现代分析技术在食品添加剂检测中的应用

现代分析技术在食品添加剂检测中的应用

黄迪   ,蒋林峰

新疆维吾尔自治区产品质量监督检验研究院

摘要：食品添加剂是现代食品工业中不可或缺的组成部分，如何检测食品添加剂的种类和含量，以及评估其安全性，一直是食品科学研究的重要领域。随着现代分析技术的不断发展，液相色谱-质谱联用技术、气相色谱-质谱联用技术、红外光谱技术和原子吸收光谱技术等现代分析技术已经成为检测食品添加剂的重要手段。

关键词：现代分析技术；食品添加剂；检测

1. 食品添加剂概述

1.1 食品添加剂的种类和用途

食品添加剂种类繁多，按照功能可分为色素、增味剂、甜味剂、酸味剂、防腐剂、抗氧化剂、膨松剂、稳定剂等。以下是几种常见的食品添加剂及其用途。防腐剂：主要用于防止食品变质和腐败，如亚硝酸盐、山梨酸等。色素：用于改善食品的颜色和色泽，如胡萝卜素、红曲色素等。增味剂：用于增加食品的口感和风味，如味精、鸡精等。抗氧化剂：主要用于防止食品中的脂肪和蛋白质氧化变质，如维生素E、维生素C等。膨松剂：用于增加食品的体积和松软度，如小苏打、泡打粉等。稳定剂：主要用于保持食品的稳定性和形态，如明胶、羧甲基纤维素等。

1.2 食品添加剂的安全性评价

食品添加剂是一种被广泛使用的食品配料，为保障消费者的健康，必须对其安全性进行评价。食品添加剂的安全性评价通常包括以下几个方面。毒理学评价：主要评价食品添加剂对人体的毒性和剂量反应关系。致敏性评价：评价食品添加剂是否存在致敏作用。慢性毒性评价：评价长期摄入食品添加剂是否会引起慢性病变。遗传毒性评价：评价食品添加剂对遗传物质的影响和生殖健康的影响。对特定人群的影响评价：对婴幼儿、孕妇、老年人等特定人群食用食品添加剂的安全性进行评价。合法性评价：评价食品添加剂是否符合国家法律法规的规定，是否经过了相关部门的审批和检验。目前，食品添加剂的安全性评价主要由国家食品药品监督管理局和相关科研机构进行。食品添加剂必须通过严格的安全性评价和审批程序后才能用于食品生产。另外，在食品生产过程中，也必须按照国家标准使用适量的食品添加剂，避免添加剂超标或不当使用引发安全问题。

2. 现代分析技术概述

2.1 常见的现代分析技术

质谱分析：质谱分析是一种基于物质分子的质量与电荷比的分析方法，可以通过分析分子的质谱图，确定分子的结构和组成。质谱分析广泛应用于食品添加剂的检测中，如氨基酸、糖类、维生素等。色谱分析：色谱分析是利用不同物质在固定相和移动相之间的差异，将物质进行分离和纯化的方法。常见的色谱分析技术包括气相色谱（GC）和液相色谱（HPLC）。在食品检测中，常用的色谱技术包括高效液相色谱（HPLC）、气相色谱（GC）、毛细管电泳（CE）等。光谱分析：光谱分析是通过物质对光的吸收、散射或发射等特性进行分析的方法，包括红外光谱、紫外-可见光谱、荧光光谱、拉曼光谱等。光谱分析技术在食品添加剂检测中的应用较广泛，如荧光分析和红外光谱分析等。电化学分析：电化学分析是利用电化学原理和方法对物质进行分析的方法，包括电位滴定、电化学分析等。电化学分析在食品添加剂的检测中也有一定的应用，如电化学检测脱氧核糖核酸（DNA）和蛋白质等。分子生物学：分子生物学是研究生物大分子（如核酸和蛋白质）结构、功能、调控及其在生命活动中的作用的学科。分子生物学的技术在食品安全检测中也有一定的应用，如聚合酶链式反应（PCR）技术用于检测食品中的微生物污染等。

2.2 现代分析技术的优势和特点

现代分析技术相较于传统分析技术，具有以下优势和特点。高灵敏度：现代分析技术可以检测到非常微小的化学物质和生物分子，常常能够达到ppb（亿分之一）或更低的检测限。高精度：现代分析技术的精度非常高，可以提供非常精确的分析结果。高速度：现代分析技术的分析速度非常快，可以在短时间内分析出大量样品。多参数分析：现代分析技术可以同时检测多种成分，从而提高检测效率和准确性。非破坏性：现代分析技术通常是非破坏性的，不会破坏样品的结构和性质，可以用于分析和检测敏感的样品。

3. 现代分析技术在食品添加剂检测中的应用

3.1 液相色谱-质谱联用技术

液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）是一种非常常见的分析技术，它通过结合液相色谱分离和质谱检测两种技术，能够准确地确定食品中添加剂的类型和含量。LC-MS技术利用分子的分离和检测来对食品中的多种添加剂进行定性和定量分析，包括甜味剂、染料、防腐剂等。该技术的主要优点在于其高灵敏度和准确性，它可以检测到非常微小浓度的添加剂，并且能够准确地区分不同种类的添加剂。

3.2 气相色谱-质谱联用技术

气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）是一种结合气相色谱技术和质谱技术的高级分析技术。与LC-MS类似，GC-MS技术也可以用于检测食品中的添加剂，尤其是对挥发性较强的添加剂，如香料和芳香剂，GC-MS技术可以提供更加准确的分析结果。在食品添加剂检测中，GC-MS技术主要应用于食品中的残留农药和有机污染物等检测。GC-MS技术的优点在于它可以分析不同种类的化学物质，包括挥发性和非挥发性物质，从而可以用于快速、高效地确定污染物的类型和含量，从而保证食品的质量和安全性。该技术也具有非常高的分辨率和灵敏度，可以检测到非常微小浓度的添加剂和污染物，同时也能够准确地区分不同种类的添加剂和污染物。G C-M S技术还可以与其他分析技术相结合，如液相萃取和固相萃取等前处理技术，以提高样品的纯度和灵敏度。这种技术的应用范围非常广泛，包括食品、环境、医药等多个领域。

3.3 红外光谱技术

红外光谱技术是一种非常常用的分析技术，可以用于多种领域，如材料科学、医药化学、环境科学和食品科学等。该技术可以检测食品添加剂的种类和含量，并可以用于判别食品中的真伪和质量。红外光谱技术可以快速准确地分析多种添加剂，如甜味剂、酸味剂、香精、色素和防腐剂等，对于涉及到食品添加剂的生产和质量控制具有非常重要的意义。在红外光谱技术中，样品的化学键振动吸收红外光谱的不同波长区域，从而形成了特定的红外光谱图。通过对样品的红外光谱图进行解析，可以确定样品中的化学成分和结构。

3.4 原子吸收光谱技术

原子吸收光谱技术是一种基于原子与特定波长的光线相互作用的分析技术。该技术利用样品中的金属元素吸收特定波长的光线，测量其吸收量并与标准曲线进行比较，从而确定样品中金属元素的含量。AAS技术的操作简单、准确度高，可以分析多种金属元素，广泛应用于食品、环境、化工等领域。在食品添加剂检测中，AAS技术可以用于检测添加剂中的微量金属元素，如铜、锌、铁等。食品添加剂中的这些金属元素可能存在于添加剂中本身，也可能是添加剂的污染物。此外，AAS技术还可以用于检测食品中的其他有害元素，如铅、汞、镉等。这些金属元素在食品中可能是由环境污染、生产工艺、食品加工等因素引起的。通过AAS技术的检测，可以及时发现食品中存在的潜在危害物质，保障人们的健康。

参考文献

[1] 现代分析技术在食品添加剂检测中的应用[J]. 张淑红.食品安全导刊,2021(Z2)

[2] 气相色谱法同时检测食品中9种常见食品添加剂[J]. 何亚芬;徐明生;黄道明;余中霞.食品安全质量检测学报,2021(14)

[3] 荧光碳点探针在食品添加剂检测中的应用[J]. 龚诗芸;陈梓萱;胡钦.食品安全导刊,2023(03)