文/Ute Hofmann & Jan Scholz

食品監(jiān)控檢測分析技術，確保食品安全可靠 // 為確保食品安全可靠,需要對整個食品生產(chǎn)供應鏈進行監(jiān)控。檢驗分析技術方法能夠完成從土壤監(jiān)測到農(nóng)藥殘留檢測直至物種鑒定的全部檢驗分析任務。

據(jù)世界衛(wèi)生組織報道：每年，約有6億人食用受到污染的食品。對致病因、重金屬檢驗分析和食品安全做出了重大貢獻。因此，需要在食品生產(chǎn)、流通的諸多環(huán)節(jié)做好質量監(jiān)控：對于生產(chǎn)者、批發(fā)商、銷售商、本地以及國際物流運輸商來說，食品儲存方式方法和存儲時間長短同樣對食品質量具有重大影響。

目前，食品質量控制策略不僅局限于對食品的檢驗分析，還包括食品生產(chǎn)過程中肥料和飼料組成成分的檢驗控制以及對食品包裝材料的檢驗，這些環(huán)節(jié)都是從土壤質量評估開始。在食品整個生產(chǎn)過程中，應保證原產(chǎn)地和質量具有完整、符合國際、國家標準的檢驗記錄。除有毒和有害重金屬成分、必要的微量元素測定和總量元素檢測之外，國家實驗室和私人實驗室中，分子生物學的檢測分析同樣變得越來越重要。因為，除了要檢驗分析致病性污染，還要提供商品真?zhèn)蔚淖C明。下面將從農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、畜牧業(yè)和食品監(jiān)控領域中選擇出幾項應用實例說明Analytik Jena公司檢測分析儀的應用潛力。

圖1 土壤樣本在Plasma Quant PQ 9000 Elite電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀硝酸/氯化鈉檢測中能夠獲得高分辨率圖像：砷（50 μg/kg），鎘（15 μg/kg），鎳（50 μg/kg）

對于土壤、化肥和飼料的監(jiān)控

土壤中樣本、化肥、飼料的化學成分檢驗已成為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)必不可少的組成部分。一方面，組成成分和總體參數(shù)的準確測定為營養(yǎng)物質分布提供了總體信息；在農(nóng)作物生產(chǎn)過程中，能夠有針對性的進行施肥，確保農(nóng)作物的最佳生長方式；另一方面，能夠對土壤農(nóng)業(yè)可用性進行評估，例如，對土壤中的有毒有害元素砷、鉛和汞含量極限值做出評估。土壤和化肥中的有機碳含量同樣是一項重要的檢測參數(shù)，生物降解產(chǎn)生的有機酸很容易與重金屬進行絡合，提高其滲入地下水和地面水的能力。微生物的生物量以及溶解的有機碳含量檢測同樣對評判特種土壤耕地意義重大。除需要檢測有機結合的碳和氮之外，在飼料監(jiān)控過程中，仍有30多種膳食元素需要做常規(guī)檢測。除此之外，典型的有毒有害元素，例如，鉛、鎘、鋁和鋇等在飼料監(jiān)控檢驗分析過程中占據(jù)十分重要的地位。

對于樣本量適中、需要檢測元素種類數(shù)量較少的實驗室來講，AAS原子吸收分光光度法仍像從前一樣，是具有成本效益的實驗室檢測方法，需要將火焰—石墨爐一體化技術相結合，例如，將Zeenit 700火焰—石墨爐與contraa 800全能型原子吸收光譜分析儀相結合，借助于現(xiàn)代化塞曼修正和連續(xù)光源技術，提供性能強大的ICP-OES電感耦合等離子體發(fā)射光譜法，產(chǎn)生安全穩(wěn)健的替代解決方案。ICP-OES電感耦合等離子體發(fā)射光譜法的特點是具有寬泛的線性工作范圍，允許同時對微量雜質進行測定，例如，硒和典型的微量元素與鐵、鈉、鋅等，使檢測過程具有較高的重復精度、檢測極限值與更高的樣本通量。

ICP-OES電感耦合等離子體發(fā)射光譜技術的新穎之處在于它能夠運用Quant PQ 9000 Elite電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀：其獨特的光譜分辨率能夠明顯降低外界對光譜的干擾，從而提高驗出能力（參見圖1）。在對土壤和化肥的總無機碳TIC、總有機碳TOC以及總碳TC的檢驗過程中，能夠使用Multi-EA 4000型元素分析儀（參見表 1）。

對氮磷鉀比例、肥料中其它基本元素的檢測同樣是保證特定農(nóng)作物獲得最佳混合肥的重要保證，但是，肥料是有毒有害重金屬元素的潛在來源。

表 化肥和土壤樣本檢測結果

當利用TOC/TN分析儀對熏蒸和未熏蒸的樣本在鹽溶液（例如，0.5摩爾的硝酸鉀溶液）中進行可萃取有機碳EOC、可萃取氮EN的檢測分析時，譬如，利用Multi N/C 2100S或Multi N/C 3100總有機碳分析儀進行檢驗法分析時，能夠獲得相關耕地特性的質量數(shù)據(jù)（參見表 2）。

漁業(yè)和米制品生產(chǎn)過程中的有毒有害元素

近些年，伴隨著工業(yè)和農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，砷、汞類有毒有害元素的污染明顯加重。在該種情況下，有毒有害元素在生物體內(nèi)積蓄的情況越來越嚴重。最關鍵的例子是水生動物體內(nèi)積累的汞元素，特別是食物鏈上端的魚類物種，如，金槍魚或鯖魚。通過不同檢測儀器的組合應用能夠有效在ppt級范圍內(nèi)檢測出汞的微量痕跡，例如，連續(xù)光源原子吸收光譜儀contraa 800 G；另外，將該光譜儀與Solid AA附件配套使用時，能夠在沒有樣本制備的情況下直接完成魚蛋白檢測（參見圖2）。

圖2 利用contr AA 800型AAS原子吸收光譜儀直接對金槍魚樣本進行檢測獲得高分辨率檢測圖像，汞的吸收值為370 μg/kg

圖3 PQ MS Elite分析儀檢測到的大米樣本含砷量（黑色）和單位砷含量（紅色）250 μg/kg的對比圖像

除飲用水之外，影響30億人生活的大米同樣是重要的砷來源；世界衛(wèi)生組織WHO公布的指導性文件中規(guī)定：飲用水中砷的最高允許含量為10 ng/mL。雖然，在糧食、食品中沒有該種限制，但是，建議每周最高攝入量為15微克/公斤體重。

砷的毒性不僅取決于它的總濃度，而且還取決于其具體的化學形式：可溶性三價無機砷化合物（AsIII）和毒性最強的五價砷（AsV）。攝入后，血液中的無機砷還原為三價砷并被組織細胞吸收。通過飲食攝入等其他形式，砷同樣能夠轉化為單甲基砷酸MMA和二甲基砷DMA。無機砷也能夠通過單甲基砷酸MMA和二甲基砷DMA細胞內(nèi)氧化而被甲基化，所形成的代謝物主要通過尿液排出體外。

將高效液相色譜與ICP-MS相結合是食品和飲料中砷類物質重要檢測手段；HPLC高效液相色譜技術能夠在不到10分鐘時間內(nèi)快速檢測出所有主要砷類成分，而Analytik Jena研發(fā)生產(chǎn)的Plasma Quant MS電感耦合等離子體質譜儀在ICP-MS檢測分析過程中能夠完成每千克大米＜0.4 μg含砷量的微量檢測。

LP本刊提示

分析方法

土壤研究：AAS，ICP-OES

或TOC分析儀；

肥料：元素分析儀；

食品中的重金屬：AAS或HPLC-ICP-MS；

病原體和動物物種鑒定：

DNA提取與特定實時PCR檢測；

致病因與動物物種鑒別

通過食物傳播疾病種類繁多，日益嚴重影響公共健康。其中，食用受微生物感染的食品便是重要的致病因。另外，在食品生產(chǎn)者到消費者食用的整個過程中，任何一個階段中都可能發(fā)生食品微生物感染。最常見的食源性疾病是對消化道進行刺激和感染。這些癥狀通常包括：嘔吐、腹瀉、腹痛、發(fā)燒和發(fā)冷，但是，食用受污染食物同樣會導致其它病癥，包括：多器官功能衰竭甚至癌癥。利用智能提取技術提取DNA能夠更快找出食源性病原體，包括：李斯特菌，沙門氏菌和大腸桿菌以及彎曲桿菌。此時，InnuDETECT病原體分析能夠對食源性病原體檢測進行可靠的常規(guī)檢驗。

確定食品中未申報成分對于履行食品國際監(jiān)管來講同樣至關重要。無論出于一般健康原因還是宗教原因，食品工業(yè)的真實性還是不公平競爭原因，食品假冒偽劣現(xiàn)象日益嚴重，越來越令人擔憂，包含：在DNA遺傳信息中用于鑒定加工食品中的動物物種。

Innupure C16 touch全 自動核酸提取儀能夠自動制備和提取DNA；利用性能強大的Themocycler Qtower3高速熒光定量儀能夠實時完成洗脫液聚合酶鏈式反應（PCR），使用Innudetect Species ID物種測定法能夠完成山羊、綿羊、牛肉、豬肉、馬、驢和火雞的DNA檢測分析。 ■