浅析食品中的化学添加剂及检测方法
1 使用食品添加剂的意义
1.1 延缓食品腐败变质,延长保质期限
食品制作完成后,往往不能立刻销售出去。如果不添加防腐剂,食品在保存的过程中很容易滋生大量细菌而迅速变质,造成浪费。此外,食用这些含有细菌的食品可能对人体健康产生不良影响。因此,在实际生活中,许多食品生产企业会在食品中添加食品添加剂。以防腐剂为例,防腐剂的主要功能是延缓由微生物生长或化学变化所引起的食品腐败过程。
1.2 改善食品整体的外观、性状及口感
生活中常见的冰激凌、酸奶、面包等食品中几乎都不可避免地使用了食品添加剂,如增稠剂、水分保持剂、营养强化剂、防腐剂等。这些添加剂能显著地改善产品色香味和组织形态,以及延长食物的保质期。
1.3 保持或提高食品本身的营养价值
在食品中适当添加营养强化剂,可以帮助人们补充日常所缺乏或者难以获取的营养成分,从而有助于提高身体素质。例如,含高铁的酱油、婴幼儿配方奶粉和营养米粉等产品,能够满足不同人群的特定营养需求。
2 食品中使用化学添加剂的影响
2.1 使用化学添加剂的正面影响
食品添加剂并不是非法添加物,然而很多人看到“添加”两个字,便会产生误解,担心食用后可能致癌。食品的毒性与毒性物质的含量、食用量有关。在正常情况下,只要食品添加剂的使用量控制在规定的限量范围内,它们就是安全无害的,并且能够显著提升食品的风味,改善食品的外观。随着人们对食品安全关注度的不断提高,国家对添加剂的使用制定了更为明确的规定,将添加剂划分为23项大类别,2000多个小品种。使用食品添加剂可以有效防止食品在保质期内发生腐败和变质。例如,酸度调节剂是常见的添加在食品中的酸味物质,它可以改善食品风味,提高食物防腐和抗氧化能力,并参与体内代谢,毒性较低,可以按照生产需要适量使用。抗氧化剂可以延缓食品成分氧化变质,有效防止或延缓富脂食品的氧化酸败。
2.2 使用化学添加剂的负面影响
2.2.1 非法添加的危害
非法添加剂对人体健康有害而无益。尽管我国已经对食品添加剂允许使用的品种和使用量作出了明确规定,但非法使用食品添加剂的现象仍时有发生。以“苏丹红事件”为例,苏丹红是一种人工合成的亲脂性偶氮化合物,属于人工合成的工业染料,常用于油彩、鞋油和蜡等产品的染色,不可当作食品添加剂来使用。将苏丹红非法添加在禽蛋、汉堡包、辣椒粉、辣椒酱等食品中,能提亮颜色,增加食品的吸引力,进而吸引更多的消费者来购买,但苏丹红具有较强的致癌性,会严重损害肝肾器官功能。我国和欧盟都禁止其用于食品生产。类似事件还有2008年的“三鹿奶制品污染事件”。三聚氰胺作为一种有机化工原料,如果摄入含量较低,会较快经肾脏排出体外,不会对人体健康造成危害,但长期或反复大量地摄入会对肾脏和膀胱产生影响,导致肾结石和膀胱结石的形成。一些食品企业为增加蛋白质含量,在婴幼儿奶粉中非法添加三聚氰胺。这一行为不仅造成众多婴幼儿的身体出现损伤,同时也严重损害了我国食品工业的声誉。当前,方便面、奶茶、蛋糕、冰激凌、蜜饯等食品中非法使用添加剂的现象屡见不鲜,急需监管和检验检测部门加强对食品生产加工企业的监督检查,以保证食品供应安全。
2.2.2 超标使用的危害
人体内的化学元素可分为常量元素与微量元素两种:高于人体总重量0.01%的为常量元素,如碳、氢、氧等;低于人体总量0.01%的微量元素,如铁、硒、锶等。化学元素在维持生命运行和保持健康方面发挥着至关重要的作用。在食物中适量加入人体所需且通过摄入日常食物难以补充的元素,可以起到有效补充人体所需微量元素,维持机体正常生理活动的作用。以铁元素为例,它在人体中负责运输氧气。一个成年人每天要吸进大约一万升的空气,如此庞大的工作量,都是由红细胞内的血红蛋白中的铁来完成。一旦人体缺铁,将影响红细胞中血红蛋白的合成,引起缺铁性贫血。因此,在食物中合理适量地添加人体所需的化学元素,对维护人体健康具有显著益处。但在使用添加剂改善食品营养结构时,需要科学、有效地计算和控制添加量,以避免过量添加对人体健康造成危害,起到适得其反的作用[1]。例如,过量补铁可能会引发帕金森病或产生中毒现象;过量补锌会对消化道产生刺激,轻则引起恶心呕吐,重则会导致胃溃疡甚至出血。因此,生产企业在使用化学添加剂时,应按照现行管理规范合理添加,市场监管部门需加强检测和监管,以确保食品安全。
3 食品中化学添加剂的常用检测技术
3.1 液相色谱检验技术
液相色谱法主要以液体为流动相,其具备高效、便利、准确的特点,在化学分析中展现出显著优势,特别是能够实现多种化学物质的同步检测。在食品安全监管领域,液相色谱法被广泛应用于检验各类食品中的添加剂及有害物质。例如,使用该方法检测白酒中是否非法添加了甜蜜素、糖精钠等甜味剂,同时也能有效检验蛋黄、辣椒制品等食品中是否含有苏丹红等有害添加剂[2]。
3.2 气相色谱检测技术
气相色谱法是20世纪50年代兴起的一种仪器分析技术,主要利用氦气、氮气和氢气等惰性气体作为载气,通过样品在气相中的传递效率不同,实现对样品组分的分离。气相色谱法适用于分离具有挥发性且热稳定性好的样品,通常沸点不超过500℃。气相色谱法具有良好的选择性,分离效率高、操作简单(无须配制流动相)且检测反应灵敏,因而在食品检验检测中被广泛使用[3]。气相色谱法主要用于检测农产品中农药残留、食用油中溶剂残留、白酒中甲醇及乙酸乙酯和己酸乙酯等风味物质,以及食品包装材料。
3.3 离子色谱检验技术
离子色谱法相较于液相色谱法,进一步完善和优化了检验流程,具备测定范围广、快速简便、灵敏度高、选择性强的特点[4]。离子色谱法主要用于分析样品溶液中的阴、阳离子的成分,对于常见的阴、阳离子都可以在10 min之内完成检验检测,其对阴离子的分析更为迅速,可在3 min之内完成成分分析。因此,离子色谱技术是鉴别阴离子的不二选择。该方法适用于大部分食品检验项目,如检测食物的营养标签,测定甜蜜素中的硫酸根离子、小麦粉中的溴酸盐等。
3.4 紫外可见分光光度检测技术
紫外分光光度计是实验室中常用的分析仪器,它的工作原理是基于物质对紫外光和可见光的吸收特性。该仪器可以在紫外到可见光区域范围内任意选择不同波长的光,通过测量物质对这些波长的光的吸收程度来研究物质的成分、结构和物质间的相互作用。在食品检验中,紫外可见分光光度法是一种常见的检测技术,具有应用广泛、仪器价格相对低廉、分析成本低、操作简便等优势。目前,紫外分光光度法常用于检测水果汁中的果糖和亚硝酸盐含量、食品中的硼砂含量以及保健食品中的总蒽醌含量等。
4 化学添加剂检测存在的问题
4.1 检测管理体系不够完善
当前,食品检验检测机构的管理体系存在相对滞后的问题,具体表现为部分检测单位的组织结构不够健全,检测管理体系尚不完善。此外,部分监管和检测体系未能得到有效执行,导致监管力度不足。同时,检测设备的更新换代及先进技术的推广应用也存在不足,加之检测人员整体素质有待提升,这些问题共同制约了食品检验检测体系的进一步完善和提升,从而无法为食品安全提供强有力的保障。
4.2 检测技术相对落后
虽然我国的检测技术已有了显著提高,但仍落后于科技的发展,没有将生物技术、信息技术、纳米技术等前沿科技深度融合于食品安全检测领域。例如,开发更为灵敏的生物传感器,实时、准确地监测食品中的有害物质残留。利用大数据和人工智能技术对海量检测数据进行深度挖掘与分析,揭示食品安全隐患的潜在规律与趋势,为监管决策提供科学依据。
4.3 现行食品标准不完善
个别现行标准较为陈旧,随着科技的进步,新的添加剂不断涌现,现有的检测标准对于很多新型添加剂已经不适用,导致检测效果不佳。此外,由于检测标准的制定过程过于复杂烦琐,往往缺乏灵活性,不利于检测工作的开展,也影响了食品安全监管的及时性和有效性。
5 加强食品安全检测的建议
5.1 完善管理体系
监管部门应提高对食品生产企业的监管力度,规范管理,检测机构要及时升级和更新检测设备、宣传推广先进检验技术,提高检测的效率及准确度。另外,还应定期对食品检验工作人员进行培训和考核,不断提升检验检测人员的素养和工作能力,确保食品检验结果的可靠性。
5.2 加强技术研发与创新
针对目前食品检验检测技术滞后的问题,应加大对食品检验检测技术创新的支持力度,鼓励科研机构和企业加强技术研发,推动新技术的应用和推广。在新兴污染物及微生物污染的检测方法研究上,可引入国外先进技术,加强国际合作,引进和培养一批高水平的食品检验检测专业人才,提高食品检验检测技术水平。
5.3 统一检测标准
由相关部门统一制定食品检验检测标准,逐步完善国家食品检验检测标准体系,确保食品检验检测标准的一致性和可比性。加强对食品生产企业食品安全标准的宣传和培训,确保企业能够准确把握食品检验检测标准的要求,提高食品安全的整体水平。
6 结束语
食品安全监管工作至关重要,在食品检验环节,根据检测需求以及检测技术特点的差异,合理选择,促进食品产业的安全、有序、健康地发展。相信随着国家对食品安全监管的进一步加强,食品检验检测体系将得到进一步的提升和完善,为广大消费者提供更加安全、放心的食品。
