食品中化学污染物检测中仪器分析法的应用研究

2020-08-26 10:53:20 来源：食品安全导刊

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　　食品中化学污染物检测中仪器分析法的应用研究

　　仪器分析法是一系列化学污染物检测方法的统称，如色谱分析法、电化学分析法、光谱分析法等都属于仪器分析法，这些分析方法在食品化学污染物检测中均可使用，能够对检测范围内的化学污染物进行检测，测定其中含量、成本等，再对照相关标准可知是否存在污染物超标的情况，若存在则说明食品安全不合格。这一条件下，为了准确对食品化学污染物进行检测，就有必要了解各类仪器分析法的原理、应用表现，对此进行研究具有一定现实意义。

　　各仪器分析法原理

　　下文主要以色谱分析法、电化学分析法、光谱分析法为例，对三种仪器分析法的检测原理进行分析。

　　色谱分析法检测原理

　　色谱分析法是一种物理或物理化学分离分析法，检测原理为：利用固定相、流动相与检测物混合，使检测物中各化学组分在固定相、流动相中出现溶解、解析、吸附、脱附等物理性动作，这时根据检测物各化学组分分离，通过直观观测可知各组分含量。这里值得注意的是，该分析法之所以被称为色谱分析法，是因为其固定相、流动相具有显色功能，在物理性动作下不同化学组分与固定相、流动相接触后会出现不同的颜色，颜色浓度越高代表对应化学组分含量越高，因此使用这种方法需掌握各化学组分的显色效应，否则无法进行观测。

　　电化学分析法检测原理。电化学分析法是一种利用特殊溶液检验物质电化学性质为基础的一种检测方法，应用中需要根据检测要求配置溶液化学电池，溶液中的电阻、电导、电位、电流、电量、电流-电压曲线等电参数要符合检测要求，随后将检测物与溶液接触，在检测物电化学性质基础上观察检测物与溶液之间的翻译，测定反应后的参数，由此可以对检测物定性、定量测定，这即是电化学分析法原理。值得注意的是，电化学检测法的操作相对复杂，因此检测效率比较慢，但它的检测准确性、稳定性非常高，因此在其他方法无法准确测定的情况下，建议使用电化学分析法来进行检测。此外，电化学分析法在实际应用中对于液体食品金属物质具有良好的性能表现，这是其他方法难以比拟的。

　　光谱分析法检测原理

　　光谱分析法是一种以分子、原子光谱为基础的检测方法，主要利用物质在不同波长光环境下的吸收或发射强度为准，对物质进行定性、定量测定，这即是光谱分析法的原理。光谱分析法的应用一般分为三个过程，分别为提供能量、能量与物质相互作用、物质发出被检测信号，其中物质发出的被检测信号就代表了物质吸光或发射光的强度，由此通过观察可以进行测定。光谱分析法的检测效率较其他方法稍显弱势，但在检测稳定性上名列前茅，这是其应用优势。

　　各仪器分析法在食品化学污染物检测中的应用表现

　　色谱分析法应用

　　食品在检测分析领域中被定义为混合物，而作为混合物其中各类物质之间是存在物理或物理化学运动关系的，在这层关系下就可以采用色谱分析法来进行食品化学污染物检测。在检测中，因为不同食品的形态、组分存在差异，所以色谱分析法的应用方式也要有所调整，由此就产生了多种色谱分析法，如气相色谱法、离子色谱法、高效液相色谱法，下文将对三种色谱分析法的应用表现进行分析。

　　气相色谱法的应用表现：在食品化学污染物检测中，气相色谱法主要可以对有机硫化物、氯化物等一切能够被气化的有机物进行检测（直接气化或间接气化均可），而此类物质就属于化学污染物，在食品中非常常见。利用气相色谱法对食品中的此类物质检测，能够实现物质快速分离，测得各类物质的含量、种类，确认食品生化指标。因此在应用表现上，气相色谱法检测优势在于检测效率快、操作便捷，但准确性上相对较低。

　　离子色谱法：离子色谱法是一种利用离子交换原理来实现检测目的的色谱分析法形式之一，在食品化学污染物检测中，主要通过单柱色谱对食品内共存阴离子、阳离子进行连续分离，确保检测精度，根据检测结果可知食品中的化学污染物种类与含量。在应用表现上，离子色谱法的检测范围非常广泛，精度也得到保障，但操作比较繁琐，即在阳离子分析时，每分析若干组就要填充低容量阳离子交换树脂，并用盐酸溶液进行淋洗。

　　高效液相色谱法：高效液相色谱法在原理上与气相色谱法类似，但区别在于高效液相色谱法中所使用的“相”为液相，因此该方法可以被定义为一种液相色谱分析法。该方法在食品化学污染物检测中的效率非常突出，超过气象色谱法，且较于普通液相色谱法（普通液相色谱法现已很少使用）更加突出，因此具有较高的应用价值。目前，高效液相色谱法被广泛应用于食品添加剂检测中，可有效测定其中化学污染物质。

　　电化学分析法应用

　　电化学分析法在食品化学污染物检测中的应用最为广泛，原因在于其较高的准确性，能够使食品安全检测结果更加可靠。应用中借助电池化学溶液与食品物质的电参数反应，能够得到一个极谱波峰，极谱波峰代表了物体中某个化学污染物的含量，由此完成检测，如针对常见家用食品酱油，通过电化学分析法电化学反应参数下的极谱波峰可知酱油中的砷含量，结果非常可靠。但值得注意的是，电化学法面对种类繁多的食品化学污染物，其除了存在操作繁琐的劣势以外，还有一定的局限性，即电化学法的检测范围仅限于低价离子，如果化学污染物不属于低价离子，则无法使用电化学法来进行检测。

　　光谱分析法应用

　　在食品化学污染物检测中，光谱分析法主要用于吸光度、发射光强度波长在200至760nm的物质检测，如亚硝酸盐、硼酸等都处于光谱分析法的检测范围内，检测效果较用常规双波长法更加稳定，且准确性上也有一定保障，说明光谱仪分析法具有较高的应用价值。另外光谱分析法也分为多个种类，当前比较常见的有荧光分析法、原子吸收分光光度法，下文将对两种光谱分析法应用表现进行分析。

　　荧光分析法：荧光分析法在食品化学污染物检测时，灵敏度高、便捷性好，且能做到无痕检测，同时检出限范围广阔，因此被广泛应用于宽型线性化学污染物检测中，尤其针对食品铅含量、硒元素等有突出的检测效果，稳定性表现良好。例如针对硒元素，通过荧光分析法检测结果可知，元素变异系数为0.60%左右、回收率均值可达98%。

　　原子吸收分光光度法：原子吸收分光光度法在食品化学污染物检测中，具有检测范围广的特征，对常见的氯化物、氢化物等都有良好的检测效果，可以准确判断出污染物含量。值得注意的是，原子吸收分光光度法广泛的检测范围使得其能够对食品内绝大部分物质含量进行检测，这种表现使得该检测方法被广泛应用于药用食品、保健食品检测中，能够对其中各类物质（无论是有害物质还是无害物质）进行检测，根据检测结果可知物质是否存在含量超标的现象。

　　综上，本文对食品中化学污染物检测中仪器分析法的应用进行了研究，介绍了三种仪器分析法，并对它们的原理、应用表现进行了分析。通过分析可知，三种仪器分析法在食品化学污染物检测中表现各异，各有各的优势与劣势，因此在使用中应当根据优劣表现来进行选择，在选择正确的情况下，各仪器分析法可起到保障食品食用安全的作用。

　　作者简介：王丽影，女，湖南大学化学化工学院化学工程与技术专业，硕士研究生，职称：化学分析中级，研究方向：食品安全检测。

　　王丽影

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