分析化学在食品安全中的应用

分析化学在食品安全中的应用前言：在电影双食记中看到食物具有的相生相互克的属性，仿佛水载舟也能制舟的道理。 我国东汉时代的大医学家张仲景的金匮要略册中说，螃蟹不能和柿子一起吃，花生不能和黄瓜一起吃，葱不能和蜂蜜一起吃，白薯不能和香蕉一起吃，等等，48种食物不能一起吃。 否则会中毒，死亡。 这些说法并不是完全没有道理的。比如螃蟹和柿子是寒性的食物，两者一起吃的话，两倍的寒容易伤害脾胃，素质虚寒者的反应特别显着。 医学营养学上螃蟹的蛋白质多，柿子的单宁(含有的涩味)也多。 蛋白质接触到蛋白质后，凝固成蛋白质，难以被机体消化，在肠内使食物发酵，根据类似呕吐、腹痛、腹泻等食物中毒现象，古人得出螃蟹和柿子的相容性结论。 食物矛盾有其理论基础，但在科学技术不发达、缺乏可靠的研究方法的古老时代，不能保证其所有的说法和经验都是正确的，这样的错误是不可避免的。 例如，食物本身的毒素、食物污染、食物变质、食物过敏、暴饮暴食、过度饮食等饮食错误和偶然发生的饮食问题，都有可能被错误地认为是食物的冲突。 因此，这些需要科学根据，利用化学手段分析食物，就能很好地说明这些现象。 目前，我国的食品安全问题主要在食品混入伪造、食品添加剂和非法添加剂的滥用、残留农(兽)药、微生物、重金属等有害物质的含量超标、食品加工过程中产生的毒素等几个方面，食品安全分析是重要的内容之一。 本文主要就分析化学在食品安全中的应用作了简要介绍。 在香港的电影双食记中，看到美味的食物不仅像爱一样醉了，杀机还利用食物“相克”的原理间接毒化。 看完这部电影的人，毫无例外地对里面的食物感兴趣。 当然，担心会不小心越过雷池。 在双食记中介绍的食谱是第一套菜谱：菜：椒姜羊排煮汤：仙茅牛子南瓜汤食谱的合成目的：羊肉温暖，有补充阳光的作用，牛是睾丸，和羊排一样效果的南瓜是温暖的食材。第二套菜谱：菜：香酥脑花，以形式补充，以污垢补充，以血的健康脑。 菜：芹菜香干，牡蛎油洋葱鹅翼，甜瓜蛋。 汤：花生乌鸡汤食谱合成的目的：伤害肾脏，伤害精神，使他无力。 脑花安神补脑，乌鸡止咳打起精神，但脑花和盐、酒在一起的话，会影响男性功能的鹅羽葱有伤肾脏的效果。 其他菜的目的是日常容易学习，降低主人公的警戒心。第三套菜谱：菜：蒸蟹，肉肥味新鲜，通络固精，清热解毒。 小菜：栗子肉、香蕉酥油、杏仁香菇。 汤：西红柿芋头牛肉汤食谱的合成目的：对于损伤脏器、胃、肝脏、脾脏等部位，电影中以西红柿代替柿子，含有很多柿子性寒、果胶和柿酚，未成熟的柿子中含有红鞣质，柿酚红鞣质与胃酸碰撞后就会凝固。 吃柿子太多的话，凝块会变成硬的块柿子石，有可能会对胃粘膜造成损伤。 蟹肉中蛋白质丰富，柿子中含有大量单宁，蛋白质遇到鞣酸也能凝结。 伤他的肚子。第四套食谱：蔬菜：丰爆鲱鱼，味甘性温，补中益阳。 菜：韭菜木耳、皮蛋豆腐、胡萝卜肉丁。 汤：麦冬菠菜猪肝汤食谱合成的目的：烧心，对心脏造成心绞痛。第五套餐：田螺鳗鱼肉食谱合成目的：中毒第六食谱：炖鸭羊肉食谱的合成目的：中毒第七套餐：虾类维生素c食谱的合成目的：生成砷，死亡。这几套菜，有些可以说是冲动，一起吃是不合适的，但要说有副作用和毒性的话，就没有了。 真正的那个症状，有剂量和时间等问题，如果不长期大量服用，就不能得到这样的效果一：紫外-可见分光光度法在食品安全分析中的应用紫外可见分光光度法(UV-vis )是目前世界上历史最长、用途最多、霸盖面最广泛的分析方法之一。 在生命科学、材料科学、环境科学、农业科学、计量科学、食品科学、医疗卫生、化学工业等各领域的科研、生产、教育等工作中得到了非常广泛的应用。 可以进行定性定量分析、纯度分析、结构分析，特别是在定量分析和纯度检测中，在很多领域需要的分析方法1，如食品等行业的产品质量管理。 随着人们生活水平的提高，对生活质量的追求也越来越高。 进一步提高食品卫生质量，保障食品安全和人民健康，已经成为群众关注的焦点1.1重金属的检测食品的重金属污染问题已经引起世界的高度重视和深入研究。 国家标准规定了食品添加剂中砷的测定方法2，采用二乙基氨基二硫代氨基甲酸银比色法的铅的测定采用二硫腙比色法3。 朱寿民用高频电场激发氧灰化溴化卟啉分光光度法测定鄱阳湖野生赤蒿中铅的含量。 在碱性介质中，铅和溴卟啉试剂形成橙色配合物，最大吸收波长为479 nm，铅量为0.04 0.48 g/mL，符合比耳规律1.2农药残留的检测农药具有高效、广谱等特点，广泛应用于农业、医药等领域。 国标GB 2763-2005规定了食品中农药的最大残留量。 分光光度法是测定国标中蔬菜、水果中农药残留量的一种方法。 该方法具有灵敏度高、仪器设备简单、操作简单等特点。 按照国家进出口商品检验行业标准规定了大米、白菜中百草枯的紫外可见分光光度法，样品经提取、净化、显色测定，检出限为20 g/kg。 黄高凌等5报道了快速检测蔬菜中3种有机磷农药的碱水解分光光度法，结果显示，3种农药的检出限分别为乙酰甲胺磷0.359 mg/kg，氧化乐果0.420 mg/kg，乐果0.386 mg/kg，相对标准偏差分别为乙酰甲基二：气相色谱-质谱法在食品安全分析中的应用气相色谱-质谱联用技术结合了色谱的强力分离功能和质谱的正确鉴别功能，具有高灵敏度、高选择性、高分离能力、检测界限低、分析速度快、应用范围广、自动化程度高等特点，可实现多种化合物的同时测定。 近年来广泛应用于食品安全分析，发挥了非常重要的作用。 食品添加剂是指改善食品的颜色、香气、味道等品质，延长食品的保存时间，便于食品加工的天然或化学合成物质，主要有防腐剂、甜味剂、着色剂、抗氧化剂、香料等。 滥用食品添加剂可引起人体慢性中毒或急性、亚急性中毒，不同的添加剂对人体器官造成不同的损害。 近年来，随着食品安全问题的多发和对食品安全性的关注，食品添加剂的使用量问题越来越受到关注，食品添加剂的使用明确限定了食品添加剂的种类、最大用量、残留量和应用范围。2.1防腐剂的检查使用防腐剂可以防止食品因微生物引起的腐败变质，提高食品的稳定性，保持食品的新鲜度，延长食品的保质期，但表明在食品中添加过剩的防腐剂，食用后会对人体造成潜在的危害，因此，我国严格限制了防腐剂的应用范围和使用量。 陈琦等用搅拌棒吸附提取进行前处理，用气相色谱-串联质量分析(GC-MS/MS )进行饮料和果酱中的苯甲酸、山梨酸、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸通过优化GC-MS条件参数，快速定性筛选了我国食品中按卫生标准限定添加的19种防腐剂、抗氧化剂和13种范围外使用的违法添加剂4。2.2甜菊的检查甜菊化学名为环己氨基磺酸钠，是一种非营养的低热量合成甜味料，与蔗糖相似，甜味度是蔗糖的30倍50倍，口感好，而且便宜，大量添加到饼干、点心、饮料、果冻等各种调味料中，近年来甜菊其代谢产物环己胺对血管系统和精巢有毒作用，尤其对代谢排毒能力弱的老年人、孕妇、儿童危害显着。 世界卫生组织食品添加联合委员会规定，蜜素日容许值为每天体重011 mg5，因此很多国家禁止或限制了蜜素的使用。 沈伟健等人建立了用GC-MS法测定含蛋白质食品中甜蜜素的方法。 该方法精度高，灵敏度高，衍生化反应体系改善了质谱性能，提高了抗噪性，可用于蛋白质食品中甜菊酯的测定。三：毛细管电泳分离技术在食品安全分析中的应用毛细管电泳是以高压电场为驱动力，以毛细管为分离途径的液相分离技术，是古典电泳技术和现代微柱技术的结合产物。 与传统电泳相比，毛细管电泳技术的重要进展采用高散热效率细内径的毛细管，使高分离电场的引入成为可能，全面改善了分离质量。 带电粒子在毛细管中的移动行为取决于电泳(Electrophoresis )和电渗透(eof )两个因素。 带电粒子通过外电场向与带电电荷相反方向移动的现象称为电泳，是本体溶液通过电场施加整体向同一方向移动的现象。 只要不考虑相互作用，粒子在毛细管中的实际流速是电泳速度和电渗速度的矢量和。 正离子的运动方向EOF一致，因此最初流出的中性粒子的游泳速度为零，与EOF一起进行的负离子的运动方向与EOF相反，在中性粒子之后流出。 具有同种电荷、具有不同电荷比的混合物，如果带电电荷为正，则电荷比大的一方最初分离，带电的电荷全部为负值，则电荷比大的一方最后迁移，毛细管电泳技术有很多分离模式， 毛细管区带电泳(capillary zone electrophoresis，CZE )也称为毛细管自由溶液区带电泳，是毛细管电泳中应用最广泛的操作模式。 实验中，毛细管和电解槽填充相同的缓冲液，样品通过电泳和流体力学从毛细管边缘导入，施加电压，根据分析物质的质量比的不同，通过电泳和渗透驱动，以不同组成的电泳速度移动到检测器的边缘，形成了不连续的移动带。 胶束电动色谱(MEKC )虽然实际上具有电泳技术，但只要用离子胶束溶液代替CZE中的简单缓冲溶液，就会引起电泳行为和分离机制的差异。 MEKC的优点是可以分离中性化合物，从而扩大了CE的应用范围。 毛细管电泳还包括分离模式，如毛细管凝胶电泳(CGE )、毛细管等电聚焦电泳(CITP )、毛细管列电泳(CEC )、仿射列电泳(ACE )。 毛细管电泳分离模式的选择，是基于简单性、目的性、样品特异性、普适性和选择性等原则。 其中常用于食品安全分析的是CZE和MEKC 2两种分离模式。3.1农药的检查农药有杀虫剂和除草剂两种。 在蔬菜生长过程中，过量使用杀虫剂和除草剂对人类健康的损害很明显。 Silva等人结合MEKC分离、固相提取浓缩和在线前浓缩技术，实现了水和蔬菜中9种残留农药的分离检测，MEKC也用于测定小麦大麦和玉米中的除草剂和8种常见杀真菌剂。 有报道称，毛细管电泳喷雾质量分析技术也应用于井水、饮用水、池水中甲氧基烟气残留的定量测定。 Ana Juan Garca等人用固相提取和毛细管电泳分离技术测定了水果和蔬菜中的杀虫剂3.2残留抗生素的检测随着畜产渔业的发展，在动物饲养中使用抗生素的增加，动物组织中的抗生素残留也成为了威胁人类健康的潜在危机。 抗生素残留在动物体内的主要危害是：一方面引起人体内耐药性株的形成，今后用抗生素治疗疾病时无效。 另一方面，对抗生素敏感的人有引起过敏反应的可能性。 根据许多抗生素的光学性质，其测定多采用紫外和激光诱导荧光检测技术。 刘波静用CE分离紫外检测技术测定牛奶中残留的抗生素。 CZE激光诱导荧光技术也用于分析鸡肉中的残留抗生素四：结论在生活中产生食物的相克，死亡的说法很有可能因偶然的一致而破产，造成食物污染中毒，一部分人的特殊体质发生食物过敏的可能性很高，食物生来就不是“相克”。 可以用现代化技术揭开它的奥秘。 越来越成熟的毛细管电泳在食品安全检测领域，其样品处理简单，可同时进行多成分测定，以快速、自动化和越来越低的检测极限的优点得到了广泛应用。 近年来，商品仪器的改进和完善、自动样品器的使用和高灵敏度检测器，如激光诱导荧光、飞行时间质谱、串联质谱等结合使用，不仅提高了测量精度，还能完成连续自动样品和在线分析，检测极限大幅度降低。 采用CE.MS、CE-NMR和CE-MS/MS技术，利用HPLC的高分离效率和MS或NMR的高灵敏度和定性鉴定能力，能迅速完成复杂成分的分离和结构鉴定，在食物中毒等突发公共卫生事件中鉴定有毒有害物质的应用有很大的潜力5 :参考文献1李昌厚.紫外可见分光光度计及其应用M .北京：化学工业出版社，2010，82朱寿民、韩文华、樊后保等.采用分光光度法测定鄱阳湖野生藜蒿中的微量铅J .华中农业大学学报，2006，24 (6) https:/6-5983黄高凌、蔡慧农、曾琪等.碱水解分光光度法快速检测有机磷农药的研究J .集美大学学报：自然科学版，2009，14 (4) :366-3714 Darbre PD，Aljarrah A，Miller WR，et al.conconnetrationsofparabensinhumanbresttumours j .jappletoxicol，2004，24 (1):5-135陈琦、凌云、张峰等.搅拌吸附提取和气相色谱/质谱联用，饮料和果酱中的7种防腐剂J .分析化学，2010，38 (8):1156-11606陈琦、黄峻榕、凌云等.全二维气相色谱/飞行时间质谱快速定性筛选食品中32种防腐剂和抗氧化剂J .分析化学，2011，39 (5):723-727外语文献concentrationofparabensinhuma