食品安全檢測電化學(xué)分析法應(yīng)用

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摘要：在社會經(jīng)濟建設(shè)中，國民食品安全意識得以強化，但國民生活質(zhì)量提升后，市場中食品的生產(chǎn)、組成結(jié)構(gòu)不斷變化。在食品生產(chǎn)行業(yè)多元化發(fā)展中，食品安全問題發(fā)生率明顯提高。為加大食品安全管理力度、減少食品安全事故，需重視食品安全檢測技術(shù)的推廣與應(yīng)用。在此背景下，以電化學(xué)分析法為例，對食品安全問題成因及檢測現(xiàn)狀展開分析。同時，對伏安分析法、電位分析法等電化學(xué)分析法的應(yīng)用進行簡單研究，以明確電化學(xué)分析測定食品安全質(zhì)量的基本價值。

關(guān)鍵詞：電化學(xué)；分析法；食品安全；檢測技術(shù)

當(dāng)前，食品安全事故對國民身心健康造成難以挽回的損傷。為實現(xiàn)我國食品生產(chǎn)行業(yè)健康發(fā)展的目標(biāo)，應(yīng)重視預(yù)防食品安全風(fēng)險，保障國民健康。相關(guān)部門可利用電化學(xué)分析法，推進食品安全性能的檢測工作，從而在食品生產(chǎn)環(huán)節(jié)有效控制中，提高食品安全檢測水平。因此，本研究對食品安全檢測中電化學(xué)分析法的具體應(yīng)用展開討論。

1電化學(xué)分析法相關(guān)概述

電化學(xué)分析法，也稱為電分析化學(xué)法，其實踐原理是根據(jù)物質(zhì)在特質(zhì)溶液中的電化學(xué)性質(zhì)，判斷物質(zhì)內(nèi)部組分，以評估物質(zhì)質(zhì)量。電化學(xué)分析法在實際應(yīng)用中，是將溶液看作化學(xué)電池組分，并結(jié)合化學(xué)電池中電導(dǎo)、電流、電阻值、電壓曲線等各項參數(shù)與被測物體的濃度關(guān)系，從而測定該物體成分。隨著電化學(xué)分析法使用價值的不斷突出，其學(xué)科理論不斷完善，并且在物理學(xué)、計算機、材料等學(xué)科集成中，形成完整性、系統(tǒng)性的理論機制，對研究物質(zhì)內(nèi)外部表象特征意義重大。再者，電化學(xué)分析法是基于電化學(xué)技術(shù)原理，借助化學(xué)電池功能結(jié)構(gòu)以及被測物質(zhì)成分含量、電化學(xué)性質(zhì)進行分析的手段。在實際運用中，可同時滿足物體的定性、定量需求[1]。

2食品安全問題原因及檢測現(xiàn)狀

2.1食品安全問題原因分析

在市場經(jīng)濟體制下，食品結(jié)構(gòu)、質(zhì)量等級越發(fā)多樣，其等級多與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟水平相關(guān)，而國民食物要求尚處于不同層次。在此背景下，國民可支配收入增加后，其生活質(zhì)量、進食目標(biāo)存在較大調(diào)整。食物在現(xiàn)代經(jīng)濟中，不僅具備果腹功能，還要滿足安全、品質(zhì)需求。但食品生產(chǎn)廠家綜合實力參差不齊，導(dǎo)致食品安全性無法得到保障，甚至在食品監(jiān)管部門職能發(fā)揮中，無法準(zhǔn)確判斷食品安全性能，最終造成食品安全問題。除此之外，食品安全管理作為減少食品安全問題的主要手段，在工作中需投入大量資金、設(shè)備，而當(dāng)前在相關(guān)執(zhí)法部門監(jiān)管作業(yè)中，設(shè)備、人員、資金不足，無法強化食品安全管理，影響食品安全問題防控的有效性，留下食品安全隱患。

2.2食品安全檢測現(xiàn)狀

隨著社會的發(fā)展，國民健康成為重點關(guān)注話題。食品安全是影響國民健康的核心問題，若產(chǎn)生食品安全問題，則會直接損傷國民身體健康。近些年，食品行業(yè)內(nèi)安全事故頻發(fā)，食品健康問題引起各方重視。為降低國民健康風(fēng)險，傳統(tǒng)食品安全檢測方法難以滿足新時期食品檢測需求。因此，相關(guān)部門需借助新型食品檢測手段，加大食品安全檢測力度，維護國民健康。隨著相關(guān)部門食品安全管理、監(jiān)測工作的不斷推進，電化學(xué)分析法這類新型檢測技術(shù)被廣泛應(yīng)用在食品生產(chǎn)行業(yè)管控中，可協(xié)助相關(guān)部門獲取食品安全信息，完善食品安全管理體系，在實際應(yīng)用中，具有操作便捷、靈敏度高、檢測效果明顯等優(yōu)勢，有利于提高食品安全檢測水平、創(chuàng)新食品安全檢測技術(shù)[2]。

3電化學(xué)分析法在食品安全檢測中的應(yīng)用

3.1伏安分析法

伏安分析法是電化學(xué)分析法的主要實踐形式之一，能夠在物質(zhì)分析過程中通過電解處理食物，將電流、電位變化指數(shù)作為食品安全性測量指標(biāo)，獲取食品安全性信息。在電化學(xué)分析法中，使用伏安分析法時，多將石墨、金屬材料作為電極實驗核心組分。在判斷食品內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的重金屬含量時，實際檢測方法為溶出伏安法。在具體運用中，可在電極修飾結(jié)合食品內(nèi)金屬離子響應(yīng)后，使用電化學(xué)方法分析其響應(yīng)程度，以評價食品內(nèi)重金屬含量是否符合食品安全管理標(biāo)準(zhǔn)。在研究人員應(yīng)用伏安分析法測定白酒內(nèi)重金屬時，重點測定酒精內(nèi)含有的Pb、Mn離子數(shù)量，最終得出結(jié)論：某白酒內(nèi)Pb、Mn離子分別為1.0φtimes，10~3φnu[3]。由此可見，伏安分析法在食品安全檢測中有著較高的靈敏度，且食品成分檢出效率高，甚至能夠在檢測期間控制樣品損耗。除此之外，伏安分析法在實際應(yīng)用時，能夠應(yīng)對食品安全檢測中的汞膜毒性問題，同時，不存在環(huán)境污染現(xiàn)象，可憑借自身操作便捷、準(zhǔn)確率高等優(yōu)勢，被廣泛用于食品內(nèi)重金屬的測定。在伏安分析法中，微分脈沖伏安法作為溶出伏安法中靈敏度較高的檢測技術(shù)分支，在實際應(yīng)用中可準(zhǔn)確檢測食品內(nèi)的金屬離子。具體操作流程是將脈沖電壓疊加在線性掃描中，在疊加時間持續(xù)延長后，減弱檢測設(shè)備中其他電流、噪音對檢測靈敏度的影響。相關(guān)學(xué)者使用微分脈沖伏安法可準(zhǔn)確測定麻花、油條、方便面等油炸食品內(nèi)的丙烯酰胺。在檢驗環(huán)境優(yōu)化后，最低測限為1.0×10-8mol/L，且檢測結(jié)果顯示被測食品樣品的丙烯酰胺與高效溶液色譜一致。所以，微分脈沖伏安法在食品安全檢測中可用于快速測定丙烯酰胺[4]。

3.2電化學(xué)傳感器

在電化學(xué)分析法中，電化學(xué)傳感器在食品安全檢測中的應(yīng)用是利用裝置電信號敏感度測定食品安全質(zhì)量。具體來說，電化學(xué)傳感器是由多個或某一個能夠產(chǎn)生與被測物體內(nèi)部組分、化學(xué)性質(zhì)相關(guān)的電信號的元件合成的傳感器。該傳感器可根據(jù)原件敏感性能，獲得食品組分所形成的電信號。電化學(xué)傳感器在具體實踐中的檢測方法不同，其工作形式會存在明顯差異。因此，基于電化學(xué)傳感器工作模式，可將其劃分為電導(dǎo)型、電流型、電位型等類型。在食品安全檢測期間，電化學(xué)傳感器有著精密度高、能耗少、穩(wěn)定性能突出、靈敏度強等優(yōu)勢，并且可在檢測過程中抵抗外部干擾。因此，在食品安全領(lǐng)域中，電化學(xué)傳感器的應(yīng)用價值不斷凸顯，成為食品安全監(jiān)管部門測定食品質(zhì)量、安全性能的重要手段之一。例如在牛奶測定中，相關(guān)人員制作電化學(xué)傳感器，可測定、顯示牛奶中三聚氰胺的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，同時，檢測速度快、抗干擾能力強[5]。國民食品攝入安全意識強化后，電化學(xué)傳感器在食品安全檢測領(lǐng)域被廣泛運用，多用于測定食品內(nèi)有害物質(zhì)的含量，是當(dāng)前電化學(xué)分析法范疇內(nèi)檢測食品安全的新型手段，同時，在評測樣品質(zhì)量時，該裝置具備一定的穩(wěn)定性，且功能損耗低、適用范圍大。在測定被檢食品時，電化學(xué)傳感器的抗干擾能力體現(xiàn)在裝置可預(yù)防外界環(huán)境影響、阻斷各類食品安全檢測質(zhì)量干擾因素上。相關(guān)人員以石墨為核心制成電化學(xué)傳感器后，可用于測量食品中蘇丹紅、雙酚A、硝酸鹽等常用指標(biāo)。經(jīng)食品安全檢測試驗后，電化學(xué)傳感器的應(yīng)用價值、可行性被再次證實，推動了其在該領(lǐng)域的推廣、滲透。

3.3電位分析法

乳制品作為人體營養(yǎng)補充、蛋白質(zhì)獲取核心渠道，其含量是食品安全檢測的重要指標(biāo)。為通過蛋白質(zhì)含量檢測判斷食品營養(yǎng)價值，相關(guān)人員可使用蛋白質(zhì)分析法測定食品內(nèi)蛋白質(zhì)的含量[6]。在使用凱氏定氮法落實食品安全檢測工作時，雖然重現(xiàn)性好、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，但容易被乳制品內(nèi)非蛋白質(zhì)因素影響，例如尿毒和三聚氰胺，且操作流程繁雜，可能會產(chǎn)生二氧化硫等有害氣體。相關(guān)人員為彌補該檢測技術(shù)缺陷，采用電位分析法中的電位滴定法測定、分析食品蛋白質(zhì)指標(biāo)，可在堿性環(huán)境中，使食品與甲醛溶液反應(yīng)，從而使氨基堿性消失，測定蛋白質(zhì)含量。電位分析法的實踐原理是，通過評測電極電位，采集食品樣品中的溶液濃度信息。電位滴定法是電位分析法的常用手段，其應(yīng)用無需在實驗中增加指示劑，所以，使用范圍較廣。當(dāng)前，進行食品安全檢測時，相關(guān)人員使用電位滴定法測定蛋白質(zhì)指標(biāo)后，同樣可將其用于測定香腸、海鮮醬油、豆腐乳這類食物中的鹽分指數(shù)。電位滴定法檢測工藝易于操作、結(jié)果精密度高，有著突出的使用優(yōu)勢。然而，在電位滴定法具體應(yīng)用中，由于食品內(nèi)銨鹽單體指標(biāo)可能會影響食品安全檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，阻礙食品安全管理工作的有效開展，相關(guān)人員在進行乳制品、腌制食品安全檢測時，應(yīng)提前檢測食品內(nèi)銨鹽單體的數(shù)量，將銨鹽單體盡數(shù)去除后，可正式進入食品安全測定環(huán)節(jié)[6]。

3.4極譜分析法

在電化學(xué)分析法中，極譜分析法起源較早，于1992年被提出，其檢測原理是在物質(zhì)電解后，通過綜合分析物質(zhì)極化電極中電位、時間曲線等指標(biāo)，明確檢測溶劑中被測物質(zhì)的具體濃度，屬于電化學(xué)分析法中常用的檢測技術(shù)。在食品安全檢測中，極譜分析法的應(yīng)用形式可分為兩種，分別為控制電流極譜法、控制電位極譜法，而控制電位極譜法中包括單掃描、交流、直流、方波、脈沖等檢測形式。其中，控制電位極譜法在我國食品安全檢測中使用頻率較高、適用范圍廣。具體來說，在食品安全檢測中，鉛元素指標(biāo)是食品安全性能評定的核心內(nèi)容，食品內(nèi)鉛元素過量會損害國民健康?；跇O譜分析法中的單掃描極譜法，相關(guān)人員在食品安全性分析中，可及時、有效地掌握食品內(nèi)鉛元素的含量，且檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高。因此，進行食品安全、質(zhì)量管理時，相關(guān)人員應(yīng)選用極譜分析法，重點排查茶葉、純凈水、肉質(zhì)食品、糖類中鉛元素的含量，以此在食品內(nèi)部指標(biāo)信息識別中，提高食品安全檢測水平，確保食品安全質(zhì)量?，F(xiàn)階段，部分學(xué)者在極譜分析法應(yīng)用中，利用單掃描極譜法測定食品內(nèi)的三聚氰胺，可在短期內(nèi)綜合測定三聚氰胺的含量，且檢測流程簡單、成本低、重現(xiàn)性良好[7]。

4結(jié)語

當(dāng)今社會中食品安全問題是影響社會和諧、穩(wěn)定發(fā)展的熱點，隨著社會食品安全意識的增強以及食品安全事故的曝光，國民對飲食健康越發(fā)重視。因此，用食品安全檢測技術(shù)分析食品內(nèi)的有害成分，能夠進一步推進食品安全質(zhì)量管理工作，維護國民健康。電化學(xué)分析法作為新型食品安全檢測技術(shù)，在食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用，對掌握食品各項指標(biāo)、判斷食品安全性能有著不可替代的作用。但是在電化學(xué)分析法推廣中，相關(guān)部門還應(yīng)適當(dāng)增加檢測技術(shù)研究成本投入，從而提高我國食品安全檢測水平。

[參考文獻]

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[4]王延新，謝書宇，陳冬梅，等.電化學(xué)免疫傳感器在食品安全檢測中的研究進展[J].畜牧獸醫(yī)學(xué)報，2018（7）：1334-1342.

[5]張煜.關(guān)鍵技術(shù)在食品分析檢測中的應(yīng)用[J].食品安全導(dǎo)刊，2019（3）：121.

[6]肖紅.食品安全檢測技術(shù)對食品質(zhì)量安全的影響[J].中國食品，2018（8）：138-139.

[7]韋津.食品安全現(xiàn)狀及食品安全檢測方法研究[J].科技風(fēng)，2018（18）：66-67.

作者：陳宗偉 馬永宇 單位：南京市高淳區(qū)綜合檢驗檢測中心