绿色分析测试技术在食品检验中的运用策略

◎ 陈 巍

（武汉市新洲区公共检验检测中心，湖北 武汉 430400）

食品检验工作属于保障人民群众身体健康和社会整体稳定发展的重要工作，若采用传统的食品检验方法，操作过程中需要借助化学分析的模式，针对食品中含有的微生物、添加剂、污染物以及农药残留等各方面成分进行检测，虽然应用效果良好，但是存在污染环境的问题。将绿色分析测试技术运用于食品检验工作中，不仅环保有效，且整体上可以呈现快速、精准、完善、科学的特点，大幅度优于传统的食品检验模式。由此，为了提升食品检验工作的质量和效率，针对绿色分析测试技术在食品检验中的运用策略进行分析，具有十分重要的意义。

1 绿色分析测试技术的原理

绿色分析测试技术属于绿色化学中的一个分支，可将其归纳于分析化学的门类中，其基本原理为，将绿色化学理念应用于食品分析和技术设计当中，遵循环境友好的思想，在进行测试分析的过程中，尽量避免使用有害试剂，以减少对自然环境的污染及破坏。相对于传统形式的分析技术来说，绿色分析测试技术不仅重视分析的效率和最终结果的准确性，也十分重视检测过程对于环境的影响。因此，需要采用切实有效的方式，减少分析测试过程中产生或使用的有害物质，以避免食品检验工作导致环境受到不良的影响[1]。在应用绿色分析测试技术的过程中，可以使用专门的传感器对不同环节有害物质的具体形成过程进行分析，有利于工作人员了解各种有害物质的产生过程和相关机理，从而更加具有针对性地应用限制措施。除了化学方法之外，绿色分析测试技术中也包含物理测试技术，不使用试剂或是使用无毒无害的试剂，借助先进的仪器设备开展测试工作，可以有效避免有害物质产生，也就可以由源头处避免发生污染[2]。

2 食品检验过程中绿色分析测试技术的应用

2.1 近红外光技术

2.1.1 鉴别食品真伪

当前，最严重的食品问题之一是造假或掺假，传统形式的分析检测方法已经难以满足现代的真伪鉴别需求，而采用近红外光技术针对不同形式的肉食进行鉴别，可以提升检测工作的质量和效率[3]。采集生猪肉、熟猪肉作为样品，使用波长为400~2 500 nm的光谱进行检测，并记录数据，之后在样品中加入小麦粉、奶粉等其他物质，并再次进行检测。检测结果显示，生猪肉和熟猪肉中，掺入小麦粉和牛奶之后，预测标准差为0.92%、0.57%、3.33%、2.99%，可见，近红外光技术可以快速准确地对食品真伪进行检测。

2.1.2 检测有害物质

多种类型的食品中，均存在农药残留、化学试剂以及致病菌等物质，能够对人们的身体健康造成严重影响，甚至危及生命。为了提升食品中有害物质的检测效果及效率，需要采用近红外光技术开展检测工作，选择白酒作为检测对象，针对其中的乙酸和己酸的浓度开展检测工作。首先，应用6 101.7~5 446 cm-1、11 998.9~7 501.7 cm谱区的红外光谱进行检测，之后使用最小二乘法、交叉验证法对分析模型进行构建，检测结果显示，在白酒样品之中，乙酸、己酸的浓度检测准确性较高，分别达到95.63%以及99.47%，完全可以满足相关规定中对于白酒乙酸和己酸的浓度验证要求。

2.1.3 复杂成分定量分析

食品中的成分较为复杂，国家对于食品安全越来越重视，也就越来越需要针对食品中的复杂成分进行定量分析。将近红外光技术应用于食品复杂成分定量分析工作当中，工作人员可以更加全面掌握食品的质量和属性。例如，可以准确预测牛奶抗氧化活性，或是联合经典最小二乘法、多元线性回归法等，针对精米淀粉含量进行检测，检测结果显示，实际检测结果与预测结果高度相关，也就是说，近红外光技术的食品复杂成分定量分析准确性较高[4]。

2.2 荧光分析法

2.2.1 重金属元素的检测

对食品中的重金属元素含量进行检测，一般应用荧光分析法之中的微波消解-原子荧光分析法。密闭微波消解属于应用较为广泛的样品处理措施，需要采用密闭微波消解仪针对密闭容器中的食品样品或是消解液混合物进行加热处理，促使样品中的待测元素化合物尽快受热发生分解，并快速产生单质，再由原子化器促使其转化成为气态基态原子，然后针对样品进行原子荧光分析。相对于其他食品重金属元素检测方法，微波消解-原子荧光分析法可以彻底溶解样品，使待测元素化合物的挥发量减少，从而降低样品损失，并提升消解速率，降低空白值，避免发生交叉感染。

2.2.2 挥发性元素的检测

氧弹燃烧-原子荧光分析法同样属于重金属元素检测方法，具有成本低、操作过程简洁的优势，通常应用于挥发性元素的检测工作当中。例如，针对煤样中的痕量或微量汞元素进行检验分析。在检验过程中，需要将样品置于氧弹之中燃烧，待其中的有机物生成碳氧化物、水之后，样品中的硒、汞、硫等形成气态的易挥发物质元素，氧弹之下的吸收液可将挥发物质完全吸收，最后针对吸收液进行原子荧光分析，即可获取该样品中的挥发性元素种类及相应的含量，以充分满足常规食品检验工作的要求。

2.2.3 砷元素的检测

在液相色谱法之中，以性质稳定并且持续流动的液体为流动相，其携带在其中进行溶解的样品经过固定相，此时两相相互产生作用。由于样品各组分能够受到的作用影响程度不一，加上流动相的推动作用，样品的运动速率不完全相同，组分便可逐一离开色谱柱，从而完成分离。对液相色谱-原子荧光分析法进行应用，涉及的仪器当中，液相色谱的色谱柱与原子荧光光度仪相连接，可作为液相色谱检测器进行应用，能够针对色谱中的流动相开展原子荧光分析工作，以对其中的砷、铅、汞等具有荧光特性的元素检测原子含量，特别是根据国家标准，食品无机砷含量的测定工作，必须以液相色谱原子荧光分析法为主要测定方式。另外，因为该方法具有预处理过程简洁、组分分离程度高等优势，所以能够针对食品中不同形态的硒含量进行检测。

2.3 毛细管电泳技术

2.3.1 氨基酸、多肽、蛋白质

氨基酸通常具有紫外可见光谱吸收极弱的特点，同时其自身无荧光，需要实施衍生化处理，使其紫外或是荧光的吸收能力增强，以提升检测过程的便捷性。在分离电压为12 kV的状态下，针对氨基苯磺酸钠缓冲液进行检验，检验方法为高效毛细管电泳-间接紫外吸收检测方法，在检验工作开始后的第11 min时，实现脯氨酸、鸟氨酸、谷氨酰胺之间的基线分离，三者的检测线分别为8.71、6.78、7.86 mg/L。同时，可使用毛细管电泳法对多肽的分离、纯度鉴定、结构分析、分子量、等电点等。例如，使用高效毛细管电泳无胶筛分方式，针对大豆蛋白水解物多肽进行分离并检测，还可使用高效毛细管电泳法针对牛乳中的蛋白质开展定量分析工作，分析结果显示，牛乳中的α-乳白蛋白和β-乳球蛋白的检出限为13.2 μm/L和20 μm/L[5]。

2.3.2 糖类

蜂蜜中糖类的种类以及含量能够对蜂蜜整体质量产生重要影响，需要针对蜂蜜使用高效毛细管电泳技术，对其中的糖类进行检测。例如，将鼠李糖作为蜂蜜的内标物，针对5种不同类型蜂蜜的果糖及葡萄糖含量开展测定工作，全部测定操作于16 min内结束，线性范围是0.027~0.320 mg/mL。还可使用毛细血管电泳-电化学安培检测装置针对蜂蜜开展葡萄糖、蔗糖、果糖的分离检验工作，其中需要使用铜电极以及氢氧化钠，浓度线性响应范围由10-4~10-2mol/L，浓度的检测下限是1×10-6mol/L，也可使用高效毛细管电泳法针对灵芝多糖中的单糖进行检测，或是针对蜂蜜中的糖衍生物实施分离处理。

2.3.3 食品添加剂

酸味剂、甜味剂、防腐剂、营养强化剂以及色素等，均属于常见的食品添加剂。当前，我国食品工业中应用频率最高的2类防腐剂分别为山梨酸和苯甲酸，特别是苯甲酸，由于其在酸性环境下能够呈现抑菌范围较大的特点，所以当前已经在饮料、日常调味品以及汽酒中得到广泛应用。根据我国食品卫生标准，在一般食品中，1 kg食品的苯甲酸含量不可超过1 g，以此为基础，使用在线富集胶束电动色谱法针对酱油中的苯甲酸含量进行检测，该方法操作过程简单，针对样品实施一定的稀释处理之后，可以直接进样，不需进行预处理，分析周期大幅度缩短，同时采用在线富集技术实施酱油中苯甲酸的富集操作，富集倍数超过150倍，分析灵敏度大幅度提升，同时在1~50 mg/L的范围之内，苯甲酸可以构建较好的线性关系，苯检测线达到0.3 mg/L。

3 结语

从总体上看，当代食品安全问题已经受到广泛关注，传统的食品检测工作措施普遍存在破坏性强、效率低、污染严重等问题。绿色分析检测技术能够有效弥补传统食品检测工作措施中存在的不足，由污染源头起解决问题，有效避免因食品检验工作引起的环境污染，还可以提升检验工作的质量、效率，有利于提升社会整体食品安全水平，因此，应该积极推广绿色分析检测技术在食品检验工作中的应用。