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食品安全分析新进展
(应化0901 2009310200730 王金凤)

摘要：食品安全问题已是人们十分关注的大问题 ,本文论述了食品安全监测体系的技术支撑,即检测方法中的三个问题:当今对检测方法和仪器的要求;在基质复杂的样品中检测组分多、含量很低的有毒、有害残留物的检测方法；对检测方法和仪器发展趋势的预测。
关键词：食品安全 分子印迹 微流控芯片 纳米金

当今,食品安全问题已经成为全世界瞩目的重大问题。欧、美等发达国家早在 50 年代就已经逐步实行了食品安全市场准入制度,我国在这方面与发达国家还有很大的差距,2002年在国家质量技术监督检验检疫总局、农业部卫生部等部门的共同努力下,我国首批对大米、面粉、植物油、酱油、食醋五类产品实施了市场安全准入制度。随着我国食品市场安全准入制度的逐步完善,食品安全问题也将成为人民关心的重大社会问题。今年,我国又开展了对饮料、肉制品、乳汁品等十类产品进行市场准入的审核工作,为了更好的完善和发展食品市场准入制度,现将食品市场安全检验方法有关问题作如下探讨。
一． 食品安全检测中的一些特殊项目
（1）有机农药中的残留物:主要是有机磷有机氯、有机硫、环类、酰胺类、酚类等。
（2）兽药中的残留和污染物:抗生素、磺胺类、激素类、氨基甲酸脂类、非类固醇类消炎药。 比较常见的如肉类产品中的盐酸克伦特罗瘦肉精)等。
（3）有毒有害的微量元素:砷、铅、铜、汞、铬等。
（4）大肠杆菌群、沙门氏菌、致病菌、葡萄球菌等。
二．主要检测方法和要求
（1）几种传统的检测和分析步骤

气相色谱（GC）、高效液相色谱（HPLC）法等作为常规分析技术，虽已经广泛地应用于食品分析，且对食品安全分析做出了积极且有意义的贡献，但这些技术在针对目标化合物的痕量测定和结构确证方面则略显不足。在食品生产的各个环节中，人为添加或者生产过程中引入的化学肥料、农药、添加剂以及包装材料等都给食品安全带来了一些不确定性因素。重要的是，食品中存在的一些化合物，比如杀虫剂、多环芳烃、氯化物、溴化物以及重金属等 。虽然在食品中含量甚低，达ug 甚至ng 级，但对人体健康的危害却是广泛而严重的。三聚氰胺事件就是其中一个很惨痛的教训。可见针对这些微量存在的目标化合物的鉴定和限量需要更灵敏、高选择性的分析技术。

（2） 新型检测和分析方法
1.分子印迹固相萃取技术（MISPE）在食品安全分析中的应用
近年来 ,食品安全性问题日益突出。食品中农药、兽药残留严重危害人民的健康,世界各国均在积极制定相关法令政策及研发更为快速、准确、灵敏的检测方法。许多食品样品的基体和组成相当复杂 ,被分析物处于痕量状态,易受到干扰,样品前处理方法已成为食品安全分析关键步骤。近几年 MISPE方法越来越多地应用于食品中化合物的富集、分离，研究对象包括食品中杀虫剂和药物的残留 ,食品中的风味物质以及添加剂。
1.1食品中兽药残留方面的分析
兽药残留分析样品中基质复杂、干扰物质多,样品基质和待测组分具有不确定性。待测物的样品前处理和检测是药物残留分析的2个基本主题。现阶段兽药残留的检测工作逐渐简化,而样品前处理越来越成为分析过程中的关键。MISPE 使兽药残留分析的前处理迈上一个新台阶。Schirmer 等人检测蜂蜜及其他蜂产品中的氯霉素时,用氯霉素为模板分子,MAA 为功能单体,用 EDMA 作交联剂、AIBN 为引发剂和氯仿为溶剂,于60℃热引发 24 h 制得分子印迹聚合物,用该聚合物装填固相萃取柱对蜂产品中氯霉素进行富集，RP-HPLC定量检测,该方法对氯霉素的检测限能达 011μg/ mL。
1.2 食品中有害添加物质物质及生物毒素的分析
食品中的有害物质除了农药和兽药残留,还有食品添加剂和禁用物质的违规添加。苏丹红Ⅰ属于偶氮类化工染色剂,其化学衍生物 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均具有致癌性,因此在食品中禁止使用。Puoci等建立一个简单的 MISPE方法从食品中预富集痕量的苏丹红Ⅰ,结果表明当使用 HPLC 不能检测到苏丹红Ⅰ时,MISPE是一个有效地检测痕量苏丹红的方法。周文辉等采用以三聚氰胺为模板分子合成了对三聚氰胺具有较好选择性的分子印迹聚合物。以该分子印迹聚合物为固相萃取材料填充固相萃取小柱,可以从奶粉、纯牛奶等奶制品中选择性地分离、富集三聚氰胺,并有效地去除奶制品中的复杂基质,取得了良好的效果。对奶粉和液态奶提取液的加标回收率分别为 91 %～103 %、93 %～98 %,相对标准偏差(n =3)分别为 719 %和 111 %。该分子印迹聚合物还有望用于其它奶制品的分析。

2. 微流控芯片在食品安全分析中的应用
微流控芯片（Microfluidic Chip）作为微型全分析系统的核心,具有高效分离、快速分析、低试剂消耗、设备微型化、单元集成化等特点,为食品安全分析提供了一种崭新的技术工具和平台。
微流控芯片是以硅、玻璃、石英和有机聚合物为材料，采用微细加工技术在芯片上构建由微通道、微反应室、储液池等微功能单元构成的微流路系统。在加载样品和反应液后，在微阀、微泵和电渗的作用下形成可控的微流路，于芯片上进行一种或连续多种的反应，从而实现样品的分离与分析。

2.1重金属的检测
Lu等在微流控芯片中采用4—（2— 吡啶偶氮）间苯二酚（PAR）作为金属络合剂和显色剂，经二极管阵列吸收检测Co2+、V3+、Ni2+、Cu2+、Fe2+、Mn2+、Cd2+等金属离子，检测限分别为0.47、0.97、0.40、0.41、1.00、1.15、0.54μg/mL，检测时间均小于65s。 Li等用单一碳纤维电极代替有毒及难微型化的水银电极，用于间接安培检测Pb2+、Cd2+和Cu2+，检测限分别为 1.3、3.3、7.4μmol/L。Chailapakul等在微通道末端设置平面印刷碳电极,实现了直接安培检测重金属离子。该法用于检测绿色蔬菜汁、番茄汁、菠萝汁中的Pb2+、Cd2+和Cu2+ 检测限分别为 1.74、0.73、0.13μmol/L。
2.2抗生素残留检测
Carcia等采用芯片电泳—脉冲安培检测含硫抗生素，青霉素和氨苄青霉素的检测限为5μmol/L。刘伟等将在线固相萃取化学发光微流动注射分析芯片用于牛奶中β—内酰胺类抗生素的测定，青霉素、头孢拉定、头孢羟氨苄、头孢氨苄的检出限分别是0.5、0.04、0.08、0.1μg/mL。裴翠锦等采用微流动注射芯片化学发光法测定鱼虾中四环素，检测线性范围为0.2~10 μg/mL，检出限为0.017μg/mL 。Lee等在芯片上集成富集，分离和电化学检测四环素系列抗生素，并用于牛肉样品分析，结果发现：四环素、土霉素、金霉素、强力霉素的检测限为1.5~4.3nmol/L 。此法与传统的胶束电色谱—电化学检测相比，灵敏度提高了10900倍。

3. 纳米金技术在食品安全分析中的应用
以纳米金为免疫标记物的检测技术弥补了化学分析法(CA)、薄层层析法(TLC)、气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC)这些技术需要繁琐、耗时的前处理的缺点，在现代食品分析检测中的运用越来越多。
3.1兽药残留检测
Verheijen利用胶体金标记纯化的抗链霉素单克隆抗体，对链霉素的检测限为160ng／ml，检测方便快速，不需要其他试剂和仪器，时间仅需lOmintl41。而使用胶体金免疫层析试纸条，在检测虾肉等组织试样中残留氯霉素(chloramphenicol，CAP)残留时，灵敏度可达到 lng／ml，只需5～10min，并且与类似物没有交叉反应。盐酸克伦特罗即β2受体兴奋剂，俗称“瘦肉精”能增强脂解和减慢蛋白质分解代谢，若在畜牧生产中使用，可明显提高饲料转化率和瘦肉率；但使用剂量过大，则会对动物和人(间接)的肝脏、肾脏等器官产生严重的毒副作用。尽管欧盟于1996年禁止在畜牧生产中使用该药(EC Direc． tive 96／22／EC)，我国农业部也于1997年明令禁止，但国内“瘦肉精”中毒事件时有发生。刘见使用金标试纸法快速检测检测盐酸克伦特罗，最小检测量达到40ng／ml。

三． 小 结

随着科学技术的不断发展，食品分析检测技术也在不断地更新、完善和迅速发展，尤其是快速检测技术更能适应现代高效、快速的节奏和满足社会的要求。由于高新技术的应用，检测能力不断提高，检测灵敏度越来越高；检测速度不断加快，智能化芯片和高速电子器件与检测器的使用，使食品安全检测周期大大缩短；选择性不断提高，高效分离分段、各种化学和生物选择性传感器的使用，使在复杂混合体中直接进行污染物选择性测定成为可能；由于微电子技术、生物传感器、智能制造技术的应用，检测仪器向小型化、便携化方向发展，使实时、现场、动态、快速检测正成为现实。
食品样品复杂多样，前处理繁琐费时，建立快速检测方法同时进一步完善样品的前处理方法，研制适合的小型前处理装置，对于缩短现场快速测定时间及提高测定的准确性具有重要的意义。

参考文献
［1］汪美凤，胡娟，郑刚，赵国华.微流控芯片在食品安全分析中的应用［J］食品工业科技 2011（2）：2—32
［2］刘伟.化学发光微流动注射分析芯片的研究［D］西南大学 ，2007
［3］吴永宁.现代食品安全[M]北京:化学工业出版社,2003.
[ 4 ] 张素霞.食品安全快速检测技术研究[J].中国食物与营养,2008.
[ 5 ] 蒋士强.我国食品安全保障体系建设和检测技术的现状[J].分析仪器,2008.
[ 6 ] 周焕英，高志贤，孙思明，等．食品安全现场快速检测技术研究进展及应用[ J ]．分析测试学报，2008，27(9)：788～794．
[ 7 ] 汤凯洁.分子印迹技术在食品痕量分析中的应用. 食品与生物技术学报, 2007 , 26(6) : 105 - 109.
[ 8 ] 周文辉,林黎明,郭秀春,等.三聚氰胺分子印迹聚合物的制备及奶制品中三聚氰胺的分离. 分析测试学报, 2009 , 28 (6) : 687 -691.
[ 9 ] 吕瑞鹤.分子印迹固相萃取技术在食品有害物质分子中的应用[ J ].四川化工，2011.
［10］周春红，朱书强，王荣.LC-MS/MS 在食品安全分析中的应用[J].食品工业科技，
2011,32（2）
[11］Pocas , M.d. F.t. and Timothy Hogg , Exposure assessment of chemicals from packaging materials in foods: a review. Trends in Food Science & Technology , 2007 , 18(4) : 219 - 230.