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浅谈食品检测仪器设备的应用及展望

2022-06-22张程

中国食品 2022年11期
关键词:仪器设备仪器食品

近年来,我国食品安全事件频频发生,而食品安全与人们的日常生活联系紧密,因此,加强食品安全管理是提高民生质量的重要要求,也是促进我国食品工业可持续发展的必然要求。本文阐述了食品安全检测的必要性和市场需求,分析了食品检测的具体内容以及食品检测仪器设备的具体应用,并对食品检测仪器设备的应用进行了展望,以期进一步促进我国食品安全检测行业的持续发展。

一、食品检测的必要性

食品安全问题主要可以分为两类,一是微生物污染,二是化学性污染。引起微生物污染的主要是食物中的细菌和真菌等,而其中危害最大的菌种类型是沙门氏菌、大肠杆菌等,这是最常见的菌种类型,也是目前食品安全检测的重点监控对象。引起化学性污染的主要原因是有机物或者无机物污染,主要是在生产过程中产生的污染,主要致病因素有农药残留、兽药残留、重金属等,这些污染因素都可能危害到人们的生命安全,比如一些非法企业为了谋取最大利益,使用劣质的原材料,滥用食品添加剂,禁用兽药屡禁不止等,导致食品安全事故频发,不仅阻碍了食品行业的稳定发展,还对人民的生命安全构成严重威胁。因此,对食品进行检测很有必要。

二、食品检测的市场需求

随着我国社会经济的飞速发展,人们的生活水平有了很大提高,日常生活中能够接触到的食物种类越来越多,与此同时食品安全问题也变得更加复杂。分析每年的食品安全调查数据后发现,由于滥用农药和其他对环境产生污染的药剂而引起的食物中毒问题经常出现。随着以转基因植物或作物为原料的食品的市场份额增加,社会各界对转基因食品的安全性也越来越关注,这就需要选择更先进的仪器和设备对转基因食品进行检测。现阶段食品安全检测的项目越来越多,对检测仪器和设备的功能也提出了更高的要求,因此,食品检测仪器设备的供应商应该正确认识到当前的市场前景,加大研发投入,不断提高食品安全检测仪器的水平。

三、食品检测的具体内容

1.药物残留。药物残留是食品安全检测的一个重点内容,其中,蔬菜上常见的残留药物包括酰胺类、酚类、有机氯、有机磷、酰胺类等,肉类中常见的药物残留包括抗原虫药类、驱肠虫类等。

2.重金属污染。工业的快速发展使得自然环境遭到了严重的破坏,工业生产中产生的重金属也渗透到了人们的日常食物当中,其中汞、铅、铬、砷等重金属极易对人体健康造成严重的影响。

3.添加剂超标。食品添加剂在现代食品行业中的应用已经变得非常广泛,不仅能够延长食物的保质期,还能够提升食物的口感和外观,但添加剂超标的问题也随之出现。一些不良商人为了谋取暴利,甚至在食物加工过程中非法使用添加剂,从而对人体健康构成威胁,例如三聚氰胺事件。

4.其他污染物。食品经过生产、包装、储存和运输等一系列过程后才会出现在人们的餐桌之上,在此过程中可能就会遭到一些污染,例如在食物制作过程中使用的食用油中残留的六号溶剂,有些食品添加剂会产生致癌物,在包装过程中使用的增塑剂、双酚A等也会对人体造成危害。

四、食品检测仪器设备的具体应用

1.常规的食品检测仪器。在食品检测中常见的仪器主要包括可见紫外分光光度计、酸度计、原子荧光分光光度计、酸度计等,不仅使用广泛,还具有较高的便捷性。同时,还会使用到许多辅助设备,例如天平、烘箱、超声波提取器、浓缩氮吹仪、多管漩涡仪、蒸馏仪等,这些检测仪器都是食品检测中基本的通用设备。

部分食品检测的预处理过程复杂,会对检测结果产生很大的影响。例如,多管漩涡仪、旋转蒸发仪、浓缩氮吹仪、超声波提取器等都会直接影响到待测物或干扰物的状态,也会对提取率产生影响,进而对检测结果的准确率产生直接影响。因此,经常需要在前处理中添加质量控制手段,比如标准回收、质量控制样品等。

酸度计、电导率仪等小型设备产生的干扰比较小,应用范围也比较广泛。有些仪器设备则需要辅助设备进行前期处理,例如全自动电动滴定仪、可见紫外分光光度计、原子荧光分光光度计,然后再结合待检测食物的特点来选择合适的设备。

2.简单的食品检测仪器。(1)天平。天平主要是为了准确检测食物的质量,目前在食品检测中使用的典型天平主要包括托盘天平、半自动电光天平以及电子天平,它们的主要差异在于检测方式。

(2)干燥箱。干燥箱在食品检测中的用途主要是对部分食物进行干燥处理,并精确地测量和计算待检测食物中包含的水分。

(3)分光光度计。在食品检测过程中,分光光度计主要用于检测一些有害元素,例如我们常见的米、面、酱油等食物中可能会存在有害元素超标的问题,分光光度计则能够准确测定出食物中含有的铅、锌等有害元素。

(4)全自动定氮仪装置。在食品安全检测中,全自动定氮仪装置主要是为了检测食物中氮的含量,其测量方法一般有滴定、蒸馏、消解等。需要注意的是,全自动定氮仪装置还可以检测出食物中的粗蛋白含量。

3.快速食品检测仪器。在现实生活中,食品检测更多针对的是一些较为常见且可以长期存放的食物,检测结果较为准确,还可以在短时间内进行反复的检测。但也有着非常明显的缺陷,那就是很难对时效性较差、保质期较短的食物进行准确检测,例如牛奶、生鲜、易变质的水果等,此类食品要求检测部门必须在短时间内得出相应的食品检测结果。于是,能够提升檢测效率、缩短检测时间、针对易变质食物的快速检测仪器及检测技术应运而生。

当前在食品检测领域,最常用的两种快速检测技术分别是酶联免疫技术和免疫胶体金技术,能够在实验检测成本极低的基础上,短时间内检测出生鲜水果等极易变质食物的食品安全属性,再加上专业食品检测仪器的辅助,其检测时间能够减少35%-50%。

酶联免疫技术的原理是抗原或抗体结合到固相载体表面后能够保持其免疫活性,而抗原或抗体与酶结合后也能保持免疫学和酶的活性。酶结合物与相应抗原或抗体形成复合物,在底物的催化下发生显色反应,可以根据加入酶底物溶液的显色深浅反应来判定有无相应的免疫反应及抗原或抗体的量。酶联免疫技术的内部酶结合物对农药残留检测有着非常高的灵敏度,这也从侧面迎合了检测生鲜水果蔬菜的基本特质。

免疫胶体金技术(Immune colloidal gold technique,GICT)是将胶体金作为示踪标志物应用于抗原抗体的一种新型免疫标记技术,而胶体金是氯金酸(HAuCl4)在还原剂(白磷、抗坏血酸、枸橼酸钠、鞣酸等)作用下,聚合成为特定大小的金颗粒,并由于静电作用成为一种稳定的胶体状态。免疫胶体金技术在保证食品检测结果准确无误的前提下,提升了检测效率,保证一些易变质的生鲜食品也能够在短时间内获取稳定的检测结果,为人们的食品安全提供了稳定的保障。

五、食品检测仪器设备的应用展望

21世纪以来,食品检测工作已经成为我国民生生态体系中不可忽视的一个重要环节,随着人们生活水平的不断提升,食品种类的丰富化是必然趋势,食品检测体系也将面临越来越多的挑战。在食品检测仪器设备的未来应用展望中,我们应当从以下三个方面着手:

1.打破检测瓶颈,实现检测方法的多样化,提升食品检测效率。在民生市场的需求链中,食品种类一直在源源不断地产生着变化,使得传统的食品实验检测体系开始有些力不从心。为此,我们应该敢于打破自身检测体系的束缚与瓶颈,积极学习国内外先进的食品检测技术,例如基于气相、液相设备的理化检测技术,基于微生物培养的生物检测技术等,不仅能够保证检测的精确度,还能够促进食品检测技术的融会贯通,提升食品检测体系的灵敏度与便捷性。在此基础上,还要积极地更换食品检测设备仪器,在保证检测效率和检测质量的同时,引进体积更小、检测周期更短、检测成本更低的仪器设备,将原本检测方法的单一性完全打破,构建多样化、高效率、易携带、有保障的新型食品检测体系。

2.检测范围更广泛。随着社会经济的飞速发展,中国食品行业也迎来了非常好的发展机遇,但我国目前的食品安全检测仍旧比较滞后,只能对一些传统项目进行着重检测,例如农兽药残留、生物毒素、重金属等,对于一些未知的食物安全隐患却无法有效筛查。在新版《中华人民共和国食品安全法》中,对于食品安全的检测数量进行了进一步完善,对于食品添加剂的标准也制定了严格的要求,这对于食品检测仪器设备的发展具有重要的指导意义。

3.国内自主研发产品所占比重会更大。我国在食品检测方面起步较晚,因此目前在食品檢测工作中使用到的仪器设备大多是从国外进口的,虽然精度和时效都比较好,但是价格非常昂贵,再加上不熟悉相关技术,导致维修成本也非常高,给检测机构带来了巨大的经济压力,无法保证足够的独立研究费用。不过,随着我国科技的不断进步,越来越多的机构开始尝试自主研发高效的食品检测设备。

综上所述,食品安全检测是我国民生保障领域非常重要的环节之一,随着食品市场的不断扩大及丰富化,食品检测仪器和技术的应用将面临着越来越大的机遇与挑战,必须要在保证食品检测结果精准高效的基础之上,向着更快捷、更高效、更经济实用的方向发展。为此,相关检测部门应当积极学习国内外先进的食品检测技术,敢于突破自身的瓶颈和传统检测体系的束缚,推行自主研发产品,逐步扩大食品检测的领域,为进一步完善我国食品检测体系而贡献自身的一份力量。

作者简介:张程(1992-),女,汉族,陕西咸阳人,大学本科,初级工程师。

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