食品添加剂检测中的常见问题及解决方案

摘 要：本文针对食品添加剂检测中存在的标准物质缺乏、检测灵敏度不足和交叉污染等问题，提出了构建标准物质库、优化仪器检出限和实施严格样品管理等解决方案。通过在关键环节采取系统措施，可有效提升食品添加剂检测的准确性和可靠性，为食品安全监管提供有力的技术支撑。

关键词：食品添加剂；检测；标准物质；基质效应；交叉污染

Common Problems and Solutions in Food Additive Testing

ZHANG Yaolong

（Shenchi County Comprehensive Inspection and Testing Center， Xinzhou 036100， China）

Abstract： This article proposes solutions to the problems of lack of standard substances， insufficient detection sensitivity， and cross contamination in food additive testing， including building a standard substance library， optimizing instrument detection limits， and implementing strict sample management. By taking systematic measures at critical stages， the accuracy and reliability of food additive testing can be effectively improved， providing strong technical support for food safety supervision.

Keywords： food additives; testing; standard substance; matrix effect; cross contamination

随着食品安全法规的日益严格和社会公众对健康饮食关注度的提升，食品添加剂的安全性成为焦点问题[1]。然而，在食品添加剂检测过程中仍面临诸多挑战，如标准物质难以获取、检测灵敏度不足及交叉污染等问题，这些问题直接影响到检测结果的准确性与可靠性。对此，本文提出了有效的解决方案，以期为食品添加剂检测提供科学依据和技术支持。

1 食品添加剂的类别及作用

食品添加剂是指为改善食品品质和延长货架期而添加到食品中的化学合成或者天然物质，按照功能可分为防腐剂、抗氧化剂、着色剂、增味剂等多个类别。防腐剂如山梨酸钾和苯甲酸钠能够有效抑制食品中微生物的生长繁殖，延缓食品腐败变质的进程。抗氧化剂如丁基羟基茴香醚和特丁基对苯二酚可阻断食品中脂肪氧化引发的自由基链式反应，防止脂肪酸败和食品色泽、风味的损失。合成着色剂如日落黄、柠檬黄以及天然着色剂如姜黄素、叶绿素铜钠盐等可赋予食品诱人的色泽，但部分着色剂如苋菜红与新染料柠檬黄存在致癌或基因毒性风险。增味剂如谷氨酸钠、5’-呈味核苷酸二钠等可通过与口腔味蕾受体结合，激活神经递质的释放，增强食品的鲜味[2]。食品添加剂在现代食品工业中不可或缺，但其使用必须严格限量，以确保食品安全。

2 食品添加剂常见检测技术概述

食品添加剂检测技术的选择取决于待测物质的理化性质和基质复杂程度。针对极性较小的脂溶性添加剂如丁基羟基茴香醚（Butyl Hydroxyanisole，BHA），气相色谱-质谱联用是较为理想的检测手段。样品经溶剂萃取、净化和衍生化处理后，在气相色谱系统中高温汽化进样，载气带动下，与固定相发生不同程度的相互作用，实现组分分离。电子轰击电离源将目标物碎裂为带电离子，再经四极杆质量分析器按质荷比分离，最终由电子倍增器检测，实现BHA的定性定量分析。对于极性更大的水溶性添加剂如安赛蜜、糖精钠等，高效液相色谱法更为适用。配制好的流动相溶液在高压泵作用下，携带样品溶液通过填充有固定相微粒的色谱柱，不同组分与固定相和流动相的亲和力差异导致洗脱时间不一，经紫外-可见光检测器测定目标物的保留时间和峰面积，推算其浓度[3]。若食品基质组成复杂，如检测肉制品中磷酸盐类添加剂，则需采用离子色谱技术。样品溶液注入色谱柱后，在淋洗液作用下，与固定相发生离子交换，根据待测离子的电荷数和半径大小，被固定相阴离子或阳离子交换基团捕获并分离，淋洗液离子强度的变化由电导检测器监测，获得定性定量结果。

3 食品添加剂检测中的常见问题分析

3.1 标准物质难获取

标准物质作为定性定量分析的“度量衡”，其纯度、稳定性和均一性直接影响检测结果的准确性和可比性。然而，由于食品添加剂种类繁多、结构各异，许多标准物质难以获取。以焦糖色为例，这种在酱油、可乐等食品中广泛使用的天然色素，实际上是一类缩合程度不同的褐色物质的混合物，其组成成分复杂多变，难以制备出统一的标准物质。再以复配增味剂为例，其含有多种呈味核苷酸、有机酸和氨基酸等成分，配比不尽相同，且易受热、光、氧等因素影响而降解，标准物质的稳定性难以保证。即便是结构相对简单的单一添加剂，如防腐剂对羟基苯甲酸酯类，也因同分异构体的存在，纯化制备标准物质的成本居高不下[4]。食品基质的复杂性也加剧了标准物质制备的难度，如膨松剂泡打粉中的焦磷酸二氢二钠，与淀粉、碳酸氢钠等基质组分相互作用，纯化分离工艺复杂，标准物质纯度难以达到检测要求。缺乏标准物质，实验室只能采用自制或购买的替代品，其组成、浓度等不确定因素增加，导致定性不准、定量不精，严重影响检测数据的统一性和权威性。

3.2 检测灵敏度不足

随着检测技术的不断进步，食品添加剂检测的灵敏度已有了长足的提高，但对于某些低浓度添加的复配增味剂和染色剂，现有检测方法的灵敏度仍显不足。例如，酱油中添加的5’-呈味核苷酸二钠，其使用量通常低于1 g·kg-1，常规的高效液相色谱-紫外检测法对其难以实现准确定量[2]。又如在果汁饮料中违规添加的苋菜红，由于其用量较低且易被其他花青素类色素干扰，液相色谱-串联质谱法的检测信噪比降低，灵敏度受限。此外，复杂基质效应也是影响检测灵敏度的重要因素。以检测米粉中添加的二氧化硫为例，样品中共存的淀粉、蛋白质等大分子物质，会吸附分析物或包裹柱填料，导致目标物无法有效分离，电化学检测灵敏度明显不足[5]。灵敏度的缺陷导致低浓度添加剂检出率偏低，漏检风险加大，不仅给食品安全监管带来困扰，也为不法商贩钻法律空子提供了机会。

3.3 交叉污染风险

食品添加剂检测过程中的交叉污染问题不容忽视。在实际检测工作中，由于实验室空间布局不合理、操作规程执行不严格，不同批次样品之间、样品与标准溶液之间时常有交叉污染发生。以高效液相色谱法测定饮料中的苯甲酸和山梨酸为例，样品前处理过程中，若未彻底清洗均质器、移液管等器械，极易造成两种防腐剂的交叉污染，导致假阳性结果的出现。利用气相色谱-质谱联用法检测食用油中的抗氧化剂丁基羟基茴香醚时，进样针清洗不当会使前一个样品的残留物带入下一个样品，造成交叉污染。即便是痕量的交叉污染，也会对实际样品中超微量违禁添加物的检出产生干扰。此外，溶剂纯度不达标、仪器管路老化渗漏等也是造成交叉污染的原因。以离子色谱法测定食盐中亚硝酸盐为例，当淋洗液由于使用时间过长而被污染时，极易引入无关离子峰，甚至产生与目标物共洗脱的干扰峰，完全掩盖微量亚硝酸盐的色谱信号[4]。交叉污染会影响食品添加剂检测结果，进而影响问题食品的识别和溯源。

4 食品添加剂检测中问题解决方案

4.1 构建标准物质库

标准物质是确保食品添加剂检测准确可靠的关键，但由于添加剂种类繁多、结构各异，许多标准物质难以获取，极大地制约了检测技术的发展。面对这一挑战，可从化学合成、生物提取、分离纯化、混合配制等多个环节入手，构建起涵盖面广、适用性强的标准物质库。以抗氧化剂丁基羟基茴香醚为例，可采用对羟基苯甲醛与异丁烯经缩合、脱水等系列反应合成粗品，再经减压蒸馏、重结晶等纯化手段制得纯度≥99.5%的BHA标准品。对于从天然产物中提取的添加剂如姜黄素，可引入微波辅助萃取技术，利用微波遥控加热的选择性和穿透性，在提高提取效率的同时最大限度保留热敏性成分，再采用高速逆流色谱技术深度纯化，制备出高纯度单一组分[4]。

针对组成复杂的复配添加剂，可先采用液相色谱-高分辨质谱、气相色谱-飞行时间质谱等技术精确表征各组分及其含量，再分别制备各组分的标准物质，按实际样品中的含量比例混合配制，即可获得组成明确、与实际样品基本一致的复配标准物质。值得注意的是，混合标准物质的配制过程中，须采用不与任何组分发生相互作用且挥发性低的溶剂，避免组分含量比例失调。配制完成后，还需考察标准物质的均匀性、稳定性，确保其在一定有效期内能满足检测分析的需求。对于极性大、遇光或高温易分解的不稳定添加剂，可尝试采用冷冻干燥工艺制备其固态标准物质，大幅度延长保质期。

4.2 提升仪器检测限

针对食品添加剂检测灵敏度不足的问题，可从样品前处理、色谱分离和信号检测等关键环节着手进行系统优化。样品前处理是提高检测灵敏度的第一道“工序”，对于肉制品中磷酸盐类添加剂的检测，常规的液液萃取净化效果差，目标物回收率低；采用富集效果更好的固相微萃取技术，通过将萃取涂层的极性、厚度和孔径与磷酸盐的理化性质相匹配，在顶空进样模式下实现磷酸盐的选择性富集，同时避免了肽类、脂肪酸等大分子基质的干扰，再经离子色谱分离，可大幅度降低检出限。

色谱分离是痕量分析的核心步骤。以超高效液相色谱分析复合果汁中的柠檬黄等合成着色剂为例，采用sub-2 μm填料的C18反相色谱柱，并优化流动相pH值和梯度洗脱程序，可在5 min内实现10余种极性着色剂的基线分离，为进一步的灵敏检测奠定基础[5]。与传统的紫外-可见检测器相比，串联质谱的选择性和灵敏度更胜一筹。在电喷雾离子源中，着色剂分子被电离为带电离子，再经四极杆质量分析器过滤，获得母离子和子离子的多反应监测色谱图，基质背景干扰大大降低，信噪比显著提高，检出限可达0.01 μg·L-1[2]。

食用油中抗氧化剂的检测则面临另一难题——严重的基质效应。油脂中的色素、蜡质等共萃取物吸附于进样口和色谱柱头，造成目标物的吸附损失的同时，干扰其电离过程，导致检测灵敏度下降。采用同位素内标法可从根本上校正基质效应。在样品中加入与目标物结构类似但分子量不同的同位素内标物，其在基质中的吸附行为和电离效率与目标物一致，通过比较二者色谱峰面积的相对响应值，可准确定量抗氧化剂的残留量，降低基质效应的影响。

4.3 实施严格样品管理

食品添加剂检测过程中的交叉污染问题不容忽视，为从根本上解决这一难题，实验室应着眼于全流程管理，对样品采集、制备、检测各环节实施严格规范和监督。在测定酱油等高盐基质中苯甲酸、山梨酸等防腐剂时，样品前处理宜设置专门的操作间，配备符合良好实验室规范的通风橱，并安装带有活性炭吸附装置的空气净化系统，及时吸附和去除挥发性酸雾，避免交叉污染的发生。实验员应佩戴一次性橡胶手套和口罩，使用前需对均质器、漏斗等器皿进行多次冲洗，待干燥后方可使用，严禁不同样品或批次间共享器皿。对于气相色谱-质谱测定油脂中抗氧化剂丁基羟基茴香醚，进样针的清洗可引入在线反吹技术，在进样后立即切换气路，利用反向高纯氮气流将残留物吹扫至废液收集装置，再多次使用色谱级甲醇淋洗针头，去除残留，有效防止样品间的交叉污染。

在以离子色谱法测定膨松剂泡打粉中焦磷酸盐时，应优选具有自动在线除气和抑制功能的淋洗液发生器，实时去除淋洗液中溶解的气体和杂质离子，保证淋洗液纯度。淋洗液应避光密封保存于4 ℃冰箱中，一周内用完。配制标准溶液时，应设置专门的天平室，选用万分之一电子天平称量，校准质量应溯源到国家一级标准物质。标准溶液应按浓度梯度分别配制于EP级棕色玻璃小瓶中，瓶口覆以聚四氟乙烯垫片，拧紧瓶盖密封保存，并在标签上标明配制人员、日期、有效期限等信息，存放于避光、防潮的醇类专用冰箱中。溶液使用和保存的全过程应详细记录在案，确保可追溯。此外，应定期开展实验室内不同检测系统的比对试验，明确各仪器设备的操作规程，加强检测人员培训，掌握防范交叉污染的系统策略，树立精益求精的质量管理意识，切实把好食品添加剂检测每一道关口。

5 结语

食品添加剂检测是确保食品安全的重要环节，本文针对食品添加剂检测过程中的关键问题提出了切实可行的解决方案。未来还需在快速筛查方法、痕量分析技术和便携式检测仪器的研发等方面持续发力，进一步提高食品添加剂检测的效率和准确度，为保障人们“舌尖上的安全”提供坚实的技术保障。

参考文献

[1]胡晓琴，高娜，冯荣荣.二维液相色谱技术在食品检测中的探索应用[J].云南化工，2024，51（7）：154-156.

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[3]凌玲，周雨，袁媛，等.高效液相色谱法同时检测特殊用途饮料中常见的咖啡因等6种食品添加剂[J].饮料工业，2024，27（3）：30-34.

[4]都颖，倪瑞敏，郭彩霞.高效液相色谱技术在食品检测中的应用[J].中国食品工业，2024（12）：94-96.

[5]李霞，赵瑞军.高效液相色谱技术在食品检测中的应用[J].粮油与饲料科技，2024（3）：231-233.

作者简介：张耀龙（1983—），男，山西忻州人，本科，工程师。研究方向：食品、农产品检验检测，实验室管理。