食品中添加劑殘留的快速檢測(cè)方法研究

Researchon RapidDetectionMethodsofAdditive Residuesin Food

XIAO Xueqin1，DONG Xue2， GE Yiling'， LIU Xiangdi' （1.Qingdao Chengyu Food Testing Co.，Ltd.， Qingdao ， China; 2.Ingeer Testingamp; Certification（Shandong） Co.，Ltd.，Weifang261ooo， Chin

Abstract： With the rapid development of the food industry，the problem of additive residues has become an important factorthreatening food safetyand it is of great practicalsignificance todevelopeficient and accuraterapid detection technology. Inthis paper，the main rapid detection methods for food additive residues are reviewed，and the quality control strategies in the detection process are discused. By optimizing technology selection，strengthening instrumentmanagement，improving thecomprehensive literacyof personnel，and introducingdigital and intellgent methods， it can provide theoretical support for the standardization and efciencyof food additive residue detection and help improve the food safety supervision system.

Keywords： food safety; food additive residues; rapid detection; qualitycontrol; digital inteligence technology

食品添加劑在改善食品色澤、風(fēng)味及保質(zhì)期等方面發(fā)揮著重要作用，但其超量或非法使用導(dǎo)致的殘留問(wèn)題日益引發(fā)公眾擔(dān)憂。傳統(tǒng)檢測(cè)方法存在耗時(shí)長(zhǎng)、成本高、設(shè)備依賴性強(qiáng)等局限性，難以滿足現(xiàn)代食品供應(yīng)鏈的快速篩查需求。在此背景下，快速檢測(cè)技術(shù)因其高效、靈敏且易推廣的特性，逐漸成為保障食品安全的重要技術(shù)。本文聚焦主流快速檢測(cè)方法的技術(shù)特征與應(yīng)用場(chǎng)景，提出科學(xué)的質(zhì)量控制路徑，以期為相關(guān)領(lǐng)域提供參考。

1食品添加劑殘留的主要快速檢測(cè)方法

1.1原子吸收光譜法

原子吸收光譜法通過(guò)測(cè)定特定元素的基態(tài)原子對(duì)特征波長(zhǎng)光的吸收程度，實(shí)現(xiàn)對(duì)食品添加劑中金屬元素的定量檢測(cè)。該方法在分析含金屬元素的食品添加劑殘留時(shí)具有顯著優(yōu)勢(shì)，如用于檢測(cè)膨松劑中的鋁殘留或某些防腐劑中的鈣、鈉等金屬成分[1]。其高靈敏度與選擇性使其能夠有效區(qū)分目標(biāo)金屬元素與其他共存物質(zhì)，尤其在檢測(cè)痕量金屬添加劑時(shí)表現(xiàn)突出。然而，該方法對(duì)樣品前處理要求極為嚴(yán)格，需通過(guò)酸消解、灰化等步驟將金屬元素轉(zhuǎn)化為可檢測(cè)的游離態(tài)，操作過(guò)程煩瑣且可能引入污染風(fēng)險(xiǎn)[2]。此外，儀器設(shè)備體積龐大且維護(hù)成本較高，難以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)需求。

1.2 高效液相色譜法

高效液相色譜法以高壓輸送流動(dòng)相實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物在色譜柱中的高效分離，結(jié)合紫外、熒光或二極管陣列檢測(cè)器完成定性定量分析。該方法在檢測(cè)苯甲酸、山梨酸等有機(jī)酸類防腐劑，以及胭脂紅、檸檬黃等合成色素時(shí)具有優(yōu)勢(shì)，其高分辨率可有效區(qū)分結(jié)構(gòu)相近的化合物，如同時(shí)分析飲料中的多種甜味劑[3]。相較于氣相色譜法，高效液相色譜法無(wú)須氣化樣品，適用于熱不穩(wěn)定或高沸點(diǎn)添加劑的檢測(cè)，在乳制品、調(diào)味品等復(fù)雜基質(zhì)中的適用性更強(qiáng)[4]。但該技術(shù)對(duì)儀器性能依賴程度高，色譜柱的穩(wěn)定性、流動(dòng)相比例及流速的微小波動(dòng)均可能影響分離效果。此外，梯度洗脫程序雖可提升分離效率，但會(huì)延長(zhǎng)單次檢測(cè)時(shí)間，難以滿足大批量樣本的快速篩查需求。

1.3 酶聯(lián)免疫吸附法

酶聯(lián)免疫吸附法的技術(shù)核心在于抗原-抗體的特異性識(shí)別與酶標(biāo)記信號(hào)的放大作用，常用于乳制品中抗生素殘留或肉類中瘦肉精的快速篩查[5]。該方法通過(guò)包被抗體捕獲目標(biāo)物，再借助酶標(biāo)二抗催化顯色底物產(chǎn)生可檢測(cè)信號(hào)，其檢測(cè)過(guò)程通常可在數(shù)10min 內(nèi)完成，且無(wú)須復(fù)雜儀器支持，特別適合基層檢測(cè)機(jī)構(gòu)或現(xiàn)場(chǎng)初篩。然而，抗體的制備質(zhì)量直接影響檢測(cè)性能，若抗體親和力不足或存在交叉反應(yīng)，則可能導(dǎo)致假陽(yáng)性或假陰性結(jié)果。此外，顯色反應(yīng)受環(huán)境溫度、孵育時(shí)間等條件嚴(yán)格限制，試劑盒的保存穩(wěn)定性亦影響檢測(cè)重現(xiàn)性。

1.4電化學(xué)傳感器方法

電化學(xué)傳感器通過(guò)測(cè)量目標(biāo)物在電極界面的氧化還原反應(yīng)引起的電流、電位或阻抗變化實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，在亞硝酸鹽、糖精鈉等添加劑的快速分析中展現(xiàn)出獨(dú)特價(jià)值。該技術(shù)的突出優(yōu)勢(shì)在于響應(yīng)迅速、設(shè)備小型化與低成本，如便攜式電化學(xué)檢測(cè)儀可現(xiàn)場(chǎng)完成腌制食品中亞硝酸鹽含量的即時(shí)測(cè)定[。通過(guò)修飾電極表面，如負(fù)載納米金顆粒或分子印跡聚合物，可提升傳感器的選擇性與靈敏度，甚至實(shí)現(xiàn)復(fù)雜基質(zhì)中目標(biāo)物的直接檢測(cè)[。但電極表面的污染與鈍化問(wèn)題始終制約其長(zhǎng)期穩(wěn)定性，多次使用后可能出現(xiàn)信號(hào)衰減或基線漂移，需頻繁清潔或更換電極。此外，食品中普遍存在的電活性物質(zhì)如抗壞血酸、多酚類化合物會(huì)干擾檢測(cè)信號(hào)，盡管可通過(guò)選擇性膜或差分脈沖伏安法等手段抑制干擾，但仍需結(jié)合離心、過(guò)濾等預(yù)處理步驟，削弱了其快速檢測(cè)的核心優(yōu)勢(shì)。

1.5 其余聯(lián)用方法

聯(lián)用技術(shù)通過(guò)整合色譜分離與光譜、質(zhì)譜等檢測(cè)手段的優(yōu)勢(shì)，有效提升檢測(cè)精度與覆蓋范圍。其中，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)添加劑的分離與結(jié)構(gòu)鑒定，在香精香料中禁用增香劑的篩查中具有不可替代性[8；超高效液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)則能檢測(cè)肉制品中克倫特羅等 β- 激動(dòng)劑殘留，檢測(cè)限可達(dá)皮克級(jí)別[。此類方法通過(guò)多維數(shù)據(jù)互補(bǔ)，有效克服單一技術(shù)選擇性不足或靈敏度有限的缺陷，尤其適用于復(fù)雜食品基質(zhì)中多組分添加劑的同步分析。然而，聯(lián)用系統(tǒng)的高度集成性導(dǎo)致設(shè)備購(gòu)置與運(yùn)維成本激增，且需配備專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行方法開(kāi)發(fā)與數(shù)據(jù)處理。

2食品添加劑殘留快速檢測(cè)質(zhì)量控制方法

2.1加強(qiáng)檢測(cè)儀器設(shè)備維護(hù)校準(zhǔn)與更替管理

檢測(cè)儀器設(shè)備的精準(zhǔn)性與穩(wěn)定性是保障食品添加劑殘留快速檢測(cè)結(jié)果可靠性的核心要素。 ① 建立覆蓋全生命周期的儀器管理機(jī)制，針對(duì)原子吸收光譜儀、高效液相色譜儀等關(guān)鍵設(shè)備制訂周期性校準(zhǔn)計(jì)劃，依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)規(guī)范定期進(jìn)行性能驗(yàn)證，確保儀器靈敏度、重復(fù)性與線性范圍符合檢測(cè)要求[10]。 ② 采用第三方計(jì)量認(rèn)證機(jī)構(gòu)開(kāi)展校準(zhǔn)服務(wù)，重點(diǎn)核查基線噪聲、檢出限及定量限等關(guān)鍵參數(shù)，校準(zhǔn)記錄需完整存檔并實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)追蹤。 ③ 針對(duì)高頻使用設(shè)備實(shí)施預(yù)防性維護(hù)策略，如色譜柱的再生清洗、電極表面的去污處理及光學(xué)系統(tǒng)的防潮保護(hù)，最大限度地降低突發(fā)性故障對(duì)檢測(cè)流程的干擾。 ④ 完善儀器更替決策體系，結(jié)合檢測(cè)技術(shù)迭代趨勢(shì)與設(shè)備性能衰減曲線，建立基于故障率、維修成本及檢測(cè)效率的綜合評(píng)估模型，優(yōu)先淘汰技術(shù)落后或維修經(jīng)濟(jì)性差的設(shè)備，逐步引入自動(dòng)化程度高、抗干擾能力強(qiáng)的智能化檢測(cè)平臺(tái)。

2.2強(qiáng)化檢測(cè)人員專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐操作水平

檢測(cè)人員的專業(yè)素養(yǎng)直接影響添加劑殘留快速檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可重復(fù)性。 ① 需構(gòu)建分層次、多維度的培訓(xùn)體系，針對(duì)新人職人員開(kāi)展基礎(chǔ)理論培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容涵蓋添加劑分類、檢測(cè)原理及標(biāo)準(zhǔn)方法解讀；對(duì)在崗人員實(shí)施進(jìn)階技能強(qiáng)化，重點(diǎn)培養(yǎng)復(fù)雜基質(zhì)干擾消除、異常數(shù)據(jù)診斷及快速檢測(cè)技術(shù)優(yōu)化能力。 ② 建立標(biāo)準(zhǔn)化操作視頻庫(kù)與虛擬仿真平臺(tái)，通過(guò)可視化手段規(guī)范樣品前處理、儀器操作及結(jié)果判定流程，減少人為操作偏差。 ③ 推行“理論考核 + 實(shí)操評(píng)估”的雙重認(rèn)證機(jī)制，定期組織盲樣測(cè)試與能力驗(yàn)證，重點(diǎn)關(guān)注檢測(cè)人員對(duì)國(guó)標(biāo)方法變更、新型添加劑識(shí)別及交叉污染防控的掌握程度。 ④ 鼓勵(lì)技術(shù)人員參與行業(yè)技術(shù)論壇與跨機(jī)構(gòu)協(xié)作項(xiàng)目，通過(guò)案例研討與經(jīng)驗(yàn)共享提升對(duì)新型非法添加物篩查的前瞻性研判能力。

2.3針對(duì)添加劑殘留場(chǎng)景科學(xué)選擇檢測(cè)技術(shù)

檢測(cè)技術(shù)的合理選擇是提升食品添加劑殘留快速檢測(cè)效能的前提。 ① 需建立場(chǎng)景化檢測(cè)需求評(píng)估模型，依據(jù)添加劑種類、基質(zhì)復(fù)雜性、檢測(cè)時(shí)效性及成本約束條件，明確技術(shù)選型優(yōu)先級(jí)。針對(duì)液態(tài)樣品中水溶性添加劑的篩查，可優(yōu)選電化學(xué)傳感器實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)檢測(cè)[11]；對(duì)于固態(tài)食品中多組分添加劑的同步分析，則需采用高效液相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)提升特異性[12]。 ② 構(gòu)建技術(shù)適應(yīng)性評(píng)價(jià)體系，從檢出限、抗干擾能力、通量成本等維度對(duì)候選技術(shù)進(jìn)行量化評(píng)分，尤其需評(píng)估基質(zhì)效應(yīng)可能引發(fā)的假陽(yáng)性或假陰性風(fēng)險(xiǎn)。 ③ 針對(duì)區(qū)域性特色食品或新型復(fù)配添加劑，開(kāi)展預(yù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與技術(shù)參數(shù)優(yōu)化，通過(guò)調(diào)整提取溶劑比例或優(yōu)化衍生化反應(yīng)條件，提升特定場(chǎng)景下的檢測(cè)靈敏度。

2.4引入數(shù)智技術(shù)輔助分析檢測(cè)添加劑殘留

數(shù)智技術(shù)的深度融合為添加劑殘留檢測(cè)質(zhì)量控制提供了創(chuàng)新路徑。 ① 開(kāi)發(fā)檢測(cè)數(shù)據(jù)智能管理平臺(tái)，集成光譜數(shù)據(jù)庫(kù)、色譜峰自動(dòng)識(shí)別算法及異常值預(yù)警模塊，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果的實(shí)時(shí)質(zhì)控與趨勢(shì)分析。例如，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)模型比對(duì)歷史檢測(cè)數(shù)據(jù)，自動(dòng)識(shí)別儀器漂移或操作失誤導(dǎo)致的系統(tǒng)性偏差。 ② 構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的檢測(cè)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，利用傳感器實(shí)時(shí)采集儀器溫濕度、電壓穩(wěn)定性等運(yùn)行參數(shù)，通過(guò)邊緣計(jì)算技術(shù)預(yù)測(cè)潛在故障并觸發(fā)維護(hù)工單。 ③ 探索人工智能在譜圖解析中的應(yīng)用，訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)模型對(duì)重疊色譜峰或微弱光譜信號(hào)進(jìn)行智能解卷積，顯著提升復(fù)雜基質(zhì)中痕量添加劑的定性準(zhǔn)確率[13]。 ④ 推廣自動(dòng)化前處理設(shè)備與微流控芯片技術(shù)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械操作替代人工干預(yù)，降低樣本污染風(fēng)險(xiǎn)并提高檢測(cè)一致性[14]。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，原子吸收光譜法、高效液相色譜法、酶聯(lián)免疫吸附法、電化學(xué)傳感器方法及各類聯(lián)用技術(shù)在食品添加劑殘留快速檢測(cè)中各有優(yōu)勢(shì)與局限性。在檢測(cè)質(zhì)量控制方面，儀器設(shè)備的維護(hù)校準(zhǔn)、人員專業(yè)能力的提升、檢測(cè)技術(shù)的科學(xué)選型，以及數(shù)智技術(shù)的引入，共同保障檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。隨著食品安全要求的不斷提高，未來(lái)食品添加劑殘留快速檢測(cè)技術(shù)將朝著更高靈敏度、更智能化、更便捷化的方向發(fā)展，不同檢測(cè)技術(shù)的融合與創(chuàng)新也將為食品安全監(jiān)管提供更有力的技術(shù)支撐。

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