张芬

现代食品 2021年5期

◎ 张芬

（苏州市食品检验检测中心，江苏苏州 215128）

在大力倡导健康食品、绿色食品的背景下，食品安全检测备受关注。随着新工艺、新技术在食品安全检测领域的应用，现代仪器分析技术以精准、快速、便捷和灵敏的特点，呈现多元化发展，在多个领域都得到了广泛应用。先进的分析技术可以快速检测食品中各项元素的含量，得出精准有效的检测参数，极大提高了食品安全检测工作的质量及效率，确保检测过程受控，有力保障食品安全。

1 食品安全检测的现状

随着生产技术的不断发展，我国食品的种类、原料来源、食品的制作方法和生产的技术形式也逐渐多元化，糕点、果蔬粮食、水产品、肉制品及各种食用香料等食品及其制品成分繁杂、污染严重，且在加工过程中滥用食品添加剂等，给食品安全检测带来很大难题。同时，食品检测的项目涉及农药和兽药残留、重金属污染、放射性物质等多种类型，加大了食品检测工作的难点。为取得更好的检测效果，需要全面创新检测技术，持续引进和使用现代化仪器分析，进一步有效、快速地对样品进行精准检测，确保食品安全。

2 仪器分析法在食品安全检测中的具体应用

现代仪器分析法与传统的单层式化学、物理检测不同，它是一种依托于专业化、精密化的新兴技术，检测灵敏度高、误差较低、精准度高及操作简便，可进行光电子检测、声波检测、热能检测等，引领了食品安全检测的新方向[1]。在实际应用中，主要有以下几种方法。

2.1 光学分析法

光学分析法是一种根据物质吸收、发射电磁辐射以及各种物质与电磁辐射的相互作用分析待测样品的仪器分析方法。主要有原子发射光谱法、原子吸收光谱法、紫外-可见分光光度法、原子荧光光谱法和分子荧光光谱法等。其中在检测食品中重金属含量是否超标时采用原子吸收和原子荧光检测方法，检测效果较好；在检测食品的亚硝酸盐及磷酸盐时常采用紫外-可见分光光度法；原子荧光光谱法和原子吸收光谱法相互结合使用，能更好的提升食品安全检测精准度和灵敏度[2]。

2.2 色谱分析法

在现代仪器分析技术中，色谱分析法具有分离效率较高、分离能力较好、可自动进样分析以及可对多个组分进行同时检测等诸多优势，已成为食品检测中占据主导地位的常见检测手段。色谱分析是建立在光学分析和电分析的基础上，在光学分析及电分析前增加分离系统，并把二者作为定量、定性系统，对被测各组分进行分离，进而完成对多组分的分析检测。可广泛应用于对食品中食品添加剂及违禁物质、动物源性食品中兽药残留、食用植物油中有害成分及挥发性物质以及食用农产品中农药残留等多种物质的定量定性分析[3]。

色谱分析按照固定相不同，可分为离子色谱、凝胶色谱、气-固色谱、液-固色谱、气-液色谱及液-液色谱等几大类。按照检测机理来分，可分为离子色谱法、气相色谱法和液相色谱法3种。其中，离子色谱法主要用于发酵制品、肉类制品和水的检测中；气相色谱法主要应用于检测农药类残留，如检测有机氯残留，将气体作为流动相，通过检测与分析食品中的有机物质，分离有机物质内分解能力较弱、挥发性较强的物质，从而精准测定组分内各物质的含量；液相色谱法主要用于对食品添加剂、色素等的检测中，具有灵敏度高、高效、用时较短等优势。

2.3 质谱分析法

质谱分析法是建议在色谱分析的基础上，以电场、磁场为主要驱动单元，对被测组分采用高选择性的质谱技术进行进一步分离，对物质内运动的离子采取质荷比对检测，进而达到对色谱分析中难以分离的被测组分精准定量、定性检测的目的。在食品安全检测中，质谱分析相对于色谱分析定性更为精准、分析效率更高、分析能力更强大，被广泛应用于毒素及违禁物品、兽药残留、农药残留等检测中。质谱分析法还具有分离速度快、样本需求低、检测灵敏高和选择性好等优势，在检测中能快速分析出被测物质的构成，进而对多组分物质进行定性定量，是检测农药、兽药残留的重要手段。同时，色谱-质谱联用技术，能充分发挥各自优势，快速精准地检测与分析食品内的各种残留物，高效准确。

2.4 电化学分析法

电化学分析法是基于电化学性质基础上，将特性溶液与物质相融合，找出溶液内物质的电化学性质和运动规律，分析各个物质量之间的关系，核定基准参数，对物质本身进行定性化、定量化检测与分析。电化学分析法相比于其他方法，具有操作简便、准确度相对较高、分析速率较高、灵敏性较高、容易实现自动化及选择性大的优势，且方法形式较多，可根据不同物质的特性来选取与之对应的电化学测定形式，具有较大的食品安全检测应用价值。电化学分析法主要检测对象有各种矿质元素及酸碱含量等，它能对某些元素的价态及形态等结构进行详细、科学判断。但同时电化学分析法也具有一定的局限性，它对空气温度、湿度等工作环境要求较高，过高或过低都会影响到实际检测效果，且多用于对低价态物质的检测。

2.5 其他新兴的仪器分析技术

在20世纪90年代出现的电子鼻和电子舌技术，能更高效更顺利地检测分析酒类的口感和度数，以及食品的新鲜安全程度。美国相关技术研究人员研发了一种新型的基于纳米技术进行处理操作的安全生物传感器，这种传感器可以用于检验食物样品中是否含有某些病菌及病菌种类，不过当前这一技术还没得到充分开发和应用，在技术手段上还不够完善。此外，对于食物中微生物的数量，可采用AMS技术来进行快速分析和检测[4]。在未来的食品安全检测中，具有微型化、多用途、高效率及智能化优势的仪器分析技术将得到更快的发展，从而解决更复杂多样的食品安全检测问题。

3 现代仪器分析技术在检测过程中的质量控制

随着科学技术的不断进步，现代仪器分析技术也越来越完善，呈现出逐渐高效、精密、简便的发展趋势，但对检测过程中的质量控制也要求更为严格，需要注意对仪器设备及检测过程采取必要的质量控制。

3.1 遵循科学性的原则

采用仪器分析法进行食品检测时，应在确保物质稳定性的前提下，结合样品的特殊元素含量、化学性质等多重属性来选择合适的检测方法。结合检测经验，针对分析物质的属性及在检测的整个过程可能会出现的问题，提前做好防范措施。同时在设定仪器设备的参数时，应先核定基准化参数，提高检测的针对性和精准度。

3.2 提高检测人员水平

检测人员自身检测水平的高低，会直接影响到检测工作质量，因此，需要着重提升工作人员的技术水平和专业能力，才能真正发挥各项检测技术的优势。①要充实检测工作队伍，招募一些掌握先进检测技术、具备全新思想的人才加入队伍，保证团队思想理念的创新性、技术的先进性，提高工作质量和效率。②要对现有工作人员进行再培训、再教育，加强对专业检测人员综合素质、能力的培训和提升，使检测人员能熟练掌握各类现代化仪器的使用方法，根据不同的样品采取不同的检测方法。

3.3 正确处理样品

受本身特性、类型等多方面的影响，食品样品在检测中也存在一定的差异，需要根据样品的特性，先确定好食品样品处理参数和适应的检测方法，再进行专业检测，从而保证样品的代表性和稳定性，提高检测精度。同时样品要满足以下要求：①必须有合格证。②有证的样品不能是过期的产品，必须达到质量标准。③要严格按照样品的使用要求，精准控制样品温度、取样量。