食品安全檢測中化學檢測技術的應用分析

◎殷冀煜

（青島市產品質量檢驗研究院，山東 青島 266000）

如今，食品安全正受到食品供應鏈全球層面的挑戰，需要減少食物浪費，有效利用自然資源。食品安全涉及保障食品供應鏈不受有害微生物和化學制劑的引入、生長或生存的影響。但在當前更廣闊的國際范圍內，關于全球重要貿易商品之一的食品，各國在組織程度、基礎設施、管理規定方面存在很大差異，食品問題（食品質量、食品保存、食品安全）不再是一國問題，而是需要在全球范圍內解決的問題。為了提供更多的食物和營養資源，各國越來越重視可持續的食物生產[1]。這最大限度地提高了公共健康收益和環境效益，但確保食品供應鏈的食品安全是一個持續的挑戰，需要各行各業保持關注。

1 食品安全相關介紹

食品安全（或食品衛生）是預防食源性疾病,處理、準備和儲存食物的方式。發生兩起或更多因攝入某種常見食物而導致的類似疾病，被稱為食源性疾病。通常食品安全落實的措施是考慮食品工業或加工端到市場銷售之間這一食品流通渠道的安全問題，以及市場和消費者之間的安全[2]。

2 食品安全問題的主要表現情況分析

2.1 食品添加劑使用不規范

添加劑為食物帶來了優質的口感和更長的儲存期，但不當地使用也會造成不良影響。例如，在咖喱粉中使用蘇丹染料，在叉燒中使用橙色Ⅱ、羅丹明B，在蝦中使用硼酸，在魚丸中使用水楊酸等。只注重化學品的功能并不能證明其在食品中的使用是合理的，一種化學品在被批準作為食品添加劑使用之前，必須經過國際食品安全機構全面的安全評估。在脫離行業標準、安全管理規定的情況下，食品添加劑隨意使用或濫用，將對消費者的食品安全造成巨大危害。

2.2 過多的農藥殘留

許多國家的監管機構均對食品生產管理過程中農藥殘留物的最大允許水平作出明確規定，同時對最近使用農藥處理過的作物產品的收獲時間也作出了明確規定，保證農藥殘留物濃度在收獲前隨著時間的推移降低到安全水平。普通人接觸這些殘留物最常見的方式是食用經過處理的食物，或與農場、草坪等經過處理的地區密切接觸。然而，僅通過監管部門出臺相關政策對食品農藥殘留物濃度進行限制是遠遠不夠的，許多化學殘留物，特別是氯化殺蟲劑的衍生物，表現出生物累積性，可以在作物、動物體內或種植環境中積累到有害的水平，然后進入消費者口中。

2.3 獸藥的殘留

消費者的蛋白質攝入，主要依靠食用奶、肉和蛋等動物性食品以滿足營養需求，然而在全球范圍內，以動物為基礎的產品質量在消費者健康方面引起了極大的關注。抗生素等獸藥一般用于提高產量、改善飼料轉化率以及治療食品生產動物的疾病。然而，對用于食品生產的農場動物用藥的好處與風險，也與被處理動物的可食用部分的藥物殘留有關。抗菌藥、生長促進劑、鎮靜劑、抗球蟲藥、非甾體抗炎藥和抗蠕蟲藥是可能污染食品的主要獸藥[3]，導致食品生產農場中動物體內的藥物殘留積累的主要原因包括停藥期觀察不當、未保持治療記錄、用藥過量或使用禁用藥物等。獸藥殘留物會在動物的可食用部分逐漸累積，之后消費者會通過動物制品食物的方式接觸到這些殘留物，導致危害人體健康。

3 化學檢測技術在食品安全檢測中的應用

3.1 生物檢測技術的應用

目前，生物檢測技術之一的生物傳感器在食品和農業領域有廣泛的應用。檢測設備包含一個傳感器及一類生物元素（酶、抗體等）。生物元素與被測試的分析食品中的農藥、添加劑甚至是病原體相互作用發生生化反應，反應能通過換能器轉化為電信號，從而得到目標物質的檢測結果。生物傳感器在食品安全領域的應用涉及面極廣：涂有抗體的光學傳感器器件通常被用來檢測病原體和食品毒素；以小分子化學物質進行配體結合測定的傳感器根據化學物質種類可檢測不同殘留藥物，如通過水溶性維生素檢測農藥殘留，通過磺胺類藥物檢測β-受體激動劑等。

3.2 色譜監測技術應用

由于研究實驗室的分析儀器技術的發展，促使食品的質量和安全性有所提升。色譜法是分離食品和其他基質中單個化合物最常用的分析技術，被廣泛地應用于食品中生物活性化合物和香氣相關化合物的表征，以及食品污染物如農藥、獸藥、抗生素等的測定。不同的色譜技術，特別是與液相色譜、氣相色譜和超臨界流體色譜有關的技術，是食品公司和食品研究中心非常普遍的技術。色譜儀器的進步使專業技術人員能夠測定不同食品中的化合物的痕量級濃度[4]。

3.3 光譜檢測技術應用

食品檢測技術在確保供應鏈中的食品安全方面發揮著重要作用。傳統的生物、化學和物理污染物的食品檢測方法是勞動密集型的、昂貴的、耗時的，并且經常改變食品樣品。這些局限性促使食品行業需要開發更為實用的食品檢測工具，以檢測所有三類污染物。拉曼光譜以非破壞性的、易于操作的、敏感的和快速的方式，研究表明，拉曼光譜方法可以識別食品中的微生物、毒素、環境污染物、添加劑等，這使其可以用于檢測供應鏈中的食品危害。拉曼光譜可作為可靠的、快速的、特異的和敏感的化學檢測技術，在食品安全檢測領域中推廣與應用。總之，拉曼光譜方法是確定食品系統中生物、化學和物理危害的技術。

4 食品安全檢測中的關鍵問題和應用前景

4.1 關鍵問題

4.1.1 食品安全檢測技術水平較低

與國外相比，我國食品檢測技術相對滯后，在某些物質的檢測中經常出現錯誤。食品檢測技術水平較低的原因主要有：一方面，雖然國家對食品安全非常重視，但對食品檢驗技術的研究和開發不足，因此許多食品檢驗技術并不適應食品市場的發展需要。另一方面，在食品檢測技術的研發過程中，很多研究機構盲目引進國外先進的檢測技術，沒有開發出符合我國食品安全檢測需求的相關檢測方法，導致出現很多不適用的檢測技術[5]。

4.1.2 化學檢測缺乏嚴謹性

食品檢測的重點在于結果的準確性與檢測工作的嚴謹性。許多檢查員和審核員在檢測食品化學成分時缺乏安全責任感與嚴謹性，在進行實驗時對數據的準確性重視度不夠，不能客觀地分析和評價食品成分。有的檢驗員為了節省時間，甚至直接在檢驗報告中填寫以往的檢測結果，降低了報告的參考價值。因此，提高檢測人員的工作態度、工作責任感，培養檢測人員對檢測結果的重視程度與嚴謹態度，是控制化學檢測結果正確性的必要途徑，也是解決化學檢測技術在食品安全檢測中發展受阻的直接辦法。

4.1.3 食品安全檢測缺乏統一規范

食品檢測缺乏統一的標準和規范，特別是在檢測不同類型的食品時，無法對其進行定性分析，導致缺乏質量保障。食品添加劑在我國食品市場廣泛存在，其優點是可以延長食品的保質期，因此，許多企業對食品添加劑的利用率較高。長期使用大量、多樣的食品添加劑可以增加食品的保質期，提高食品生產者的經濟效益，但如果使用不符合國家食品標準的物質或劑量，就會造成嚴重的食品安全問題。例如，許多制造商在食品生產過程中添加鋁，以獲得大量利潤。雖然鋁的毒性相對較低，但如果長期大量食用，會對人的大腦和神經系統造成嚴重損害，并會引起貧血和骨質疏松癥。造成這一問題的主要原因是我國食品安全檢測體系不夠健全，監督普遍缺乏統一標準，阻礙了食品檢測技術應用的有效性[6]。

4.2 應用前景

4.2.1 便攜式化學檢測技術

檢測食品中的化學危害需要大量的實驗和程序，包括樣品預處理、分析物提取、凈化和測量。這些程序大多涉及液體的處理，如緩沖器、溶液和液體樣品等。傳統模式下，化學危害檢測實驗是在現代分析實驗室先進設備的幫助下，使用燒杯和試管進行的，而且這些檢測過程十分耗費時間和人力。因此，分析設備便攜化、微型化或納米化吸引了越來越多學者的研究興趣。將實驗室流程簡化、實驗設備微縮，可有效縮減化學檢測流程，提高檢測效率，降低檢測的專業性與難度，具有完善食品化學檢測過程的巨大潛力。便攜化檢測設備如手持光譜檢測設備、微流控芯片等，將成為未來食品安全檢測中的應用趨勢。

4.2.2 高通量化學檢測技術

近年來，快速發展的微流控芯片技術在生物檢測方面表現出突出優勢，如樣品消耗少、檢測速度快、操作簡單、多功能集成等。其中，微流控技術最大的特點是芯片可設計成多通道結構，待檢測的樣品可以通過微流控網絡同時分流到多個反應單元，同時進行多項化學檢測，與傳統的逐項檢測相比，具有高通量的特點。

4.2.3 簡易化的化學檢測技術

目前，食品安全行業缺乏專業性人才，使得新技術的引進與發展受到嚴重制約。未來的化學檢測技術設備應該更加方便食品安全檢測人員使用，甚至設備的操作不需要依靠受過專門訓練的技術人員。目前最有前景的概念是紙基微流控技術。芯片材質是紙張，當流體流經反應單元時，化學反應產生的結果將在紙張上展示不同顏色或標記。這一技術極大降低了專業設備的操作難度。

5 結語

盡管國家已經出臺了相關的食品安全管控措施，但微生物和化學危害很難從食品供應鏈中排除。隨著食品安全監測技術越來越先進、監測手段越來越成熟，一直存在于食品供應鏈中的危害逐漸浮出水面。目前，我國食品安全檢測存在技術落后、不嚴謹、標準不夠健全等主要問題，為了發展食品安全檢測技術，維護國民生命安全，促進國家食品市場穩定發展，需牢牢把握新技術與新趨勢，緊跟國際趨勢，發展便攜化、簡易化的高通量化學檢測技術與設備，提高化學檢測準確性、高效性。同時，要不斷提高食品檢測技術水平和檢測效率，為食品安全工作奠定良好的基礎，維護我國國民的生命健康和食品市場的安全穩定。