研究食品安全检测中分析化学的应用
胥荣燕
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胥荣燕,. 研究食品安全检测中分析化学的应用[J]. 化学研究前沿,2021.3. DOI:10.12721/ccn.2021.157030.
摘要: 随着世界形势的不断变化和我国经济的高速发展,许许多多的食品安全问题开始涌现出来,此时采取合理的检测方式就显得极为重要了。媒体曝光的各类食品安全问题层出不穷,比如台湾塑化剂风波、双汇瘦肉精、染色馒头等等。人们对各类食品产生了强烈的抵抗情绪。这一系列事件极大的提高了国民对食品安全的关注程度。应运而生的是分析化学中仪器分析的快速发展,一经出现,它就成为了食品安全检测研究的热门内容。由于各种新兴的分析方法和分析仪器日益增多,分析化学也在食品安全检测中发挥着越来越重要的作用。
关键词: 食品安全问题;仪器分析;食品安全检测
DOI:10.12721/ccn.2021.157030
基金资助:

食品安全关系到国民生活水平,还关系到我国经济社会的发展,它也是我国国家形象的一部分 。因为仪器分析是作为食品检测手段的重要媒介,所以分析化学的地位也开始逐步上升。根据国内外的研究成果,科技的进步对食品安全的影响的最为严重的。目前,我国的各种食品安全检测方法不是十分完善,但也起了显著的作用。

1、食品安全现状

我国食品安全问题中有三个问题特别突出:第一个问题是各种问题食品频繁的在市场中出现,这些食品已经对人们的身体健康产生了很大的负面作用。九十年代我国的问题食品一般集中在米面粮油肉蛋禽、蔬菜水产品豆制品等中,而如今的问题食品远远比过去多得多。第二个问题是这些食品不仅仅是细菌数超标这么简单的问题,又出现了各种各样的极其复杂的新问题,它的危害程度日益严重,时时刻刻的威胁着人们的身体健康和生命安全。第三个问题是一些无良商家只为了眼前利益,不顾他人健康,昧着良心赚钱,生产出来很多对消费者身体有危害的各种各样的假冒伪劣产品,让人们苦不堪言,而且这些人的制假手法变得越来越多样化。充分分析了我国食品安全问题之后,总结出了以下三点原因:政府监管不到位、消费者缺乏维权意识和法律保障体系不健全[1]。

2、食品安全检测技术

目前世界上在食品中采取的分析化学技术多种多样。我们现有的而且比较受科研人员欢迎的是色谱检测技术、光谱检测技术和生物检测技术等。

2.1色谱检测技术

2.1.1气相色谱法

气相色谱法是来自英国的一个生物化学家带领他的团队在1952年创立的一种分析方法,这种方法能够高效的分析分离多组分混合物。因为它是利用气体作为流动相的,所以首先对试样做汽化处理,汽化后的试样被带进内部存在固定相的色谱柱,由于分子间存在着相互作用力,那么固定相的分子与试样中分子的力就有着这种力。气相色谱法具有能分离性质极近的物质,比如一些同位素、异构体等;能够在很短的时间内测定成分极为复杂的物质;能够分离痕量、微量的组分;样品准备好后,通过此方法能够很快的得出分析结果。气相色谱法的应用范围十分广泛,只要在-196~450℃范围内并且有27~1330Pa蒸汽压且不分解的物质才能够采取这种方法。它在食品农药残留检测上发挥着独特的作用[2]。

2.1.2高效液相色谱法

20世纪初,俄国植物学家提出经典液相色谱法,那么人们就会产生一些疑惑。究竟什么是经典的方法。经历了大概6年的发展,高压恒流泵和高灵敏度检测器已经出现了,而且发展速度特别快,色谱理论的发展也随之越来越完善。如果遇到混合物过于复杂,分离极性范围很宽,此时可以采用梯度洗脱,这种方法和气相色谱的程序升温极为相似。食品中碳水化合物、维生素、脂肪酸、氨基酸、添加剂、激素、毒素以及农药残留等项目地检测中都会用到高效液相色谱[3]。

2.1.3离子色谱法

由于离子色谱淋洗液几乎都是强电解质,因此很多检测器是检测不出来的,大多数无机离子是没有紫外吸收的。所以1975年,美国Dow Chemical 公司H.small等人引入抑制柱,产生了双柱离子色谱法。后来随着时间的发展,又出现了单柱离子色谱法[4]。这种检测方式逐渐变得普遍,通常会用在一些食品工业的领域,如水、啤酒、奶制品、肉制品等等。

2.2光谱检测技术

2.2.1近红外光谱技术

50年代的时候,人们就对近红外光谱产生了兴趣并且有了一些认识。进入50年代之后,仪器设备也随之出现了,Norris 和他的团队做了大量工作,农副产品分析迎来了一个全新的时代。到了60年代中期,各种分析方法都被人们研究出来,并且越来越多的分析仪器出现在市面上,这时人们发现红外光谱有很大的缺点,比如灵敏度低、抗干扰性差等等。所以后来就很少有人会使用该技术了,它也逐渐淡出了仪器分析的舞台,只是偶尔被应用在农副产品中,在其他领域没有任何进展80年代之后,全球计算机新技术开始兴起,人们发现计算机和红外光谱结合起来发挥的作用很强大。这个时候红外光谱才重新进入人们视野。90年代之后,近红外光谱得到很好应用,取得了较大的经济效益,从此近红外光谱进入了全新的高速发展时期。由于红外检测是不存在污染问题的,所以它在粮食加工中有着很大的作用。红外光谱也可用来检测液态食品,主要有离线检测和在线检测。这种方法在我国应用不广泛,外国却很广泛。红外用来检测大麦的成熟程度还有膳食纤维的营养的作用很高效,它主要用于牛奶、果汁的检测。

2.2.2等离子发射光谱

激发光源产生的能量加到某个原子上,电子就改变了轨道,改变轨道之后,自然要回到原来的轨道,就会产生光。此时通过色散系统将这些波长分开,就能测定这些波长的强度,在把得到的数据与计算机结合,就可以测出元素浓度。近些年来,人们更喜欢用等离子发射光谱进行元素的测定,因为它可以检测多元素。等离子发射光谱的发展,丰富了人们的生活生产检测方式。目前,它的应用方便了食物中营养元素的研究,同时也增加了污染物分析检测方法。

2.3生物检测技术

经过多年实践,生物检测技术已经发展的越来越成熟。可以渗透到食品检验的方方面面。生物检测技术已经被正式运用到了不同的生物学检测领域,它包括了免疫法、酶检测法、核酸探针技术、多聚酶链反应技术、基因芯片技术和生物传感器等等。其中免疫法是最灵敏的检测方法。酶检测法最大的特点是特异性强,常常被用作测量食物中残留的有机农药,它相对与其他方法优势在于预处理比较方便。核酸探针技术一般用来对进出口的牛肉、羊肉、猪肉等进行检疫。因为它可以检测出动物身上的常见致病菌,比如一些大肠杆菌和沙门氏菌等等。多聚酶链反应技术可以用来检测一些单核细胞病菌,如金黄色葡萄球菌。基因芯片技术近些年发展速度有明显加快趋势,是目前世界上交叉程度最多的学科技术。免疫传感器主要用于一些致病菌的检测,也可以用来检测兽药。

结语

综上所述,各种分析化学创建的分析方法在食品安全检测中应用广泛。根据不同的需求采取恰当的分析方法可以很大程度的提高分析效率。随着仪器分析的发展,会有越来越多的分析方法逐步成熟,来检测各种食品中的安全问题,保障人们的身体健康。

参考文献:

[1]常孟瑶,李莹.食品安全检测中分析化学技术的应用[J].食品安全导刊,2020(12):12.

[2]谭晓东.气相色谱质谱联用在食品检验中的应用分析[J].医学食疗与健康,2020,18(08):175-176.

[3]王雪.高效液相色谱技术在食品检验中的应用效果、价值[J].食品安全导刊,2020(12):165.

[4]王燕.食品安全检测中分析化学技术的应用[J].价值工程,2019,38(33):241-242.

[5]王畅.微生物检测技术在食品检验中的应用[J].现代食品,2017(07):45-46.

[6]史倩茹,戴军,蒋彩云.近红外漫反射技术在食品分析方面的应用进展[J].江苏调味副食品,2018(03):4-8.

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