食品检验中绿色分析测试技术的应用研究

吴佳鑫

（赤峰工业职业技术学院，内蒙古赤峰 024000）

传统食品检验方法普遍依赖化学试剂，虽然具有不错的检验效果，但存在一定的环境污染问题[1]。在经济和科技发展的双重带动下，食品检验领域涌现出一系列新型检验技术，检验流程日益完善，但在检验准确性和效率方面仍存在问题，亟待解决。绿色分析测试技术作为新型检验技术的代表，绿色环保是其主要特点，能够避免传统化学检测技术的残留危害，有效提升食品安全质量[2]。因此，针对绿色分析测试技术在食品检验中的具体应用进行细致研究，遵循绿色发展的理念，以期推动食品检验领域的可持续发展。

1 食品检验现存问题

1.1 食品检验体系不健全

现阶段，我国食品检验体系健全程度不足，虽然检验手段和流程经过持续性的改善，但仍存在检验标准不统一、技术手段落后、机构设置重复性高的情况，难以满足新时期食品安全检验工作的实际要求，对食品安全质量与生产效益带来严重影响[3]。虽然我国对食品安全问题的重视程度不断提高，采取制定检验标准规范、搭建信息化平台、建立奖惩机制等多方措施，提升食品检验工作成效，但现行的食品检验体系存在食品检验监管职能缺位、部分检验交叉重叠、食品安全管理部门沟通不畅等问题，影响食品检验工作的顺利开展。

1.2 食品检验支持不力

食品检验支持不力主要体现在两个方面。①食品检验环境不合理。食品检验需要在专门的实验室进行，但从现实情况来看，因检验环境建设及设备购置的成本较高，部分食品生产厂家并未设置实验室。在食品检验环境的影响下，食品测试结果不准确，导致检验报告丧失价值[4]。②食品检验技术单一。当前国内食品检验技术及方法较少，缺少统一、有效的技术标准，且现有的检验技术多为定性检验，定量准确性和抗干扰能力存在明显不足。虽然原子吸收光谱法、高效液相色谱法、气相色谱法等技术得到广泛应用，但国际上公认的气相色谱质谱联用、高效液相色谱-质谱联用、超痕量分析等新型检测技术尚未得到普及，技术手段有所欠缺。

1.3 食品检验监督力度不足

目前，国内食品安全检验工作的重心仅放在成品检验方面，在原材料、生产流程等方面缺少相应的检验规范及系统的执行过程，致使食品检验工作的覆盖面不完全，造成监督缺口的出现。由于不同地区食品检验机构的专业程度参差不齐，实行的制度标准与规范存在一定的差异，导致部分食品企业出现找漏洞、钻空子的行为。此外，食品检验机构过度追求自身的经济效益，在监管不力的情况下，难免出现违规操作，造成食品安全问题[5]。

2 绿色分析测试技术在食品检验中的具体应用及要点

绿色分析测试技术是基于绿色分析化学的一种新型化学分析技术手段，其在食品检验中的应用可有效弥补传统食品检验技术的不足，提高食品检验的准确性，避免发生食品污染。

2.1 近红外光谱技术

近红外光谱技术依托红外光和分子作用形成振动的原理，对红外光吸收振动的情况进行实时记录，根据吸收光相对强度绘制波长谱图。通常情况下，红外光谱范围定义在780～2 526 nm，包含近、中、远3个区域，其中近红外光谱检测技术具有明显优势。近红外光谱检测技术适用于多种物体形态，如固体、液体、胶体等，检测操作简单、便捷且不会对检测物体造成破坏，可实现高效管理，有效减少检测耗时[6]。

近红外光谱技术应用于食品真伪和有害物质检测。①应用于食品真伪检测。以奶类指标检测为例，近红外光谱技术可通过建模手段测定奶制品中的脂肪、蛋白、酸度和乳糖等成分，依据成分分析结果，判断食物是否掺假，检测质量和效率均较高。②应用于有害物质检测。食品中难免存在致病菌、农药残留、食品添加剂过量等情况，危害人体健康。近红外光谱技术结合化学计量可以准确检测出食品中的有害成分。以测定奶制品中防腐剂含量为例，依据获取的溴化钾-奶粉红外谱特征峰值，维持波数在1 555 cm-1，观测奶粉中溴化钾浓度的梯度变化，以浓度为横坐标、吸光度为纵坐标，绘制曲线。结果显示，在0～0.25 mg·g-1，溴化钾浓度与吸光度呈线性关系，定量分析后得到的回收率为103.7%，相对标准偏差≤1.2%，检测精度高。

2.2 顶空气相色谱技术

顶空气相色谱技术是食品检验中的常用方法，分离原理是混合物中各组分在固定相和流动相之间分配。由于固定相中不同组分的滞留时间存有差异，在同一推力作用下，各组分会依据先后顺序从固定相中流出[7]。顶空气相色谱技术适用于组分相对复杂的食品检验，特别是针对气味特殊的食品检验具有重要作用，如烟酒、腌制品等，可对相应的指标参数进行准确的测定。在应用顶空气相色谱技术进行食品检验的过程中，顶空气相色谱检验无须添加任何溶剂，可避免在除去溶剂时引起挥发物的损失，减少其他方式对检验基体造成的干扰，不仅检验流程便捷，且具有较高的灵敏度和分析速度[8]。此外，顶空气相色谱技术能够对测定内容进行系统分析，在食品检验中应用具有一定的优势。

2.3 X射线荧光技术

X射线荧光技术借助外界辐射对待分析样品中的原子进行激发，发出特征X射线，通过测定能量及强度，对样品中的微量元素类型及含量进行确定。X射线荧光技术能够对食品的物质成分、含量及其真实化学状态进行检测与分析。目前，X射线荧光技术在食品检验中主要应用于食品真伪检验、异物检测、组分分析等[9]。以X射线荧光技术在食品异物检测中的应用为例，食品中的不同异物会产生不同的X射线能量吸收率，所以不同待检测食物的X射线图像存在差异化灰度值，金属类物质吸收率较大，对应的灰度值较小，而玻璃和塑料的吸收率较小，对应的灰度值较大。针对较为复杂的待检食品，X射线荧光技术的应用可凭借其高灵敏度准确检测出食品中存在的非金属异物[10]。

2.4 毛细管电泳技术

毛细管电泳技术是将内径在10～200 μm的毛细管柱作为分离管道，采用高压直流电对大、小分子进行高效分离的一种检测技术，是食品检验领域的一种新型绿色分析测试技术，适用于复杂食物的检验分析。毛细管电泳技术的灵敏度和分辨率较高，检测下限在10-13～10-15mol·L-1，可实现对约30种阳离子的有效分离，且应用成本低廉，应用过程不会造成污染。毛细管电泳技术可以对食品中蛋白质、糖类、氨基酸和多肽等营养成分进行测定，也可以对食品添加剂和农药残留进行检测，依托自身的高灵敏度对技术管理流程与检测机制予以完善，从而整体提高检测质量和水平[11]。以应用毛细管电泳技术检测酱油中的苯甲酸含量为例，仅需进行一定的稀释即可直接进样，利用在线富集技术使富集倍数达到200倍，设定转速为2 000 r·min-1，旋转蒸发10 min，获得离心上清液，进行分析，检测结果显示在1～50 mg·L-1，苯甲酸表现出良好的线性关系，检出限达到0.3 mg·L-1。

2.5 微流控芯片技术

微流控芯片技术是在芯片上，采用微加工技术对微通道、检测器、反应器和传感器等单元进行制作的一种集成微型化学系统，可实现样品的预处理、化学反应、分离与检测，其结构如图1所示。微流控芯片技术不仅灵敏度较高，且整体操作相对便捷，检测周期较短，促进了食品检验效率的全面升级[12]。

图1 微流控芯片技术

微流控芯片技术适用于农药残留、食品添加剂、重金属残留等检测[13]。以微流控芯片技术在食品添加剂检测中的应用为例，采用微流控芯片-电化学检测方法对偶氮类颜料进行检测，检出限达到3.9～15.5 μmol·L-1，检测时间仅需5 min。

3 结语

食品安全关乎民生，食品安全问题是现阶段建设和谐社会工作中的重点内容。为保证食品安全，我国对食品检验提出严格要求，食品检验检测成为当前市场经济环境下的一种必然需求。因此，应在食品检验中加强对绿色分析测试技术的应用，充分发挥出此项技术绿色、无污染的优势，结合待检测食品的特点，合理选用适当的检测技术，从而在根源上实现对食品安全的保障，创设更良好的食品安全环境，进一步优化食品检验工作的质量与效率。