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食品安全检测中化学检测技术的应用探究

来源: 食品安全导刊
阅读 6 | 0 | 2021-01-19 |

随着社会各界对食品安全问题重视程度的提升,关于食品安全检测的理论研究和相关技术也逐渐丰富起来。现阶段来看,用于食品安全检测的技术主要分为物理检测、化学检测、生物检测等。其中,化学检测需要借助于特定的仪器,更快,结果精度更高,应用较为广泛。但是在运用化学检测技术时,也需要检测人员熟悉每一种检测技术的操作要领、适用条件,这样才能得到可靠的检测结果,为食品安全管理提供必要的数据参考。

1 食品安全检测现状

食品中残留的农药、使用的化学添加剂等,如果超出一定标准,会对人体的健康构成危害,由于化学农药、化学添加剂很难直接观察,就需要借助于化学检测技术进行定量评价,根据检测结果判定食品是否安全。近年来,相关部门出台了多部食品安全国家标准,例如GB2763-2014《食品中农药最大留限量》、GB2762-2012《食品中污染物限量》、GB2760-2014《食品添加剂使用标准》等等,为食品安全检测提供了必要的参考。除了制度建设外,在检测技术方面也取得了显著的成绩,色谱检测、光谱检测、生化检测等技术的成熟运用,推动食品安全检测工作取得了新成绩。

2 食品安全检测中化学检测技术的应用

现阶段常用的食品安全检测技术有多种,根据检测原理、检测环境等进行划分,大体可以分为化学检测、生物检测、物理检测3类。物理检测虽然成本较低、操作简便,但是检测结果精度不高;生物检测包含了多种新型检测方法,例如放射免疫分析、免疫-PCR技术等,虽然检测精度较高,但是对实验条件要求较高。综合来看,化学检测既可以保证检测精度,又易于操作,是目前食品安全检测中最常用的技术方法。

2.1 光谱检测技术

该技术通过借助不同物质独有的光学性质,根据物质或元素是否吸收或反射光来判断食品中各类物质的含量。根据检测原理的不同,光谱学技术又可以细分为2种。

其一是荧光分析法。物质被紫外光照射后处于激发态,激发态分子的碰撞及发射去激发过程会发出能反映出该物质特性的荧光,据此可以进行定性或定量分析。该检测方法的应用优势在于灵敏度极高,检测结果可以满足要求;同时检测不容易受到外界因素的影响,对于测量食品中的微量元素有着独特的优势[1]。例如,一些海鲜、鱼类食品中,汞的检测是一项重要内容。光谱法对汞的检测精度通常为10-8g,而荧光分析法对汞的检测精度可以达到10-10g,精度提升了2个等级。

其二是红外光谱分析法。其原理是利用红外光谱对物质分子进行分析和鉴定。将一束不同波长的红外射线照射到物质上,某些特定波长的红外射线被吸收,形成这一分子的红外吸收光谱。该检测方法的应用优势在于:(1)扫描速度快。一些主流的高性能光谱分析仪,只需要100~500ms即可完成扫描,从扫描样品到显示结果,1s之内即可完成。同时,还可以支持3~5种样品的同时检测,效率更高。(2)适用范围广。除了常见的有机化合物(如食品添加剂、有机农药等),对于无机物也可以进行精准检测。(3)提供信息多。像有机物的分子结构、含有的官能团、取代基的位置等,都可以显示出来,为检测人员提供了参考。

2.2 色谱检测技术

色谱检测常用于果蔬中残留农药的检测。其原理是对果蔬样品进行净化处理后,使用色谱进行定量测定,然后根据测定结果做出定性分析。根据检测中所用仪器的不同,又可以分为两种方法。

离子色谱检测技术。此类技术通常被应用于饮品的检测当中,在运用离子色普检测技术进行食品安全检测时,首先,采集相应的食品样品,如果样品为固体,应当采取定量采集的方式,如果样品为液体,应当采取均匀采集的方式。然后将得到的样品采取化学的方式进行萃取、分离或浓缩。其次,进行色谱分析检测,根据样品的形态有针对性选择相应的检测方式,将样品引入到系统当中进行检测分析。最后,对所得到的数据结合色谱仪检测数据进行记录分析,得出最终的检测结论。

气相色谱检测技术。该技术主要是利用气相色谱仪,将待测样品按照上述离子色谱方式进行预处理后,放入到气相色谱仪中进行检验、分析,这种方法的灵敏度更高、检测范围更广。

2.3 生化检测技术

在食品安全检测领域,生物检测技术虽然表现出了明显的优势,但是其缺点也同样明显,例如对检测环境有特殊要求。相比之下,化学检测则能够与生物检测进行优势互补,基于这一特点,生化检测技术得到了广泛运用。目前应用效果较好、使用范围较广的生化检测技术有2种,即免疫分析法和酶检测技术。前者常用于食品中重金属物元素的检测,利用重金属使蛋白质失活、变性的原理,根据蛋白质含量推测出重金属元素含量[2]。后者则常应用于农产品中化学成分的含量检测,具有检出速度快、操作相对简便等特点。

3 化学检测技术应用中的注意事项

3.1 科学选择化学检测技术

上文中介绍了现阶段食品安全检测中常用的化学检测技术,另外也提及了生物检测、物理检测等方法。综合对比来看,每一种食品安全检测技术都有其应用优势和不足。这就决定了在食品安全检测中,必须要根据实际情况,科学选择方法,以满足检测需要。例如,实验室有气相色谱仪、离子色谱仪,那么可以优先考虑使用色谱技术进行检测;如果对检测结果的精度有较为严格的要求,那么推荐使用光谱学检测技术中的荧光分析法,保证最终检测结果达到精度要求。另外,还要综合考虑检测成本、操作难度等诸多影响因素[3]

3.2 做好检测前的准备工作

无论选择何种检测方法,熟悉检测流程并且掌握检测操作要点,都是确保检测工作顺利进行的必要条件。调查发现,很多检测人员虽然在实验操作上不存在问题,但是却容易忽视检测前的准备工作,这也是导致最终检测精度不达标的重要因素。因此,检测人员必须要严格遵循检测流程,做好预处理工作。例如,检测前需要对待测样品进行预处理;注意控制实验室内的环境,包括温度、湿度等,其也有可能对检测造成干扰;还有就是做好仪器的检查,测量仪器需要进行调零、复位。

4 结语

创新食品安全检测技术是保障公众饮食安全的重要前提。其中,化学检测技术具有结果精度高、检出速度快、操作难度低等一系列特点,成为现阶段食品安全检测中最为常用的技术。在实际开展检测时,还需要结合具体的情况,从光谱检测、色谱检测等方法中选择其一,并且严格遵循检测流程和规章制度,得到稳定、可靠的检测结果。

[1]杨安.食品安全检测技术在农产品农药残留检测中的应用分析[J].食品安全导刊,2020(6):186-187.[2]方舒婷,刘舒芹,向章敏.微生物挥发性有机物检测及在食品安全监测中的应用[J].食品工业科技,2020(16):124-125.[3]李天天,王亦凡,刘振华.电化学传感器在国内食品安全中的研究进展[J].分析化学进展,2019(1):23-29.食品安全关系到每个人的切身利益,特别是在消费升级的背景下,安全无公害的绿色食品,往往更容易受到消费者的欢迎。对于食品中的各类添加剂、有害物,需要借助于特定的检测技术得出相关结果。本文首先介绍了食品安全检测现状,随后着重分析了目前食品安全检测中常用的一些化学检测技术,包括光谱学检测、色谱学检测,以及生物化学检测等。最后基于个人经验,总结了运用化学技术检测食品安全时需要注意的一些事项。

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