食品化學污染物殘留檢測研究進展

鐘軍華

（江西工業職業技術學院，江西南昌330095）

食品中存在化學污染殘留物是不可避免的現象，含量較低的化學污染殘留物被人體攝入后不會造成嚴重危害，但如果含量較高，則可能引發食物中毒等病癥。考慮到食品安全性問題，我國各省市（地區）都建設了食品檢測部門，旨在檢測食品內化學污染殘留物總量是否超標。但現代食品種類繁多，用于食品生產的原材料也越來越多，以往的檢測手段已不能滿足檢測要求。為了不斷更新、優化檢測手段，有必要對其研究進展進行分析。

1 食品化學污染殘留物檢測技術研究熱點

1.1 多物質同時檢測技術

大部分食品成分復雜，含有的化學污染殘留物也往往不只有一種。因此在食品化學污染殘留物檢測過程中，必須確認所有物質類型，并確定其在食品中的含量，最終根據國家標準對食品是否合格做出正確判斷。白蓮類食品以白蓮為主要原料，包含白蓮淀粉、蛋白質及棉子糖等物質，一些生產廠家為了增加食品競爭力，會在加工過程中加入多種食品添加劑，并通過過濾手段來控制此類物質的用量，因此白蓮類食品中可能會存在各種對人體健康造成威脅的物質。為了在食品檢測中確認化學污染殘留物的總量，必須確認所有殘留物的種類及占比，并通過計算得到這些化學污染殘留物的總含量。

傳統的食品化學污染殘留物檢測技術一般只能對各種物質進行逐一檢測，整個檢測工作不僅繁瑣、耗時，還可能存在技術上的沖突。因此，為了滿足現代食品的檢測需求，學者們正致力于研究多種物質同時檢測技術，并取得了良好成績。該技術極大地縮短了檢測流程，使食品檢測工作更加便捷。例如，研究人員借助“乙腈提取+低溫沉淀”這種典型的多種物質同時檢測技術，建立了超高效液相色譜-串聯質譜法（UHPLC-MS/MS）[1]。與傳統檢測方法相比，該方法在檢測準確性和可靠性上有著更突出的表現。將其應用于白蓮淀粉產品的檢測中，可以成功測得殘留物成分，并能夠根據檢測結果對生產流程進行溯源分析。QuEChERS（Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged、Safe）提取凈化法也是一種多物質同時檢測技術，相關研究表明該方法可以確認化學污染殘留物種類及總量。目前，多物質同時檢測技術還處于研究階段，由于不同化合物化學性質存在較大差異，所以在現有技術手段下很難保障回收率和凈化率。基于此，多物質同時檢測技術在未來的主要研究方向就在于如何同時提高回收率與凈化率。

1.2 快速檢測技術

多物質同時檢測技術的使用雖然使得食品檢測工作更加便捷，但是依舊不滿足檢測效率要求。因此，有很多研究人員在現代食品化學污染殘留物檢測技術研究中致力于提升檢測技術的速度，由此產生了很多快速檢測技術。目前，快速檢測技術大致分為三類：酶聯免疫分析技術、可視化技術和傳感器技術。

1.2.1 酶聯免疫分析技術

酶聯免疫分析技術是現代食品化學污染殘留物快速檢測技術中較為成熟的一項技術，目前已經可以投入實際檢測當中。相關應用案例表明，該項技術具備較高的兼容性，不僅可以對偶氮染料、三聚氰胺等多種化學物質進行檢測（非同時），還可以檢測一些藥物殘留，如賽酚酞、恩諾沙星、氯霉素等。此外，該技術在性能上還有檢測速度快、靈敏度高的特征，具有較高的應用價值。但是，酶聯免疫分析技術目前還存在兩個個明顯缺陷：（1）容易受到環境溫度影響，在高溫條件下易出現假陰、假陽結果；（2）技術應用成本較高[2]。因此，在使用該項技術時，必須做好溫度管理工作并考慮經濟水平。

1.2.2 可視化技術

食品化學污染殘留物檢測中的可視化技術主要參照色譜檢測技術發展而來。色譜法檢測是根據物質顯色原理來進行判斷，這一原理下，通過改變顯色方式可使判斷更加直觀，變相提升了檢測速度。目前，可視化技術可以分為3類，分別為顯色反應、測試條以及可視化熒光。顯色反應主要利用不同類型的色譜來得出顯色結果，結合可視化設備提升顯色直觀性。例如采用免疫親和色譜檢測牛奶產品，可以檢測到牛奶磺胺和喹諾酮的含量。測試條主要與酶聯免疫分析技術結合使用，可以對多種化學物質進行檢測，例如吲哚乙酸酯、氨基甲酸酯等。檢測結果可以根據測試條的藍綠變化做出準確判斷，其檢出限大約在0.05～2.00 mg/L。可視化熒光主要采用納米材料、有機熒光材料作為探針，進行測試時將探針刺入待檢測樣品即可，可根據探針顏色的變化做出準確判斷。

1.2.3 傳感器技術

傳感器技術是根據物質或能量的波動判斷其強度與總量，無法直接應用于食品化學污染殘留物檢測工作當中。因此通過研究開發出電化學免疫傳感器等多種以電化學反應為基礎的傳感器裝置。電化學免疫傳感器主要以電化學反應及免疫技術為主，檢測之前先對檢測目標進行預處理，再通過傳感器進行檢測即可。例如，通過預處理使烯酮抗體安置在金屬納米復合材料上，再將此類材料放置在玻碳電極上，就可以在短時間內測得酮毒素含量。電化學免疫傳感器還可以檢測白蓮淀粉等一系列產品中蘇丹紅等常見物質，但需要改變操作方法。即先將固體石蠟和膨脹石墨混合加工，形成石墨碳糊電極，再通過傳感器電化學反應即可得到結果。

1.3 預處理技術

不同食品由于特性不同，在化學污染殘留物檢測之前，必須先進行預處理。預處理技術是否應用得當會直接影響到檢測結果，因此很多研究人員都針對檢測預處理技術展開了相關研發工作[3]。現代研發工作中，滿足食品化學污染殘留物檢測要求的預處理技術有很多，其中較具代表性的有5項：在線多通道固相萃取技術（SPE）、基質分散固相萃取技術（MSPD）、分散固相萃取技術（DSPE）、磁固相萃取技術（MSPE）、芯片固相萃取技術（CHIP-SEP）。這5項技術在性能上互有優劣，但均適用于半揮發或不揮發物質的檢測。表1給出了這5項預處理技術的性能優劣對比，在具體操作時可以根據檢測要求進行選擇。

由表1可知，MSPD技術綜合性能表現最好，因此在檢測當中建議選擇該項技術，但如果檢測要求有針對性要求，則可以根據要求來選擇其他預處理技術。

表1 五項預處理技術性能優劣對比

1.4 預測技術

檢測結果達標的食品會在食品運輸、存放等過程中發生變質，如果只單純依照檢測結果來判斷食品安全性，易導致食品安全事故發生，因此在檢測中需要進行預測，多種多樣的預測技術由此誕生。目前，化學污染殘留物檢測中的預測技術種類很多，雖互有優劣，但差別并不明顯。綜合來說，預測技術主要是通過檢測手段來確認食品內所有成分，再根據成分于正常環境下的變化表現以及變化后對食品整體質量的影響做出預測判斷，得到食品保質期。預測技術的出現給了化學污染殘留物檢測很大的發展空間，但因為污染殘留物質種類繁多，使得人工操作很難保障檢測結果的準確。所以在研究當中針對所有預測技術，都提倡信息化檢測，即借助信息化手段生成智能邏輯，再通過智能邏輯代替人工進行判斷，避免了人工差錯的產生。由于智能邏輯做出的判斷必須經過人手確認才能成為最終決定，因此不存在可靠性的問題。

2 食品化學污染殘留物檢測技術研究發展趨勢

目前，食品化學污染殘留物檢測技術研究主要朝著兩個方向發展，即未知化合物檢測和檢測范圍擴展。

2.1 未知化合物檢測

不同的化學物質組合會帶來不一樣的結果，這種組合近乎無限，且現代已知的化合物并不包含所有化合物類型，因此檢測工作中依舊會遇到未知化合物的問題。未知化合物的存在導致傳統的針對性檢測技術無法使用，給現代檢測技術造成一定的困擾，因此研究人員提出了“如何在檢測工作中應對未知化合物”的問題和解決方法的構思。有研究人員曾以橙汁為例，采用篩濾方法對樣品進行分析，確認了樣品中所有的成分以及各成分的總量，但結果顯示所有成分總量相加并不等于樣品整體，這就說明樣品中大概率含有未知化合物[4]。案例中采用的篩濾方法雖然有效，但問題在于篩濾方法并不適用于所有食品，且未知化合物的特性無法確定，因此這種方法只存在于理論中。在未來的研究中，可以借鑒該方法的思路繼續研發，最終開發出準確、可靠、長效的未知化合物檢測技術。

2.2 檢測范圍擴展

未知化合物的存在，說明人們對化學領域的了解還不夠透徹。一味采用未知化合物檢測手段來進行檢測，只是“治標不治本”。針對此類物質最好的方法就是將未知轉化為已知，因此就產生了擴展檢測范圍的研究方向。現代研究中，一旦在食品化學污染殘留物檢測當中發現未知化合物，一般會進行取樣、保存，隨后針對此類物質進行深度研究并為其命名，再根據研究結果開發檢測技術，從而擴展檢測范圍。雖然該項研究難度較大，但一旦成功就代表著科技的進步，因此應引起重視。檢測范圍的擴展應當全方位開展，不能只針對未知化合物。因為即使是已知化合物，其在不同時間、環境等條件影響下都可能發生不可預知的變化，這些變化同樣可以作為拓展方向來進行研究。

3 結語

現代針對食品化學污染物殘留檢測的研究主要側重于檢測技術開發、檢測效率提升和技術性能優化3個方面，并在長期研究中取得了一定成效。各項技術在應用時存在適用條件的限制，因此在選擇時必須結合實際需求做出選擇。由于未知化合物及已知化合物未知變化的存在，研究人員需要致力于未知化合物的檢測和檢測范圍的擴展，從而不斷完善食品檢測體系。