食品安全檢測電化學分析法應用

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摘要：在社會經(jīng)濟建設中，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)的推廣與應用。在此背景下，以電化學分析法為例，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分析法的應用進行簡單研究，以明確電化學分析測定食品安全質(zhì)量的基本價值。

關(guān)鍵詞：電化學；分析法；食品安全；檢測技術(shù)

當前，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，應重視預防食品安全風險，保障國民健康。相關(guān)部門可利用電化學分析法，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分析法的具體應用展開討論。

1電化學分析法相關(guān)概述

電化學分析法，也稱為電分析化學法，其實踐原理是根據(jù)物質(zhì)在特質(zhì)溶液中的電化學性質(zhì)，判斷物質(zhì)內(nèi)部組分，以評估物質(zhì)質(zhì)量。電化學分析法在實際應用中，是將溶液看作化學電池組分，并結(jié)合化學電池中電導、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。隨著電化學分析法使用價值的不斷突出，其學科理論不斷完善，并且在物理學、計算機、材料等學科集成中，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，電化學分析法是基于電化學技術(shù)原理，借助化學電池功能結(jié)構(gòu)以及被測物質(zhì)成分含量、電化學性質(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?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、設備，而當前在相關(guān)執(zhí)法部門監(jiān)管作業(yè)中，設備、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，電化學分析法這類新型檢測技術(shù)被廣泛應用在食品生產(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電化學分析法在食品安全檢測中的應用

3.1伏安分析法

伏安分析法是電化學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，獲取食品安全性信息。在電化學分析法中，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)金屬離子響應后，使用電化學方法分析其響應程度，以評價食品內(nèi)重金屬含量是否符合食品安全管理標準。在研究人員應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用時，能夠應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，在實際應用中可準確檢測食品內(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，減弱檢測設備中其他電流、噪音對檢測靈敏度的影響。相關(guān)學者使用微分脈沖伏安法可準確測定麻花、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電化學傳感器

在電化學分析法中，電化學傳感器在食品安全檢測中的應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，基于電化學傳感器工作模式，可將其劃分為電導型、電流型、電位型等類型。在食品安全檢測期間，電化學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，電化學傳感器的應用價值不斷凸顯，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)人員制作電化學傳感器，可測定、顯示牛奶中三聚氰胺的準確數(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，是當前電化學分析法范疇內(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，電化學傳感器的抗干擾能力體現(xiàn)在裝置可預防外界環(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。經(jīng)食品安全檢測試驗后，電化學傳感器的應用價值、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。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，可在堿性環(huán)境中，使食品與甲醛溶液反應，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，其應用無需在實驗中增加指示劑，所以，使用范圍較廣。當前，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用中，由于食品內(nèi)銨鹽單體指標可能會影響食品安全檢測數(shù)據(jù)準確性，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，明確檢測溶劑中被測物質(zhì)的具體濃度，屬于電化學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)準確度高。因此，進行食品安全、質(zhì)量管理時，相關(guān)人員應選用極譜分析法，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，部分學者在極譜分析法應用中，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)域的應用，對掌握食品各項指標、判斷食品安全性能有著不可替代的作用。但是在電化學分析法推廣中，相關(guān)部門還應適當增加檢測技術(shù)研究成本投入，從而提高我國食品安全檢測水平。

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[5]張煜.關(guān)鍵技術(shù)在食品分析檢測中的應用[J].食品安全導刊，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，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