现代分析仪器在食品检测中的应用分析

刘英 魏来

[摘要]本文主要从食品检测样品基质的复杂性特征分析角度出发，阐述食品检测组分和项目种类多的特性，论述不同现代分析仪器方法在食品检测中的应用，并从不同角度进行详细分析，从而为现代分析仪器在食品检测中的应用研究提供参考。

[关键词]分析仪器;食品检测;检测方法

中图分类号：TS207.3 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202001

在新时期环境下，随着科学技术的不断创新与发展，激光技术、计算机技术以及电子技术水平得到进一步提升，使分析化学技术得到有效发展，同时带动不同分析仪器和分析方法的出现，逐渐演化出今天的现代仪器分析技术。随着人们对食品安全问题关注度的不断提高，一系列食品安全问题受到社会的广泛关注，对此要积极探究现代仪器分析技术，采用有效的检测方法，准确高效地检测食物中的成分，为人们的食品安全提供保障。

1 食品检测特征

1.1 食品检测样品基质的复杂性特征

在实施食品日常检测过程中，由于目标检测物质来源比较复杂，涉及的种类比较多，涵盖了人们日常大部分食用品，例如糖果、糕点、水产品、肉类、水果以及蔬菜等，这些食物的成分非常复杂，导致检测工作的难度大大增加。尽管在实际检测中会将目标食物样品实施进一步处理，但是依旧容易受到样品基质的干扰，导致检测成果受到不同程度的影响，食品检测工作难度比较大。由此可见，样品基质的高复杂性成为食品检测的主要难点之一，同时，食品检测中所涉及的含量都非常低，大部分样品的浓度只有ppb（μg）级[1-2]。

1.2 食品检测组分和项目种类比较多

第一，在进行食品检测时，涉及的农药品种比较多，依照相关资料显示，全世界所有农药品种类数量达到1 300多，比较常见的有酚类、酰胺类、杂环类、取代脲、有机硫脂、拟除虫菊脂、氨基甲酸酯、有机磷、有机氯等，基本品种已经超过40种，而日常食品检测过程中主要残留物质种类超过100种。第二，兽药残留种类多，其主要是指畜禽类的代谢产物或存有的原型药物，其中涉及兽药相关的残留杂质。依照相关资料，主要可以分为七大类，分别为镇静剂类和β-肾上腺素能受体阻断剂、灭锥虫药类、抗原虫药类、生长促进剂类、驱肠虫药类、抗生素类，而目前所要求的兽药残留物质中的成分达到100种左右，同时，动物类食品中往往会出现兽药超标的情况，导致其体内出现抗寄生虫、呋喃类、磺胺类、抗生素类[3-4]。第三，重金属污染严重，由于工业污染导致重金属污染，同时还伴随着生活垃圾污染和交通污染等，导致环境中出现大量的废气、废水以及废渣，给人们的生活带来不良影响。交通污染主要是指汽车排放尾气，生活污染主要指人们生活所产生的垃圾，都含有大量的重金属，比如砷（As）、铬（Cr）、铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）。

2 电化学仪器分析法在食品检测中的应用

电化学分析法主要是以电化学性质为基础，利用物质在溶液中的反应情况，以仪器分析的方式呈现出来。该仪器分析法1922年由德国化学家在分析领域首次使用，仪器分析作为电化学分析的主要组成部分，在实际检测过程中利用物质在溶液中的变化规律以及电化学性质来实现检测目的，即被测食品中某些物质与电学量之间所存在的计量关系，其中电学量包括电量、电流、电导以及电位等，最终实现物质定量和定性的检测与分析。由于电极品种往往是低价离子，因此在应用时容易受到不同因素的影响，同时，实验环境对电极电位值容易产生不良影响，在曲线稳定性上与光度法相比有待商榷[5-6]。然而极谱分析技术已经得到广泛应用，针对一些混合金属或衡量金属的检测主要采取電势溶出法，比如在检测醋、酱油时，能够对其含有的砷元素进行有效检测，同时不需要进行预处理和消化，通过加入表面活性剂能够大大提升检测分析的重现性、选择性以及灵敏性。

3 光学分析法在食品检测中的应用

光学分析法是基于物质电磁辐射、物质发射和电磁辐射吸收之间的相互作用来进行检测分析的一种方法，主要分为两种：光谱分析和非光谱分析，在食品检测中应用最为广泛的是分光光度法，主要包括原子吸收分光光度技术、紫外分光光度技术以及开见光分光光度技术。

3.1 紫外可见分光光度技术在食品检测中的应用

紫外可见分光光度技术主要是指通过吸收波长在200～760nm的电磁辐射的物质，在完成吸收后所产生的分析吸收光谱。而紫外可见分光光度法是指通过紫外可见吸收光谱的方法来定量、定性分析物质，最终得到想要的检测和分析结果。该方法在食品检测中应用非常广泛，在很多食品检测当中都会应用到该方法，比如对食品中的雕白块、磷酸盐、硼酸、亚硝酸盐等物质实施检测时都会应用到紫外可见分光光度技术[7]。

3.2 原子吸收分光光度法在食品检测中的应用

原子吸收分光光度法在食品检测中应用时，主要针对的是一些呈原子状态的非金属元素或金属元素，涉及的特征谱线是由待测元素发出的，而检测的目标物质会通过原子化过程，最终出现原子蒸气，其中所含有的待测元素会被吸收，实际检测时主要是对辐射光的强度检测来获取待测物质在食物中的含量。因此，原子吸收分光光度法在食品检测中的应用非常广泛，能够对食物中很多金属元素实施有效的测定，比如硒、锗、锶、锰、钙、钾、钠、铜、锌、镉、铬、铅。通过该方法能够对食品中的金属物质实施有效检测，从而达到预期的检测目的。

3.3 红外光谱分析法在食品检测中的应用

红外光谱分析法最早始于20世纪70年代，红外光谱分析法的应用有效地简化了传统分析法繁琐的过程，比如提取、分离、定容以及称量等，通过对定标的合理搭建，进而对同一个事物样品中的不同组分含量实施有效测定。比如，在检测农产品过程中，能够对其中存在的保鲜剂成分和防腐剂成分实施有效测定，同时对大豆和粮食中的谷物加工品品质、灰分、纤维素、氨基酸、脂肪、蛋白质以及水分实施有效的测定。依照实际情况来看，红外光谱分析法已经成为很多国家检测小麦和大豆中脂肪和蛋白质含量的官方标准检测方式。

3.4 荧光分光光度法在食品检测中的应用

荧光分光光度法主要是指利用食品对短波长光能的吸收而发射出比较长的波长光谱特征，在实际操作中实现定性和定量的分析，基于激发光谱和发射光谱实施有效的分析。同时，荧光分光光度法在实际操作中具有灵敏度高、快速、操作简单等优点，能够达到检出限低和线性范围宽的效果。例如常见的AFS-2201型双道原子荧光光谱仪，在实际应用时能够测定食品中的铅含量，如果为0.3μg/L的检出限达到了1.00～500μg/L的线性范围，则回收率能够达到87%～98%。如果测定的物质是食品中的硒，则通过该技术能够判断出0.63%～0.66%的变异系数，平均回收率水平能够达到95%以上。

4 色谱分析法在食品检测中的应用

4.1 气相色谱法在食品检测中的应用

色谱法是由不同分析方法演变而来，比如薄板层析、纸层析以及柱层析等。色谱法对于化合物和混合物的检测非常有效，处于流动相和固定相中的混合物在作用力、脱附、解析吸附以及溶解方面存在一定差异，当处在相对运动的两相，能够在不同作用力反复出现后进行分离，该过程不但能够定量分析食品中的化合物，并且整個过程操作简单。其优点在于自动化性能强、定量结果准确以及灵敏度高，因此在食品检测中发挥着重要的作用和意义。同时，随着科学技术的不断创新与发展，色谱法在离子色谱、凝胶色谱、液相色谱以及气相色谱技术的推动下应用领域越来越广，通过结合不同的仪器和技术，在食品检测中具有非常重要的地位。

4.2 液相色谱法在食品检测中的应用

液相色谱法的流动相是基于液体形成，最早在1903年开始使用，该方法的使用机理主要来源于混合物的两相亲和力差异，随着高压液流系统和液相柱色谱系统的结合，能够在高压环境下促使流动相实现快速流动的效果，从而达到分离的目的[8]。该方式的实施促使超高效液相色谱法和高校液相色谱法的出现，后者在食品检测中应用时，具有其他方法难以替代的作用和优势，因此在实际应用时，液相色谱法在食品检测中得到广泛的应用，主要用于检测食品中的黄曲霉毒素、展青霉素、苯并芘、营养元素、食品添加剂等。

5 色谱-质谱分析法在食品检测中的应用

色谱-质谱技术主要结合质谱技术和色谱技术组合而成，以联合的方式来进行检测，通过色谱分离和前处理能够将食品中大量的杂质去除，保障在检测实际样品时能够充分发挥质谱技术的作用，保障其能够有效地对目标物质的分子结构信息进行确定。色谱-质谱分析法集中了质谱法和色谱法两种技术的优点，不仅能够对化合物结构进行鉴定，同时还能够实现高效分离的目的，因此在食品检测时能够对食品中微量组分实施快速的测定，在食品检测中得到广泛的应用。尤其是在检测食品中三氯丙醇、塑化剂以及农药残留时，能够充分发挥其作用，为食品安全检测提供有力的保障。

6 结 论

综上所述，在实施食品日常检测过程中，由于目标检测物质来源比较复杂，涉及的种类比较多，成分非常复杂，导致检测工作的难度大大增加，尽管在实际检测中将目标食物样品实施进一步处理，但是依旧容易受到样品基质的干扰，导致检测成果受到不同程度的影响。因此，在实施食品检测时要应用不同的分析方法，不同的分析方法所使用的仪器不同，分析过程和分析步骤存在巨大差异，并且针对的检测目标群体不同，所达到的检测效果和检测精确度也存在一定差异。因此，在食品检测过程中，要依照不同食物和检测目标物采用最为适合的现代分析仪器和分析方法，从而更好地满足检测需求，为人们的食品安全提供保障。

参考文献

[1] 付强奇.化学仪器分析技术在食品检测等领域质量控制中的应用研究[J].现代食品，2019（15）：105-106.

[2] 刘震.基于多孔银基底的固相微萃取与表面增强拉曼联用技术及其在快速分析检测中的应用[D].济南：山东大学，2017.

[3] 赵冠里，刘岩，苏新国，等.浅析项目导入任务驱动教学法在食品仪器分析教学中的应用[J].科教文汇（中旬刊），2017（8）： 41-42.

[4] 莫迎，张荣林，范兴，等.植物源食品中植物生长调节剂检测标准与分析技术研究进展[J].食品安全质量检测学报， 2019（10）：2903-2911.

[5] 杨波，王立石，李可人.仪器分析法在食品检测分析中的应用[J].现代食品，2019（22）：98-99.

[6] 王美锋.现代食品检测技术问题及解决方法探究[J].食品安全导刊，2019（6）：29.

[7] 李楠.食品检测技术发展现状探究[J].食品安全导刊，2018 （33）：96.

[8] 杨波，杨雪，李可人.食品检测实验室的风险管理探讨[J].现代食品，2019（21）：54-55.