食品检测分析中仪器分析法的应用

边瑞雪 季金萱

当前，随着社会的不断发展，为满足人们个性化需求，各种新型的食品大量出现。为了保证食品安全，所有食品品类乃至所有批次的食品在生产后出厂前均需要进行必须的检验，检验不合格的食品严禁流入市场，避免给消费者带来伤害。随着需要检测的食品总量的不断增加，检测人员数量已经无法满足需要，而且有时检测人员会受技术水平不高、工作态度不严谨等因素的影响，导致食品檢测结果出现偏差，在此背景下，仪器检测的模式得到普及。本文首先分析了对食品进行检测的必要性，然后综述了仪器分析法的仪器类型及优势，然后总结了三种仪器分析法及各自的优缺点，最后提出了提升仪器分析法检验效率的方法，以期为食品检测行业提供参考。

一、对食品进行检测的必要性

食品是支撑人类生存的必需物质，是人类社会活动中最重要的消费产品类型。对食品进行检测，最为重要的作用是确保所有进入流通环节的食品均能够达到国家相关标准及要求，以保障人民群众的身体健康和生命安全。

在对食品进行检验时，主要从以下三个方面展开：首先是确保食品中不含有任何直接危害人体生命安全的物质，比如金属元素镉、黄曲霉毒素等。之前曝光的“镉大米”事件，就是因为大米中含有重金属元素镉，而镉会对人体产生毒性，严重的话还会危及生命安全，因此属于食品中不应含有的直接危害人体生命安全的物质。类似的还有物质还有黄曲霉毒素，媒体经常报道，由于使用发霉的花生榨油，导致花生油中黄曲霉毒素超标，而消费者食用含有黄曲霉毒素的食用油后会对身体不利。

其次是确定对食品安全可能造成严重的负面影响的物质。典型的包含熏酱以及腌制食品当中普遍存在的亚硝酸盐，以及各类食品中添加的食品添加剂等。腌菜是每个家庭都会备一些的食品，尤其是早上喝粥时，大家都喜欢吃一些腌咸菜。但由于市面上一些腌菜的手段和方法并不正确，这就会导致腌菜中的亚硝酸盐含量超标，人们若大量食用，亚硝酸盐就很可能会与人体里的胺类物质合成致癌性很强的“亚硝胺”，从而增加患癌几率。因此，食品尤其是腌菜食品中的亚硝酸盐含量也是食品检测的重要内容，亚硝酸盐含量超标的食品被认为是不合格食品，严禁进入市场流通。另外，食品添加剂也是一种对食品安全可能造成严重的负面影响的物质，因此也属于食品检测的范畴。不可否认，食品添加剂是我国食品工业的“功臣”，推动了食品产业的发展，使得食品种类越来越丰富，满足了人们的需求。但在现实生活中，有些食品生产企业利益至上，为了延长食品保质期、让食品看起来更诱人，会过量添加食品添加剂，若我们长期食用食品添加剂超标的食品对身体是不利的。

最后是对食品中必须含有的营养物质进行检测。食品是人们赖以生存的基础，也是人们获取营养的主要渠道，因此食品中的营养成分必须要明确，包括碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素等，只有这样人们才能根据自身的需求选择适合自己的食品。比如，糖尿病患者就需要选择含糖量少或无糖的食品;肥胖人群就需要选择脂肪含量少或零脂肪的食品。在检测食品中营养物质时，蛋白质以及淀粉等含量较高的物质检测时相对较为简单，而糖类、氨基酸等总含量相对较少的物质在检测时则较为困难。

二、仪器分析法的仪器类型及优势

1.仪器分析法的仪器类型。仪器分析法在食品检测方面属于出现较晚的类型，不过其使用频率在不断提升。仪器分析法主要借助各种检测仪器对食品进行检测，所用到的仪器主要包含以下三种：（1）对待检测食品进行必要分离和分解的仪器。很多待检测的食品，需要对原始状态进行一定的处理后才能进行下一步检测，当前已经存在能够对食品进行初步处理，实现有效分离的仪器。（2）对食品进行检测前调整以及检验的仪器。不同检测模式中，食品样本需要进行不同的处理。如气相的检测方法样本能够保持原状，用液相方法检测时就需要将样本调配为溶液，目前在食品样本的形态调整以及检测环节已经能够全部通过仪器完成。（3）对检测获得的表现或数据进行处理、得出结论的仪器。针对实验的表现进行解读，在食品检验过程中属于极为重要也极为困难的部分，现在可以在仪器的辅助下，对检测现象和数据进行科学解读，省去了大量人力。

2.仪器分析法的优势。使用仪器代替人力进行食品的检测，其主要的优势表现在以下三方面：在成本方面，虽然仪器的购置需要消耗一定的成本，但使用仪器后就省去了大量的人力，同时仪器的使用周期较长，因此单次使用的成本增加不明显，在总的成本方面成本也更低。在社会需求满足层面，仪器属于大工业生产的产物，能够根据市场的需要快速实现大量生产，但若用人力进行实验则需要大量的专门人才，而这方面的人才又相对匮乏，无法满足快速增长的食品检测的需求。在精准度层面，仪器与人力相比，只要程序指令不出现问题，检测过程就很难出现问题，另外仪器能够进行更为准确的解读和数据输出，相对人力而言，使用仪器不仅失误出现更少，单次解读的精准度也更高。

三、三种仪器分析法及各自的优缺点

1.电解方法。通过仪器对被检测食品支撑的溶液进行电解处理的方法，在仪器检测中属于使用较早的类型之一，该方法检测金属性物质时具备较高的灵敏度，因此能够对食品中的金属物质等进行有效的检验。此外，电解方法在使用对象适当的情况下，对存量极小的物质也能够进行有效的检验。

不过，电解方法也有不足，首先电解方法并不适用于同时检测多种物质，同时对内容物较为复杂的溶液进行检测时准确性无法得到充分保障;其次电解方法只能对价位较低的金属类型进行检测，对重金属的检验较为困难。

总体而言，电解方法虽然较为简单，但使用的范围较小。对物质类型比较复杂的食品进行检验时，如果采用电解方法，则应当提前对待检测的样本进行必要的处理，减少样本的物质类别总量，以方便后续检测的展开。

2.光谱方法。光谱方法在食品检验当中属于准确率和检测效率均较高的类型，主要利用食品中不同物质在不同光作用下光谱表现的差异进行存量以及定量检测。

通过此种方法，能够对食品中各类不同的物质进行有效的定量检验，如对亚硝酸以及碳酸盐类型的物质都能够进行精准的检测。在检测当中，紫外线谱能够对食品当中的金属物质包括重金属类型的物质进行有效的检测与定量，红外光谱则能够对食品的新鲜度以及营养成分的含量等进行检验。

在利用光谱方法对食品进行检测时，对样本的纯净度要求较低，能够对成分极为复杂的样本同时进行多种物质的检测。但需要注意的是，此种方法需要通过样本对比的形式才能够得到有效的结果，因此其检测的准确性受参照样本的影响较大。

3.色谱方法。色谱方法是利用物质在不同状态下的互相作用效果进行检验的一种方法，包括气相以及液相两种。

气相方法的原理是利用大部分物质在一定条件下均能转变为气体状态的特征，创造待检测物质气化的条件，促使样本中的待检测物质脱离样本从而检测，另外通过对气化总量的测定，能够明确待检测物质在样本中存在的总量。

液相方法是通过将样本制作成溶液的形式，对样本中的添加剂等物质的总量进行检验的方法。在利用液相方法时，以仪器代替人工操作，能够提升检验的准确性与效率。

色谱方法属于食品检验中使用时间较长且适用范围较广的类型，从一开始的人工操作逐渐发展到仪器完成，其精准度得到了很大幅度的提升。

四、提升仪器分析法检验效率的方法

1.根据被检测对象以及检测环境选择更为适当的技术类型。根据上文可知，不同类型的仪器及方法都存在优缺点，因此在进行检测前，首先应当明确待检测物质的类型，并针对待检测物质以及样本类型选择更为匹配的技术类型。

如对食品原料以及对食品原料进行简单加工的食品进行金属物质检的检测时，可以采用电解方法，这种方法成本度、速度快，同时在金属檢测方面成本较低;针对极为复杂的食品如糕点进行检验时，可以采用光谱或者色谱类型的方法，这些方法能够对较为复杂的对象进行定量的准确检验。

另外，在使用仪器进行检测时同样也需要检测人员的参与，同时还需要检测人员具备更为丰富的经验才能够完成。这是因为不同的仪器及其操作方法在参数、要求等方面均存在一定的差异，只有依靠检测人员对技术的了解，选择合适的方法才能够取得较好的检测结果。

2.检测过程中必须严格按照检测的规范执行。不同仪器及方法的检测过程、操作要点均不同，只有严格按照检测规范执行，才能取得准确的检测结果。比如，在使用电解技术制作用于检测的样本时应当对样本中无需检测的物质进行有效排除，以防止复杂性过高的样本对检测结果造成负面影响。在使用光谱技术的过程中，由于影响检测结果的最为重要的因素在于对比样本的品质，因此在检测过程中必须选择更为有效的对比样本，并防止对比样本在检测过程中被污染。

3.合理选择及使用样本。在检测过程当中，样本选择的重要性极高，样本选择的准确性对检测结果的准确性能造成较大的影响。因此，在选择样本时，需要尽量选择纯净度较高的类型，作为样本使用的食品不能遭受任何类型的污染，需要保持其原始状态。

另外，在检测过程中，检测人员应当依照样本处理的规定进行操作，对样本的形态进行严格控制，降低由于检测人员技术水平不高而造成结果准确性不足的问题。另外，一旦样本发生污染问题，应对被污染的样本进行及时更换，对可能被污染样本影响的数据重新进行验证检测。当验证检测与初次检测的数据结果相差较大时，应当改用另外的方法进行再次验证。

总之，随着人们对食品质量的要求不断升高，如何对食品的各项指标进行更为有效的检验已经成为行业需要重点关注的内容。由于食品的品类不断增多，通过人力进行食品检测，已经无法满足日益增长的检测需求，这就需要采取仪器分析法，并从多方面提升仪器检测的效率，以此来保障食品安全，促进食品行业的健康、有序发展。