化學(xué)檢測技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用

吳敏

摘 要：為進(jìn)一步提升化學(xué)檢測技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用效果，相關(guān)檢測人員或機(jī)構(gòu)應(yīng)基于現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、要求，全面梳理化學(xué)檢測技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)等內(nèi)容，以提升技術(shù)應(yīng)用的有效性和可靠性。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，筆者結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，分析化學(xué)檢測技術(shù)在食品安全中的應(yīng)用優(yōu)勢、應(yīng)用路徑、應(yīng)用建議，以期為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：化學(xué)檢測技術(shù)；食品安全；檢測；應(yīng)用

Abstract： In order to further improve the application effect of chemical detection technology in food safety inspections， relevant inspectors or institutions should comprehensively review the application points of chemical detection technology based on current standards and requirements， in order to enhance the effectiveness and reliability of technical application. To achieve this goal， the author combines relevant experience to analyze the application advantages， application paths， and application suggestions of chemical detection technology in food safety， in order to provide reference for relevant personnel.

Keywords： chemical detection technology; food safety; inspection; application

在健康、安全、可靠的發(fā)展背景下，食品安全已經(jīng)成為社會(huì)各界廣泛關(guān)注的重點(diǎn)問題。其中，化學(xué)檢測技術(shù)作為一種高效、安全、可靠的技術(shù)，能助力相關(guān)機(jī)構(gòu)快速掌握食品是否安全，如農(nóng)藥殘留物等。同時(shí)，在現(xiàn)代技術(shù)驅(qū)動(dòng)下，化學(xué)檢測技術(shù)開始更加面向自動(dòng)化、智能化、數(shù)據(jù)化、可視化，具有更高的應(yīng)用價(jià)值。因此，有必要探討其在食品安全檢測中的相關(guān)應(yīng)用。

1 化學(xué)檢測技術(shù)在食品安全中應(yīng)用概述

1.1 優(yōu)勢

目前，隨著化學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，其在食品安全檢測中的應(yīng)用范圍越來越廣，有效推動(dòng)了食品安全的時(shí)代化發(fā)展。綜合食品安全檢測中化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用情況，主要優(yōu)勢如下。①靈敏度較高。化學(xué)檢測技術(shù)不僅能夠應(yīng)用在常規(guī)食品中相關(guān)物質(zhì)的檢測中，還能對(duì)一些微量有害物質(zhì)進(jìn)行檢測[1]。②較強(qiáng)的特異性。目前在更高標(biāo)準(zhǔn)和需求要素驅(qū)動(dòng)下，化學(xué)檢測技術(shù)具有較強(qiáng)的針對(duì)性，能夠幫助技術(shù)人員檢測出一些特定的有害物質(zhì)。③快速便捷。在現(xiàn)行技術(shù)驅(qū)動(dòng)下，化學(xué)檢測設(shè)備開始突破實(shí)驗(yàn)室限制，出現(xiàn)了便攜式手提檢測，不僅能進(jìn)一步提升檢測的質(zhì)效，還能保障檢測結(jié)果的快速輸出。④高通量。高通量主要是指化學(xué)檢測技術(shù)能夠一次性檢測較多的對(duì)象，且擁有較強(qiáng)的檢測質(zhì)效。

1.2 特點(diǎn)

目前，化學(xué)檢測技術(shù)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾方面。①多樣性。在食品安全實(shí)際檢測需求、標(biāo)準(zhǔn)等要素影響下，化學(xué)檢測技術(shù)擁有色譜、質(zhì)譜、光譜、電化學(xué)等多種檢測方式，可在一定程度上滿足各個(gè)檢測人員的工作需求。②精準(zhǔn)性?；瘜W(xué)檢測技術(shù)可針對(duì)檢測對(duì)象進(jìn)行定量分析，且檢測原理主要以物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、成分等要素為主，因此最終結(jié)果通常擁有較高的準(zhǔn)確性，能為食品安全管理奠定較好的基礎(chǔ)[2]。③自動(dòng)化。傳統(tǒng)食品安全檢測流程要素多，且誤差較高，而化學(xué)檢測技術(shù)在融合電子技術(shù)、通信技術(shù)、感應(yīng)技術(shù)等基礎(chǔ)上，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化檢測，能有效提升檢測效率。④成本較高。由于部分化學(xué)檢測設(shè)備精度較高，購買成本較高，如食品快檢設(shè)備等。⑤人才需求高。雖然現(xiàn)行食品安全化學(xué)檢測儀器、設(shè)備可自動(dòng)化運(yùn)行，但部分設(shè)備儀器仍需要檢測人員具備較高的職業(yè)技能和素養(yǎng)，如專業(yè)的分析、數(shù)據(jù)的分類、結(jié)果的解釋等[3]。

2 化學(xué)檢測技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用分析

2.1 光譜檢測技術(shù)

光譜檢測技術(shù)廣泛應(yīng)用在分析化學(xué)中，能有效提升食品安全檢測質(zhì)效，保障檢測結(jié)果的可靠性、有效性。其原理主要為基于物質(zhì)對(duì)光的吸收、發(fā)射或散射作用，通過分析光譜信息來獲取物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)等信息。在食品安全檢測工作中，光譜檢測技術(shù)能對(duì)食物的蛋白質(zhì)、水分等成分進(jìn)行檢測分析，因此主要用于檢測食品中的有害物質(zhì)、營養(yǎng)成分、添加劑等[4]。同時(shí)，基于實(shí)際需求，光譜檢測技術(shù)能對(duì)被檢測物進(jìn)行定量或定性分析，如近紅外光譜技術(shù)通過測量物質(zhì)在近紅外區(qū)域的吸收光譜，檢測被食品中水分、脂肪、蛋白質(zhì)等成分；而借助拉曼光譜技術(shù)的散射原理，可助力檢測人員快速檢測食品中的添加劑、農(nóng)藥殘留等物質(zhì)含量。

基于光譜檢測技術(shù)在食品安全檢測中的具體標(biāo)準(zhǔn)、要求，其檢測流程如下。①樣品準(zhǔn)備。檢測人員基于檢測目標(biāo)任務(wù)，以符合光譜測量要求為基礎(chǔ)，收集并處理食品樣品。②光譜采集。借助近紅外光譜儀、紫外可見光譜儀、拉曼光譜儀等儀器設(shè)備，測量樣品并收集最終光譜數(shù)據(jù)。③數(shù)據(jù)處理。為提高分析的準(zhǔn)確性和可靠性，需要對(duì)采集到的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪、歸一化等處理。④借助主成分分析、偏最小二乘法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等化學(xué)計(jì)量學(xué)方法，建立光譜數(shù)據(jù)與待測成分之間的定量或定性關(guān)系模型。⑤結(jié)果分析。利用模型對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)、全面分析，得出最終結(jié)論，如目標(biāo)成分、存在狀態(tài)、含量等。⑥報(bào)告編制[5]。以紅外光譜技術(shù)為例，該技術(shù)主要是基于不同分子在不同波數(shù)的紅外光下會(huì)發(fā)生特定的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的原理，助力檢測人員確定物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵的信息。因此，紅外光譜技術(shù)在食品的真?zhèn)舞b別、食品中添加劑和污染物的檢測中應(yīng)用較廣。例如，在檢測食品中的添加劑和污染物的過程中，圍繞添加劑和污染物等物質(zhì)會(huì)在紅外光譜中產(chǎn)生特定吸收峰的特征，在對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)光譜庫后，可助力檢測人員確定添加劑和污染物的種類和含量。

2.2 色譜技術(shù)

色譜分析又稱色譜法或?qū)游龇?，是一種物理化學(xué)分析方法。其主要原理為技術(shù)人員借助薄層色譜、高效液相色譜或氣相色譜等色譜系統(tǒng)，對(duì)檢測對(duì)象進(jìn)行系統(tǒng)且有序的分離分析，其使用形式較多，如薄層層析、柱層析等，因此常見于多組分樣品分析。常見的色譜分析技術(shù)有氣相色譜（Gas Chromatography，GC）和液相色譜（Liquid Chromatography，LC）法。

2.2.1 氣相色譜

氣相色譜法主要是借助分離、分析等原理對(duì)檢測對(duì)象進(jìn)行定性、定量分析。即基于混合物中各組分在氣相流動(dòng)中的差異，實(shí)現(xiàn)分離和檢測。該方法檢測準(zhǔn)確度高、效率快，常用于農(nóng)藥殘留、添加劑等食品安全檢測中[6]。

氣相色譜檢測流程如下。①樣品處理。技術(shù)人員應(yīng)基于檢測的實(shí)際需求，借助甲醇、乙腈等溶劑進(jìn)行提取，然后再借助固相萃取、凝膠滲透色譜等流程，去除干擾物質(zhì)，以保障最終檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。②進(jìn)樣。技術(shù)人員應(yīng)按檢測樣品的標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行操作，上機(jī)檢測時(shí)要控制好進(jìn)樣量、進(jìn)樣速度和進(jìn)樣溫度等參數(shù)，以保障樣品在色譜柱中能均勻分布，繼而為后續(xù)結(jié)果的有效性奠定良好的基礎(chǔ)。③色譜分離。注入色譜柱（填充柱或毛細(xì)管柱）的樣品會(huì)在載氣驅(qū)動(dòng)下，受到固定相作用力的影響而分離。④檢測與記錄。將完成分離后的成品注入相關(guān)檢測器進(jìn)行檢測，常見的檢測器有電子捕獲檢測器（Electron Capture Detector，ECD）、氫火焰離子化檢測器（Flame Ionization Detector，F(xiàn)ID）。⑤基于色譜圖實(shí)際構(gòu)成，借助峰識(shí)別、定量分析等理論和工具，分析食品中各組分的種類和含量。

2.2.2 液相色譜

液相色譜固定相的形式對(duì)樣，如填充床、薄板等，而流動(dòng)相則以液體為主。液相色譜法具有高選擇性、高效、高速以及高靈敏度等優(yōu)點(diǎn)，可在較短時(shí)間內(nèi)完成復(fù)雜混合物中多種組分的分離、鑒定和定量分析[7]。在液相色譜柱中，樣品在移動(dòng)相和固定相之間發(fā)生分配和吸附作用后，會(huì)在柱子中逐步分離。當(dāng)樣品成分到達(dá)檢測器時(shí)，檢測器可以將信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過放大、濾波等處理后，傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。由于液相色譜常見于酚類、氨基酸等物質(zhì)的檢測，且準(zhǔn)確度較高，因此除了常規(guī)的農(nóng)藥殘留、獸藥殘留檢測，其還用于氨基酸、甜味劑、添加劑等物質(zhì)的檢測。

與氣相色譜不同的是，液相色譜成分的分離主要基于分配系數(shù)、相互作用力（固定相與液相）不同而分離，液相色譜檢測儀器主要為可見吸收檢測器、熒光檢測器等。氣相色譜、液相色譜具體檢測流程等相關(guān)內(nèi)容匯總情況見表1。

3 化學(xué)檢測技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用建議

目前，在食品安全檢測中化學(xué)檢測技術(shù)包含的要素較多，相關(guān)檢測人員應(yīng)基于自身實(shí)際需求，以保障檢測質(zhì)量為中心，科學(xué)選擇檢測技術(shù)、把控檢測質(zhì)量、維護(hù)檢測設(shè)備、注意檢測事項(xiàng)，方可確保最終結(jié)果可靠。對(duì)此，以當(dāng)前國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，建議相關(guān)檢測人員在應(yīng)用化學(xué)檢測技術(shù)時(shí)，注意以下要素。

3.1 技術(shù)的選擇和使用

在食品安全檢測中，化學(xué)檢測技術(shù)的選擇應(yīng)綜合考慮檢測目標(biāo)、樣品性質(zhì)、檢測精度和成本等因素。例如，對(duì)于農(nóng)藥殘留的檢測，可以選擇氣相色譜法、高效液相色譜法等；對(duì)于重金屬的檢測，應(yīng)選擇原子吸收光譜法、原子熒光光譜法等。相關(guān)人員在選擇檢測技術(shù)時(shí)要嚴(yán)格按照各個(gè)技術(shù)實(shí)際的操作規(guī)程進(jìn)行，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

3.2 檢測質(zhì)量控制

為確保最終檢測質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)室或相關(guān)食品檢測人員應(yīng)做好以下幾點(diǎn)質(zhì)量控制工作。①要基于樣品的采集、保存、運(yùn)輸、處理等環(huán)節(jié)要求和標(biāo)準(zhǔn)，建立嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系。②要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制。如借助質(zhì)控樣品、平行樣、加標(biāo)回收等措施，加強(qiáng)檢測過程的質(zhì)量控制。③要借助異常值剔除、數(shù)據(jù)修約等措施，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化處理。④要強(qiáng)化檢測人員技術(shù)培訓(xùn)，確保其擁有較好的技能素養(yǎng)。

3.3 檢測設(shè)備維護(hù)

實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，動(dòng)態(tài)、系統(tǒng)地對(duì)化學(xué)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，可保障設(shè)備在食品安全檢測中始終擁有較高的檢測效益。因此，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行清潔、校準(zhǔn)和檢測。若在檢測中發(fā)現(xiàn)設(shè)備參數(shù)異常、故障等情況，要及時(shí)維修、更換。

3.4 檢測注意事項(xiàng)把控

為保障最終輸出結(jié)果擁有較高的準(zhǔn)確性，技術(shù)人員在檢測時(shí)要注意以下事項(xiàng)。①要使用合格的試劑和標(biāo)準(zhǔn)品。②注意防止交叉污染。③確保樣品處理的準(zhǔn)確性和可比性。④詳細(xì)記錄檢測過程和結(jié)果等。

4 結(jié)語

綜上所述，化學(xué)檢測技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用價(jià)值較高，相關(guān)機(jī)構(gòu)、人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際需求，科學(xué)選擇有效化學(xué)技術(shù)，嚴(yán)格把控檢測流程和注意事項(xiàng)等，以進(jìn)一步提升食品安全檢測質(zhì)效。當(dāng)然，在有條件的情況下，還可依據(jù)化學(xué)檢測技術(shù)的原理，對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新，以進(jìn)一步推動(dòng)化學(xué)檢測技術(shù)的發(fā)展。

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