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仪器分析法在食品检测中的应用

2018.6.27

　　[摘要]食品安全检测的指标主要是存在于食品中的一切成分元素，此外还要对食品中的农药残留、兽药残留、霉菌毒素、食品添加剂等危害人身体健康的物质进行分析。经过严格检测的食品才可以流向市场，以保证人民群众的生命健康，避免食品市场秩序出现混乱。食品在人民群众的生活中扮演着十分重要的角色，它关系人民群众的切实利益，是国家和社会普遍关注的问题，对人民群众的重要性不言而喻。
　　在过去进行食品检测时，一般运用的是简单的物理学检测法和化学检测法。其中物理学检测法就是对食品的一些诸如密度、折射率等物理常数之间存在的数学关系进行计算，以此推测出食品中所带有的成分和各成分含量。还有就是对食品中的物理量进行直接的质量测定。化学检测法主要是容量法、重量法、和比色法 3 种。每种方法又有其各自不同的分类。在实践中发现，光电法的测定效果更好，对食品检测可进行定性和定量分析。但传统的方法在面对如今食物中所存在的一些新型化学添加剂时就会显得力不从心，无法保证所检测食品的质量，对食用者来说会存在较大的安全隐患。在食品检测工作中所使用的样品具有来源复杂、种类繁多的特点，其检测对象包括人们在日常生活中随处可见的各种可食用产品，如瓜果蔬菜、肉蛋禽类、糖果面点等，这些种类复杂、成分不一的检测样品给食品检测工作造成了极大不便，正式检测前预先处理样品的操作也无法完全解决样品基质过于复杂的问题。检测项目种类多在进行食品安全检测时，检测项目种类及检测组分非常多。这些都使得食品检测的难度进一步加大。唯有用更先进更科学的方式、更精密更准确的仪器设备，才能检测出其中的添加物，避免出现食品安全问题。所以，将仪器分析法应用于食品检测中是时代发展的必然。
　　仪器分析法
　　仪器分析法就是基于与物质的物理或物理化学性质而建立起来的分析方法。这类方法通常是测量光、电、磁、声、热等物理量而得到分析结果，而测量这些物理量，一般要使用比较复杂或特殊的仪器设备，故称为“仪器分析”。仪器分析法是目前食品检测的主要手段。仪器分析法相比传统的理化分析法具有灵敏度高，检出限量可降低；选择性好，在对共存的部分进行测定时可互不干扰；操作简便，分析速度快，容易实现自动化等优势。
　　电化学分析法
　　电化学分析法是建立在物质在溶液中的电化学性质基础上的一类仪器分析方法，是仪器分析的重要组成部分之一。它是根据溶液中物质的电化学性质及其变化规律，并计算电学量与被测物质某些量，以所得数据进行定性和定量分析。在检测食品和水的样本中氰化物含量时，通常会使用单扫描极谱法，在具体测定过程中会产生较为明显的极谱波波峰，检测效果十分显著。在分析食品中的微量金属元素及混合金属元素�1�7r，无需经过事先消化和预处理的电势溶出法是最佳测定分析方法，常被用于测定酱油或醋中砷的含量。目前，在生产以及检验检测环节应用最为广泛的就是电化学分析法。但这一技术之中还存在着一些问题，电极电位值的重现值还不稳定，在具体实验应用中存在着一定局限性，不同的实验条件也会造成实验结果不同，其测量的标准曲线稳定度无法与光度法分析结果的稳定性相媲美，所以该技术的应用还不广泛。
　　光学分析法
　　光学分析法的原理是物质发射以及吸收电磁辐射和电磁辐射与物质相互作用，其可分为非光谱分析法和光谱分析法。在食品检验检测领域通常使用分光光度法，在具体实验分析中主要有可见光、紫外线、原子吸收等分光光度技术。紫外 - 可见分光光度法主要被用于检测食品中亚硝酸盐、硼酸、磷酸盐等成分；原子吸收分光光度法常被用于测定原子状态的金属元素和一些非金属元素，其能够判断出食品中是否含有重金属以及重金属的具体含量；红外光谱分析法主要用于测定食品中防腐剂、保鲜剂，同时还可用于食品中水分及蛋白质含量的检测与分析。所以该方法是目前在食品检测中应用最广泛、效果最明显的一种仪器分析法。
　　质谱分析法
　　质谱以及色谱 - 质谱联用技术的应用，使农药残留分析从原有的依靠色谱法测定一种或几种食品农药残留，发展到可同时测定多种不同种类的农药残留，实现了对多组分农药的高通量、高灵敏度定性及定量分析。目前，以质谱作为检测手段的农药多残留分析方法已成为农药残留分析的主导技术和未来发展趋势。在各种色谱 - 质谱联用技术中，气相色谱 - 质谱（GC-MS）、气相色谱 - 串联质谱（GC-MS/MS）以及液相色谱 - 串联质谱（LC-MS/MS）已在农药、兽药残留分析中得到广泛应用，具有高灵敏度、高分辨率和高质量精度分析能力的飞行时间质谱仪（Time-of-Flight Mass Spectrometer，TOF-MS），也逐渐被运用于农药及其代谢组份的高通量筛查分析中。
　　色谱分析
　　基于混合物各组分在体系中两相的物理化学性能差异而进行分离和分析的方法。通常与其他方法配合使用，可作为鉴定化合物、测定分子结构的主要手段。在各种色谱法中，以气相色谱法和液相色谱法应用最广。气相色谱法是一种在有机化学中对易于挥发而不发生分解的化合物进行分离与分析的色谱技术，在食品检测中占有重要地位。除此之外，还有高效液相色谱法、离子色谱法等。
　　1 气相色谱法
　　作为一种能够快速分离的分析方法，气相色谱法可用于分析测定各种能够直接或间接气化的有机物质（在气相色谱仪操作许可温度下），如有机磷、有机氯、有机硫、菊酯类等农药残留，同时还可用于水中三氯甲烷、四氯化碳、酒类特征性单体物质、食用油中溶剂残留等的检测。
　　2 高效液相色谱法
　　高效液相色谱法是在液相色谱法的基础上发展起来的，其目前已成为食品分析中的重要技术手段，通常可用于检测食品中的防腐剂、甜味剂、食用色素等各类食品添加剂、营养元素等。
　　3 离子色谱法
　　离子色谱法是由 H. 斯莫尔等人于1975 年提出并建立的，之后又相继出现了抑制型（或双柱）离子色谱法、单柱离子色谱法，这些分析方法均在食品分析检测中得到了较为广泛的应用。
　　结语
　　随着时代的发展以及人们对生活质量的要求不断提高，食品检验技术和食品检验设备所面临的压力不断加大。想要进一步保证食品安全质量，避免食品中毒事件就需要食品生产企业和国家有关部门加大监测力度，引进研发更科学先进的技术，我国未来也将在食品安全方面建立更加严格规范的相关政策体系。而目前，就是要对仪器分析法进行完善，然后将这一技术予以推广，广泛应用到全国范围内的食品生产企业中。

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周锦帆