現代分析儀器在食品檢測中的應用分析

劉英 魏來

[摘要]本文主要從食品檢測樣品基質的復雜性特征分析角度出發，闡述食品檢測組分和項目種類多的特性，論述不同現代分析儀器方法在食品檢測中的應用，并從不同角度進行詳細分析，從而為現代分析儀器在食品檢測中的應用研究提供參考。

[關鍵詞]分析儀器;食品檢測;檢測方法

中圖分類號：TS207.3 文獻標識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202001

在新時期環境下，隨著科學技術的不斷創新與發展，激光技術、計算機技術以及電子技術水平得到進一步提升，使分析化學技術得到有效發展，同時帶動不同分析儀器和分析方法的出現，逐漸演化出今天的現代儀器分析技術。隨著人們對食品安全問題關注度的不斷提高，一系列食品安全問題受到社會的廣泛關注，對此要積極探究現代儀器分析技術，采用有效的檢測方法，準確高效地檢測食物中的成分，為人們的食品安全提供保障。

1 食品檢測特征

1.1 食品檢測樣品基質的復雜性特征

在實施食品日常檢測過程中，由于目標檢測物質來源比較復雜，涉及的種類比較多，涵蓋了人們日常大部分食用品，例如糖果、糕點、水產品、肉類、水果以及蔬菜等，這些食物的成分非常復雜，導致檢測工作的難度大大增加。盡管在實際檢測中會將目標食物樣品實施進一步處理，但是依舊容易受到樣品基質的干擾，導致檢測成果受到不同程度的影響，食品檢測工作難度比較大。由此可見，樣品基質的高復雜性成為食品檢測的主要難點之一，同時，食品檢測中所涉及的含量都非常低，大部分樣品的濃度只有ppb（μg）級[1-2]。

1.2 食品檢測組分和項目種類比較多

第一，在進行食品檢測時，涉及的農藥品種比較多，依照相關資料顯示，全世界所有農藥品種類數量達到1 300多，比較常見的有酚類、酰胺類、雜環類、取代脲、有機硫脂、擬除蟲菊脂、氨基甲酸酯、有機磷、有機氯等，基本品種已經超過40種，而日常食品檢測過程中主要殘留物質種類超過100種。第二，獸藥殘留種類多，其主要是指畜禽類的代謝產物或存有的原型藥物，其中涉及獸藥相關的殘留雜質。依照相關資料，主要可以分為七大類，分別為鎮靜劑類和β-腎上腺素能受體阻斷劑、滅錐蟲藥類、抗原蟲藥類、生長促進劑類、驅腸蟲藥類、抗生素類，而目前所要求的獸藥殘留物質中的成分達到100種左右，同時，動物類食品中往往會出現獸藥超標的情況，導致其體內出現抗寄生蟲、呋喃類、磺胺類、抗生素類[3-4]。第三，重金屬污染嚴重，由于工業污染導致重金屬污染，同時還伴隨著生活垃圾污染和交通污染等，導致環境中出現大量的廢氣、廢水以及廢渣，給人們的生活帶來不良影響。交通污染主要是指汽車排放尾氣，生活污染主要指人們生活所產生的垃圾，都含有大量的重金屬，比如砷（As）、鉻（Cr）、鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）。

2 電化學儀器分析法在食品檢測中的應用

電化學分析法主要是以電化學性質為基礎，利用物質在溶液中的反應情況，以儀器分析的方式呈現出來。該儀器分析法1922年由德國化學家在分析領域首次使用，儀器分析作為電化學分析的主要組成部分，在實際檢測過程中利用物質在溶液中的變化規律以及電化學性質來實現檢測目的，即被測食品中某些物質與電學量之間所存在的計量關系，其中電學量包括電量、電流、電導以及電位等，最終實現物質定量和定性的檢測與分析。由于電極品種往往是低價離子，因此在應用時容易受到不同因素的影響，同時，實驗環境對電極電位值容易產生不良影響，在曲線穩定性上與光度法相比有待商榷[5-6]。然而極譜分析技術已經得到廣泛應用，針對一些混合金屬或衡量金屬的檢測主要采取電勢溶出法，比如在檢測醋、醬油時，能夠對其含有的砷元素進行有效檢測，同時不需要進行預處理和消化，通過加入表面活性劑能夠大大提升檢測分析的重現性、選擇性以及靈敏性。

3 光學分析法在食品檢測中的應用

光學分析法是基于物質電磁輻射、物質發射和電磁輻射吸收之間的相互作用來進行檢測分析的一種方法，主要分為兩種：光譜分析和非光譜分析，在食品檢測中應用最為廣泛的是分光光度法，主要包括原子吸收分光光度技術、紫外分光光度技術以及開見光分光光度技術。

3.1 紫外可見分光光度技術在食品檢測中的應用

紫外可見分光光度技術主要是指通過吸收波長在200～760nm的電磁輻射的物質，在完成吸收后所產生的分析吸收光譜。而紫外可見分光光度法是指通過紫外可見吸收光譜的方法來定量、定性分析物質，最終得到想要的檢測和分析結果。該方法在食品檢測中應用非常廣泛，在很多食品檢測當中都會應用到該方法，比如對食品中的雕白塊、磷酸鹽、硼酸、亞硝酸鹽等物質實施檢測時都會應用到紫外可見分光光度技術[7]。

3.2 原子吸收分光光度法在食品檢測中的應用

原子吸收分光光度法在食品檢測中應用時，主要針對的是一些呈原子狀態的非金屬元素或金屬元素，涉及的特征譜線是由待測元素發出的，而檢測的目標物質會通過原子化過程，最終出現原子蒸氣，其中所含有的待測元素會被吸收，實際檢測時主要是對輻射光的強度檢測來獲取待測物質在食物中的含量。因此，原子吸收分光光度法在食品檢測中的應用非常廣泛，能夠對食物中很多金屬元素實施有效的測定，比如硒、鍺、鍶、錳、鈣、鉀、鈉、銅、鋅、鎘、鉻、鉛。通過該方法能夠對食品中的金屬物質實施有效檢測，從而達到預期的檢測目的。

3.3 紅外光譜分析法在食品檢測中的應用

紅外光譜分析法最早始于20世紀70年代，紅外光譜分析法的應用有效地簡化了傳統分析法繁瑣的過程，比如提取、分離、定容以及稱量等，通過對定標的合理搭建，進而對同一個事物樣品中的不同組分含量實施有效測定。比如，在檢測農產品過程中，能夠對其中存在的保鮮劑成分和防腐劑成分實施有效測定，同時對大豆和糧食中的谷物加工品品質、灰分、纖維素、氨基酸、脂肪、蛋白質以及水分實施有效的測定。依照實際情況來看，紅外光譜分析法已經成為很多國家檢測小麥和大豆中脂肪和蛋白質含量的官方標準檢測方式。

3.4 熒光分光光度法在食品檢測中的應用

熒光分光光度法主要是指利用食品對短波長光能的吸收而發射出比較長的波長光譜特征，在實際操作中實現定性和定量的分析，基于激發光譜和發射光譜實施有效的分析。同時，熒光分光光度法在實際操作中具有靈敏度高、快速、操作簡單等優點，能夠達到檢出限低和線性范圍寬的效果。例如常見的AFS-2201型雙道原子熒光光譜儀，在實際應用時能夠測定食品中的鉛含量，如果為0.3μg/L的檢出限達到了1.00～500μg/L的線性范圍，則回收率能夠達到87%～98%。如果測定的物質是食品中的硒，則通過該技術能夠判斷出0.63%～0.66%的變異系數，平均回收率水平能夠達到95%以上。

4 色譜分析法在食品檢測中的應用

4.1 氣相色譜法在食品檢測中的應用

色譜法是由不同分析方法演變而來，比如薄板層析、紙層析以及柱層析等。色譜法對于化合物和混合物的檢測非常有效，處于流動相和固定相中的混合物在作用力、脫附、解析吸附以及溶解方面存在一定差異，當處在相對運動的兩相，能夠在不同作用力反復出現后進行分離，該過程不但能夠定量分析食品中的化合物，并且整個過程操作簡單。其優點在于自動化性能強、定量結果準確以及靈敏度高，因此在食品檢測中發揮著重要的作用和意義。同時，隨著科學技術的不斷創新與發展，色譜法在離子色譜、凝膠色譜、液相色譜以及氣相色譜技術的推動下應用領域越來越廣，通過結合不同的儀器和技術，在食品檢測中具有非常重要的地位。

4.2 液相色譜法在食品檢測中的應用

液相色譜法的流動相是基于液體形成，最早在1903年開始使用，該方法的使用機理主要來源于混合物的兩相親和力差異，隨著高壓液流系統和液相柱色譜系統的結合，能夠在高壓環境下促使流動相實現快速流動的效果，從而達到分離的目的[8]。該方式的實施促使超高效液相色譜法和高校液相色譜法的出現，后者在食品檢測中應用時，具有其他方法難以替代的作用和優勢，因此在實際應用時，液相色譜法在食品檢測中得到廣泛的應用，主要用于檢測食品中的黃曲霉毒素、展青霉素、苯并芘、營養元素、食品添加劑等。

5 色譜-質譜分析法在食品檢測中的應用

色譜-質譜技術主要結合質譜技術和色譜技術組合而成，以聯合的方式來進行檢測，通過色譜分離和前處理能夠將食品中大量的雜質去除，保障在檢測實際樣品時能夠充分發揮質譜技術的作用，保障其能夠有效地對目標物質的分子結構信息進行確定。色譜-質譜分析法集中了質譜法和色譜法兩種技術的優點，不僅能夠對化合物結構進行鑒定，同時還能夠實現高效分離的目的，因此在食品檢測時能夠對食品中微量組分實施快速的測定，在食品檢測中得到廣泛的應用。尤其是在檢測食品中三氯丙醇、塑化劑以及農藥殘留時，能夠充分發揮其作用，為食品安全檢測提供有力的保障。

6 結 論

綜上所述，在實施食品日常檢測過程中，由于目標檢測物質來源比較復雜，涉及的種類比較多，成分非常復雜，導致檢測工作的難度大大增加，盡管在實際檢測中將目標食物樣品實施進一步處理，但是依舊容易受到樣品基質的干擾，導致檢測成果受到不同程度的影響。因此，在實施食品檢測時要應用不同的分析方法，不同的分析方法所使用的儀器不同，分析過程和分析步驟存在巨大差異，并且針對的檢測目標群體不同，所達到的檢測效果和檢測精確度也存在一定差異。因此，在食品檢測過程中，要依照不同食物和檢測目標物采用最為適合的現代分析儀器和分析方法，從而更好地滿足檢測需求，為人們的食品安全提供保障。

參考文獻

[1] 付強奇.化學儀器分析技術在食品檢測等領域質量控制中的應用研究[J].現代食品，2019（15）：105-106.

[2] 劉震.基于多孔銀基底的固相微萃取與表面增強拉曼聯用技術及其在快速分析檢測中的應用[D].濟南：山東大學，2017.

[3] 趙冠里，劉巖，蘇新國，等.淺析項目導入任務驅動教學法在食品儀器分析教學中的應用[J].科教文匯（中旬刊），2017（8）： 41-42.

[4] 莫迎，張榮林，范興，等.植物源食品中植物生長調節劑檢測標準與分析技術研究進展[J].食品安全質量檢測學報， 2019（10）：2903-2911.

[5] 楊波，王立石，李可人.儀器分析法在食品檢測分析中的應用[J].現代食品，2019（22）：98-99.

[6] 王美鋒.現代食品檢測技術問題及解決方法探究[J].食品安全導刊，2019（6）：29.

[7] 李楠.食品檢測技術發展現狀探究[J].食品安全導刊，2018 （33）：96.

[8] 楊波，楊雪，李可人.食品檢測實驗室的風險管理探討[J].現代食品，2019（21）：54-55.