食品分析與檢測過程中現代儀器的應用

馬滕霞

隨著經濟水平的不斷提高以及科技的不斷發展，人們對食品的安全問題也越發重視，目前食品安全的監管力度也在不斷加大。對于食品的檢測要求也越來越高，食品檢測技術已不能滿足實際需要，因此筆者針對食品分析與檢測過程中現代儀器的應用進行深入探討。

食品安全檢測的特點

樣品機制復雜。我們生活中的食品來源多種多樣，檢測樣品的來源也復雜多樣，從水果、蔬菜到肉類、水產品，再到各種香料，都可以成為食品安全檢測樣品。這些食物的物質成分也是一些復雜的有機物，食品安全監測的難點主要來自于此。即使我們已經檢測到所有的樣品，有時我們也無法避免復雜的有機物引起的干擾。

檢測的項目類型多。（1）農藥殘留；為保障果蔬等農產品的健康生長，農藥是當今農業生產活動不可缺少的組成部分。世界已知化學農藥約1500種，其中45種基本使用，前4大類（有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯、氨基甲酸酯）中200多種需要檢驗人員檢驗。（2）獸藥殘留，畜牧業通用獸藥。超過標準的獸藥殘留主要分為七類：殺蟲劑、抗原、錐蟲病藥物、鎮靜劑、生長促進劑和β-腎上腺素能受體阻滯劑。在過去的15至20年間，動物源性食品中磺胺類藥物殘留量超標。（3）重金屬殘留，隨著時代的發展和科學技術的進步，我國食品也受到重金屬污染。重金屬污染主要來源于以下幾個方面：a）重金屬對土壤水源的污染（南方水稻重金屬超標的主要原因是此）；b）化肥和農藥中的重金屬（雖然有微量，但如果農藥中過量使用化肥，也會導致過量使用。重金屬污染）；c）礦業開放造成的重金屬污染。（4）放射性物質，其開采、冶煉和在日常生活中的使用、排放，在一定程度上影響食品安全。

傳統理化檢驗在食品分析與檢測中的應用

物理檢驗法。食品物理檢驗的主要方法有兩種：一種是測定食品的物理常數，如密度、旋光度、折射率等，這些物理成分與其含量之間存在一定的數學關系。通過測量物理常數，可以得到相應成分的含量；另一種方法是確定食品的質量指標，例如固體飲料的顆粒度、液體的濁度、罐頭的真空度等，經測量可直接得到數值。

化學檢驗法。食品化學檢驗主要包括三種方法：重量法、容重法和比色法。其中，比色法是應用最廣泛的方法，可分為三類：視覺比色法、光電比色法和分光光度法。目視比色法的設備和條件簡單，但測試結果誤差較大。后兩種方法具有較高的重現性，特別是分光光度法，可實現定量和定性分析。（表1）

現代儀器的具體應用策略

生物分析技術。生物分析技術與其他方法相比具有一定的識別功能，在成本上也相對較低，檢測速度相對較快。在食品檢測中，需要加強PCR技術和酶聯免疫吸附法的應用。通過PCR檢測技術能檢測出隱蔽的殘害物質，如之前在現奶粉中檢測出的大腸桿菌、沙門氏菌以及食源性病原菌等多種有害物質。酶聯免疫吸附法主要就是指將酶與抗體或抗原結合，利用結合物的特性進行檢測的一門免疫性分析技術。它的主要特點有：具有較高的靈敏度，選擇性強，檢測結果具有較高的準確度，檢測效率高。它的最大優勢是便于海關人員攜帶，其應用范圍也比較廣泛，可以用于檢測病原微生物以及農藥殘留物，還能夠對某些特定轉基因物質進行檢測。

色譜分析法。色譜分析法主要分為氣相色譜、液相色譜以及離子色譜3種。氣相色譜法用于檢測蔬菜、水果以及煙草中的殘留物，也可以對畜獸、水產品中三甲胺的含量以及食品添加劑進行檢測。液相色譜法具有較高的靈敏性，并且有嚴密的高壓輸液泵，主要應用檢測奶粉中含有的重要成分以及添加劑，另外也可以對獸藥的殘留量進行檢測。保證食品的安全性，讓人們吃上安全健康的食品。

薄層色譜法。最常用的平面色譜法就是薄層色譜法。將待測物均勻涂抹在薄片上，同時選用適當的展開劑將待測物從密封槽中逐漸展開，被分離的物質也將在薄層上被展開，構成一個色譜帶。它的特點是操作簡便、方法簡單，檢測效果也十分明顯，耗時較短，即使是在一塊板上也能分離，獲得不同的樣品點。除此以外，低沸點的物質與有機、無機化合物是有區別的，此方法不能有效分離沸點低的物質。但是如有機農藥、調味品中的酸堿等都是可以分離的。

光學分析法。紫外-可見分光光度法、原子吸收分光光度法、原子熒光光譜法和紅外光譜法是常用的光譜分析方法。紫外分光光度法可以分析食品中的亞硝酸鹽、色值、硼酸等物質；原子吸收分光光度法和原子熒光分光光度法主要用于檢測金屬含量；紅外光譜法可以分析食品中的營養物質。近年來，發展出一些新的光譜分析技術，如利用表面等離子體共振傳感器分析食品中B族維生素、細菌和病原菌，利用X射線檢測系統檢測識別食品包裝袋內異物，利用太赫茲（THz）輻射技術對農產品進行無損檢測、對植物種子進行鑒定與識別等。

電化學分析法。電化學法是利用溶液中物質的不同電化學性質和變化規律，以電位、電導、電流、電量等電量與被分析物之間的定量關系為基礎的定性、定量的儀器分析方法。可用于食品添加劑和農藥殘留的測定。

生物分析技術。生物技術的主要特點是其獨特的生物識別功能和高選擇性、快速檢測和低成本。主要技術包括DNA探針技術、聚合酶鏈反應技術、生物芯片技術、膠體金免疫層析技術和酶聯免疫吸附試驗（ELISA）。其中，PCR技術主要用于病原微生物和轉基因食品的分析，酶聯免疫吸附試驗（ELISA）主要用于測定生物毒素、農藥殘留和微生物，廣泛應用于食品檢測。

色譜-質譜分析。對于分離及分辨能力高的氣相色譜來說，質譜分析能對化合物進行更準確的鑒定。隨著科學技術的不斷發展，目前已經形成了一種將兩者有效結合的色譜-質譜聯合技術，這項技術主要是由計算機操控，檢測速度快，結果也具有準確性和高效性，即使是復雜的化合物也能被分離檢測出來。

隨著社會的不斷進步和科學技術的不斷發展，越來越多的新的分析技術應用于食品檢測。此外，現代儀器分析技術在食品檢測中得到了廣泛應用，檢測結果的準確性越來越高，精度也得到了顯著提高。