◎ 陳 巍
(武漢市新洲區(qū)公共檢驗(yàn)檢測(cè)中心,湖北 武漢 430400)
食品檢驗(yàn)工作屬于保障人民群眾身體健康和社會(huì)整體穩(wěn)定發(fā)展的重要工作,若采用傳統(tǒng)的食品檢驗(yàn)方法,操作過(guò)程中需要借助化學(xué)分析的模式,針對(duì)食品中含有的微生物、添加劑、污染物以及農(nóng)藥殘留等各方面成分進(jìn)行檢測(cè),雖然應(yīng)用效果良好,但是存在污染環(huán)境的問(wèn)題。將綠色分析測(cè)試技術(shù)運(yùn)用于食品檢驗(yàn)工作中,不僅環(huán)保有效,且整體上可以呈現(xiàn)快速、精準(zhǔn)、完善、科學(xué)的特點(diǎn),大幅度優(yōu)于傳統(tǒng)的食品檢驗(yàn)?zāi)J?。由此,為了提升食品檢驗(yàn)工作的質(zhì)量和效率,針對(duì)綠色分析測(cè)試技術(shù)在食品檢驗(yàn)中的運(yùn)用策略進(jìn)行分析,具有十分重要的意義。
綠色分析測(cè)試技術(shù)屬于綠色化學(xué)中的一個(gè)分支,可將其歸納于分析化學(xué)的門(mén)類(lèi)中,其基本原理為,將綠色化學(xué)理念應(yīng)用于食品分析和技術(shù)設(shè)計(jì)當(dāng)中,遵循環(huán)境友好的思想,在進(jìn)行測(cè)試分析的過(guò)程中,盡量避免使用有害試劑,以減少對(duì)自然環(huán)境的污染及破壞。相對(duì)于傳統(tǒng)形式的分析技術(shù)來(lái)說(shuō),綠色分析測(cè)試技術(shù)不僅重視分析的效率和最終結(jié)果的準(zhǔn)確性,也十分重視檢測(cè)過(guò)程對(duì)于環(huán)境的影響。因此,需要采用切實(shí)有效的方式,減少分析測(cè)試過(guò)程中產(chǎn)生或使用的有害物質(zhì),以避免食品檢驗(yàn)工作導(dǎo)致環(huán)境受到不良的影響[1]。在應(yīng)用綠色分析測(cè)試技術(shù)的過(guò)程中,可以使用專(zhuān)門(mén)的傳感器對(duì)不同環(huán)節(jié)有害物質(zhì)的具體形成過(guò)程進(jìn)行分析,有利于工作人員了解各種有害物質(zhì)的產(chǎn)生過(guò)程和相關(guān)機(jī)理,從而更加具有針對(duì)性地應(yīng)用限制措施。除了化學(xué)方法之外,綠色分析測(cè)試技術(shù)中也包含物理測(cè)試技術(shù),不使用試劑或是使用無(wú)毒無(wú)害的試劑,借助先進(jìn)的儀器設(shè)備開(kāi)展測(cè)試工作,可以有效避免有害物質(zhì)產(chǎn)生,也就可以由源頭處避免發(fā)生污染[2]。
2.1.1 鑒別食品真?zhèn)?/p>
當(dāng)前,最嚴(yán)重的食品問(wèn)題之一是造假或摻假,傳統(tǒng)形式的分析檢測(cè)方法已經(jīng)難以滿(mǎn)足現(xiàn)代的真?zhèn)舞b別需求,而采用近紅外光技術(shù)針對(duì)不同形式的肉食進(jìn)行鑒別,可以提升檢測(cè)工作的質(zhì)量和效率[3]。采集生豬肉、熟豬肉作為樣品,使用波長(zhǎng)為400~2 500 nm的光譜進(jìn)行檢測(cè),并記錄數(shù)據(jù),之后在樣品中加入小麥粉、奶粉等其他物質(zhì),并再次進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果顯示,生豬肉和熟豬肉中,摻入小麥粉和牛奶之后,預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)差為0.92%、0.57%、3.33%、2.99%,可見(jiàn),近紅外光技術(shù)可以快速準(zhǔn)確地對(duì)食品真?zhèn)芜M(jìn)行檢測(cè)。
2.1.2 檢測(cè)有害物質(zhì)
多種類(lèi)型的食品中,均存在農(nóng)藥殘留、化學(xué)試劑以及致病菌等物質(zhì),能夠?qū)θ藗兊纳眢w健康造成嚴(yán)重影響,甚至危及生命。為了提升食品中有害物質(zhì)的檢測(cè)效果及效率,需要采用近紅外光技術(shù)開(kāi)展檢測(cè)工作,選擇白酒作為檢測(cè)對(duì)象,針對(duì)其中的乙酸和己酸的濃度開(kāi)展檢測(cè)工作。首先,應(yīng)用6 101.7~5 446 cm-1、11 998.9~7 501.7 cm譜區(qū)的紅外光譜進(jìn)行檢測(cè),之后使用最小二乘法、交叉驗(yàn)證法對(duì)分析模型進(jìn)行構(gòu)建,檢測(cè)結(jié)果顯示,在白酒樣品之中,乙酸、己酸的濃度檢測(cè)準(zhǔn)確性較高,分別達(dá)到95.63%以及99.47%,完全可以滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)定中對(duì)于白酒乙酸和己酸的濃度驗(yàn)證要求。
2.1.3 復(fù)雜成分定量分析
食品中的成分較為復(fù)雜,國(guó)家對(duì)于食品安全越來(lái)越重視,也就越來(lái)越需要針對(duì)食品中的復(fù)雜成分進(jìn)行定量分析。將近紅外光技術(shù)應(yīng)用于食品復(fù)雜成分定量分析工作當(dāng)中,工作人員可以更加全面掌握食品的質(zhì)量和屬性。例如,可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)牛奶抗氧化活性,或是聯(lián)合經(jīng)典最小二乘法、多元線性回歸法等,針對(duì)精米淀粉含量進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果顯示,實(shí)際檢測(cè)結(jié)果與預(yù)測(cè)結(jié)果高度相關(guān),也就是說(shuō),近紅外光技術(shù)的食品復(fù)雜成分定量分析準(zhǔn)確性較高[4]。
2.2.1 重金屬元素的檢測(cè)
對(duì)食品中的重金屬元素含量進(jìn)行檢測(cè),一般應(yīng)用熒光分析法之中的微波消解-原子熒光分析法。密閉微波消解屬于應(yīng)用較為廣泛的樣品處理措施,需要采用密閉微波消解儀針對(duì)密閉容器中的食品樣品或是消解液混合物進(jìn)行加熱處理,促使樣品中的待測(cè)元素化合物盡快受熱發(fā)生分解,并快速產(chǎn)生單質(zhì),再由原子化器促使其轉(zhuǎn)化成為氣態(tài)基態(tài)原子,然后針對(duì)樣品進(jìn)行原子熒光分析。相對(duì)于其他食品重金屬元素檢測(cè)方法,微波消解-原子熒光分析法可以徹底溶解樣品,使待測(cè)元素化合物的揮發(fā)量減少,從而降低樣品損失,并提升消解速率,降低空白值,避免發(fā)生交叉感染。
2.2.2 揮發(fā)性元素的檢測(cè)
氧彈燃燒-原子熒光分析法同樣屬于重金屬元素檢測(cè)方法,具有成本低、操作過(guò)程簡(jiǎn)潔的優(yōu)勢(shì),通常應(yīng)用于揮發(fā)性元素的檢測(cè)工作當(dāng)中。例如,針對(duì)煤樣中的痕量或微量汞元素進(jìn)行檢驗(yàn)分析。在檢驗(yàn)過(guò)程中,需要將樣品置于氧彈之中燃燒,待其中的有機(jī)物生成碳氧化物、水之后,樣品中的硒、汞、硫等形成氣態(tài)的易揮發(fā)物質(zhì)元素,氧彈之下的吸收液可將揮發(fā)物質(zhì)完全吸收,最后針對(duì)吸收液進(jìn)行原子熒光分析,即可獲取該樣品中的揮發(fā)性元素種類(lèi)及相應(yīng)的含量,以充分滿(mǎn)足常規(guī)食品檢驗(yàn)工作的要求。
2.2.3 砷元素的檢測(cè)
在液相色譜法之中,以性質(zhì)穩(wěn)定并且持續(xù)流動(dòng)的液體為流動(dòng)相,其攜帶在其中進(jìn)行溶解的樣品經(jīng)過(guò)固定相,此時(shí)兩相相互產(chǎn)生作用。由于樣品各組分能夠受到的作用影響程度不一,加上流動(dòng)相的推動(dòng)作用,樣品的運(yùn)動(dòng)速率不完全相同,組分便可逐一離開(kāi)色譜柱,從而完成分離。對(duì)液相色譜-原子熒光分析法進(jìn)行應(yīng)用,涉及的儀器當(dāng)中,液相色譜的色譜柱與原子熒光光度儀相連接,可作為液相色譜檢測(cè)器進(jìn)行應(yīng)用,能夠針對(duì)色譜中的流動(dòng)相開(kāi)展原子熒光分析工作,以對(duì)其中的砷、鉛、汞等具有熒光特性的元素檢測(cè)原子含量,特別是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),食品無(wú)機(jī)砷含量的測(cè)定工作,必須以液相色譜原子熒光分析法為主要測(cè)定方式。另外,因?yàn)樵摲椒ň哂蓄A(yù)處理過(guò)程簡(jiǎn)潔、組分分離程度高等優(yōu)勢(shì),所以能夠針對(duì)食品中不同形態(tài)的硒含量進(jìn)行檢測(cè)。
2.3.1 氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)
氨基酸通常具有紫外可見(jiàn)光譜吸收極弱的特點(diǎn),同時(shí)其自身無(wú)熒光,需要實(shí)施衍生化處理,使其紫外或是熒光的吸收能力增強(qiáng),以提升檢測(cè)過(guò)程的便捷性。在分離電壓為12 kV的狀態(tài)下,針對(duì)氨基苯磺酸鈉緩沖液進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)方法為高效毛細(xì)管電泳-間接紫外吸收檢測(cè)方法,在檢驗(yàn)工作開(kāi)始后的第11 min時(shí),實(shí)現(xiàn)脯氨酸、鳥(niǎo)氨酸、谷氨酰胺之間的基線分離,三者的檢測(cè)線分別為8.71、6.78、7.86 mg/L。同時(shí),可使用毛細(xì)管電泳法對(duì)多肽的分離、純度鑒定、結(jié)構(gòu)分析、分子量、等電點(diǎn)等。例如,使用高效毛細(xì)管電泳無(wú)膠篩分方式,針對(duì)大豆蛋白水解物多肽進(jìn)行分離并檢測(cè),還可使用高效毛細(xì)管電泳法針對(duì)牛乳中的蛋白質(zhì)開(kāi)展定量分析工作,分析結(jié)果顯示,牛乳中的α-乳白蛋白和β-乳球蛋白的檢出限為13.2 μm/L和20 μm/L[5]。
2.3.2 糖類(lèi)
蜂蜜中糖類(lèi)的種類(lèi)以及含量能夠?qū)Ψ涿壅w質(zhì)量產(chǎn)生重要影響,需要針對(duì)蜂蜜使用高效毛細(xì)管電泳技術(shù),對(duì)其中的糖類(lèi)進(jìn)行檢測(cè)。例如,將鼠李糖作為蜂蜜的內(nèi)標(biāo)物,針對(duì)5種不同類(lèi)型蜂蜜的果糖及葡萄糖含量開(kāi)展測(cè)定工作,全部測(cè)定操作于16 min內(nèi)結(jié)束,線性范圍是0.027~0.320 mg/mL。還可使用毛細(xì)血管電泳-電化學(xué)安培檢測(cè)裝置針對(duì)蜂蜜開(kāi)展葡萄糖、蔗糖、果糖的分離檢驗(yàn)工作,其中需要使用銅電極以及氫氧化鈉,濃度線性響應(yīng)范圍由10-4~10-2mol/L,濃度的檢測(cè)下限是1×10-6mol/L,也可使用高效毛細(xì)管電泳法針對(duì)靈芝多糖中的單糖進(jìn)行檢測(cè),或是針對(duì)蜂蜜中的糖衍生物實(shí)施分離處理。
2.3.3 食品添加劑
酸味劑、甜味劑、防腐劑、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑以及色素等,均屬于常見(jiàn)的食品添加劑。當(dāng)前,我國(guó)食品工業(yè)中應(yīng)用頻率最高的2類(lèi)防腐劑分別為山梨酸和苯甲酸,特別是苯甲酸,由于其在酸性環(huán)境下能夠呈現(xiàn)抑菌范圍較大的特點(diǎn),所以當(dāng)前已經(jīng)在飲料、日常調(diào)味品以及汽酒中得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)我國(guó)食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),在一般食品中,1 kg食品的苯甲酸含量不可超過(guò)1 g,以此為基礎(chǔ),使用在線富集膠束電動(dòng)色譜法針對(duì)醬油中的苯甲酸含量進(jìn)行檢測(cè),該方法操作過(guò)程簡(jiǎn)單,針對(duì)樣品實(shí)施一定的稀釋處理之后,可以直接進(jìn)樣,不需進(jìn)行預(yù)處理,分析周期大幅度縮短,同時(shí)采用在線富集技術(shù)實(shí)施醬油中苯甲酸的富集操作,富集倍數(shù)超過(guò)150倍,分析靈敏度大幅度提升,同時(shí)在1~50 mg/L的范圍之內(nèi),苯甲酸可以構(gòu)建較好的線性關(guān)系,苯檢測(cè)線達(dá)到0.3 mg/L。
從總體上看,當(dāng)代食品安全問(wèn)題已經(jīng)受到廣泛關(guān)注,傳統(tǒng)的食品檢測(cè)工作措施普遍存在破壞性強(qiáng)、效率低、污染嚴(yán)重等問(wèn)題。綠色分析檢測(cè)技術(shù)能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)食品檢測(cè)工作措施中存在的不足,由污染源頭起解決問(wèn)題,有效避免因食品檢驗(yàn)工作引起的環(huán)境污染,還可以提升檢驗(yàn)工作的質(zhì)量、效率,有利于提升社會(huì)整體食品安全水平,因此,應(yīng)該積極推廣綠色分析檢測(cè)技術(shù)在食品檢驗(yàn)工作中的應(yīng)用。