劉暢

近年來，食品安全問題頻繁發(fā)生，給人們的生命安全帶來了巨大威脅。在此背景下，基于化學(xué)檢測技術(shù)的食品檢測備受關(guān)注，人們希望通過日臻成熟的化學(xué)檢測技術(shù)對食品進(jìn)行全面、嚴(yán)格的檢測，從而保障食品質(zhì)量安全。鑒于此，本文對當(dāng)前食品安全檢測領(lǐng)域比較常用的幾種化學(xué)檢測技術(shù)及其具體應(yīng)用展開介紹和分析，以加深人們對新型化學(xué)檢測技術(shù)的認(rèn)識(shí)與了解。

一、光譜檢測技術(shù)及其

在食品安全檢測中的應(yīng)用

近年來，隨著光譜分析技術(shù)的發(fā)展，包含等離子發(fā)射光譜技術(shù)（ICP-AES）、拉曼光譜、近紅外光譜等技術(shù)在內(nèi)的許多光譜分析手段憑借多參數(shù)分析、高靈敏度、非破壞性、寬波長范圍等優(yōu)點(diǎn)在食品檢測領(lǐng)域大顯身手。光譜檢測技術(shù)基于物質(zhì)與光的相互作用，能夠通過測量食品樣品在不同波長（頻率）光下的吸收、發(fā)射或散射光的強(qiáng)度來獲取食物成分信息，以此來判斷食物是否安全。

1.表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）技術(shù)及其應(yīng)用。作為一種用于研究物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和振動(dòng)信息的光譜技術(shù)，拉曼光譜是基于激光光束與物質(zhì)的相互作用而產(chǎn)生的，部分光子以不同能量的方式散射出去，并產(chǎn)生頻移。這個(gè)頻移被稱為拉曼散射頻移，其與物質(zhì)的化學(xué)成分和分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。拉曼光譜是一種鑒定成分和化學(xué)組成的有效方法，目前已衍生出表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)、顯微鏡拉曼光譜、傅里葉變換拉曼光譜技術(shù)等多種技術(shù)方法，可以驗(yàn)證食品來源的真實(shí)性和食物中是否含有污染物，并且可以調(diào)整光源的波長以實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用。

在實(shí)踐中，有研究者將785nm激光與表面增強(qiáng)拉曼光譜相結(jié)合用于檢測甲醛等食品污染物；使用532nm激發(fā)光源對冷凍牛肉的保鮮膜進(jìn)行拉曼分析，以確保其具有特定的乙烯醇共聚物抗氧化屏障等。此外，還有研究人員應(yīng)用表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)檢測奶粉中是否含有三聚氰胺成分，其具體步驟為：取多個(gè)奶粉樣品，并按照標(biāo)準(zhǔn)操作程序進(jìn)行溶解或稀釋等預(yù)處理；合理設(shè)置拉曼光譜儀的參數(shù)（如激光波長、功率和積分時(shí)間等），確保能夠獲得清晰的拉曼光譜；將樣品置于拉曼光譜儀中進(jìn)行測量，將每個(gè)樣品的拉曼光譜圖記錄下來；分析拉曼光譜圖，尋找可能與三聚氰胺有關(guān)的特征峰，三聚氰胺通常在約2150cm-1處有顯著的特征峰；將檢測到的光譜與已知三聚氰胺拉曼光譜進(jìn)行比對，確認(rèn)是否含有三聚氰胺。

表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)具有高靈敏度、非破壞性、多組分分析、檢測速度快等優(yōu)點(diǎn)，可以檢測食品中的農(nóng)藥殘留、毒素以及其他有害物質(zhì)。不過需要注意的是，該技術(shù)對樣品制備、實(shí)驗(yàn)條件和數(shù)據(jù)分析都有一定的要求，因此需要根據(jù)檢測需求的不同進(jìn)行優(yōu)化和適配。

2.紅外光譜（IR）技術(shù)及其應(yīng)用。紅外光譜（IR）基于樣品與紅外輻射相互作用的特性，可以對樣品的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行檢測分析。當(dāng)紅外輻射通過食品樣品時(shí)，樣品中的化學(xué)成分會(huì)吸收特定波長的紅外光，并產(chǎn)生特征性的吸收峰。通過測量樣品吸收紅外光的能量和頻率，就可以確定樣品中的化學(xué)成分及每一個(gè)組分的含量。

在食品安全檢測中，紅外光譜技術(shù)可用于分析食品中的蛋白質(zhì)、脂肪、糖類等各種成分。比如，檢測肉制品中的脂肪含量時(shí)，具體步驟如下：第一，做好前期準(zhǔn)備工作。即從肉類樣品中取代表性樣品，并完成切碎、均勻混合等預(yù)處理，以確保樣品的均一性；調(diào)整紅外光譜儀的參數(shù)，確定所需的掃描范圍和分辨率。第二，樣品檢測。將樣品放置在紅外光譜儀的測量區(qū)域內(nèi)進(jìn)行紅外光譜掃描，記錄下樣品與紅外光的相互作用，通過收集紅外光的吸收或散射信息獲得紅外光譜圖。第三，對獲得的紅外光譜圖進(jìn)行處理和解釋，比如使用紅外光譜分析軟件對光譜進(jìn)行峰識(shí)別、去噪和基線校正等處理。第四，將已知脂肪含量的肉類樣品作為訓(xùn)練集，根據(jù)與其對應(yīng)的紅外光譜數(shù)據(jù)建立校準(zhǔn)模型，并進(jìn)行主成分分析（PCA）等分析。第五，使用校準(zhǔn)模型預(yù)測未知脂肪含量的肉類樣品。通過將未知樣品的紅外光譜輸入校準(zhǔn)模型中，可以得到樣品的脂肪含量預(yù)測結(jié)果。

紅外光譜不僅能夠用于檢測食物成分，也可用于評(píng)估食品的質(zhì)量特征，如新鮮度、成熟度、保存狀態(tài)等，這是因?yàn)椴煌称肪哂歇?dú)特的紅外光譜指紋，通過比對樣品的紅外光譜與已知的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，便可以判斷食品的質(zhì)量情況。現(xiàn)階段，紅外光譜憑借非破壞性、快速、高靈敏度等一系列優(yōu)勢已廣泛應(yīng)用于食品安全檢測中，為食品檢測提供了一種可靠的分析方法。

二、色譜檢測技術(shù)及其

在食品安全檢測中的應(yīng)用

色譜檢測技術(shù)是一種用于分離、檢測和分析復(fù)雜混合物中各種成分的方法，基于物質(zhì)在固定相（柱填充物）和流動(dòng)相（溶劑或氣體）之間的相互作用差異，將樣品中的化合物分離開，并利用檢測器進(jìn)行定性和定量分析。色譜檢測具有高分辨率、高靈敏度和高選擇性等特點(diǎn)，能夠有效地分析和檢測樣品中的各類有害物質(zhì)，廣泛應(yīng)用于食品安全檢測、環(huán)境監(jiān)測、藥物研發(fā)和分析化學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。

1.氣相色譜（GC）技術(shù)及其應(yīng)用。氣相色譜使用氣體作為流動(dòng)相，樣品中的化合物在高溫下被蒸發(fā)為氣態(tài)，然后通過柱中涂有固定相的管道進(jìn)行分離。目前，作為食品安全檢測中一種重要的分析工具，氣相色譜技術(shù)多被用于檢測和分析食品中的農(nóng)藥殘留、揮發(fā)性有機(jī)化合物、食品添加劑和風(fēng)味物質(zhì)等，也可以用于確定食品中毒的原因。

近年來，隨著瓜果蔬菜農(nóng)藥殘留問題的日益加劇，廣大民眾愈發(fā)關(guān)注食品安全問題，已有很多學(xué)者開始研究氣相色譜-質(zhì)譜法在食品農(nóng)殘檢測中的應(yīng)用。其中，黃惠玲等選擇將GC-Mslsm與大體積進(jìn)樣技術(shù)相結(jié)合，測定蔬菜、水果中的有機(jī)磷、氨基甲酸酯、有機(jī)氯類、菊酯類等17種農(nóng)藥殘留，其具體操作流程如下。

第一步：處理樣品。收集蔬菜或水果樣品，并對樣品進(jìn)行研磨、均勻混合和提取等預(yù)處理。第二步：提取處理。使用適當(dāng)?shù)娜軇瑥墓滔辔⑤腿。⊿PME）、超聲波提取、液液萃取等中選取合適的方法將農(nóng)藥從樣品中提取出來。第三步：濃縮處理。通過旋轉(zhuǎn)濃縮、氣流吹掃等方法去除掉提取液中的溶劑，將農(nóng)藥殘留物濃縮成較小的體積。第四步：氣相色譜-質(zhì)譜分析。將濃縮后的樣品注入氣相色譜儀中，在氣相色譜柱中，化合物會(huì)因?yàn)椴煌膿]發(fā)性和親水性而分離開，然后再通過質(zhì)譜檢測器對化合物進(jìn)行檢測和識(shí)別。第五步：數(shù)據(jù)分析。使用專門的軟件對GC-MS數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和解釋，即將檢測數(shù)據(jù)與已知標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行比對，以此確定樣品中農(nóng)藥殘留物的類型和濃度。結(jié)果表明：大多數(shù)農(nóng)藥的線性范圍為0.05mg/kg-10mg/kg，相關(guān)系數(shù)為0.9943-0.9996，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.5%-10.3%，回收率范圍為77%-107%。

2.高效液相色譜（HPLC）技術(shù)及其應(yīng)用。作為液相色譜的一種改進(jìn)形式，高效液相色譜技術(shù)利用高壓使溶劑迅速通過柱中的固定相，可以實(shí)現(xiàn)更快、更高效的分離，所以能夠提供分辨率更高的檢測結(jié)果。如今，高效液相色譜技術(shù)憑借著高分辨率和高靈敏度等優(yōu)勢已經(jīng)在食品安全檢測中得到了廣泛應(yīng)用。

在實(shí)踐中，有研究人員借助高效液相色譜法，運(yùn)用波長為220nm的紫外線有效檢測乳酸鏈球菌素的含量，說明高效液相色譜技術(shù)能夠簡便且高效地檢測食品中的防腐劑。此外，有研究者通過高效液相色譜法測定肉制品中的生物胺。由于生物胺既不具有可見光吸收峰，也不具有紫外光吸收峰，所以不能輕易地被普通的UV-Vis檢測器檢測到。對此，在測試之前通常需要預(yù)衍生化步驟。例如，將樣品經(jīng)丹磺酰氯衍生化后，測定產(chǎn)品中的8種生物胺（色胺、2-苯乙胺、腐胺等）。還有研究者建立了一種新的超高效超臨界流體色譜法檢測生物胺的方法。用丹磺酰氯對樣品進(jìn)行衍生，采用超高效超臨界流體色譜系統(tǒng)對樣品進(jìn)行分離，通過計(jì)算模擬，成功地實(shí)現(xiàn)了10種生物胺的完全分離。該方法的線性范圍為10ng/mL-2500ng/mL，檢出限為1.2ng/mL-10.0ng/mL，定量限為5.0ng/mL-25.0ng/mL。此方法解決了傳統(tǒng)液相色譜法難以分離多種結(jié)構(gòu)相似的生物胺的難題，為肉類（制品）中多種結(jié)構(gòu)相似的生物胺的簡單、特異的檢測開辟了新途徑，為人們評(píng)估食品的品質(zhì)、新鮮度和營養(yǎng)價(jià)值提供了重要的技術(shù)手段。

三、生物-化學(xué)檢測技術(shù)

及其在食品安全檢測中的應(yīng)用

生物-化學(xué)檢測技術(shù)可以根據(jù)生物傳感器、酶反應(yīng)、免疫分析等原理，對食品樣品中的目標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行快速、靈敏和特異的檢測，具有檢測效率快、檢測精準(zhǔn)度高等優(yōu)勢。目前，食品安全檢測中常用的生物-化學(xué)檢測技術(shù)主要有酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）、基因檢測、酶反應(yīng)等。

在實(shí)踐中，可使用生物-化學(xué)檢測技術(shù)檢驗(yàn)食品中是否有病原微生物，可通過提取樣品中的DNA或RNA，利用PCR技術(shù)、熒光定量PCR等技術(shù)快速、準(zhǔn)確地檢測出病原菌的存在或細(xì)菌數(shù)量的多少，大大提高了檢測效率。另外，也有研究人員將生物-化學(xué)檢測技術(shù)應(yīng)用于食品安全檢測方面，比如基于16S rRNA的檢測技術(shù)。如今，隨著測序技術(shù)的發(fā)展，DNA大規(guī)模測序得以進(jìn)行，各種常見細(xì)菌的16S rRNA基因幾乎全部測序完成，它們相對穩(wěn)定且具有較高的拷貝數(shù)（每個(gè)細(xì)胞幾千個(gè)拷貝），其序列中含有可變區(qū)和高度保守區(qū)，因此可設(shè)計(jì)群、屬、種特異性的探針。如今，有研究者將基于16S rRNA的檢測技術(shù)用于分析食品樣品中的16S rRNA序列，可以識(shí)別出其中存在的細(xì)菌種類，比如沙門氏菌、大腸桿菌等致病性細(xì)菌，有助于人們及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的食品污染問題。也有研究者利用基于16S rRNA的檢測技術(shù)比較食品樣品中的細(xì)菌群落與潛在的污染源（如食品加工設(shè)備、生產(chǎn)環(huán)境等）中的細(xì)菌群落，以此確定食品污染的來源，從而為采取相應(yīng)的控制措施提供依據(jù)。如今，很多專家學(xué)者提出，生物-化學(xué)檢測技術(shù)能夠快速、準(zhǔn)確地檢測食品中的有害物質(zhì)，并且能夠提供食品安全評(píng)估及檢測報(bào)告，有助于保護(hù)消費(fèi)者的健康與權(quán)益。

綜上所述，在食品安全檢測領(lǐng)域，化學(xué)技術(shù)起到了重要的支撐作用。相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和各類化學(xué)儀器器材的持續(xù)改進(jìn)，未來化學(xué)檢測技術(shù)手段將會(huì)變得更加先進(jìn)，逐步朝著更加快速、精確、多元化并與其他技術(shù)相結(jié)合的方向發(fā)展，使檢測結(jié)果更加精準(zhǔn)、客觀，真正為食品安全把好質(zhì)量關(guān)，為民眾生命健康保駕護(hù)航。

作者簡介：劉暢（1995-），女，漢族，吉林遼源人，研究實(shí)習(xí)員，碩士研究生，研究方向?yàn)楣δ苄允称贰?/p>