營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)在食品安全中的價(jià)值與應(yīng)用策略

◎ 郭 睿

（中國(guó)民用航空飛行學(xué)院，四川 廣漢 618300）

1 食品中營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)的重要性

①對(duì)食品中的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行檢測(cè)，可以幫助人們了解食品中的營(yíng)養(yǎng)成分含量，為人們提供健康飲食的指導(dǎo)。各種營(yíng)養(yǎng)素是維持人體正常功能和健康所必需的，包括蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、維生素、礦物質(zhì)等[1]。通過對(duì)食品進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)，人們可以更好地了解自己攝入的營(yíng)養(yǎng)素類型和含量，從而合理安排飲食，滿足身體的營(yíng)養(yǎng)需求。②營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)可以幫助人們避免營(yíng)養(yǎng)缺乏或過剩的情況，預(yù)防某些營(yíng)養(yǎng)素的不足或過量攝入可能導(dǎo)致的健康問題，例如，缺鐵引發(fā)貧血、缺鈣導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥、過量攝入脂肪導(dǎo)致肥胖等。通過準(zhǔn)確檢測(cè)食品中的營(yíng)養(yǎng)成分，可以預(yù)防相關(guān)的健康問題。③營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)有助于食品生產(chǎn)商和監(jiān)管機(jī)構(gòu)進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量控制，食品生產(chǎn)商需要確保其產(chǎn)品標(biāo)簽上注明的營(yíng)養(yǎng)成分與實(shí)際含量相符，以遵守相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。監(jiān)管機(jī)構(gòu)可以通過對(duì)市場(chǎng)上食品樣品進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)，確保產(chǎn)品的合規(guī)性和消費(fèi)者權(quán)益的保護(hù)[2]。④對(duì)食品中的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行檢測(cè)，可以使消費(fèi)者作出更明智的購(gòu)買決策。在面對(duì)眾多食品選擇時(shí)，了解其營(yíng)養(yǎng)成分含量，可以幫助消費(fèi)者更好地選擇適合自己需求的食品，形成健康的飲食習(xí)慣。

2 食品的營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)方法

2.1 化學(xué)分析法

食品中的營(yíng)養(yǎng)成分多種多樣，按照人體所需的營(yíng)養(yǎng)成分而言，不同營(yíng)養(yǎng)成分采用的化學(xué)檢驗(yàn)方法如下。

2.1.1 蛋白質(zhì)

常用的方法是Kjeldahl 法。該方法通過將樣品中的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨基酸進(jìn)行檢驗(yàn)。具體檢驗(yàn)過程中，需要先準(zhǔn)備待測(cè)樣品，將樣品粉碎和混合均勻，以確保取樣的代表性，確保樣品的濕度適宜。對(duì)于過于濕潤(rùn)或過于干燥的樣品，可能需要進(jìn)行預(yù)處理，并取一定量的樣品，將其與濃硫酸混合。硫酸具有氧化性，可以將有機(jī)物氧化為無(wú)機(jī)形式，將樣品與硫酸混合后，在適當(dāng)?shù)臏囟认逻M(jìn)行加熱消解，通常為高溫消解。在消解完成后，將溶液轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)燒杯中，用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行蒸發(fā)，去除硫酸中的水分。接著，將蒸發(fā)后的樣品與蒸餾水混合，并使用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備進(jìn)行蒸餾[1]。在蒸餾過程中，樣品中的氨基酸會(huì)被蒸發(fā)出來(lái)，進(jìn)入接收容器中，此時(shí)，可以使用酸性溶液捕集蒸餾出的氨基酸。在此基礎(chǔ)上，使用硼酸或硫酸作為捕集液，將捕集到的氨基酸與鹽酸或氫氧化鈉等試劑反應(yīng)，可以使其轉(zhuǎn)化為可以定量測(cè)定的化合物。

2.1.2 碳水化合物

常用的方法為酚硫酸法。酚硫酸法（Phenolsulfuric acid method）是一種常用的測(cè)定食品中碳水化合物含量的方法，檢驗(yàn)過程需要將待測(cè)食品樣品制備成均勻的懸浮液或溶液。對(duì)于固體食品，通常需要將其研磨或切碎，并用適當(dāng)?shù)娜軇┻M(jìn)行提取，同時(shí)，根據(jù)先驗(yàn)條件準(zhǔn)備一系列已知濃度的糖類標(biāo)準(zhǔn)溶液，例如，可以使用葡萄糖、蔗糖或其他常見糖類作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，在此基礎(chǔ)上取一定量的樣品溶液，加入酚試劑（通常為5%酚溶液），充分混合，然后緩慢加入濃硫酸（濃度約為95%），再次充分混合。酚和硫酸的反應(yīng)會(huì)將碳水化合物轉(zhuǎn)化為有色化合物，此時(shí)，需要將反應(yīng)混合物置于較高的溫度下進(jìn)行反應(yīng)，如80～100 ℃。反應(yīng)時(shí)間可以根據(jù)樣品性質(zhì)和方法的要求進(jìn)行調(diào)整，一般為數(shù)分鐘，反應(yīng)完成后，將反應(yīng)混合物冷卻至室溫[2]。冷卻過程中，樣品中形成的有色化合物會(huì)穩(wěn)定下來(lái)。接著，需要使用分光光度計(jì)或相關(guān)儀器，測(cè)量反應(yīng)混合物的光吸收值。

2.1.3 脂肪

Soxhlet 提取法是一種常用的脂肪提取方法，適用于食品中脂肪含量的測(cè)定。①將待測(cè)食品樣品制備成粉末或碎片狀，以增加提取效率，確保樣品的濕度適宜，過于濕潤(rùn)或過于干燥的樣品，可能需要進(jìn)行預(yù)處理。Soxhlet 提取器由提取瓶、冷凝管和回流管組成[3]，提取瓶中放置樣品，冷凝管連接至提取瓶頂部，回流管連接至提取瓶底部。②選擇適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑作為提取劑。常用的有機(jī)溶劑包括乙醚、石油醚和二氯甲烷，需要根據(jù)樣品的性質(zhì)和需要，選擇合適的提取劑，然后將提取劑加入提取瓶中，使其液面略高于樣品。③加熱提取瓶底部，使提取劑沸騰，產(chǎn)生蒸汽，此時(shí)，蒸汽通過冷凝管冷卻后變成液態(tài)，流回提取瓶中，與樣品反復(fù)接觸，從而提取脂肪。④將提取后的溶液轉(zhuǎn)移到燒杯中，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀或氮?dú)獯祾邔⒂袡C(jī)溶劑去除，以獲得干燥的脂肪樣品，并將干燥后的脂肪樣品稱重，然后根據(jù)所使用的提取劑和方法的計(jì)算公式，計(jì)算出食品中的脂肪含量。

2.2 光譜技術(shù)

光譜技術(shù)是一種常用的食品營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)方法，其可以基于物質(zhì)對(duì)特定波長(zhǎng)的光的吸收、散射或透射特性，獲取樣品中不同成分的信息。①近紅外光譜是在近紅外波段范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量的一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)[4]。它可以通過掃描食品樣品并測(cè)量其與近紅外光的相互作用，推斷樣品中的營(yíng)養(yǎng)成分含量。近紅外光譜NIR技術(shù)可被應(yīng)用于快速分析多個(gè)營(yíng)養(yǎng)成分，例如，蛋白質(zhì)、脂肪、水分、糖類等。②紅外光譜通過測(cè)量物質(zhì)對(duì)紅外輻射的吸收和散射，確定樣品中的成分。紅外光譜技術(shù)在食品分析中，主要用于定性和定量分析食品中的脂肪酸、脂肪含量以及其他化學(xué)成分。常見的紅外光譜技術(shù)包括傅立葉變換紅外光譜（FT-IR）和偏振紅外光譜（PIR）。③紫外可見光譜是測(cè)量物質(zhì)對(duì)紫外和可見光的吸收的方法。在食品中，UV-Vis技術(shù)可以用于測(cè)量色素、維生素、抗氧化劑等成分的含量。例如，維生素C 含量可以通過測(cè)量其在特定波長(zhǎng)下的吸光度確定。④熒光光譜是通過激發(fā)樣品，并測(cè)量其發(fā)射的熒光信號(hào)來(lái)獲得信息的方法。在食品分析中，熒光光譜常用于檢測(cè)食品中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和添加劑。

2.3 質(zhì)譜技術(shù)

質(zhì)譜技術(shù)是一種高靈敏度和高選擇性的食品營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)方法，其可將物質(zhì)離子化，并在質(zhì)譜儀中進(jìn)行分析。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用結(jié)合了氣相色譜和質(zhì)譜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，其通過氣相色譜將樣品分離成不同組分，然后使用質(zhì)譜技術(shù)對(duì)分離的化合物進(jìn)行鑒定和定量分析。GC-MS 常用于分析食品中的脂肪酸、香味物質(zhì)、殘留農(nóng)藥等成分[5]；液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用結(jié)合了液相色譜和質(zhì)譜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，其通過液相色譜將樣品分離成不同組分，然后使用質(zhì)譜技術(shù)對(duì)分離的化合物進(jìn)行鑒定和定量分析；LC-MS 廣泛用于食品中多種成分的分析，如氨基酸、多肽、維生素、抗氧化劑等；高分辨質(zhì)譜是指具有高質(zhì)量分辨率的質(zhì)譜儀器，能夠提供更準(zhǔn)確的質(zhì)譜數(shù)據(jù)。

3 營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)在食品安全中的應(yīng)用策略

3.1 建立食品營(yíng)養(yǎng)成分信息數(shù)據(jù)庫(kù)

營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)在食品安全中起著重要的作用，可以幫助消費(fèi)者了解食品中的營(yíng)養(yǎng)成分含量，選擇更健康的食品。其中，建立食品營(yíng)養(yǎng)成分信息數(shù)據(jù)庫(kù)是一種有效的應(yīng)用策略，其可以為食品監(jiān)管機(jī)構(gòu)、食品生產(chǎn)商和消費(fèi)者提供準(zhǔn)確和可靠的信息。以下是建立食品營(yíng)養(yǎng)成分信息數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵步驟和策略：①采樣和樣品準(zhǔn)備。從市場(chǎng)上采購(gòu)不同種類的食品樣品，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)臉悠窚?zhǔn)備，如研磨、溶解等，以便進(jìn)行后續(xù)的分析檢測(cè)。②分析方法選擇。選擇適合的分析方法測(cè)定食品樣品中的營(yíng)養(yǎng)成分。常見方法包括高效液相色譜法、氣相色譜法、質(zhì)譜法等，檢測(cè)機(jī)構(gòu)需確保所選擇的方法準(zhǔn)確、靈敏度高，并能同時(shí)檢測(cè)多種營(yíng)養(yǎng)成分。③樣品分析和數(shù)據(jù)記錄。使用選定的分析方法測(cè)試樣品，并記錄所有相關(guān)數(shù)據(jù)，包括樣品標(biāo)識(shí)、分析日期、分析人員、樣品處理方法等。④數(shù)據(jù)處理和計(jì)算。根據(jù)分析結(jié)果，計(jì)算出各個(gè)營(yíng)養(yǎng)成分在食品樣品中的含量，并按照標(biāo)準(zhǔn)指南或法規(guī)要求進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，確保結(jié)果的準(zhǔn)確性和可比性。

3.2 構(gòu)建營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)的安全溯源機(jī)制

構(gòu)建營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)的安全溯源機(jī)制的關(guān)鍵步驟和策略：①生產(chǎn)環(huán)節(jié)標(biāo)識(shí)和記錄。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，對(duì)每個(gè)批次的食品進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并記錄與其相關(guān)的信息，如原材料來(lái)源、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)工藝等，這些信息對(duì)于后續(xù)的溯源非常重要。②樣品采集和標(biāo)識(shí)。從每個(gè)生產(chǎn)批次中采集樣品，代表性地選擇不同階段的產(chǎn)品進(jìn)行采樣。對(duì)每個(gè)樣品進(jìn)行標(biāo)識(shí)，包括批次號(hào)、樣品編號(hào)、采樣日期等信息，確保樣品的唯一性和可追溯性。③營(yíng)養(yǎng)成分分析和記錄。對(duì)采集的樣品進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分分析，并記錄分析結(jié)果。檢測(cè)機(jī)構(gòu)需確保采用準(zhǔn)確的分析方法和設(shè)備，并由專業(yè)人員進(jìn)行分析操作，以獲取可靠的營(yíng)養(yǎng)成分?jǐn)?shù)據(jù)。④數(shù)據(jù)錄入和存儲(chǔ)。將營(yíng)養(yǎng)成分?jǐn)?shù)據(jù)與樣品相關(guān)的信息，如批次號(hào)、生產(chǎn)日期等，錄入數(shù)據(jù)庫(kù)或信息管理系統(tǒng)中。檢測(cè)機(jī)構(gòu)需確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和安全性，并設(shè)置權(quán)限控制，限制數(shù)據(jù)的訪問。⑤溯源查詢接口。建立一個(gè)便捷的溯源查詢接口，供相關(guān)人員和消費(fèi)者查詢食品的營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)結(jié)果以及相關(guān)信息。這可以通過應(yīng)用程序、網(wǎng)站或二維碼等方式實(shí)現(xiàn)，讓用戶可以方便地獲取所需信息。

3.3 規(guī)范食品營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽規(guī)范

①引入獨(dú)立的第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)，確保結(jié)果的客觀性和可靠性。需要注意的是，機(jī)構(gòu)應(yīng)該是公正、專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室，具備相應(yīng)的認(rèn)證和資質(zhì)，且在檢驗(yàn)過程中需要確保采樣方法符合國(guó)家或地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以保證樣品的代表性和可比性。同時(shí)，采樣應(yīng)該在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間和地點(diǎn)進(jìn)行，并使用適當(dāng)?shù)娜萜骱捅４鏃l件，防止污染和變質(zhì)。②使用標(biāo)準(zhǔn)化的分析方法進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)，使用國(guó)家或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織，如中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)FDA 或歐盟法規(guī)認(rèn)可的方法。同時(shí)，相關(guān)檢驗(yàn)方法應(yīng)該經(jīng)過驗(yàn)證和準(zhǔn)確性測(cè)試，并具備足夠的靈敏度和精確度。③食品檢驗(yàn)單位還應(yīng)該制定明確的標(biāo)簽規(guī)范，并要求食品生產(chǎn)商提供準(zhǔn)確的營(yíng)養(yǎng)成分信息，按照國(guó)家或地區(qū)的法規(guī)進(jìn)行標(biāo)注，包括營(yíng)養(yǎng)成分項(xiàng)目、標(biāo)記格式、單位、每份食品中的含量等要素。