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文檔簡介
1、食品添加劑及其檢測技術(shù)北京市化工研究院 尹 洧2014.5關(guān)鍵句食品安全 對儀器的期盼 民以食為天 工欲善其事食以安為先 必先利其器 分析檢測的責(zé)任安全的衛(wèi)士質(zhì)量的保障食品安全調(diào)查請問你平常比較關(guān)心的食品安全問題有哪些方面?(多選)A.食品中藥物殘留超標(biāo) (76%) B.食品中違規(guī)使用添加劑 (93%)C.非食用原料加工食品 (73%) D.生產(chǎn)與存儲過程中的衛(wèi)生狀況(61%) E.轉(zhuǎn)基因食品的安全問題 (20%) F.激素問題(28%)G.相關(guān)檢驗證明(25%)食品安全調(diào)查目前,最令你感到不安全的是哪類食品?(多選)A.奶、豆制品(36%) B.海鮮(42%) C.腌制品(78%) D.速食
2、、膨化食品(69%) E.蔬菜水果(22%) F.飲料(41%)食品安全調(diào)查是否關(guān)注相關(guān)食品安全的新聞?A.經(jīng)常(48%) B.偶爾(44.6%) C.很少(7%) D.從不(0.4%)正確認(rèn)識食品添加劑的安全性 食品添加劑是指為了改善食品品質(zhì)和色、香、味,以及為防腐和加工工藝的需要而加入食品的化學(xué)合成或者天然物質(zhì)。食品添加劑在現(xiàn)代食品工業(yè)發(fā)展中是不可缺少的物質(zhì),沒有食品添加劑,就沒有現(xiàn)代食品工業(yè),與人們的日常生活息息相關(guān)。因此,食品添加劑的安全性歷來受到人們的關(guān)心。為了保障人身安全,國內(nèi)外都有相應(yīng)的法律和法規(guī)來規(guī)范食品添加劑的使用。正確使用食品添加劑不會對人體造成傷害。但現(xiàn)實(shí)生活中因食品添加
3、劑的使用不當(dāng)而發(fā)生的安全問題還是頻頻發(fā)生,危害著人們的身體健康。食品添加劑的利與弊 食品安全專家、國際食品包裝協(xié)會常務(wù)副會長兼秘書長董金獅認(rèn)為,食品添加劑已有數(shù)千年歷史,它可以防止食品腐敗變質(zhì),從而保證食品的長距離運(yùn)輸、貯存和供應(yīng),同時還可滿足不同消費(fèi)群體對食物色、香、味的追求。在現(xiàn)代食品加工生產(chǎn)中,食品添加劑不可或缺,甚至在一定程度上,食品添加劑和食品是密不可分的。但過量攝入,便會危害健康,所以企業(yè)要有良心、要嚴(yán)格按照國家規(guī)定使用。 食品安全 國內(nèi)外由于食品添加劑引發(fā)的食品安全問題層出不窮,接連不斷曝光的蘇丹紅、孔雀石綠、檸檬黃、甲醛啤酒、瘦肉精、三聚氰胺等事件觸動了消費(fèi)者敏感的神經(jīng),還有在
4、大米、面粉里加增白劑,三黃雞上涂黃色素,枸杞用紅色素浸泡,在變質(zhì)的肉制品中添加防腐劑、香料掩蓋異味,往牛奶里添加三聚氰胺,饅頭中加染色劑等等,部分企業(yè)或個體經(jīng)營者在生產(chǎn)中超標(biāo)使用食品添加劑,甚至違法使用有毒有害物質(zhì),使食品的安全風(fēng)險大大增加,食品添加劑便成為了人們茶前飯后的熱門話題。食品添加劑問題引起的食品不合格 由于食品添加劑問題而導(dǎo)致食品出現(xiàn)不合格,可大致歸為三種情況: 1. 故意添加,且添加劑量過高。如有的企業(yè)為延長保質(zhì)期,不顧國家標(biāo)準(zhǔn)中對添加劑劑量的強(qiáng)制性要求,過量添加防腐劑; 2. 企業(yè)“秤”不準(zhǔn)。如有的企業(yè)計量設(shè)備簡單陳舊,由于沒有精確的計量設(shè)備,難以精確控制使用量,很容易出現(xiàn)超標(biāo)
5、情況; 3. 添加不允許使用的非食用化學(xué)物質(zhì)如蘇丹紅、三聚氰胺等。食品安全與環(huán)境污染 1948年,瑞士人P.H.米勒因發(fā)現(xiàn)高效有機(jī)殺蟲劑DDT(雙對氯苯基三氯乙烷)而獲得諾貝爾生理學(xué)醫(yī)學(xué)獎,可事隔二十多年,就發(fā)現(xiàn)DDT對環(huán)境的危害。有機(jī)氯農(nóng)藥物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,在自然界不易分解,DDT在土壤中的半衰期長達(dá)24年,消失95需要1030年的時間,長期使用DDT會造成土壤、水質(zhì)和大氣的嚴(yán)重污染。它不僅對病蟲害具有殺傷力,對人、畜也有危害,甚至影響到生殖繁衍,產(chǎn)生致畸、致癌。2004年,聯(lián)合國在挪威通過持久性有機(jī)污染管制公約,把DDT列為禁用化學(xué)物質(zhì)。目前農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留已引起人們廣泛的關(guān)注。食品安全
6、與食品添加劑瘦肉精事件食品添加劑定義 為改善食品品質(zhì)和色、香、味,以及為防腐保鮮和加工工藝的需要而加入食品中的人工合成或者天然物質(zhì)。營養(yǎng)強(qiáng)化劑、食品用香料、膠基糖果中基礎(chǔ)劑物質(zhì)、食品工業(yè)用加工助劑也包括在內(nèi)。食品添加劑的定義 按照中華人民共和國食品衛(wèi)生法第43條和食品添加劑衛(wèi)生管理辦法第28條,以及食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑衛(wèi)生管理辦法第2條,中國對食品添加劑和食品強(qiáng)化劑分別定義為:食品添加劑是指為改善食品品質(zhì)和色、香、味以及為防腐和加工工藝的需要而加入食品中的化學(xué)合成或天然物質(zhì)。食品強(qiáng)化劑是指為增強(qiáng)營養(yǎng)成分而加入食品中的天然或者人工合成物質(zhì),屬于天然營養(yǎng)素范圍的食品添加劑。 在食品加工和原料處理過程中,
7、為使之能夠順利進(jìn)行,還有可能應(yīng)用某些輔助物質(zhì)。這些物質(zhì)本身與食品無關(guān),如助濾、澄清、潤滑、脫膜、脫色、脫皮、提取溶劑和發(fā)酵用營養(yǎng)劑等,它們一般應(yīng)在食品成品中除去而不應(yīng)成為最終食品的成分,或僅有殘留。對于這類物質(zhì)特稱之為食品加工助劑。 食品添加劑中不包括污染物。污染物指不是有意加入食品中,而是在生產(chǎn)( 包括谷物栽培、動物飼養(yǎng)和獸藥使用)、制造、加工、調(diào)制、處理、充填、包裝、運(yùn)輸和保藏等過程中,或是由于環(huán)境污染帶入食品中的任何物質(zhì)。但不包括昆蟲碎體、動物毛發(fā)和其他物質(zhì)。殘留農(nóng)藥和和殘留獸藥均是污染物。國外對食品添加劑的定義 日本在食品安全法中,對食品添加劑的規(guī)定是:在生產(chǎn)食品的過程中,為生產(chǎn)食品或
8、保存食品的需要,用混合、浸潤等方法在食品里使用的物質(zhì)統(tǒng)稱食品添加劑。 美國的食品營養(yǎng)專家委員會規(guī)定,食品添加劑是用于生產(chǎn)、加工、貯存或包裝,且存在于食品中的物質(zhì)或物質(zhì)混合物,但并非屬于食品的基本成分。 國外對食品添加劑的定義 聯(lián)合國糧農(nóng)組織與世界衛(wèi)生組織聯(lián)合組成的視頻法規(guī)委員會(CAC)認(rèn)定食品添加劑本身通常不應(yīng)作為食品消費(fèi),也不是食品中的典型成分,而無論其有無營養(yǎng)價值,它們在食品的制造、調(diào)制、處理、裝填、包裝運(yùn)輸或保藏過程中,是出于技術(shù)方面的目的和要求,或者是為了改善食品的性質(zhì)而有意加入食品中,或者預(yù)期這些添加物質(zhì)或其副產(chǎn)品直接或間接地會成為食品的一部分物質(zhì)。國內(nèi)與食品添加劑有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)
9、中華人民共和國食品衛(wèi)生法食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB2760-2011)食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB19880-1994)食品添加劑分類和代碼(GB12493-1990)食品用香料分類和代碼(GB/T14156-1993)食品安全性毒理學(xué)評價程序(GB15193.1-1994)食品添加劑衛(wèi)生管理辦法(1993-03-15)食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑衛(wèi)生管理辦法(1986)食品添加劑生產(chǎn)管理辦法(1992-12-31)國際與食品添加劑有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)美國食用化學(xué)法典(FCC)國際食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)通則(CODEX GENERAL STANDARD FOR FOOD ADDITIVES CODEX STA
10、N 192-1995,簡稱GSFA)歐盟Regulation (EC) No 1333/2008澳大利亞和新西蘭食品添加劑法規(guī)Standard 1.3.1 日本添加劑公定書美國21CFR關(guān)于食品添加劑的使用規(guī)定國內(nèi)外相關(guān)的管理機(jī)構(gòu)世界糧農(nóng)與衛(wèi)生組織(FAO/WHO)食品添加劑專家委員會(JECFA )食品添加劑法規(guī)委員會(CCFA)(聯(lián)合國)食品法典委員會(CAC)美國食品藥物管理局(FDA)歐洲經(jīng)濟(jì)共同體食品科學(xué)委員會(EEC)國家技術(shù)監(jiān)督局國家食品藥品衛(wèi)生管理局食品添加劑的分類 食品添加劑按功能分為23個 類別。GB2760-2011中包括 2400個食品添加劑品種, 其中加工助劑158種
11、,食品 用香料1853種,膠姆糖基礎(chǔ) 劑物質(zhì)55種,其他類別的食 品添加劑334種。食品添加劑的檢測 目前,中國現(xiàn)有的2314種食品添加劑均有相應(yīng)的檢測方法,對食品添加劑在食品中殘留量的檢測管理與發(fā)達(dá)國家基本一致。食品添加劑的檢測包括對產(chǎn)品質(zhì)量檢測和對其在食品中殘留量的檢測。對食品添加劑產(chǎn)品質(zhì)量檢測而言,有資質(zhì)和能力的檢測單位均可開展相應(yīng)的檢測工作,滿足食品添加劑生產(chǎn)經(jīng)營或食品安全監(jiān)管工作的需要。 對食品中食品添加劑殘留的檢測而言,中國做法與相關(guān)國際組織和發(fā)達(dá)國家的通常做法相同,即對于規(guī)定了具體使用限量和范圍的食品添加劑,如防腐劑、著色劑、甜味劑、抗氧化劑等,都制定了相應(yīng)的檢測方法的標(biāo)準(zhǔn);對于
12、來自天然植物或按生產(chǎn)工藝需要適量使用的食品添加劑,如天然色素、增稠劑等,食品中本身就可能存在,食品安全風(fēng)險較低,無需區(qū)別添加或天然存在的情況,通常不制定檢測方法。食品添加劑使用原則基本要求:1)不應(yīng)對人體產(chǎn)生任何健康危害;2)不應(yīng)掩蓋食品腐敗變質(zhì);3)不應(yīng)掩蓋食品本身或加工過程中的質(zhì)量缺陷或以摻雜、摻假、偽造為目的而使用食品添加劑;4)不應(yīng)降低食品本身的營養(yǎng)價值;5)在達(dá)到預(yù)期目的的前提下盡可能降低在食品中的使用量。食品添加劑使用原則下列情況可使用食品添加劑1)保持或提高食品本身的營養(yǎng)價值;2)作為某些特殊膳食用食品的必要配料或成分;3)提高食品的質(zhì)量和穩(wěn)定性,改進(jìn)其感官特性;4)便于食品的生
13、產(chǎn)、加工、包裝、運(yùn)輸或者貯藏。食品添加劑使用原則帶入原則: 在下列情況下食品添加劑可以通過食品配料(含食品添加劑)帶入食品中:1)本劇標(biāo)準(zhǔn),食品配料中允許使用該食品添加劑;2)食品配料中該食品添加劑的用量不應(yīng)超過允許的最大使用量;3)應(yīng)在正常生產(chǎn)工藝條件下使用這些配料,并且食品中該食品添加劑的含量不應(yīng)超過由配料帶入的水平;4)由配料帶入食品中的該添加劑的含量應(yīng)明顯低于直接將其添加到該食品中通常所需要的水平。首批97項食品添加劑量化國家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施 衛(wèi)生部發(fā)布的食品添加劑瓊脂(瓊膠)(GB1975-2010)等97項食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)正式開始實(shí)施,這也是我國首批對于食品添加劑制定的詳細(xì)量化標(biāo)準(zhǔn)?!斑@部
14、分食品添加劑企業(yè)的生產(chǎn)及流通使用環(huán)節(jié)將更加規(guī)范。因有標(biāo)可依,也將降低政府監(jiān)管部門的檢測難度。”中國食品添加劑和配料協(xié)會副理事長張澤生表示。新國家標(biāo)準(zhǔn)對各種添加劑的分子式、結(jié)構(gòu)式及感官要求、理化指標(biāo)甚至檢驗方法等都做了詳盡的量化規(guī)定,而此前通用的食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB27602007)只規(guī)定了食品添加劑的安全性及使用范圍和最大使用量等,且最大使用量一項多標(biāo)示“按生產(chǎn)需要適量使用”。食品添加劑的管理 國際上食品添加劑的研究、開發(fā)、應(yīng)用由聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAD)和世界衛(wèi)生組織(WHO )加以管理,其中設(shè)有聯(lián)合國食品標(biāo)準(zhǔn)委員會(CAC),其下又設(shè)各種食品標(biāo)準(zhǔn)化委員會,負(fù)責(zé)世界通用食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)的
15、是食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)化委員會(CCFA),還設(shè)有聯(lián)合食品添加劑專家委員會(JECFA)、聯(lián)合食品標(biāo)準(zhǔn)委員會及聯(lián)合食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)委員會等重要咨詢機(jī)構(gòu)。國際上對食品添加劑有一套比較嚴(yán)密的評價程序,先由各國政府或生產(chǎn)部門將有關(guān)食品添加劑的信息轉(zhuǎn)達(dá)給有關(guān)食品添加劑的國際組織,然后國際組織將毒理學(xué)結(jié)論、允許使用量、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等再反饋給各國以征求意見,進(jìn)而成為國家的統(tǒng)一意見。食品添加劑的管理聯(lián)合食品添加劑專家委員會(JECFA)建議將食品添加劑分為四類進(jìn)行管理:第一類:GRAS (Generally Recognized as safe)物質(zhì)一般認(rèn)為是安全的物質(zhì),可以按照正常需要使用,不需要建立ADI(人每天攝
16、取該計量的添加劑直至終生,對健康無任何毒性或不良影響)值。第二類:為類,分為A1和A2兩類。 A1為經(jīng)過JECFA進(jìn)行安全性評價,認(rèn)為毒理學(xué)性質(zhì)已經(jīng)清楚,可以使用,并已制訂出正式的ADI值。 A2為目前毒理學(xué)資料不夠完善,但已制訂了暫定ADI值,并允許暫時使用于食品。食品添加劑的管理第三類:為B類,JECFA對其進(jìn)行評價,但毒理學(xué)資料不足,未建立ADI值者。第四類:為類,又分為C1和C2兩類,為原則上禁止使用得食品添加劑。 C1類系根據(jù)毒理學(xué)資料認(rèn)為在食品中使用是不安全的;C2類系應(yīng)嚴(yán)格限制在某些食品中作特殊使用者。食品添加劑的毒理學(xué)評價 一般食品添加劑并不會對人體造成嚴(yán)重危害,但由于食品添加
17、劑是長期少量地隨同食品攝入的,這些物質(zhì)可能在體內(nèi)產(chǎn)生積累,對人體健康造成潛在的危脅。毒理學(xué)評價是制定食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù),共分為四個階段: 一是急性毒性試驗,二是蓄積毒性、致突變試驗及代謝試驗,三是亞慢性毒性試驗(包括繁殖、致畸試驗),四是慢性毒性試驗(包括致癌試驗)。凡屬新化學(xué)物質(zhì)或污染物,一般要求進(jìn)行上述四個階段的試驗,證明無害或低毒后方可成為食品添加劑。 食品添加劑的毒理學(xué)評價1.食品添加劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、純度、在食品中的存在形式及其降解過程和降解產(chǎn)物。2.食品添加劑隨同食品進(jìn)入機(jī)體后,在組織器官內(nèi)的貯留分布、代謝轉(zhuǎn)變及排泄情況。3.食品添加劑及其代謝產(chǎn)物在基體內(nèi)引起的生物
18、學(xué)變化,即對基體可能造成的毒害及其機(jī)理,包括急性毒性、慢性毒性、對生物繁殖的影響、胚胎毒性、致畸行、致突變性、致癌性、致敏性等。食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn) 評價食品添加劑的毒性首先標(biāo)準(zhǔn)是每日允許的攝入量(ADI,Accepted Daily Intake)它由動物長期毒性試驗所取得的最大無作用量(MNL)數(shù)據(jù)與安全系數(shù)外推而得(安全系數(shù)通常為1/1001/500)。以下為部分食品添加劑的ADI值(mg/kg):糖精鈉 02.5苯甲酸鈉 05亞硝酸鈉 00.2硝酸鈉 00.5 糖精和糖精鈉鄰苯甲?;酋啺罚–7H5O3NS)糖精制法:由甲苯(C6H5CH3)與氯磺酸(ClSO2OH)進(jìn)行氯磺化反應(yīng),得到
19、油狀的鄰甲苯磺酰氯和副產(chǎn)品結(jié)晶狀的對甲苯磺酰氯,分離后,與氨作用,并氧化得到糖精。再經(jīng)NaOH堿化生成糖精鈉。 (增加其水溶性) 鄰苯甲?;酋啺封c(C7H4O3NSNa)糖精鈉糖精和糖精鈉 糖精鈉的甜度可達(dá)蔗糖的500倍左右,故其十萬分之一的水溶液即有甜味感,濃度高了以后還會出現(xiàn)苦味。 毒性:小鼠經(jīng)口LD5017.5g/kg 兔經(jīng)口LD504g/kg FAO/WHO及我國規(guī)定ADI(每日允許攝 入量)為02.5mg/kg體重,對于一個 50kg的人來說,糖精鈉的日最大攝入量 就是125mg,相當(dāng)于1兩(50g)的0.25 。這是一個很小的量(一般市場上的 秤還難以秤準(zhǔn)),要是對于只有體重比
20、較輕的兒童來說,要求日攝入量就更少 了! 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn) 判斷食品添加劑的第二個常用指標(biāo)是半致死量(LD50),也稱致死中量,通常指能使一群被試驗動物中毒死亡一半所需的最低劑量,其單位為mg/kg(體重),對食品添加劑來說,主要指經(jīng)口的半致死量。衛(wèi)生部擬將食品安全納入重大公共服務(wù)項目 衛(wèi)生部正在研究在:“十二五”期間將食品安全、職業(yè)病防治、飲用水安全領(lǐng)域內(nèi)的若干重大公共衛(wèi)生項目,納入國家重大公共衛(wèi)生服務(wù)項目。目前建立了以31個省級和312個縣級監(jiān)測點(diǎn)為基礎(chǔ)的全國食品安全監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),但僅有約1/3的省級疾病預(yù)防控制系統(tǒng)能承擔(dān)2010年國家食品安全風(fēng)險監(jiān)測計劃的全部監(jiān)測項目。在“十二五”期間要以
21、食品安全風(fēng)險監(jiān)測評估體系建設(shè)為重點(diǎn),解決食品安全風(fēng)險評估能力不足、水平不高等突出問題。農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測 目前我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測范圍已經(jīng)擴(kuò)大到138個主要大中城市,監(jiān)測種類達(dá)到6大類101個品種,監(jiān)測指標(biāo)86項,對外公布了5130家符合資質(zhì)的食品安全檢驗機(jī)構(gòu),國家食品安全風(fēng)險評估中心和區(qū)域分中心的組建工作也在積極推進(jìn)。此外,有關(guān)部門建立了食品安全監(jiān)測能力建設(shè)聯(lián)席會議制度,組織編制了農(nóng)產(chǎn)品、食品檢驗檢測和風(fēng)險監(jiān)測建設(shè)規(guī)劃。完成“從農(nóng)田到餐桌全過程的安全檢測”。食品添加劑的分類 我國的食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)將其分為22類: (1)防腐劑(2)抗氧化劑(3)發(fā)色劑(4)漂白劑(5)酸味劑(6)凝
22、固劑(7)疏松劑(8)增稠劑(9)消泡劑(10)甜味劑(11)著色劑(12)乳化劑(13)品質(zhì)改良劑(14)抗結(jié)劑(15)增味劑(16)酶制劑(17)被膜劑(18)發(fā)泡劑(19)保鮮劑(20)香料(21)營養(yǎng)強(qiáng)化劑(22)其他添加劑。 還有一種食品工業(yè)用加工助劑食品添加劑檢驗方法 目前世界上直接使用的食品添加劑約有四千多種,常用的有六百余種。按我國“食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”規(guī)定,共分為防腐劑、抗氧化劑、發(fā)色劑、甜味劑、增味劑、保鮮劑等。為保證食品添加劑的安全使用,需要采用滴定法、比色法、分光光度法及色譜分析法等手段進(jìn)行分析。食品添加劑分析測定溫度:標(biāo)準(zhǔn)溫度指20,常溫指1525,室溫指1 35
23、,微溫指3040,溫水指6070,熱水指約100,在水浴中加熱指100,冷處指015 。溶液的酸堿度:指用藍(lán)色或紅色石蕊試紙鑒別。其與pH值的關(guān)系為:微酸性56.5,弱酸性35,強(qiáng)酸性11。準(zhǔn)確或精確稱重:指用萬分之一分析天平稱取,其幅度在指定量的90%110%之間。恒重:指兩次稱量重量差小于0.1%,或每克試樣的兩次稱量重量差小于0.5mg。食品添加劑分析鑒別試驗:一般指在內(nèi)徑11.5cm的試管中進(jìn)行,鑒別試驗液濃度一般指1%,試樣量一般取25mL。指示劑:凡未指明用量者,一般指0.2mL(約3滴)。納氏比色管:一般指內(nèi)徑20mm,外徑24mm,從管底至塞子底部距離為20cm的無色玻璃具塞平
24、底試管,每5mL有一刻度,至50mL,各管刻度的高差應(yīng)小于2mm。無色:一般指1g試樣在加熱蒸發(fā)后應(yīng)無可感臭味。溶狀觀察:一般指試樣放入溶劑中,搖動0.55min后再行觀察。食品添加劑檢驗方法食品添加劑分析的一般程序:分離蒸餾、溶劑萃取、色層分離等測定比色、分光光度法、色層分析、氣相色譜法、液相色譜法、離子色譜法等食品添加劑檢測中的存在問題由于食品基質(zhì)較為復(fù)雜,幾乎各種分析檢測方法的樣品前處理都顯得比較繁瑣,并且大多針對特定基質(zhì),處理方法的適用范圍相對較窄。各種檢測方法多數(shù)只能測定食品添加劑中的一種或少數(shù)幾種,雖然有的檢測方法可以做到幾種添加劑的同時測定,但種類有限。色譜方法是目前測定方法的主
25、體,但其不能作為最后確認(rèn)結(jié)果的方法。所以,簡化樣品前處理程序、重點(diǎn)開發(fā)多種食品添加劑同時測定,測定方法和GC/MS、LC/MS/MS確認(rèn)最后結(jié)果是目前食品添加劑檢測技術(shù)研究應(yīng)解決的主要課題。實(shí)驗室的排出廢物和實(shí)驗室的安全。樣品的前處理 一個樣品分析的過程,包括樣品的采集、分析前的樣品處理、分析、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果報告,在整個過程中,樣品的前處理是最繁瑣、最耗時的步驟。根據(jù)LC-GC雜志對1000多個實(shí)驗室的調(diào)查,在色譜分析過程中,實(shí)際儀器分析僅占6的時間,而樣品前處理所花費(fèi)的時間卻高達(dá)61。這也表明了樣品的前處理在整個分析過程中所占位置的重要性。樣品的前處理常見的儀器分析方法及必要的前處理手段目標(biāo)
26、化合物 樣品前處理 分析儀器有機(jī)物 萃取、濃縮、凈化、衍生化 GC、HPLC、GC/MS、LC/MS揮發(fā)性有機(jī)物 轉(zhuǎn)化為氣態(tài)、濃縮 GC、GC/MS金屬 萃取、濃縮、形態(tài) AA、GFAA、ICP、ICP/MS金屬 萃取、衍生化、濃縮、形態(tài) UV-VIS、IC離子 萃取、濃縮、衍生化 IC 、 UV-VISDNA/PNA 細(xì)胞裂解、萃取、PCR 電泳、 UV-VIS、熒光氨基酸、脂肪、 萃取、凈化 GC、HPLC、電泳碳水化合物注:GC氣相色譜儀、HPLC高效液相色譜、GC/MS氣-質(zhì)聯(lián)用儀、LC/MS液-質(zhì)聯(lián)用儀、AA原子吸收光譜儀、GFAA石墨爐原子吸收光譜儀、ICP電感耦合等離子發(fā)射光譜儀
27、、ICP/MS電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、 UV-VIS紫外可見分光光度計、IC離子色譜儀、PCR聚合酶鏈反應(yīng)食品分析的前處理 食品分析的前處理通常包括萃取、凈化和分析等幾個主要步驟。萃取通常采用特定的有機(jī)溶劑或含有某些化學(xué)試劑的水溶液,與待測樣品勻漿后再經(jīng)過過濾或離心進(jìn)行分離。為加速實(shí)現(xiàn)完全的萃取,也可使用微波輔助提取和加速溶劑萃取等裝置或技術(shù)。萃取得到的樣品溶液往往含有許多會干擾分析測試的自源性物質(zhì),需要經(jīng)過進(jìn)一步進(jìn)化后才能進(jìn)行定量分析。凈化手段主要有液/液萃取、蛋白沉淀、固相萃取、GPC(凝膠滲透色譜)凈化等。食品分析的前處理 對于高效液相色譜來說,由于大多數(shù)的防腐劑和甜味劑都溶于水,同時測
28、定這兩種食品添加劑時,對于基質(zhì)較為簡單的食品(如酒、碳酸飲料等),只需用水萃取或用水稀釋到一定體積即可,對于基質(zhì)較為復(fù)雜的食品(如醬油、月餅、奶粉等),則需采用水或超聲萃取、加沉淀蛋白劑、過固相萃取柱等凈化技術(shù)。樣品前處理的新技術(shù)固相萃取固相萃取(Solid Phase Extraction, SPE) 借助于柱色譜分離機(jī)理、分離過程建立起來的預(yù)處理技術(shù),利用固體吸附劑將液體樣品中的目標(biāo)化合物吸附,與樣品中的基體和干擾化合物分離,然后再用洗脫液洗脫或加熱解吸附,達(dá)到分離和富集目標(biāo)化合物的目的。它與HPLC有許多相似之處,不過其柱的填料粒徑(40m )大于HPLC填料(310 m ),柱效比HP
29、LC低,用于分離保留性質(zhì)差別很大的化合物。現(xiàn)代的SPE一般采用23m長的聚丙烯小柱,用高效、高選擇性的硅膠及鍵合硅膠。與一般的液-液萃取相比,SPE簡化了樣品處理步驟,減小了對樣品定量造成的偏差,并能減少有害溶劑用量,且處理費(fèi)用也相對降低。樣品前處理的新技術(shù)多功能雜質(zhì)吸附萃取凈化法 多功能雜質(zhì)吸附萃取凈化法(multi-function impurity adsorption SPE, MAS)是在“逆向”SPE的基礎(chǔ)上,采用多功能復(fù)合型吸附材料,以達(dá)到更好的選擇性和凈化的目的。該方法主要是通過多功能化的復(fù)合固相吸附材料,將生物樣品中的主要干擾雜質(zhì)吸附,而將強(qiáng)水溶性的目標(biāo)化合物保留在樣品溶液中
30、,從而達(dá)到凈化和富集的目的。該方法的核心之一就是采用對于樣品基質(zhì)中的蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸、磷脂等生物干擾物具有較好選擇性吸附的分離材料,通過選擇合適的條件(溶劑組合、pH)將樣品中大部分生物干擾雜質(zhì)去除,從而保證強(qiáng)水溶性被測物質(zhì)具有70以上的回收率,為進(jìn)一步的LC/MS分離檢測提供高靈敏度的保障。樣品前處理的新技術(shù) 對于肉類和其他動物組織樣品中的農(nóng)殘和非極性獸殘,就可采用多功能雜質(zhì)吸附萃取凈化法,選用適當(dāng)強(qiáng)度的容積(如乙腈),用極性吸附材料(如以聚苯乙烯/二乙烯苯為基質(zhì)的固相萃取填料的 PCX或PAX)除去蛋白質(zhì)和小肽,用反相吸附材料(如C18)除去脂肪和其他親脂性基質(zhì),以達(dá)到凈化的目的。對于
31、肉類和其他動物組織樣品中的水溶性獸殘,多采用水溶液或極性有機(jī)溶劑提取,隨后采用SPE或MAS方法凈化樣品。對于奶制品、蛋類和蜂蜜等生物液樣品,通??刹捎玫鞍踪|(zhì)結(jié)合SPE或MAS方法進(jìn)行樣品凈化。樣品前處理的新技術(shù)固相微萃取固相微萃?。⊿olid Phase Micro-Extraction, SPME) 采用一種類似進(jìn)樣器的裝置,用一根涂布多聚物固定相的熔融石英纖維從液/氣態(tài)基質(zhì)中萃取待測物,然后將富集了的待測物纖維直接轉(zhuǎn)移到色譜儀中,通過一定的方式解吸附,然后再進(jìn)行分離分析。它是基于氣固吸附和液固吸附平衡,利用分析物對活性固體表面的吸附作用而實(shí)現(xiàn)的分離、富集的方法。 SPME具有集采樣、萃取
32、、濃縮、進(jìn)樣于一體,避免引入多步誤差等優(yōu)點(diǎn),其最大的亮點(diǎn)是不使用有毒有機(jī)溶劑。樣品前處理的新技術(shù)固相微萃取 SPE在國內(nèi)外食品分析領(lǐng)域已經(jīng)作了大量的研究和應(yīng)用。有報道了采用固相萃取-反相高效液相色譜法同時測定食品中常見的8種食品添加劑,苯甲酸、山梨酸、糖精鈉、安賽蜜、檸檬黃、日落黃、胭脂紅、莧菜紅,被測樣品經(jīng)AccuBondODS-C18固相萃取柱處理后進(jìn)樣,經(jīng)反向高效液相色譜測定,其平均加標(biāo)回收率在78.1%112.5%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5%。還有人用固相萃取法分離食品中的5種防腐劑,苯甲酸、山梨酸、對羥基苯甲酸甲酯、乙酯和丙酯。實(shí)驗證明,填料為苯乙烯二乙烯基苯聚合物的SPE柱具有最好的
33、分離效果,提取液用氣相色譜測定,其平均加標(biāo)回收率在92%103%之間,RSD為4%。有人利用固相萃取-氣相色譜分離和測定了黃油、奶酪等食品中的防腐劑苯甲酸、山梨酸鉀等。使用XAD-2作為吸附劑,2-丙醇作為洗脫劑,有效地去除了干擾物甘油三酯,進(jìn)而用SPE柱分離、氣相色譜進(jìn)行分析檢測,加標(biāo)回收率在92.8%102.5%之間。此法運(yùn)用了較先進(jìn)的自動化SPE,避免了人為誤差,準(zhǔn)確度較高。樣品前處理的新技術(shù)固相微萃取 有人采用固相微萃取氣相色譜法分析了醬油中的對羥基苯甲酸乙酯,采用PDMS(聚二甲基硅氧烷)萃取頭對羥基苯甲酸乙酯進(jìn)行了測定,其重復(fù)性好,干擾少,靈敏度高,加標(biāo)回收率在97.2%103.4
34、%之間,可用于醬油中對羥基苯甲酸乙酯的快速監(jiān)控分析。 還有人利用頂空固相微萃取法同時檢測調(diào)味品和飲料中的苯甲酸和山梨酸,調(diào)味品中苯甲酸和山梨酸的檢測限分別為1.22g/L和2g/L,R2分別為0.9994和0.9986,對飲料中山梨酸和苯甲酸的檢測也同樣具有較高的靈敏度和精確性。固相萃取的發(fā)展開發(fā)新型固相萃取材料(碳納米管、納米纖維)自動化、高通量小型化、簡單化多種前處理技術(shù)的結(jié)合樣品前處理的新技術(shù)超臨界流體萃取技術(shù) 超臨界流體萃取是國際上最先進(jìn)的物理萃取技術(shù)。在較低溫度下,不斷增加氣體的壓力時,氣體會轉(zhuǎn)化成液體,當(dāng)溫度增高時,液體的體積增大,對于某一特定的物質(zhì)而言總存在一個臨界溫度(Tc)和
35、臨界壓力(Pc),高于臨界溫度和臨界壓力后,物質(zhì)不會成為液體或氣體,這一點(diǎn)就是臨界點(diǎn)。再臨界點(diǎn)以上的范圍內(nèi),物質(zhì)狀態(tài)處于氣體和液體之間,這個范圍之內(nèi)的流體成為超臨界流體(SF)。超臨界流體具有類似氣體的較強(qiáng)穿透力和類似于液體的較大密度和溶解度,具有良好的溶劑特性,可作為溶劑進(jìn)行萃取、分離單體。 加速溶劑萃?。ˋccelerated Solvent Extraction, ASE) 加速溶劑萃取是通過改變萃取條件來提高萃取效率和加快萃取速度的萃取方法。它與超臨界流體萃取的不同在于是用有機(jī)溶劑代替二氧化碳超臨界流體,使其在高壓(10.320.6MPa)和高溫(較常壓的沸點(diǎn)高50200)狀態(tài)下加速萃
36、取過程。利用升高的溫度和壓力,增加物質(zhì)的溶解度和溶質(zhì)擴(kuò)散速率,提高萃取效率。其突出優(yōu)點(diǎn)在于整個操作處于密封系統(tǒng)之中,減少了溶劑揮發(fā)對環(huán)境的污染,有機(jī)溶劑的用量少快速,回收率高,并以自動化方式進(jìn)行萃取。使用ASE可以從動物肉和面粉制品中萃取脂肪,萃取結(jié)果與索氏提取方法相當(dāng)符合,而ASE全過程的用時僅為索氏提取的1/32。樣品前處理的新技術(shù)亞臨界水萃取 當(dāng)水在374.2和22.1MPa(約218個大氣壓)以上的高溫、高壓條件下,可形成既非液體又非氣體第四狀態(tài),即所謂“超臨界狀態(tài)“。在此狀態(tài)下的水稱為“超臨界水”( Supercritical Water )。在稍微低于此溫度和壓力下的水稱為“亞臨界
37、水“( Subcritical Water )。超臨界和亞臨界水都具有強(qiáng)烈溶解有機(jī)物和強(qiáng)烈分解能力等特性,利用此特性來提取有機(jī)物和有用成分,包括提取隨分解反應(yīng)產(chǎn)生的分解物是很有意義的。亞臨界水的介電常數(shù)E隨溫度增加而減少,在250 時的E只有27介于甲醇(33)與乙醇(24)之間,比常溫常壓下水的介電常數(shù)(80)要小,亞臨界水的介電常數(shù)下降,使得極性減弱,使它對中極性和非極性有機(jī)化合物的溶解度大大增加。同時,亞臨界水也可以作為反相高效液相色譜的洗脫液。樣品前處理的新技術(shù)亞臨界水萃取亞臨界水萃?。⊿ubcritical Water Extraction, SBWE) 近年來,超臨界流體萃?。⊿u
38、percritical Fluid Extraction,SFE)的研究十分活躍,超臨界流體萃取技術(shù)大都采用超臨界的CO2作為萃取劑,用于萃取非極性或低極性化合物的效果較為理想,但對萃取極性較強(qiáng)的物質(zhì)則有一定困難。于是,亞臨界水作為一種新的樣品預(yù)處理萃取劑漸漸受到重視。亞臨界水萃取能改變萃取溫度,改變水的極性,可以選擇性的萃取樣品基體中的不同極性的有機(jī)化合物,而且它是采用純水作萃取劑,不用或很少用有機(jī)溶劑,因此它對環(huán)境沒有污染或污染很少,符合“綠色化學(xué)”的要求,這為它的應(yīng)用開辟了一個新的領(lǐng)域。樣品前處理的新技術(shù)亞臨界水萃取 有人采用亞臨界萃取技術(shù)分別考察了溫度、時間、萃取劑組成對肉制品中亞硝酸
39、鹽萃取效率的影響。結(jié)果表明:萃取溫度為120,萃取時間15min,萃取溶液為5mL硼砂飽和溶液和20mL去離子水為最佳萃取條件。與國標(biāo)法的預(yù)處理過程相比,亞臨界水萃取具有試劑用量小、萃取效率高,萃取精密度好的優(yōu)點(diǎn)。凝膠滲透色譜(Gel Permeation Chromatography,GPC) 凝膠滲透色譜又稱非水系凝膠色譜或親脂凝膠色譜,它是以能溶解非交聯(lián)和非凝膠型聚乙烯以及其它高分子化合物的有機(jī)溶劑作為流動相的凝膠色譜,主要適用于非水溶性(脂溶性)的高分子化合物的分離。微波技術(shù) 微波是一種電磁波,其頻率在300MHz300GHz,波長在遠(yuǎn)紅外與無線電波之間。微波消解儀器所使用的頻率在24
40、5050MHz。微波對不同材料具有不同的吸收特性。物質(zhì)吸收微波的強(qiáng)弱與該物質(zhì)的介電常數(shù)有關(guān),即損耗因子越大,吸收微波的能力越強(qiáng)。家用微波爐使用的容器大多數(shù)是塑料制品(聚四氟乙烯或工程塑料),它對微波是透明的,微波可以穿透它們向前傳播。微波消解 微波消解的快慢與微波的功率、試樣的組成、濃度以及所用試劑的種類和用量有關(guān)。因此,在應(yīng)用微波進(jìn)行消解適應(yīng)注意以下幾個方面: 1.選擇合適的酸 2.選擇合適的微波功率 3.選擇合適的消解時間 利用微波的穿透性、激活反應(yīng)能力加熱密閉容器內(nèi)的試劑和樣品,可使制樣容器內(nèi)的壓力增加,反應(yīng)溫度提高,從而大大提高了反應(yīng)速率,縮短了樣品制備的時間,還可以通過控制反應(yīng)條件,
41、使制樣精度更高。從另一方面看,還能夠減少對環(huán)境的污染,改善分析人員的工作環(huán)境。微波消解的應(yīng)用 處理的樣品包括動物、植物、食品和醫(yī)學(xué)樣品等,微波消解克服了傳統(tǒng)干法和濕法消解高溫、易揮發(fā)元素?fù)]發(fā)、費(fèi)時、污染的缺點(diǎn),再結(jié)合各種分析手段(如AAS、ICP、MS等)對微量元素、痕量元素進(jìn)行分析。樣品前處理的新技術(shù)微波輔助萃取 微波輔助萃?。∕icrowave-assisted Extraction,MAE)是指利用微波能強(qiáng)化溶劑萃取效率,即利用微波加熱來加速溶劑對固體樣品中目標(biāo)萃取物(主要是有機(jī)物)的萃取過程,具有快速、高效、省溶劑、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。MAE可以與其它消除干擾的方法,如皂化、堿解等結(jié)合,還
42、可與分析測試儀器地在線聯(lián)用,實(shí)現(xiàn)自動化將。采用水、表面活性劑作為萃取劑也具有發(fā)展前景。檢測方法新技術(shù)液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(HPLC-MS) 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)結(jié)合了液相色譜對復(fù)雜基體化合物的高分離能力和質(zhì)譜獨(dú)特的選擇性、靈敏度、相對分子質(zhì)量及結(jié)構(gòu)信息于一體,成為食品質(zhì)量檢測提供了有效的分析手段?;旌先悠啡芤和ㄟ^液相色譜分離后,按洗脫順序進(jìn)入質(zhì)譜儀,對各組分進(jìn)行質(zhì)譜分析。檢測方法新技術(shù)液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(HPLC-MS) 在實(shí)際分析工作中常常會遇到成份復(fù)雜的樣品,可能含有與被檢測項目化學(xué)性質(zhì)相近的物質(zhì),這些雜質(zhì)會對被檢測物質(zhì)帶來干擾,容易造成假陽性或假陰性結(jié)果。有人利用此技術(shù)建立了高
43、效液相-質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測幾類食品中山梨酸、糖精鈉的方法,線性良好,r=0.9999,加標(biāo)回收率在92%105%之間,尤其是某蛋白口服液,用液相色譜檢測到其中含有山梨酸鉀,用質(zhì)譜法定性后,排除其為干擾雜質(zhì),從而確保了檢測的準(zhǔn)確性。還有人用質(zhì)譜定性、高效液相色譜定量的方法測定了面粉中化學(xué)性質(zhì)相近的的苯甲酸和過氧化苯甲酰,回收率分別為91.3%和96.0%99.3%。檢測方法新技術(shù)紅外光譜(Infrared,IR) 紅外光譜由于特征性強(qiáng),預(yù)處理比色譜法簡單、便捷,普適性強(qiáng),并可對微量樣品進(jìn)行測試,因此它是分析鑒定的有效方法。該技術(shù)應(yīng)用于食品安全檢測雖然較短,但由于它在鑒定食品中有害物質(zhì)等化合物的結(jié)構(gòu)方
44、面的特點(diǎn),尤其是氣相色譜-傅里葉變換紅外光譜(GC-FTIR)技術(shù)的出現(xiàn),使得紅外光譜技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用越來越廣泛。檢測方法新技術(shù)紅外光譜(Infrared,IR) 有人運(yùn)用傅里葉變換紅外光譜對微量樣品進(jìn)行定性,測定了標(biāo)明純度為99%的山梨酸鉀樣品中摻雜了苯甲酸或其鈉鹽,再經(jīng)高效液相色譜配合分析,測定該樣品中苯甲酸或其鹽類的含量為37.11%,山梨酸或其鹽類的含量為5.94%。紅外光譜有許多可供選擇的特征波長,因此,氣體、液體及固體均可利用紅外光譜定量。有報道,采用紅外示差光譜定量分析奶粉中防腐劑苯甲酸鈉的含量。苯甲酸鈉的濃度在02.5mg/g范圍內(nèi)吸光度與濃度之間呈良好的線性關(guān)系,可
45、按標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行定量分析。本法的回收率為103.6%,變異系數(shù)小于1.20,說明用紅外示差譜法對奶粉添加劑苯甲酸鈉進(jìn)行定量分析是切實(shí)可行的,且方法簡便、準(zhǔn)確。檢測方法新技術(shù)毛細(xì)管電泳( Capillary Electrophoresis, CE) 食品的多樣性及組成成分復(fù)雜,對應(yīng)用于食品分析的方法提出了很高的要求,一個理想的食品分析方法最好可以應(yīng)用于不同的食品基質(zhì),并可同時測定同一基質(zhì)的不同組分。由于適用范圍非常廣泛,而且CE具有多種不同的分離模式,可以滿足許多基質(zhì)復(fù)雜的食品分析要求。在1997年的第48屆分析化學(xué)與應(yīng)用光譜學(xué)會議上,高效毛細(xì)管電泳(HPCE)被列為食品分析、飲食安全檢查等方面
46、重點(diǎn)發(fā)展內(nèi)容之一。 CE主要包括防腐劑、甜味劑、酸味劑、色素以及營養(yǎng)強(qiáng)化劑等的測定。 檢測方法新技術(shù)高效毛細(xì)管電泳(High Performance Capillary Electrophoresis,HPCE) 帶電粒子在電場中的定向移動是人們所熟悉的電泳。帶電體置于電場中就會受到電場力的作用,此力的大小與有效電荷和場強(qiáng)成正比;同時帶電體在電場中運(yùn)動時會受到粘滯力的作用,該力與帶電體的質(zhì)量有關(guān);在毛細(xì)管中的帶電粒子還會受到電滲流的作用。電滲流是由于固液相界所形成的偶電層產(chǎn)生的一種作用,該作用力可帶動整體溶液移動,其速度一般是電泳的56倍。被分析物在這3種作用的合力下而實(shí)現(xiàn)分離。毛細(xì)管電泳在食
47、品添加劑成分,如防腐劑、甜味劑、色素、發(fā)色劑等的檢測方面有著廣泛的應(yīng)用。 檢測方法新技術(shù)毛細(xì)管膠束電動色譜毛細(xì)管膠束電動色譜法采用表面活性劑(如十二烷基硫酸鈉,SDS)在流動緩沖液內(nèi)形成一疏水基內(nèi)核,外部為帶負(fù)電的動態(tài)膠束相,利用溶質(zhì)具有不同的疏水性,因而在水相和膠束相(準(zhǔn)固定相)間分配的差異進(jìn)行分離,該法能分離中性溶質(zhì)又能分離帶電組分,尤其適合分析具有強(qiáng)疏水性的大環(huán)化合物。其檢測的預(yù)處理簡單、檢測費(fèi)用低、無有機(jī)溶劑的毒害和環(huán)境污染,且有檢測迅速快捷、檢測精度高。檢測方法新技術(shù)毛細(xì)管膠束電動色譜 有人用膠束毛細(xì)管電動色譜檢測了食品中的多種添加劑,其使用混合的膠束體系十二烷基硫酸鈉、膽鹽、去氧膽
48、酸鈉,并加入有機(jī)溶劑,分離效果良好。有報道用膠束毛細(xì)管電動色譜同時檢測碳酸飲料中的人工甜味劑、防腐劑、色素,采用水相和十二烷基磺酸鈉作為膠束相,檢測限為0.01mg/mL,重現(xiàn)性好。有人采用微乳液毛細(xì)管電動色譜法對羥基苯甲酸酯進(jìn)行了分析測定,測定結(jié)果和HPLC法的測定結(jié)果基本一致。微乳液電動色譜(Microemulsion Electrokinetic Chromatography,MEEKC) 微乳液毛細(xì)管電動色譜是在毛細(xì)管膠束電動色譜基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,分析的化合物更多、分離效率更高、容量更大,尤其適合分析帶有強(qiáng)疏水性的大環(huán)化合物。在膠束電動色譜中,分離載體是由表面活性劑組成的離子膠束,若以
49、水包油微乳液作為分離載體,則稱為微乳液電動色譜。微乳液由水、不溶于水的有機(jī)液體、表面活性劑組成,其中水相為緩沖液,油相為烷烴,表面活性劑由中等長度脂肪酸組成。采用此法對羥基苯甲酸進(jìn)行檢測,測定結(jié)果和HPLC基本一致。有人采用固相萃取-微乳液毛細(xì)管電動色譜法對食品中7種防腐劑進(jìn)行了檢測,結(jié)果重現(xiàn)性良好,RSD為0.640.95。檢測方法新技術(shù)萃取催化動力學(xué)光度法(Extraction-Catalytical Kinetic Spectrophotometry) 催化動力學(xué)光度法是將萃取分離與催化動力學(xué)分光光度法結(jié)合起來的一種光度測量方法,利用萃取技術(shù)先分離、富集被測組分,然后根據(jù)它對某個顯色反應(yīng)
50、的催化作用,利用一定條件下,在顯色體系中加入被測組分前、后吸光度的差值與被測組分含量的關(guān)系進(jìn)行測定。在防腐劑、抗氧化劑、抗菌劑、著色劑等食品添加劑測定中都有應(yīng)用。 萃取催化動力學(xué)光度法(Extraction-Catalytical Kinetic Spectrophotometry) 在酸性介質(zhì)中,檸檬酸對溴酸鉀、中性紅、釩()催化體系具有強(qiáng)烈的活化作用,且在一定范圍內(nèi)檸檬酸的濃度C與A(非活化體系與活化體系的吸光度差)有著良好的線性關(guān)系,可用于飲品中檸檬酸的測定。 在硫酸介質(zhì)中,亞硝酸根對高碘酸鉀氧化酚藏花紅的褪色反應(yīng)具有強(qiáng)烈的催化作用,故可以采用催化動力學(xué)光度法測定食品中痕量的亞硝酸鹽。其
51、線性范圍為0.121.22mg/L,相關(guān)系數(shù)為0.9990,檢出限為0.016mg/L,測定結(jié)果的RSD為2.64.2,回收率為97103。檢測方法新技術(shù)離子色譜法 離子色譜法是基于離子性化合物與固定相表面離子性功能基團(tuán)之間的電荷互相作用實(shí)現(xiàn)離子性物質(zhì)分離和分析的色譜方法。它可以在高基體濃度下檢測低濃度的成分,減少或免除樣品的提純,可同時測定多組分及不同的價態(tài)。在食品添加劑的檢測中,可以利用離子色譜法測定硝酸鹽和亞硝酸鹽、亞硫酸鹽、聚磷酸鹽、苯甲酸、山梨酸、甜味劑、檸檬酸等??梢圆捎秒x子色譜法測定小麥粉中的溴酸鉀,用柱后衍生技術(shù),離子對樣品提取液用茴香胺衍生后,以紫外檢測器檢測,方法靈敏度高,
52、回收率高于90。檢測方法新技術(shù)生物傳感器 生物傳感器(Biosensor)模擬生物細(xì)胞識別技能,用特定的分子認(rèn)識機(jī)能物質(zhì)來識別化學(xué)物質(zhì),并將這種化學(xué)信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?、光信號。主要由生物識別元件和信號轉(zhuǎn)換器兩大部分組成。生物識別元件又稱感受器,由具有分子識別能力的生物活性物質(zhì)(如酶、微生物、動植物組織切片)構(gòu)成。信號轉(zhuǎn)換器(如熱敏電阻、光纖等)是一個電化學(xué)、光學(xué)或熱敏檢測元件。當(dāng)生物識別元件與待測物發(fā)生特異作用后,所得產(chǎn)物(或光、熱等)通過信號轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變成可以輸出的電信號、光信號等,從而達(dá)到分析檢測的目的。檢測方法新技術(shù)生物傳感器 有報道運(yùn)用帶有預(yù)測電極的生物傳感器檢測啤酒中的亞硫酸鹽,該傳感器
53、有三方面組成:預(yù)測電極、酶層和檢測電極,基于預(yù)測電極和檢測電極之間的電流差異來檢測亞硫酸鹽,結(jié)果的RSD10%。 有人利用含有亞硫酸鹽氧化酶的植物組織勻漿生物傳感器檢測食品中的亞硫酸鹽,線性范圍為0.210-31.810-3M,用此法檢測的結(jié)果同分光光度計檢測的一致。檢測方法新技術(shù)生物傳感器 有報道用涂布水銀的玻璃狀炭精電極生物傳感器檢測亞硫酸鹽的含量,響應(yīng)的線性范圍為210-42810-3M,精確度較高。有人將細(xì)胞色素c硝酸鹽還原酶固定在二氧化碳電極上,制成的生物傳感器,可用來檢測硝酸鹽的含量,其電極響應(yīng)的線性范圍是5.443.4mol/L,最小檢測限為5.4mol/L。還有人使用石墨-聚四
54、氟乙烯樹脂-酪氨酸酶生物傳感器來檢測食品中的苯甲酸,此傳感器的介質(zhì)由連續(xù)相乙酸乙酯、分散相磷酸鹽緩沖溶液、乳化劑十六烷磺基丁二酸鹽組成的反膠束介質(zhì)。由于苯甲酸能抑制酶的生物活性,故通過測定底物,可間接的測定苯甲酸的含量,苯甲酸的檢測限為9.010-7mol/L。 與傳統(tǒng)的分析方法相比,生物傳感器具有選擇性好、靈敏度高、不需要對樣品進(jìn)行前處理、分析速度快等優(yōu)點(diǎn),在生物過程、食品工業(yè)等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。聚合酶鏈反應(yīng)(Polymerase Chain Reaction,PCR) 聚合酶鏈反應(yīng)是1985年誕生的一種體外擴(kuò)增DNA的方法它以待擴(kuò)增的DNA片段為模板,由一對人工合成的寡核苷酸引物介導(dǎo),
55、通過DNA聚合酶鏈反應(yīng)快速體外擴(kuò)增特異DNA序列。由于PCR技術(shù)經(jīng)過變性,復(fù)性和延伸約30個循環(huán)就可在2小時內(nèi)將靶DNA擴(kuò)增數(shù)百萬倍,并具有操作簡單、快速、特異和靈敏的特點(diǎn),現(xiàn)在已被廣泛用于微生物及其他領(lǐng)域的快速診斷、檢驗和鑒定技術(shù)。檢測方法新技術(shù)酶聯(lián)免疫分析(Enzyme-liked Immunosorbent assay,ELISA ) 是將可溶性抗原或抗體吸附在固相載體上,利用酶標(biāo)記的抗體或抗原與相應(yīng)的抗原或抗體結(jié)合,形成酶標(biāo)記的免疫復(fù)合物,加入相應(yīng)的酶的底物根據(jù)顏色深淺判斷結(jié)果。 該法在肉制品檢測中有著廣泛的應(yīng)用,如獸藥殘留的檢測、微生物的檢測、肉類鑒別和摻假的檢測和生物毒素的檢測等方
56、面。 有報道將流動注射系統(tǒng)(FIA)與ELISA進(jìn)行組合測定乳酸鏈球菌素,該系統(tǒng)通過緩流載帶反應(yīng)物到固定在填充柱擔(dān)體的抗體上,并通過一個膨脹床系統(tǒng)可以免去繁瑣好事的凈化前處理,可以用于直接測定懸浮液中的乳酸鏈球菌素,而不會有顯著干擾,從而實(shí)現(xiàn)了在線監(jiān)測發(fā)酵過程中或者食品體系中的乳酸鏈球菌素,該體系的響應(yīng)域值為690mol/L。檢測方法新技術(shù)流動注射化學(xué)發(fā)光分析技術(shù) (Flow Injection Chemiluminescence) 流動注射化學(xué)發(fā)光分析技術(shù)是將化學(xué)發(fā)光分析和流動注射相結(jié)合的一種高靈敏度的微量及痕量分析技術(shù)。根據(jù)化學(xué)發(fā)光反應(yīng)在某一時刻的發(fā)光強(qiáng)度,諸如峰值強(qiáng)度或發(fā)光總量來確定反應(yīng)
57、中相應(yīng)組分的含量,其特點(diǎn)是靈敏度高,線性范圍寬,不需要任何光源,只需要光電轉(zhuǎn)換元件和放大裝置,儀器設(shè)備簡單,操作方便,分析速度快。通常是將樣品導(dǎo)入連續(xù)流動的載液中,并與化學(xué)發(fā)光試劑混合,產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光,再由檢測和記錄裝置記錄化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度隨時間的變化。 流動注射化學(xué)發(fā)光分析技術(shù) 有報道,采用流動注射化學(xué)發(fā)測定亞硝酸鹽,在酸性介質(zhì)中NO2-將亞鐵氰化鉀氧化為鐵氰化鉀,在尿酸的增強(qiáng)作用下或在消毒滅菌劑Acrifavine抑制作用下,NO2-還原KMnO4,為此建立了檢測亞硝酸鹽的發(fā)光體系。也可以用流動注射化學(xué)發(fā)光測定食品添加劑中的亞硫酸鹽。 核黃素和亮硫黃素增強(qiáng)KMnO4氧化SO3-的化學(xué)發(fā)光反應(yīng),可
58、測定0.935ng的,檢出限分別為0.9和1.8ng。比較了核黃素和3-環(huán)己基丙磺酸(CAPS)對KMnO4氧化SO3-的化學(xué)發(fā)光的增強(qiáng)作用,線性范圍均為560ng SO3- 。在閉路流動注射體系中,用核黃素增強(qiáng)Ce()氧化SO3- 汞絡(luò)合物的發(fā)光測定酒中的SO2,線性范圍為5300mg/L SO2。另外,黃素單核苷酸也可使KMnO4氧化SO3-的發(fā)光增強(qiáng)。檢測方法新技術(shù)核磁共振技術(shù)(Nuclear Magnetic Resonance,NMR) 核磁共振是基于原子核磁性的一種技術(shù),根據(jù)化學(xué)位移、弛豫時間可用來獲取化合物的有關(guān)信息。對于食品的品質(zhì),NMR顯像可以使NMR波信號在樣品中定位,為進(jìn)
59、行食品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的直觀透視提供了強(qiáng)有力的手段。目前,利用NMR技術(shù)可以在食品加工中用于測定物料的溫度和水分含量及狀態(tài),在水果無損檢測中,可用于水果的分級和內(nèi)外品質(zhì)的鑒定。還可用于食品中脂類物質(zhì)的分析、糖的結(jié)構(gòu)測定、蛋白質(zhì)和氨基酸的結(jié)構(gòu)測定等。檢測方法新技術(shù)分子印跡技術(shù) 分子印跡技術(shù)(Molecularly Imprinting Technology,MIT)是指制備對某一特定目標(biāo)分子具有選擇性的聚合物技術(shù),又稱分子烙印技術(shù)。其原理是模板分子和功能單體在合適的單體在合適的分散介質(zhì)中,通過可逆共價作用或非共價作用形成復(fù)合物,再加入交聯(lián)劑,光引發(fā)或熱引發(fā)等聚合作用下,形成既具有一定剛性又具有一定柔性的
60、高分子聚合物,然后洗脫除去模板分子,這樣在高分子聚合物中留下了一個與模板分子在空間結(jié)構(gòu)上完全匹配,且含有可與模板分子專一結(jié)合的功能基的三維空穴,以便用于于模板分子再結(jié)合。檢測方法新技術(shù)分子印跡技術(shù) 分子印跡技術(shù)廣泛應(yīng)用于色譜分析、抗體或受體模擬、生物傳感器以及生物酶模擬和合成等多領(lǐng)域中,目前研究的重點(diǎn)主要在于傳感器、固相萃取、模擬酶催化、臨床藥物分析、膜分離技術(shù)。將應(yīng)用到食品安全檢測領(lǐng)域已成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。 有報道用分子印跡技術(shù)制備三聚氰胺分子印跡聚合物,將其作為生物傳感器的識別元件,與轉(zhuǎn)換元件結(jié)合制成檢測三聚氰胺的電化學(xué)生物傳感器。以三聚氰胺為模板分子,甲基丙烯酸為功能單體,季戊四醇三丙
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