常见食品风险防控中的化学检测技术

一、引言

食品安全是关乎公众健康与社会稳定的重要议题。在食品的生产、加工、储存及销售等诸多环节，存在着各种各样的风险，如农药兽药残留、重金属污染、食品添加剂违规使用等，这些风险严重威胁着消费者的身体健康。化学检测技术凭借其精准、高效的特性，成为食品风险防控体系中的关键组成部分。通过运用化学检测技术，能够准确识别和量化食品中的有害物质，为采取针对性的风险防控措施提供科学依据，从而有效保障食品安全。因此，深入研究常见食品风险防控中的化学检测技术具有极其重要的现实意义。

二、常见化学检测技术在食品风险防控中的应用

2.1 色谱技术

色谱技术基于混合物中各组分在固定相和流动相之间分配系数等性质的差异，实现对各组分的分离与分析，在食品风险防控领域应用广泛。气相色谱（GC）适用于检测易挥发、热稳定的物质，常用于食品中农药残留、兽药残留及挥发性有害物质的检测。以有机磷农药残留检测为例，样品经提取、净化后，进入气相色谱仪。在色谱柱中，不同的有机磷农药依据其在气相和固定相之间分配系数的不同而实现分离，随后通过火焰光度检测器（FPD）等进行检测。气相色谱具有分离效率高、分析速度快、灵敏度高的优点，能够检测出极低含量的农药残留。然而，对于高沸点、热不稳定的化合物，气相色谱的检测效果不佳。高效液相色谱（HPLC）则主要用于分析高沸点、热不稳定及大分子有机物，如食品添加剂、霉菌毒素等。在检测食品中的苯甲酸、山梨酸等防腐剂时，HPLC 通过选择合适的固定相和流动相，使防腐剂与其他杂质分离，再利用紫外检测器等进行定量分析。HPLC 的优点在于分离效能高、选择性好、检测灵敏度高，能对复杂食品成分进行有效分离检测，但仪器成本和运行成本较高，对样品前处理要求也较为严格。

2.2 光谱技术

光谱技术依据物质对不同波长光的吸收、发射或散射特性来分析物质的组成和结构，在食品风险防控中发挥着重要作用。紫外 - 可见分光光度法（UV -Vis）可用于检测食品中的金属离子、蛋白质、维生素等成分。其原理是物质对特定波长的紫外或可见光有吸收，通过测量吸光度与浓度的关系实现定量分析。例如，检测食品中铁离子含量时，铁离子与显色剂反应生成有颜色的络合物，在特定波长下测量其吸光度，从而确定铁离子浓度。该方法仪器设备简单、操作方便、分析速度快，但选择性相对较差，对于复杂样品可能需要预处理以排除干扰。原子吸收光谱法（AAS）主要用于食品中重金属元素的检测，如铅、镉、汞等。原子吸收光谱法利用原子对特定波长光的吸收特性，当空心阴极灯发射的特征光通过原子化器中的原子蒸汽时，基态原子吸收特定波长的光，根据吸光度与原子浓度的关系进行定量测定。例如，在检测大米中的镉含量时，该方法能准确检测出极低含量的镉，具有灵敏度高、选择性好、抗干扰能力强等优点。不过，该方法每次通常只能测定一种元素，对多元素同时测定存在一定难度，且样品前处理要求严格。

2.3 电化学分析技术

电化学分析技术基于物质在溶液中的电化学性质进行检测，在食品风险防控方面具有独特优势。电位分析法可用于测定食品的酸碱度、离子浓度等。例如，通过 pH 电极测量食品溶液的电位，进而确定其酸碱度，这对于判断食品的新鲜程度和加工过程是否符合要求具有重要意义。此外，利用离子选择性电极还能测定食品中特定离子的浓度，如氯离子、钙离子等。电位分析法具有仪器简单、操作方便、响应速度快等优点，但对电极的选择性和稳定性要求较高。伏安分析法能够检测食品中的重金属离子、农药残留、生物毒素等有害物质。它通过在工作电极上施加电压，记录电流与电位的关系曲线，依据特征峰电流和峰电位来定性和定量分析目标物质。例如，采用差分脉冲伏安法检测食品中的铅离子，可实现高灵敏度检测。伏安分析法设备简单、检测速度快、灵敏度高，适合现场快速检测，但易受溶液中其他物质干扰，对检测环境要求相对较高。

三、化学检测技术面临的挑战

3.1 食品基质的复杂性

食品是复杂的混合物，含有蛋白质、脂肪、糖类等多种成分，这些成分可能干扰化学检测。在色谱分析中，食品基质中的杂质可能与目标物质一同洗脱，影响检测结果的准确性。光谱分析时，食品中的其他成分可能吸收或散射光，增加背景干扰，降低检测灵敏度。而且不同类型食品的基质差异大，需要针对不同基质开发特定的样品前处理方法和检测条件，增加了检测的复杂性。

3.2 新风险物质的检测难题

随着食品工业发展，新的食品风险物质不断涌现，如新型农药、兽药、食品添加剂等。这些新物质的化学结构和性质复杂，现有的检测技术可能无法直接有效检测。需要不断研发新的检测方法和技术，建立相应标准规范，这对化学检测技术的创新能力提出了很高要求。

3.3 检测成本与效率的矛盾

一些先进的化学检测技术，如气相色谱 - 质谱联用（GC - MS）、电感耦合等离子体质谱（ICP - MS）等，虽然检测灵敏度和准确性高，但仪器价格昂贵，运行成本高，且需要专业技术人员操作维护，基层检测机构和小型食品企业难以承担，限制了其广泛应用。同时，部分检测技术操作流程复杂，检测时间长，无法满足快速检测需求，如在食品生产现场或市场监督抽检时，难以快速提供检测结果。

四、化学检测技术的发展趋势

4.1 高灵敏度与高选择性技术研发

为应对食品基质复杂和新风险物质检测挑战，研发高灵敏度与高选择性技术成为趋势。改进色谱柱材料，提高对目标物质的分离效率和选择性；优化光谱检测条件，增强对痕量物质的检测能力；开发新型电化学传感器，实现对特定物质的精准检测。例如，研究新型纳米材料用于色谱柱填充，提高对复杂食品中微量有害物质的分离检测能力。

4.2 快速、便携化检测设备开发

随着食品安全监管对快速检测需求的增加，开发快速、便携化检测设备成为方向。结合微机电系统（MEMS）技术、生物传感技术等，研制小型化、智能化检测设备，如便携式光谱仪、手持式电化学检测仪等。这些设备能在现场快速检测，无需复杂前处理和专业实验室环境，提高检测效率和灵活性，如基于智能手机平台的便携式食品检测设备，可实现快速检测与结果显示。

4.3 多技术联用与集成化

将多种化学检测技术联用，发挥各自优势，实现对食品多成分同时准确检测，是重要发展趋势。如气相色谱 - 质谱联用（GC - MS）、液相色谱 - 质谱联用（LC - MS）等已广泛应用。未来还将朝着集成化方向发展，将样品前处理、分离、检测等功能集成在小型化设备中，实现自动化和高通量检测。

五、结语

化学检测技术在常见食品风险防控中占据核心地位，色谱、光谱、电化学分析等技术为食品风险检测提供了有力手段。然而，这些技术面临着食品基质复杂、新风险物质检测困难、检测成本与效率矛盾等挑战。未来，化学检测技术将朝着高灵敏度与高选择性、快速便携化、多技术联用与集成化的方向发展。为更好保障食品安全，需加强化学检测技术的研发与应用，完善检测方法和标准，提升检测人员专业素质。同时，政府、企业和科研机构应协同合作，共同完善食品风险防控体系，确保食品安全。

参考文献：

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