食品檢測(cè)分析中儀器分析法的應(yīng)用研究

嚴(yán)亮

（上海必諾檢測(cè)技術(shù)服務(wù)有限公司，上海 201114）

食品安全是世界各國(guó)關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題，開(kāi)展食品檢測(cè)，對(duì)推動(dòng)食品管理、食用安全均具有重要價(jià)值。但隨著食品檢測(cè)分析方案不斷更新，食品檢測(cè)分析儀逐漸取代了常規(guī)分析方案。儀器分析法主要利用精密儀器分析各物質(zhì)理化性質(zhì)，進(jìn)而明確各種食物含量、組成與結(jié)構(gòu)，可用于檢測(cè)微量組分、痕量組分檢測(cè)中。目前我國(guó)應(yīng)用分析儀器類(lèi)型較多，結(jié)合檢測(cè)原理、檢測(cè)范圍，可細(xì)分為專(zhuān)用型檢測(cè)儀器或多用型檢測(cè)儀器，具有準(zhǔn)確性高、檢測(cè)速度快、靈敏度高等優(yōu)勢(shì)，在食品安全檢測(cè)中具有廣闊應(yīng)用前景。

1 食品檢測(cè)內(nèi)涵

為保障食品安全，可開(kāi)展食品檢測(cè)分析，測(cè)定食物成分、元素，同時(shí)明確食物中農(nóng)藥殘留、添加劑或霉菌毒素含量等，上述指標(biāo)均處于正常范圍內(nèi)，方可流入市場(chǎng)，進(jìn)而保障居民飲食健康。食品安全問(wèn)題直接影響人們的切實(shí)利益。因此開(kāi)展食品檢測(cè)分析，測(cè)定食品中各項(xiàng)成分，保障人體健康，具有重要價(jià)值。

2 食品檢測(cè)種類(lèi)

2.1 測(cè)定農(nóng)藥殘留量

全世界范圍內(nèi)，約有1400余種化學(xué)農(nóng)藥，其中400余種較為常見(jiàn)?；瘜W(xué)農(nóng)藥成分中，有機(jī)硫、磷、氯與雜環(huán)類(lèi)、酚類(lèi)等成分較為常見(jiàn)，且眾多化學(xué)成分中，只有40余種成分較常見(jiàn)，目前我國(guó)基層檢測(cè)中，可檢出100余種化學(xué)成分。

2.2 測(cè)定獸藥殘留量

常見(jiàn)獸藥主要為生長(zhǎng)促進(jìn)劑、抗生素類(lèi)、驅(qū)蟲(chóng)類(lèi)、鎮(zhèn)靜類(lèi)藥物，同時(shí)腎上腺素阻斷劑應(yīng)用較多。結(jié)合歐盟對(duì)食品檢測(cè)分析規(guī)定，需檢測(cè)100余種獸藥殘留成分。

2.3 測(cè)定重金屬

近年來(lái)，工業(yè)與農(nóng)業(yè)高速發(fā)展，對(duì)環(huán)境開(kāi)采程度加深，進(jìn)一步損害了生態(tài)環(huán)境，嚴(yán)重威脅著人類(lèi)食品安全。重金屬污染中，對(duì)人體危害較大的主要為Hg、Cd、Pb、Cr、As等。

2.4 測(cè)定組分含量少

基于我國(guó)傳統(tǒng)樣品檢測(cè)分析，一般食品檢測(cè)主要為μg 級(jí)或ng 級(jí)，部分為pg 級(jí)，體現(xiàn)組分含量較少。

3 儀器分析法實(shí)際應(yīng)用

3.1 采取電化學(xué)分析方案

電化學(xué)分析法檢測(cè)，在食品檢測(cè)中較為常用，可測(cè)定食品成分，評(píng)估食品安全。但電化學(xué)分析并非完美檢測(cè)方案，實(shí)際應(yīng)用中，也有不足之處，如采取電化學(xué)分析法，僅適用于低價(jià)離子檢測(cè)，同時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果受外界環(huán)境影響，可能影響檢測(cè)準(zhǔn)確度，因此對(duì)比廣譜法檢測(cè)結(jié)果，存在差異，同時(shí)穩(wěn)定性不佳。食品檢測(cè)期間，測(cè)定樣品時(shí)，常選用單掃描極譜方案掃描，檢測(cè)時(shí)可見(jiàn)極譜波波峰變化，能夠直觀觀察檢測(cè)結(jié)果。食品檢測(cè)期間，若想測(cè)定金屬元素（包括混合元素與微量元素等），如圖1所示重金屬離子電化學(xué)傳感圖。但選用電勢(shì)溶出法檢測(cè)時(shí)，需保障未進(jìn)行前提處理再檢驗(yàn)，方可取得最優(yōu)結(jié)果，適用于醋、醬油含量檢測(cè)。

圖1 重金屬離子電化學(xué)傳感圖

3.2 采取光譜分析方案

光譜分析方案是指基于發(fā)射、吸收電磁輻射進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)分析電磁輻射在不同物質(zhì)中的作用取得檢測(cè)食物成分的效果，目前光譜法在食品檢測(cè)中應(yīng)用較廣泛。

3.2.1 關(guān)于紫外光譜檢測(cè)

紫外-可見(jiàn)光吸收光譜是指200~760nm范圍物質(zhì)在吸收電磁輻射后，生成的光譜。通過(guò)紫外-可見(jiàn)吸收光譜檢測(cè)食品，能夠?qū)κ称范ㄐ?、定量分析。此?lèi)光譜生成原因?yàn)樵影l(fā)生價(jià)電子躍進(jìn)，同時(shí)原子中價(jià)電子分布與結(jié)合情況，可直接影響吸收光譜。早在20世紀(jì)50年代時(shí)，分光光度法，已得到廣泛應(yīng)用，常見(jiàn)檢測(cè)方案為雙波長(zhǎng)光、三波長(zhǎng)波與導(dǎo)數(shù)分光等方案。上述光度法，均為定量分析，實(shí)際檢測(cè)食物時(shí)，無(wú)需物理分離、化學(xué)分離處理，即可測(cè)定混合物內(nèi)各組分含量，又能消除不利條件影響，進(jìn)而提升檢測(cè)精度，適用于檢測(cè)離子含量中，如銅、鐵或鉛等離子含量。

3.2.2 關(guān)于原子吸收光檢測(cè)

發(fā)展至20世紀(jì)60年代時(shí)，我國(guó)引入了原子吸收光譜儀。隨著食品檢測(cè)技術(shù)不斷提升，原子吸收光譜儀在食物樣品痕量檢測(cè)中得到了推廣，一定程度上促進(jìn)了食品營(yíng)養(yǎng)、食品分析發(fā)展。70年代后，激光光源融入了原子發(fā)射光譜內(nèi)，促使光譜儀走向商業(yè)進(jìn)展，進(jìn)而增強(qiáng)食品檢測(cè)價(jià)值。原發(fā)發(fā)射光譜可準(zhǔn)確測(cè)定食品內(nèi)存在金屬元素及稀有金屬，檢測(cè)準(zhǔn)確率較高。

3.2.3 關(guān)于熒光檢測(cè)

痕量分析期間，熒光分析法較為常用，檢測(cè)精度高，實(shí)際檢測(cè)操作方便，且檢測(cè)范圍寬泛。如 AFS-2201 型熒光光譜儀檢測(cè)食物時(shí)，可準(zhǔn)確分析食物內(nèi)鉛含量，檢測(cè)限度為0.3μg/L，且熒光檢測(cè)范圍寬泛，處于1-500μg/L，其回收率高達(dá)87~98%。結(jié)合實(shí)踐分析，熒光分析法檢測(cè)食物內(nèi)砷含量，回收率均值為95.1%。

3.3 采取色譜分析方案

食物檢測(cè)中，色譜分析較為常用，基于混合物中不同物質(zhì)存在不同特征進(jìn)行檢測(cè)，如食物內(nèi)不同組分間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，且作用力不同，可致不同組分發(fā)生分離。

3.3.1 關(guān)于氣相色譜檢測(cè)

“眾人拾柴火焰高?！蓖跖d富說(shuō)：“推動(dòng)鹽湖資源開(kāi)發(fā)利用上升至國(guó)家戰(zhàn)略，僅靠鹽湖股份一己之力難以實(shí)現(xiàn)，需要凝聚政、產(chǎn)、學(xué)、研、用、媒、金各方智慧和力量?！丙}湖股份公司將以更加開(kāi)放的姿態(tài)、更加創(chuàng)新的形式，與各界同仁擁抱新時(shí)代，把握新要求，呼喚新未來(lái)，開(kāi)啟新征程！

食品檢測(cè)中，采取氣相色譜檢測(cè)，可快速分離食物中各有機(jī)物質(zhì)，適用于分離、氣化有機(jī)物檢測(cè)，包括檢測(cè)農(nóng)藥殘留等，如有機(jī)硫、氯、磷等，還可用于檢測(cè)單體物質(zhì)，包括檢測(cè)適中酒類(lèi)、三氯甲烷等物質(zhì)，或檢測(cè)食用油中是否存在溶劑殘留等。

3.3.2 關(guān)于高效液相色譜檢測(cè)

食品檢測(cè)、分析方案中，高效液相色譜法較常用，以液相色譜法作為基礎(chǔ)。此類(lèi)方案多用于檢測(cè)甜味劑、防腐劑或添加劑中。

3.3.3 關(guān)于離子色譜檢測(cè)

食品檢測(cè)中，離子色譜檢測(cè)是在1975年正式用于檢測(cè)中，發(fā)展成熟后，又出現(xiàn)了單柱離子、抑制型離子等多種檢測(cè)方案，逐漸普及。

3.3.4 關(guān)于質(zhì)譜檢測(cè)

食品檢測(cè)中質(zhì)譜法源于色譜法，可同時(shí)對(duì)多種農(nóng)藥殘留物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，且檢測(cè)結(jié)果精度高，能夠用于后續(xù)深入探討多組分農(nóng)藥中。近年來(lái)，食品檢測(cè)中，質(zhì)譜檢測(cè)已成為農(nóng)藥殘留檢測(cè)主導(dǎo)技術(shù)。

4 儀器分析法質(zhì)控策略

4.1 確定檢測(cè)方案

食品檢測(cè)期間，需基于樣品含量、特征情況，明確分析方案，同時(shí)選用內(nèi)標(biāo)法或標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行標(biāo)注。科學(xué)選取方案期間，需基于檢測(cè)對(duì)象，確定分析方案，同時(shí)融合過(guò)往檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)、檢測(cè)理論，拓寬檢測(cè)方案。此外，還需科學(xué)調(diào)節(jié)檢測(cè)儀各項(xiàng)數(shù)據(jù)，利用基體匹配等不同措施，減少檢測(cè)過(guò)程中不利影響因素，以提升檢測(cè)結(jié)果精度。

4.2 明確處理方案

食品檢測(cè)前，要科學(xué)選擇代表性樣本，保障樣本具有整體、均勻特性，并基于食品總數(shù)確定樣本數(shù)量。此外，取樣特殊食品時(shí)，需注意食品表面不可存在油污、氧化情況；若樣本分層，需結(jié)合鍍層、涂層情況，去表留內(nèi)檢測(cè)或去內(nèi)留表檢測(cè)；若樣本均勻性不佳，需增加選取樣本次數(shù)；若樣本為高碳物質(zhì)，取樣時(shí)盡可能避免迸濺；若樣本過(guò)硬，可降低硬度后再取樣。實(shí)際取樣期間，選取實(shí)際檢測(cè)量4倍樣品，以滿(mǎn)足后期復(fù)檢需求。

4.3 增強(qiáng)檢測(cè)靈敏度與精度

4.3.1 降低空白值

待檢樣品數(shù)量、試劑、器皿等在實(shí)際檢測(cè)中，受水、空氣與灰塵等影響，可能出現(xiàn)空白值。檢測(cè)期間，出現(xiàn)空白值后，可能影響檢測(cè)精度及靈敏度，尤其純度檢測(cè)、痕量或微量元素檢測(cè)中，空白值影響較大。因此實(shí)際檢測(cè)時(shí)，需明確空白值源頭，并盡早消除。結(jié)合實(shí)踐分析空白值影響，可從輸送、備水、存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)分析，并綜合分析檢測(cè)環(huán)境，規(guī)避上述因素影響，致某元素含量增加。同時(shí)，還需重點(diǎn)分析人工清潔器皿時(shí)，是否殘留洗滌物質(zhì)，并考慮試液內(nèi)是否存在灰塵污染。此外，選取樣本后，傳輸期間，也存在污染風(fēng)險(xiǎn)。上述各因素均可增加檢測(cè)空白值，因此實(shí)際檢測(cè)期間，需轉(zhuǎn)變工作方案，盡可能減少或消除空白值對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，如準(zhǔn)備稀鹽酸對(duì)檢測(cè)器皿進(jìn)行清潔，同時(shí)保障實(shí)驗(yàn)室干燥、清潔，并叮囑檢測(cè)人員，利用專(zhuān)業(yè)技術(shù)、專(zhuān)業(yè)實(shí)際處理檢測(cè)各環(huán)節(jié)，包括提取、傳輸、存儲(chǔ)樣本等，尤其注意避免換用器皿情況。開(kāi)展痕量分析時(shí)，需積極減少空白值，以提升檢測(cè)精度，可利用優(yōu)級(jí)純?cè)噭┤〈鷤鹘y(tǒng)檢測(cè)試劑、利用一級(jí)水取代傳統(tǒng)檢查中二級(jí)水，盡可能減少空白值。同時(shí)還可從器皿、儀器等不同方面減少空白值影響，保障檢測(cè)人員能從各檢驗(yàn)環(huán)節(jié)中重視空白值影響。

4.3.2 確定檢測(cè)方案

食品檢測(cè)期間，選取儀器分析法不同，檢測(cè)靈敏度存在差異，與各類(lèi)型儀器結(jié)構(gòu)、檢測(cè)原理不同有關(guān)。可結(jié)合組分測(cè)定需求選取檢測(cè)方案，并增強(qiáng)凈化、增加樣本量，以增強(qiáng)檢測(cè)靈敏度。對(duì)于部分特殊項(xiàng)目，可聯(lián)合采取不同檢測(cè)方案，對(duì)比分析。

4.3.3 增加檢測(cè)次數(shù)

通過(guò)增加檢測(cè)次數(shù)或不同檢測(cè)方案對(duì)比分析，可降低檢測(cè)誤差影響。常規(guī)檢測(cè)中，每個(gè)樣本需檢測(cè)2~4次，若各檢測(cè)環(huán)節(jié)未發(fā)生意外，即可得到準(zhǔn)確結(jié)果。此外，定期開(kāi)展樣本標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試、儀器測(cè)試及人員比對(duì)實(shí)驗(yàn)，也可增強(qiáng)檢測(cè)精度，提升檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定性。

5 結(jié)語(yǔ)

在社會(huì)安全中，食品安全問(wèn)題極為重要，直接影響著人們身心健康。近年來(lái)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，食品種類(lèi)不斷豐富，且食品內(nèi)添加物含量、種類(lèi)隨之提升，一定程度上增加了食品安全問(wèn)題。因此，為保障食品安全，需做好食品檢測(cè)。目前常規(guī)食品檢測(cè)方案已難以滿(mǎn)足食品安全需求，可引入精密儀器，采取儀器分析法對(duì)食品進(jìn)行精準(zhǔn)定性、定量分析，以明確食品組分、含量，進(jìn)一步提升食品安全。