食品分析新技术论文

食品分析新技术

摘要:近年来,各方面的先进技术不断渗透到食品分析技术中,使食品分析技术的发展十分迅速。日益增多的分析仪器和分析方法,使得仪器分析在食品分析中所占的比重不断增长,成为现代食品分析的重要支柱。样品前处理在食品分析中至关重要,它直接影响到食品分析的效率、准确度、选择性和灵敏度,同时有消除基质干扰,保护仪器的作用,近年在样品前处理技术上也有很大的进步。本文着重对食品仪器分析新技术及样品前处理新技术做简要介绍,供查阅。

关键词:食品分析技术样品仪器

1 样品前处理

在食品分析中样品前处理,除了抽样过程主要是指提取和净化步骤。

1.1 样品前处理的传统经典方法

提取步骤经典方法:索氏提取法,捣碎法,液液分配法等。

净化步骤经典方法:柱层析技术,液液分配法和磺化技术等。

1.2 样品前处理新方法

样品的前处理技术直接影响分析检测的效率和准确度。近年发展起来具有快速、有效、简单、自动化的样品前处理方法主要有:凝胶色谱(GPC)、固相萃取(SPE)、固相微萃取(SPME)、加速溶剂提取(ASE)、超临界萃取(SFE)、微波提取(MEA)、基质分散固相萃取(MSPDE)技术、微量化学法(MICCM)技术等。

近年来开发出了快速、简便、溶媒用量少的脂肪抽提装置,提取时间由原来索氏提取的8~16 h 降低至30~60 min, 溶剂回收率高于90% 。另一种新的脂肪抽提方法就是超临界萃取。美国开发出一种快速脂肪抽提系统SFX,它是将水分吸附剂

与试样一起粉碎, 放入一特制的容器中,然后进行超临界CO2萃取脂肪的独特系统, 具简便、快速、重复性好、精度高的优点,消除了常规超临界萃取过程中水分、纤维等的影响,可同时抽提2个样品, 抽提时间仅15~30 min。美国另一家公司生产的TFE2000 型食品专用超临界萃取装置,一台可同时抽提3 个样品,抽提时间仅20 min,当压力升至10 000 Pa 时,食品中的脂肪即可抽提完全,若将此装置串联,最多可同时抽提24个样品,气体除CO2外,还可用压缩空气、N2 等,快速、安全、经济,已成为AOAC 及AOCS 的法定分析法。日本也开发出了集脂肪抽提-色谱分析于一体的超临界流体萃取脂肪分析仪,操作更简单。[1]

2食品仪器分析方法

食品分析方法的分类:感官分析法、理化分析法(化学分析法、物理分析法、仪器分析法(光学分析法、电化学分析法、色谱分析法))、微生物分析法、酶分析法

2.1通用仪器分析技术

2.1.1 色谱法

GC法(气相色谱)最突出的是与计算机联用, 不仅能迅速准确地给出分析结果, 一台计算机还能控制几十台色谱仪分别按各自程序进行自动分析。硅烷化在GC中的重要性与日俱增,TMS衍生物的制备相当容易而且快,例如20种蛋白质氨基酸硅烷化完全在一种反应介质中进行并能在一只色谱柱上进行分离。目前GC无论在理论还是技术上都已成熟,而特殊功能固定相(包括高选择性、高温、长使用寿命等)、高效分离性(包括多维方面)及高灵敏、高选择检测器及检测方法的发展仍是今后值得注意。

HPLCV(高效液相色谱) 是现代重要的分离分析方法之一, 方泛应用于食品工业中, 特别是对糖类、蛋白质、核酸、氨基酸、有机酸、农药残留量、黄曲霉毒素、食品添加剂、色素等的分离分析更为有效, 最低检测浓度可达10-9g∕mL。其

缺点是专用性太强, 流动相的选择受到一定限制。尽管如此, 在食品科学家所面临的问题中, 要分离的高极性和不挥发性物质要比挥发性物质多得多, 因此液相色谱在实验室中的用途比GC更有潜力。3/4以上实验室

的分离工作,不久可能要用某种类型的液相色谱进行。

氨基酸自动分析仪实际上是一台专用的高压液相色谱仪,它在食品研究中已成为主要分析工具之一,随着树脂颗粒直径和色谱柱内径减小,泵压提高,分析周期由最初的24h缩短为1 h至半小时如今的氨基酸自动分析仪采用了计算机作程序控制和数据处理分析灵敏度和准确度都有很大提高, 并使整个分析全部自动化,甚至在无人管理下可进行连续工作。

2.1.2 原子吸收分光光度法

原子吸收光谱法迄今仍是用于测定金属元素最广泛而灵敏的分析方法,在测定食品中金属元素的含量时,原子吸收法同样是一种首选的定量方法,因而在食品分析领域内占有重要地位。可测定食品中Al、B、Ga、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、K、Mg、Mn、Mo、Na、Ni、P、Pb、Sn、Zn、As等元素。目前主要的研究热点是各种新型原子化器、不同类型原子化机理、基体干扰及基体改进效应和各种联用技术等。

2.1.3 可见与紫外分光光度法

从20世纪50年代开始, 提出并发展了许多新的分光光度法,例如双波长分光光度法、导数分光光度法及三波长法等;另一类方法是通过对测定数据进行处理后,同时得出所有共存组分各自的含量,如多波长线性回归法、最小二乘法、线性规划法、卡尔曼滤波法和因子分析法等。这些近代定量分析方法的特点是不经化学或物理分离,就能解决一些复杂混合物中各组分的含量测定,在消除干扰,提高结果准确度方面起了很大作用。但总体而言,大部分计算技术多限于合成样品或模拟样品,要使计算方法发挥更大的作用,还需积累更多的化学干扰信息,并使基本数据如摩尔吸光系数测得更加准确。