现代仪器分析技术在食品中的应用

现代仪器分析技术在食品中的应用

湖南科技学院符国栋

前言：

仪器分析是指借用精密仪器测量物质的某些理化性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法，尤其适用于微量或痕量组分的测定。近年来食品仪器分方法的发展十分迅速，一些先进技术不断渗透到食品分析领域中，这类技术具有快速、灵敏、准确的特点，在食品分析中所占的比重不断增长，并成为现代食品分析的重要支柱。本文主要探讨现代仪器分析在食品检测中的应用及展望，其中对分光光度法和高效液相色谱法作了较详细的介绍。

关键词：仪器分析/理化性质/食品分析/检测/应用

目前在食品分析检测中基本采用仪器分析的方法代替手工操作

的传统方法，气相色谱仪、高效液相色谱仪、氨基酸自动分析仪、原子吸收分光光度计及可进行光谱扫描的紫外—可见分光光度计、荧光分光光度计等均得到了普遍应用。同时由于计算机技术的引入，使仪器分析的快速、灵敏、准确等特点更加明显，多种技术的结合与联用使仪器分析应用更加广泛，有力推动了食品仪器分析的发展，使得食品分析正处在一个崭新的发展时代。

现代分析仪器的种类十分庞杂，应用的原理不尽相同，而根据仪器的工作原理以及应用范围，可划分为：电化学分析仪器、光学式分析仪器、射线式分析仪器、色谱类分析仪器、离子光学式分析仪器、磁学式分析仪器、热学式分析仪器、电子光学物性测定仪器及其它专

用型和多用型仪器[1]。

1.光谱分析法

紫外—可见分光光度法具有专属性强，灵敏度和准确度高，操作简单、快速、安全、检品用量少等特点，广泛用于食品分析领域。原子吸收光谱分析法为食品分析、食品营养、食品生物化学、食品毒理学等诸多领域的空前发展提供了条件，成为测量痕量和超痕量元素的最有效方法之一。

1975年丹麦的Ruzicka和HansonE首次提出流动注射分析(flow—injection analysis, FIA) 的概念,指出化学分析可以在非平衡的动态条件下进行。FIA 具有适应性广泛,分析效率高,试样和试剂消耗量少,检测精度高等优点,已被广泛应用于很多领域。在与FIA 联用的各种监测器中, 分光光度检测器因其结构简单、价格低廉,易于推广。流动注射分光光度法是通过测定样品在检测池中吸收紫外-可见光的大小来确定样品含量的, 与各种在线分离富集、转化技术相结合(如溶剂萃取、离子交换、膜渗析、多流切换、合并区带、停流技术、动力学技术等),提高了分析方法的灵敏度和选择性。将快速扫描的光电二极管阵列检测器与流动注射和专用微机联用,可形成连续自动多组分同时测定的分光光度法系统,更进一步拓宽了流动注射分析的应用范围。近年来,流动注射分光光度法在食品分析特别是微量元素、蛋白质及氨基酸、维生素、食品添加剂等方面的分析研究取得了一定进展。

测定食品中的元素含量, 可以了解食品的营养价值和食品的污

染情况, 对于提高食品的质量,保证食品的安全和食用者的健康具有重要意义。目前流动注射分光光度法已用于食品中锌【2】、钙【3-4】、锰【5】、铅【6】、镉[67、铜[8]、汞[9]、铁[10- 11】、锗[12-13】、钼[14]、铝[15]、氟[16]、碘[17- 18】、锡[19]等元素含量的测定。肖新峰等[17]将I

溴化钾- 罗丹明B 三

2-

元缔合体系引入流动注射在线分析技术,试样经铈(Ⅳ)盐在线氧化后与显色剂混合反应, 可实现I- 的快速分析,碘离子含量在0.05μg/ml-1.00 μg/ml 范围内呈线性关系,最低检出限为0.02μg/ml。方法灵敏度高、选择性好,水相显色无需萃取,是一种具有实用价值在线分析技术。可用于海带、紫菜、加碘食盐和海盐中碘离子的分析。訾言勤等[5]基于Mn2+对KMnO4氧化碱性品红褪色有显著催化作用,建立了FIA催化光度法测定Mn的新方法,可用于粮食,水样的测定。罐头食品中有相当高的锡,用镀锡罐盒所装的水果和蔬菜中含锡量可达50 mg/kg-400 mg/kg,国家食品卫生标准中规定罐头食品中锡含量不得超过200 mg/kg[20】。邹晓莉等[19]选用水杨基荧光酮作为显色剂, 溴化十六烷基三甲胺为胶束增溶剂,与锡形成三元络合物,采用流动注射分析技术和电感耦合器件二极管阵列检测器,测定罐头食品中的锡,在0-5.00 μg/ml 范围内线性良好,检出限为0.04 μg/ml,灵敏度增高, 操作简便,缩短了分析时间,适用于批样分析,具有推广实用价值。

2．色谱分析

2．1气相色谱法

气相色谱是20世纪50～60年代发展起来的一种高效、快速分析法一般根据该法所用色谱柱的形式，可将其分为毛细管气相色谱和填充气相色谱两种类型。在食品分析检测中，凡在气相色谱仪操作许可的温度下，能直接或间接气化的有机物质，均可采用气相色谱仪进行分析测定，如蛋白质、氨基酸、核酸、糖类、脂肪酸、残留农药等。近年来对气相色谱改进性测定，如采用顶空气相色参考文献谱法测定食品添剂磷酸中氟含量，其方法处理简便，灵敏度高，与国家标准分析方法测得结果一致，准确度、精密度能够满足常规分析要求[21]，同时该方法也可以检测保健食品中的抗氧化活性。

2．2液相及高效液相色谱法

通常所说的主层析、薄层层析或纸层析就是经典的液相色谱。而高效液相色谱是以经典的液相色谱为基础，以高压下的液体为流动相的色谱过程，其所用固定相颗粒度小(5～10 um)、传质快、柱效高。

高效液相色谱法是食品分析的重要手段，特别是在食品组分分析(如维生素分析等)及部分外来物分析中，有着其它方法不可替代的作用。同时近年来很多新型专用的高效液相色谱仪不断问世，如氨基酸分析仪、糖分析仪等，分别在检测食品中的污染物、营养成分、添加剂、毒素等方面得以充分应用【22】。

在食品添加剂检测中，王静等【23】采用反相色谱法测定蜜饯类食品中防腐剂含量；Agilent Eclipse XDB-C18柱(5μm，4.6mm×250mm)液相色谱柱分离，乙酸铵缓冲溶液(0.02mol/ml)—甲醇(体积比95∶5)作为流动相，二级管阵列为检测器进行检测。结果测定山梨酸回收