电化学分析法在食品安全检测中的应用

邹振宇 杨皓 汪恩婷

我国社会经济发展迅猛，随之而来的问题也有很多，其中最受关注的便是食品安全问题。民以食为天，我国是人口大国，对食物的需求量大。因此，我国也更加重视食物质量，食品安全检测工作者需认真负责，保证食品的安全健康。

为了保证食品安全，必须加强对食品添加剂以及化学物质残留的检测。基于此，本文对食品检测技术的现状进行分析，然后分析了电位分析法、伏安分析法、极谱分析法、电化学传感器法4种技术在食品检测中的应用，为电化学分析法的应用提供有效参考。

食品安全检测技术的运用现状分析

当前社会，人们生活富足，生活水平也在不断提升，对健康问题也愈加关注，近年来，随着食品需求量越来越大，我国的食品行业得到了高速发展，也引发了一系列食品安全问题，食品与人类健康息息相关，食品出现安全问题，会直接对人体造成伤害，这要求国家要高度重视食品健康问题。因此，为了提高食品质量，保证食品安全，应逐步提升检测水平，从而为人类身体健康提供安全保障。目前最常用的检测方法主要有：光学分析法、电化学分析法、色谱分析法等等。其中电化学分析法是测定化学电池的电学性质与被测物质浓度之间的关联的一种仪器分析方法，按照电学参数的不同，可将电化学分析法分为电位分析法、伏安分析法、极谱分析法以及电化学传感器法。与其他检测方法相比，电化学分析法具有灵敏度高、测量范围广等诸多特点。本文以电化学法为例，阐述了其在食品检测方面的研究和应用。

电化学分析法在食品安全检测中的应用

电位分析法。电位分析法主要是通过测量电极电位这一方式来实现，同时在确定溶液中待测物质浓度的过程中，可以将其分成直接电位法与电位滴定法。电位滴定法在食品检测中的应用范围相对较大，不需要借助其他指示剂，也不受溶液浑浊程度或颜色等因素的影响。电位滴定法大多用于酱油、午餐肉以及香肠等食品中氯化钠含量的测定，为了避免盐桥中饱和氯化钾溶液影响氯离子的测定结果，可将参比电极改为双盐桥饱和甘汞电极。由此可见，溶液滴定法具有准确度高、精密度好、便于展开实验等优点，尤其适合有色浑浊食品中氯化钠含量的测定。

乳制品是人体摄取蛋白质的主要来源，其营养价值的高低由蛋白质含量作为参考标准，因此，蛋白质含量的测定也备受关注。测定蛋白质含量常用凯氏定氮法，其结果准确、重现性好，但极易受三聚氰胺、尿素等非蛋白质中氮的干扰，并且操作过程复杂，还会产生二氧化硫等有害气体。为了解决凯氏定氮法的缺陷，开始采用电位滴定法来测定乳制品中蛋白质的含量。根据氨基酸具有羧基与氨基呈酸碱两性的特点，使其在碱性条件下与甲醛溶液进行化学反应，使氨基失去碱性，释放出羧基，然后再用氢氧化钠标准溶液滴定氨基酸中的羧基，以测定蛋白质含量。

伏安分析法。伏安分析法在食品安全检测中所需的工作电极材料主要包括金、银、铂等金属或玻璃碳、石墨等材料。在具体的食品安全检测工作中，常用的伏安分析法为溶出伏安法，并且此方法在食品安全检测中的应用范围较广，应用价值较为显著。通常情况下，溶出伏安法的工作电极大多为修饰电极，有利于进一步强化对待测金属离子的电化学响应，从而有效提升检测结果的科学性与精准度。以方波溶出伏安法在三电极电解池中的检测过程为例，借助方波溶出伏安法对三电极电解池中的相关物质含量进行检测，可以明确其中的Pb与Mn的含量，这种方式被广泛用于白酒的安全检测中。方波溶出伏安法在检测白酒中Pb与Mn的含量时，其工作电极主要为镀汞膜的玻碳电极，在分析检测结果时，需要借助标准曲线来实现定量。Pb与Mn的检出限分别为1.0×10- 3μg·mL- 1以及2.0×10- 2μg·mL- 1。

極谱分析法。极谱分析法相关概念最早是由捷克化学家J .海洛夫斯基提出，并于1922年建立了极谱法。其原理是在电解期间，对获得极化电极的电流—电位（或电位—时间）曲线的综合分析，确定待测溶液中被测物质的实际浓度，属于电化学分析方法中较为常用的一类。极谱分析法在食品安全检测中的应用可以分为2种：控制电位极谱法和控制电流极谱法。其中控制电位极谱法还可以细分为直流极谱法、交流极谱法、单扫描极谱法、方波极谱法和脉冲极谱法等；而控制电流极谱法主要是示波极谱法。通常情况下，控制电位极谱法中的单扫描极谱法，在食品安全检测中的应用范围较广。比如：食品中含有过量的铅元素，会对人体产生毒害作用。借助控制电位极谱法中的单扫描极谱法，可以有效测定食品中铅元素的实际含量，并且试验结果精准度较高。除此之外，借助控制电位极谱法中的单扫描极谱法，确定粮食、茶叶、饮用水、糖类以及肉类等食品中的Pb含量，在保证食品安全方面发挥着不可忽视的作用。

电化学传感器法。电化学传感器法主要是由一个或多个可以产生被测组分的电信号敏感元件构成的一个传感器装置。在食品安全检测过程中，根据工作方式的不同，电化学传感器法的应用方式也会有所差异。其中，按照工作开展方式的差异化特征，可以将电化学传感器法划分为电位型传感器、电流型传感器以及电导型传感器等。与其他电化学分析法在食品安全检测中的应用情况相比，电化学传感器法具有稳定性佳、功耗低、精密度高、抗干扰能力强以及重复性优等诸多优势，在食品安全检测领域中受到高度重视。

比如：利用分子印迹技术制备的三聚氰胺电化学传感器，可以在牛奶产品检测过程中确定三聚氰胺的实际含量，其检出限可以为1.0×10- 3 mol·L- 1，具有极强的抗干扰性，被作为检测牛奶食品中三聚氰胺的重要手段。除此之外，随着电化学传感器法在食品安全检测中应用范围的不断扩大，基于石墨烯的电化学传感器在食品安全检测中的应用逐渐引起广泛关注。比如，石墨烯无机物纳米复合材料、石墨烯聚合物复合材料、石墨烯有机复合材料等电化学传感器在食品中双酚A、H2O和黄曲霉毒素B1等的检测中得到广泛应用。

现阶段，食品安全卫生已成为热点话题，加强对食品的安全检测有助于保障人们的身体健康，这就需要借助化学试验手段进行检测，在提升检测结果精确度以及灵敏度的同时，要提高检测过程的方便与快捷性，最终实现食品随时检测，让广大人民群众吃到放心食品。