文/Ute Hofmann & Jan Scholz

食品監(jiān)控檢測分析技術(shù)，確保食品安全可靠 // 為確保食品安全可靠,需要對(duì)整個(gè)食品生產(chǎn)供應(yīng)鏈進(jìn)行監(jiān)控。檢驗(yàn)分析技術(shù)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(yàn)分析任務(wù)。

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

目前，食品質(zhì)量控制策略不僅局限于對(duì)食品的檢驗(yàn)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(yàn)控制以及對(duì)食品包裝材料的檢驗(yàn)，這些環(huán)節(jié)都是從土壤質(zhì)量評(píng)估開始。在食品整個(gè)生產(chǎn)過程中，應(yīng)保證原產(chǎn)地和質(zhì)量具有完整、符合國際、國家標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室和私人實(shí)驗(yàn)室中，分子生物學(xué)的檢測分析同樣變得越來越重要。因?yàn)?，除了要檢驗(yàn)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(lǐng)域中選擇出幾項(xiàng)應(yīng)用實(shí)例說明Analytik Jena公司檢測分析儀的應(yīng)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(duì)于土壤、化肥和飼料的監(jiān)控

土壤中樣本、化肥、飼料的化學(xué)成分檢驗(yàn)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(zhǔn)確測定為營養(yǎng)物質(zhì)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(duì)性的進(jìn)行施肥，確保農(nóng)作物的最佳生長方式；另一方面，能夠?qū)ν寥擂r(nóng)業(yè)可用性進(jìn)行評(píng)估，例如，對(duì)土壤中的有毒有害元素砷、鉛和汞含量極限值做出評(píng)估。土壤和化肥中的有機(jī)碳含量同樣是一項(xiàng)重要的檢測參數(shù)，生物降解產(chǎn)生的有機(jī)酸很容易與重金屬進(jìn)行絡(luò)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(jī)碳含量檢測同樣對(duì)評(píng)判特種土壤耕地意義重大。除需要檢測有機(jī)結(jié)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(yàn)分析過程中占據(jù)十分重要的地位。

對(duì)于樣本量適中、需要檢測元素種類數(shù)量較少的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室檢測方法，需要將火焰—石墨爐一體化技術(shù)相結(jié)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(jié)合，借助于現(xiàn)代化塞曼修正和連續(xù)光源技術(shù)，提供性能強(qiáng)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(diǎn)是具有寬泛的線性工作范圍，允許同時(shí)對(duì)微量雜質(zhì)進(jìn)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(fù)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(shù)的新穎之處在于它能夠運(yùn)用Quant PQ 9000 Elite電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀：其獨(dú)特的光譜分辨率能夠明顯降低外界對(duì)光譜的干擾，從而提高驗(yàn)出能力（參見圖1）。在對(duì)土壤和化肥的總無機(jī)碳TIC、總有機(jī)碳TOC以及總碳TC的檢驗(yàn)過程中，能夠使用Multi-EA 4000型元素分析儀（參見表 1）。

對(duì)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(jié)果

當(dāng)利用TOC/TN分析儀對(duì)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(jìn)行可萃取有機(jī)碳EOC、可萃取氮EN的檢測分析時(shí)，譬如，利用Multi N/C 2100S或Multi N/C 3100總有機(jī)碳分析儀進(jìn)行檢驗(yàn)法分析時(shí)，能夠獲得相關(guān)耕地特性的質(zhì)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(yán)重。最關(guān)鍵的例子是水生動(dòng)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(yīng)用能夠有效在ppt級(jí)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(shí)，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(duì)金槍魚樣本進(jìn)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(duì)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(dǎo)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(xué)形式：可溶性三價(jià)無機(jī)砷化合物（AsIII）和毒性最強(qiáng)的五價(jià)砷（AsV）。攝入后，血液中的無機(jī)砷還原為三價(jià)砷并被組織細(xì)胞吸收。通過飲食攝入等其他形式，砷同樣能夠轉(zhuǎn)化為單甲基砷酸MMA和二甲基砷DMA。無機(jī)砷也能夠通過單甲基砷酸MMA和二甲基砷DMA細(xì)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(jié)合是食品和飲料中砷類物質(zhì)重要檢測手段；HPLC高效液相色譜技術(shù)能夠在不到10分鐘時(shí)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(zhì)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(dòng)物物種鑒定：

DNA提取與特定實(shí)時(shí)PCR檢測；

致病因與動(dòng)物物種鑒別

通過食物傳播疾病種類繁多，日益嚴(yán)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(fèi)者食用的整個(gè)過程中，任何一個(gè)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(duì)消化道進(jìn)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(huì)導(dǎo)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(shù)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(shí)，InnuDETECT病原體分析能夠?qū)κ吃葱圆≡w檢測進(jìn)行可靠的常規(guī)檢驗(yàn)。

確定食品中未申報(bào)成分對(duì)于履行食品國際監(jiān)管來講同樣至關(guān)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(shí)性還是不公平競爭原因，食品假冒偽劣現(xiàn)象日益嚴(yán)重，越來越令人擔(dān)憂，包含：在DNA遺傳信息中用于鑒定加工食品中的動(dòng)物物種。

Innupure C16 touch全 自動(dòng)核酸提取儀能夠自動(dòng)制備和提取DNA；利用性能強(qiáng)大的Themocycler Qtower3高速熒光定量儀能夠?qū)崟r(shí)完成洗脫液聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（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。 ■