食品添加剂检测技术的研究进展

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  • 更新时间2018-05-12
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  食品添加剂是为改善食品品质和色、香、味以及防和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或天然物质,是食品工业的重要组成部分。我国1980年成立了食品添加剂标准化委员会,对部分添加剂的应用范围及使用量作出了相应的规定。但由于添加剂残留检测技术的发展远远滞后于食品添加剂工业的发展,目前食品生产过程中添加剂的违法和超标使用现象仍然十分严重,因此加强食品添加剂检测方法的研究,对其进行定性、定量检测便显得极其重要。本文就近年来国内常用食品添加剂的检测技术进行了讨论,以便为相关研究提供新的思路和方法。


  食品添加剂的分类


  食品添加剂一般根据其来源和用途分类,我国一般采取按用途分类的方法,主要包括以下几种:①食用色素:是使食品染色后提高商品价值的一类呈色物质,分为天然色素和合成色素;②食品甜味剂:是指赋予食品以甜味的食品添加剂,有天然品和人工合成品2种;③食品抗氧化剂:能阻止和延缓食品氧化的食品添加剂,可提高食品的稳定性,延长存储期;④食品防腐剂:是指为防止食品腐败、变质,延长食品保存期,抑制食品中微生物繁殖的物质;⑤食用香料、食用增味剂和其他食品添加剂。


  食品添加剂的检测技术


  高效液相色谱。高效液相色谱法是色谱分析法的一个分支,是在20世纪60年代末期,在经典液相色谱和气相色谱的基础上,发展起来的新型分离分析技术。问世以来,因其具有分离效能高、分析速度快、检测灵敏度好、能分析高沸点但不能气化的热不稳定生理活性物质的特点,而被广泛应用于生物化学、食品分析、药物及临床分析。近年来,随着色谱技术的不断发展,各种工作站软件的开发,以及与质谱等仪器的联用,大大拓宽了HPLC的应用范围。


  气相色谱法。气相色谱是流动相为气相的层析技术,作为常用的分析手段,它在测定分子量小于1000,沸点低于350℃的化合物时常被使用。气相色谱由于样品在气相中进行交换分离,分离测定物在二相中的交换速率大大加强,且层析柱的长度也可以很长,因此分离效率比液相层析高。随着多种高灵敏检测器的出现并广泛投入使用,在测定时使用较粗的层析柱时其灵敏度高于液相层析、气相色谱,常被用于食品微量成分或低沸点食品成分的分析,如香料,农药等的测定。


  另外,有报道气相色谱法用于检测甜蜜素、同时测定食品中3种抗氧化剂丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)和特丁基对苯二酚(TBHQ)的方法,检测小麦粉添加剂。


  紫外可见分光光度计。紫外可见分光光度计既是一种历史悠久、传统的分析仪器,又是一种现代化的集光、机、电、计算机为一体的高技术产品,它的应用非常广泛,在有机化学、生物化学、药品分析、食品检验、医疗卫生、环境保护、生命科学等各个领域和科研生产工作中都已得到了极其广泛的应用,如食品中酸奶中维生素A的测定、番茄红素的测定、食品中甜蜜素的测定、食品中硝酸盐的测定。


  薄层层析。薄层层析又叫薄层色谱,是色谱法中的一种,是快速分离和定性分析少量物质的一种很重要的试验技术,属固-液吸附色谱,它兼备了柱色谱和纸色谱的优点,一方面适用于少量样品的分离;另一方面在制作薄层板时,把吸附层加厚加大。因此,又可用来精制样品,此法特别适用于挥发性较小或较高温度易发生变化而不能用气相色谱分析的物质。


  毛细管电泳技术。食品的多样性及组成成分复杂,对应用于食品分析的方法提出了很高的要求,一个理想的食品分析方法最好可以应用于不同的食品基质,并可同时测定同一基质的不同组分。由于毛细管电泳(CE)适用范围非常广泛,而且CE具有多種不同的分离模式,可以满足许多基质复杂的食品分析要求。如防腐剂、甜味剂、抗氧化剂、色素、营养强化剂、维生素等测定。


  随着近年来商品仪器的不断改进和完善、自动进样器的使用以及高灵敏度检测器如激光诱导荧光、飞行时间质谱、串联式质谱等与CE的联用,不但可使测定精度提高,而且能完成连续自动进样及在线分析,检测极限大大降低。采用CE—MS(质谱)、CE—NMR(核磁共振)及CE—MS—MS技术,充分利用了HPCE的高离效率和MS或NMR的高灵敏度与定性鉴定能力,可快速完成众多复杂成分的分离与结构鉴定,在食物中毒等突发公共卫生事件中鉴定有毒有害物质的应用将显示巨大的潜力,毛细管电泳技术在食品安全检验中的应用将越来越广泛。


  离子色谱法。离子色谱最初是为分析无机阴、阳离子而发展起来的,随着IC技术的发展,其应用范围也逐渐扩大,可分析的物质不仅包括各种无机阴、阳离子,还扩展到各种有机阴、阳离子及生化物质。在食品分析中,用于防腐剂、酸味剂;有报道离子色谱法同时测定食品中丙酸盐、脱氢醋酸、甜蜜素、山梨酸、苯甲酸等五种添加剂的方法和离子色谱法检测面制品中溴酸钾。


  生物传感器。生物传感器主要由生物识别元件和信号转换器两大部分组成。生物识别元件又称感受器,由具有分子识别能力的生物活性物质构成。当生物识别元件与待测物发生特异作用后,所得产物通过信号转换器转变成可以输出的电信号、光信号等,从而达到分析检测的目的。生物传感器有优异的选择性和较高的灵敏度,有可能不用试剂,在组分复杂的试样中快速和连续测定被分析物。


  酶联免疫吸附分析法。吴定等人研究了食品中苯甲酸含量的竞争ELISA测定方法。


  流动注射分析技术。流动注射分析是1975年以来迅速发展起来的一种溶液自动分析及处理技术。自其诞生以来,由于其具有自动化程度高、操作灵活等较强的技术特点,通过运用各种流路和利用不同的检测器和技术,因此,迅速在冶金、地质、环境监测化学工程、食品分析等行业得到广泛的应用。


  总之,随着科学技术的进步,检测食品添加剂的技术将得到进一步,越来越多的食品添加剂将能被检测,使食品行业将更加规范化生产,消费者的权益将更能得到保护,食品行业将得到健康持续地发展。


  作者:慈军鹏等