食品安全检测中化学检测技术的应用分析

◎殷冀煜

（青岛市产品质量检验研究院，山东 青岛 266000）

如今，食品安全正受到食品供应链全球层面的挑战，需要减少食物浪费，有效利用自然资源。食品安全涉及保障食品供应链不受有害微生物和化学制剂的引入、生长或生存的影响。但在当前更广阔的国际范围内，关于全球重要贸易商品之一的食品，各国在组织程度、基础设施、管理规定方面存在很大差异，食品问题（食品质量、食品保存、食品安全）不再是一国问题，而是需要在全球范围内解决的问题。为了提供更多的食物和营养资源，各国越来越重视可持续的食物生产[1]。这最大限度地提高了公共健康收益和环境效益，但确保食品供应链的食品安全是一个持续的挑战，需要各行各业保持关注。

食品安全（或食品卫生）是预防食源性疾病,处理、准备和储存食物的方式。发生两起或更多因摄入某种常见食物而导致的类似疾病，被称为食源性疾病。通常食品安全落实的措施是考虑食品工业或加工端到市场销售之间这一食品流通渠道的安全问题，以及市场和消费者之间的安全[2]。

2.1 食品添加剂使用不规范

添加剂为食物带来了优质的口感和更长的储存期，但不当地使用也会造成不良影响。例如，在咖喱粉中使用苏丹染料，在叉烧中使用橙色Ⅱ、罗丹明B，在虾中使用硼酸，在鱼丸中使用水杨酸等。只注重化学品的功能并不能证明其在食品中的使用是合理的，一种化学品在被批准作为食品添加剂使用之前，必须经过国际食品安全机构全面的安全评估。在脱离行业标准、安全管理规定的情况下，食品添加剂随意使用或滥用，将对消费者的食品安全造成巨大危害。

2.2 过多的农药残留

许多国家的监管机构均对食品生产管理过程中农药残留物的最大允许水平作出明确规定，同时对最近使用农药处理过的作物产品的收获时间也作出了明确规定，保证农药残留物浓度在收获前随着时间的推移降低到安全水平。普通人接触这些残留物最常见的方式是食用经过处理的食物，或与农场、草坪等经过处理的地区密切接触。然而，仅通过监管部门出台相关政策对食品农药残留物浓度进行限制是远远不够的，许多化学残留物，特别是氯化杀虫剂的衍生物，表现出生物累积性，可以在作物、动物体内或种植环境中积累到有害的水平，然后进入消费者口中。

2.3 兽药的残留

消费者的蛋白质摄入，主要依靠食用奶、肉和蛋等动物性食品以满足营养需求，然而在全球范围内，以动物为基础的产品质量在消费者健康方面引起了极大的关注。抗生素等兽药一般用于提高产量、改善饲料转化率以及治疗食品生产动物的疾病。然而，对用于食品生产的农场动物用药的好处与风险，也与被处理动物的可食用部分的药物残留有关。抗菌药、生长促进剂、镇静剂、抗球虫药、非甾体抗炎药和抗蠕虫药是可能污染食品的主要兽药[3]，导致食品生产农场中动物体内的药物残留积累的主要原因包括停药期观察不当、未保持治疗记录、用药过量或使用禁用药物等。兽药残留物会在动物的可食用部分逐渐累积，之后消费者会通过动物制品食物的方式接触到这些残留物，导致危害人体健康。

3.1 生物检测技术的应用

目前，生物检测技术之一的生物传感器在食品和农业领域有广泛的应用。检测设备包含一个传感器及一类生物元素（酶、抗体等）。生物元素与被测试的分析食品中的农药、添加剂甚至是病原体相互作用发生生化反应，反应能通过换能器转化为电信号，从而得到目标物质的检测结果。生物传感器在食品安全领域的应用涉及面极广：涂有抗体的光学传感器器件通常被用来检测病原体和食品毒素；
以小分子化学物质进行配体结合测定的传感器根据化学物质种类可检测不同残留药物，如通过水溶性维生素检测农药残留，通过磺胺类药物检测β-受体激动剂等。

3.2 色谱监测技术应用

由于研究实验室的分析仪器技术的发展，促使食品的质量和安全性有所提升。色谱法是分离食品和其他基质中单个化合物最常用的分析技术，被广泛地应用于食品中生物活性化合物和香气相关化合物的表征，以及食品污染物如农药、兽药、抗生素等的测定。不同的色谱技术，特别是与液相色谱、气相色谱和超临界流体色谱有关的技术，是食品公司和食品研究中心非常普遍的技术。色谱仪器的进步使专业技术人员能够测定不同食品中的化合物的痕量级浓度[4]。

3.3 光谱检测技术应用

食品检测技术在确保供应链中的食品安全方面发挥着重要作用。传统的生物、化学和物理污染物的食品检测方法是劳动密集型的、昂贵的、耗时的，并且经常改变食品样品。这些局限性促使食品行业需要开发更为实用的食品检测工具，以检测所有三类污染物。拉曼光谱以非破坏性的、易于操作的、敏感的和快速的方式，研究表明，拉曼光谱方法可以识别食品中的微生物、毒素、环境污染物、添加剂等，这使其可以用于检测供应链中的食品危害。拉曼光谱可作为可靠的、快速的、特异的和敏感的化学检测技术，在食品安全检测领域中推广与应用。总之，拉曼光谱方法是确定食品系统中生物、化学和物理危害的技术。

4.1 关键问题

4.1.1 食品安全检测技术水平较低

与国外相比，我国食品检测技术相对滞后，在某些物质的检测中经常出现错误。食品检测技术水平较低的原因主要有：一方面，虽然国家对食品安全非常重视，但对食品检验技术的研究和开发不足，因此许多食品检验技术并不适应食品市场的发展需要。另一方面，在食品检测技术的研发过程中，很多研究机构盲目引进国外先进的检测技术，没有开发出符合我国食品安全检测需求的相关检测方法，导致出现很多不适用的检测技术[5]。

4.1.2 化学检测缺乏严谨性

食品检测的重点在于结果的准确性与检测工作的严谨性。许多检查员和审核员在检测食品化学成分时缺乏安全责任感与严谨性，在进行实验时对数据的准确性重视度不够，不能客观地分析和评价食品成分。有的检验员为了节省时间，甚至直接在检验报告中填写以往的检测结果，降低了报告的参考价值。因此，提高检测人员的工作态度、工作责任感，培养检测人员对检测结果的重视程度与严谨态度，是控制化学检测结果正确性的必要途径，也是解决化学检测技术在食品安全检测中发展受阻的直接办法。

4.1.3 食品安全检测缺乏统一规范

食品检测缺乏统一的标准和规范，特别是在检测不同类型的食品时，无法对其进行定性分析，导致缺乏质量保障。食品添加剂在我国食品市场广泛存在，其优点是可以延长食品的保质期，因此，许多企业对食品添加剂的利用率较高。长期使用大量、多样的食品添加剂可以增加食品的保质期，提高食品生产者的经济效益，但如果使用不符合国家食品标准的物质或剂量，就会造成严重的食品安全问题。例如，许多制造商在食品生产过程中添加铝，以获得大量利润。虽然铝的毒性相对较低，但如果长期大量食用，会对人的大脑和神经系统造成严重损害，并会引起贫血和骨质疏松症。造成这一问题的主要原因是我国食品安全检测体系不够健全，监督普遍缺乏统一标准，阻碍了食品检测技术应用的有效性[6]。

4.2 应用前景

4.2.1 便携式化学检测技术

检测食品中的化学危害需要大量的实验和程序，包括样品预处理、分析物提取、净化和测量。这些程序大多涉及液体的处理，如缓冲器、溶液和液体样品等。传统模式下，化学危害检测实验是在现代分析实验室先进设备的帮助下，使用烧杯和试管进行的，而且这些检测过程十分耗费时间和人力。因此，分析设备便携化、微型化或纳米化吸引了越来越多学者的研究兴趣。将实验室流程简化、实验设备微缩，可有效缩减化学检测流程，提高检测效率，降低检测的专业性与难度，具有完善食品化学检测过程的巨大潜力。便携化检测设备如手持光谱检测设备、微流控芯片等，将成为未来食品安全检测中的应用趋势。

4.2.2 高通量化学检测技术

近年来，快速发展的微流控芯片技术在生物检测方面表现出突出优势，如样品消耗少、检测速度快、操作简单、多功能集成等。其中，微流控技术最大的特点是芯片可设计成多通道结构，待检测的样品可以通过微流控网络同时分流到多个反应单元，同时进行多项化学检测，与传统的逐项检测相比，具有高通量的特点。

4.2.3 简易化的化学检测技术

目前，食品安全行业缺乏专业性人才，使得新技术的引进与发展受到严重制约。未来的化学检测技术设备应该更加方便食品安全检测人员使用，甚至设备的操作不需要依靠受过专门训练的技术人员。目前最有前景的概念是纸基微流控技术。芯片材质是纸张，当流体流经反应单元时，化学反应产生的结果将在纸张上展示不同颜色或标记。这一技术极大降低了专业设备的操作难度。

尽管国家已经出台了相关的食品安全管控措施，但微生物和化学危害很难从食品供应链中排除。随着食品安全监测技术越来越先进、监测手段越来越成熟，一直存在于食品供应链中的危害逐渐浮出水面。目前，我国食品安全检测存在技术落后、不严谨、标准不够健全等主要问题，为了发展食品安全检测技术，维护国民生命安全，促进国家食品市场稳定发展，需牢牢把握新技术与新趋势，紧跟国际趋势，发展便携化、简易化的高通量化学检测技术与设备，提高化学检测准确性、高效性。同时，要不断提高食品检测技术水平和检测效率，为食品安全工作奠定良好的基础，维护我国国民的生命健康和食品市场的安全稳定。

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