食品检测前处理技术

蔡灵利，许晶冰

（重庆市食品药品检验检测研究院，重庆 401121）

食品检测前处理技术

蔡灵利，许晶冰

（重庆市食品药品检验检测研究院，重庆 401121）

保障食品安全的基本手段是食品安全检测。目前，食品分析的前处理技术和分析检测技术是两大关键的问题。然而，检测样品的前处理是检测中耗时最长，最易造成误差的步骤。因此，研究和发展并提高样品前处理技术是保证样品检测效率和准确度的有效手段。文章主要介绍近年来各种食品检验检测前处理技术。

食品 检验检测 前处理技术

食品安全是广大人民对食品的最基本要求。在新《食品安全法》中，食品安全定义为食品无毒、无害，符合应当有的营养要求，对人体健康不造成任何急性、亚急性或者慢性危害。当前，我国食品中残留的超出限值的食品添加剂、非法添加物及污染物等问题时有发生，尽管这些有害物质残留的水平较低，发生急性中毒的可能性较小，但是长期低水平的接触各种小剂量的毒性物质也会产生累积效应，对人们的身体健康造成极大的伤害。所以，快速、准确地检测食品中的污染物、农药残留、非法添加剂、生物毒素等各种有毒、有害物质，成为了食品检验工作的重点。

1 食品中有毒有害物质分类

1.1 农药类

农药类根据防治对象可分为杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀鼠剂、除草剂、脱叶剂、植物生长调节剂等。根据加工剂型可分为可湿性粉剂、可溶性粉剂、乳剂、乳油、浓乳剂、乳膏、糊剂、胶体剂、熏烟剂、熏蒸剂、烟雾剂、油剂、颗粒剂、微粒剂等。按照化学结构可分为有机氯类、有机磷类、氨基甲酸酯类，这3种农药约占全部农药的95%。目前，食品农药残留主要来源于施药直接污染，从污染环境吸收，通过食物链污染，食品生产销售过程污染等。

1.2 兽药类

兽药类可分为抗菌素、抗寄生虫剂、促生长剂及人工合成菌（疫）苗。目前，兽药残留主要成因有防疫体系不完善，恶意使用违禁药品，不按规定使用药物添加剂等。

1.3 非法食品添加剂

非法食品添加剂主要包括工业用甲醛、吊白块（漂白剂）等。为进一步打击在食品中违法添加非食用物质等行为，保障消费者健康，全国打击违法添加非食用物质和滥用食品添加剂专项整治领导小组自2008年以来，陆续发布了5批《食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂名单》，共计150余种。

1.4 毒素、化学污染物

食品中，可能含有的毒素、化学污染物主要包括多环芳烃、二恶英、黄曲霉毒素、亚麻仁苦苷、亚硝酸盐、重金属等。

2 检测食品中，有毒有害物质残留的前处理技术

样品的前处理是对样品进行后续检测前先期的预处理，用以针对性提高样品待检项目指标的检测准确度，或者使样品待检物质达到检测方法要求的状态。因此，在前处理技术选择前，应根据被测物的物理化学性质、浓度范围及所需检测低限、样品基质的物理和化学形式、样品数量等多方面因素考虑。

2.1 固相萃取（SPE）

固相萃取法是利用选择性吸附和选择性洗脱的原理，将液体样品中的目标物从样品中分离出来，排除其他化合物的干扰，从而达到分离和富集的作用。这种方法从液固萃取和柱色谱的基础上发展演变而来，是对传统的萃取技术和柱层析技术的改进与优化。传统的液-液萃取技术需要消耗大量有机溶剂，且回收率较低。传统的柱层析法步骤繁琐，且重复性较差。通过使用（SPE）小柱处理样品技术，能大大节约人力、物力及时间，减少有机溶剂的使用，也更加环保健康。目前，（SPE）已经成为食品分析中常规的样品前处理技术，广泛使用于农药残留、兽药残留、添加剂、生物毒素及其他有机污染物的分析检验中。

目前，（SPE）小柱处理样品技术主要存在回收率偏低的问题，分析原因，一方面是由于样品中的其他成分干扰了小柱对目标物的吸附作用；另一方面则是小柱的吸附能力容易饱和、过载，从而使测定结果及回收率偏低。

经过不断发展，在现有的SPE技术上，又出现了固相微萃取（SPME）和分子印迹固相萃取（MISPE）技术。SPME技术是20世纪80年代末研发的样品预处理方法。该技术集样品萃取、浓缩和解吸附为一体，通过熔融石英纤维表面涂层对目标物进行吸附。目前，在食品、香料、环境等分析中被广泛应用。但是，此技术的纤维萃取针头寿命较短，杂质吸附在纤维上清除难度大，影响检测结果的准确性。MISPE技术则是利用高分子合成手段制成的、有选择吸附待测物功能的高分子材料，又称“塑料抗体”。这种技术具有对目标物能选择性吸附、能耐高温高压、耐有机溶剂和重复使用次数高等优点，主要用于农药残留和兽药残留分离，也可用于有害添加物质及真菌毒素的分离。

2.2 基质固相分散萃取（MSPDE）

1989年，Steven Barker 首次提出基质固相分散萃取技术，其原理是将样品及吸附材料一起研磨成半干状态的混合物，然后置入柱中压实，通过用溶剂淋洗，把各种待测物洗脱下来，并对洗脱下来的溶剂进行收集、浓缩或进一步的净化，再进行仪器分析。

基质固相分散萃取的优点，免于进行组织匀浆、沉淀、离心、pH调节及样品转移等操作步骤。但是，其自动化的程度不高，取样较少，进行痕量的组分分析时，往往达不到检测灵敏度要求。另外，备选的吸附剂种类有限。目前，主要应用于食品残留农药及兽药中的固体、半固体、液体等多种基质检测。

2.3 分子印迹技术（MIP）

1949年，Dickey首先提出了“分子印迹”的概念。分子印迹技术原理是在印迹分子和目标分子周围形成高度交联的刚性高分子，在聚合物网络结构中，除去印迹分子和目标分子后，留下与印迹分子和目标分子空间结构、尺寸大小及结合位点互补的立体孔穴。因此，对印迹分子和目标分子有高度的选择性能和识别性能。

MIP技术的优点在于能抗恶劣环境、选择性高、稳定性好、制备简单和机械强度高，可选择识别并富集复杂样品中的目标化合物。目前，该技术被广泛应用于固相萃取、固相微萃取等样品的前处理技术上。

2.4 加速溶剂萃取（ASE）

加速溶剂萃取法是指在较高的温度（100～200℃）和较大的压力（1000～3 000 psi）下，用有机溶剂进行萃取的自动化方法。在高温和高压环境下，分子间的作用力会增加。因此，不尽提高了对目标物的吸附能力，而且也加快了吸附的速度，因而比传统萃取方法更加快捷、简便。ASE主要应用于处理固体和半固体样品，可以萃取水果、蔬菜、谷类、茶叶、肉类等食物中的有毒物质，萃取的目标化合物包括有农药、兽药、生物毒素以及添加剂等。但是，仪器成本较高，不适用于热敏化合物。同时，对操作人员的要求也比较高。

2.5 微波辅助萃取（MAE）

微波辅助萃取是用微波加热和样品接触的溶剂，把目标化合物从样品的基体中分离出来，进入溶剂中，进行检验分析，是在传统萃取工艺技术中，强化传热、传质的一个过程。由于微波的作用，整体的温度升高，压力增大。同时，由于微波使内部均匀加热，进一步提高了萃取效率。对比传统萃取方法，微波辅助萃取具有高提取效率、提取物纯度高、节省溶剂等优点，适宜于处理大批量的样品。此方法在分光光度法测定、农药残留分析、环境分析、中药有效成分提取及食品工业研究中，应用十分广泛。

3 结语

近年来，食品安全问题一直是人们关注的重点，特别是食品安全事件频发，国外诸如疯牛病、二恶英、转基因食品事件及国内苏丹红、孔雀石绿、啤酒甲醛等事件，造成的负面影响不断升级。人们对于食品安全检测的关注度越来越高。因此，解析食品安全检测中所运用到的科学技术，并加以完善，不断提高食品安全检测的效率，进一步保证人民的食品安全，成为食品检测从业者的职责所在。

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