乳制食品中添加劑檢測難點及優(yōu)化策略研究
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- 關(guān)鍵字:添加劑檢測,食品安全,前處理 smarty:/if?>
- 發(fā)布時間:2025-06-07 20:16
黃紅滇
?。ㄈ谒缱遄灾慰h公共檢驗檢測中心,廣西柳州 545300)
摘 要:隨著乳制食品消費量的增加,其添加劑的安全性問題備受關(guān)注。本文針對乳制食品中添加劑檢測難點展開分析,并提出乳制食品中添加劑檢測難點的優(yōu)化策略,旨在提升檢測效率和準確性,為乳制品質(zhì)量安全監(jiān)管提供理論支持。
關(guān)鍵詞:乳制食品;添加劑檢測;食品安全;前處理
乳制食品憑借其豐富的營養(yǎng)成分深受消費者青睞,產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴張。隨著生產(chǎn)工藝的進步與消費需求的多元化,各類添加劑在乳制食品生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用,以此改善產(chǎn)品的口感、質(zhì)地、保質(zhì)期等特性。然而,添加劑的不當使用或違規(guī)添加,會給消費者健康帶來潛在威脅。在此背景下,精準且高效地檢測乳制食品中的添加劑至關(guān)重要。但乳制食品復雜的基質(zhì)特性、添加劑種類的繁雜多樣以及檢測技術(shù)的固有局限等,給檢測工作帶來重重困難。鑒于此,深入剖析乳制食品中添加劑檢測的難點,并探尋切實可行的優(yōu)化策略,對保障乳制食品安全、規(guī)范行業(yè)發(fā)展意義非凡。
1 乳制食品中添加劑檢測的難點
1.1 乳制食品基質(zhì)復雜
乳制食品的基質(zhì)復雜性是添加劑檢測面臨的首要挑戰(zhàn)。乳制品的主要成分包括乳蛋白、乳脂、乳糖及礦物質(zhì)等,這些成分在檢測過程中與添加劑之間可能產(chǎn)生復雜的相互作用[1]。例如,乳蛋白因其高分子量和表面活性特性,易通過疏水作用或靜電吸附包裹小分子添加劑,導致目標物難以有效釋放;乳脂的疏水性則可能干擾水溶性添加劑在液相體系中的均勻分散,尤其在色譜分析中,脂質(zhì)殘留易引發(fā)色譜柱堵塞或基線漂移,嚴重影響峰形識別與定量精度。此外,乳糖的存在可能改變樣品的黏度或離子強度,對電泳分離或質(zhì)譜電離效率造成負面影響[2]。對于發(fā)酵型乳制品而言,其內(nèi)部微生物代謝產(chǎn)生的有機酸、酶類及次級產(chǎn)物進一步增加了基質(zhì)的異質(zhì)性,這些代謝物可能通過絡(luò)合、降解或催化反應(yīng)改變添加劑的原始形態(tài),甚至掩蓋其檢測信號。
1.2 添加劑種類繁雜且用量少
乳制食品中添加劑的功能需求多樣化直接導致其種類繁多,涵蓋防腐劑、穩(wěn)定劑、乳化劑、色素及營養(yǎng)強化劑等多個類別。其中既有苯甲酸鈉、山梨酸鉀等傳統(tǒng)化學合成物質(zhì),又包括果膠、卡拉膠等天然提取物。近年來更涌現(xiàn)出納米包埋技術(shù)制備的功能性添加劑[3]。不同類別的添加劑在理化性質(zhì)上存在顯著差異,如極性、熱穩(wěn)定性及分子量分布等,這使得單一檢測方法難以實現(xiàn)多組分同步精準分析。與此同時,為滿足食品安全標準,多數(shù)添加劑的允許添加量被嚴格限制于微量或痕量水平,如防腐劑的使用濃度常低于千分之一,這對檢測儀器的靈敏度與抗干擾能力提出了極高的要求[4]。不僅如此,復合添加劑的應(yīng)用日益普遍,多種成分共存時可能發(fā)生協(xié)同或拮抗作用。例如,增稠劑與乳化劑的聯(lián)用會改變體系的流變特性,導致目標物在提取或分離過程中出現(xiàn)非特異性吸附或信號重疊的現(xiàn)象。
1.3 樣品前處理難度大
乳制食品樣品前處理的高復雜性是制約檢測效率的關(guān)鍵因素。乳制品的高黏度、高乳脂含量及膠體穩(wěn)定性導致添加劑提取與純化過程面臨多重障礙。以液液萃取為例,乳脂易形成穩(wěn)定的乳化層,阻礙目標物在兩相間的分配效率;固相萃取技術(shù)雖可解決部分基質(zhì)干擾,但乳蛋白可能堵塞吸附劑孔隙,降低富集效果。對于熱敏性添加劑如維生素或益生菌代謝產(chǎn)物,傳統(tǒng)高溫濃縮或干燥步驟易引起熱敏性添加劑的分解或失活,需采用低溫冷凍干燥或惰性氣體保護等特殊處理手段,這不僅增加了操作成本,還可能因設(shè)備條件限制引入額外誤差。此外,前處理流程中的多步驟操作,如過濾、離心、衍生化等,均可能造成目標物損失或污染,尤其在處理痕量添加劑時,微小的操作偏差會被逐級放大,最終影響檢測結(jié)果的準確性。對于發(fā)酵乳制品而言,其內(nèi)部活性菌群或酶系的持續(xù)代謝作用可能導致添加劑在樣品制備階段發(fā)生動態(tài)變化,使得檢測結(jié)果無法真實地反映添加劑的實際添加情況[5]。
1.4 檢測方法存在局限性
現(xiàn)有檢測技術(shù)雖不斷進步,但仍存在靈敏度不足、適用范圍窄及抗干擾能力弱等缺陷。以高效液相色譜法為例,盡管其廣泛應(yīng)用于添加劑的分離,但對極性相近的化合物如同系物或異構(gòu)體的分辨能力不足,易導致色譜峰重疊或積分誤差[6];光譜法則受限于基質(zhì)背景干擾,難以直接用于復雜乳制品中痕量添加劑的定量分析[7]。質(zhì)譜技術(shù)雖具有高靈敏度與特異性,但儀器成本高昂且對操作人員的專業(yè)素養(yǎng)要求嚴苛,限制了其在常規(guī)檢測中的普及應(yīng)用。此外,新型添加劑的快速迭代使得檢測標準與方法庫的更新滯后問題日益突出,許多合成或改性成分缺乏對應(yīng)的標準品與驗證方法,實驗室不得不依賴非標準方法進行檢測,導致結(jié)果的可比性與法律效力降低。
2 乳制食品中添加劑檢測難點的優(yōu)化策略
2.1 依據(jù)乳制品成分,采用合適的分離技術(shù)
針對乳制品基質(zhì)的復雜性,檢測機構(gòu)需依據(jù)產(chǎn)品類型和成分特性制訂差異化的分離技術(shù)方案。①對于高脂乳制品如奶油或黃油,可優(yōu)先采用固相萃取結(jié)合基質(zhì)分散凈化技術(shù),利用特定吸附劑選擇性捕獲目標添加劑,同時通過優(yōu)化洗脫溶劑體系有效去除脂類干擾物,避免色譜柱堵塞或信號漂移[8]。②針對高蛋白乳制品如酸奶或奶酪,可引入分子印跡技術(shù),設(shè)計具有空間結(jié)構(gòu)匹配性的聚合物,精準識別并分離與乳蛋白結(jié)合的小分子添加劑,提升目標物的回收率[9]。此外,針對含糖量較高的乳制品如調(diào)制乳,可借助離子交換色譜或親水作用色譜,通過調(diào)節(jié)流動相pH值與離子強度,削弱乳糖與極性添加劑之間的競爭吸附,改善分離效率。對于發(fā)酵乳制品中可能存在的微生物代謝干擾,可采用動態(tài)在線凈化系統(tǒng),在樣品進入檢測儀器前實時去除活性酶或有機酸,確保檢測結(jié)果的穩(wěn)定性。
2.2 促進多方法聯(lián)用檢測,提高添加劑檢測效果
檢測機構(gòu)應(yīng)系統(tǒng)整合多種分析技術(shù)的優(yōu)勢,構(gòu)建互補聯(lián)用的檢測模式以應(yīng)對添加劑的多樣性挑戰(zhàn)。①將液相色譜與高分辨質(zhì)譜聯(lián)用,利用色譜的高分離能力與質(zhì)譜的高特異性,可同步檢測防腐劑、色素及乳化劑等多類別添加劑,有效解決傳統(tǒng)方法中信號重疊或假陽性問題。②結(jié)合近紅外光譜與拉曼光譜技術(shù),建立快速篩查模型,通過非破壞性檢測手段在數(shù)分鐘內(nèi)完成乳制品中增稠劑或穩(wěn)定劑的定性分析,提升檢測通量[10]。此外,探索人工智能算法與多源檢測數(shù)據(jù)的深度融合,通過機器學習優(yōu)化聯(lián)用方法的參數(shù)匹配與結(jié)果解析,降低人工判讀誤差[11]。多技術(shù)聯(lián)用不僅擴展了檢測覆蓋范圍,還通過技術(shù)互補增強了復雜基質(zhì)中痕量添加劑識別的可靠性。
2.3 科學改良前處理技術(shù),加強前處理過程監(jiān)控
檢測機構(gòu)需從前處理環(huán)節(jié)入手,通過技術(shù)創(chuàng)新與流程優(yōu)化提升檢測結(jié)果的準確性與重現(xiàn)性。①開發(fā)低損耗自動化前處理設(shè)備,如集成離心、過濾與萃取功能的模塊化系統(tǒng),可減少人工操作環(huán)節(jié),避免因步驟煩瑣導致的樣品污染或目標物損失。②針對乳脂干擾問題,采用超聲輔助萃取技術(shù),通過控制聲波頻率與作用時間破壞乳化結(jié)構(gòu),提高脂溶性添加劑的提取效率[12-13]。此外,引入實時過程監(jiān)控裝置,在線濁度傳感器與pH監(jiān)測儀,動態(tài)追蹤前處理各階段的溶液狀態(tài)變化,及時調(diào)整溶劑比例或離心參數(shù),確保操作條件的標準化。③建立前處理質(zhì)控數(shù)據(jù)庫,對萃取回收率、基質(zhì)效應(yīng)系數(shù)等關(guān)鍵指標進行統(tǒng)計分析,通過迭代優(yōu)化形成適用于不同乳制品類型的標準化操作流程。通過技術(shù)改良與全程監(jiān)控的雙重保障,系統(tǒng)性提升前處理環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性和效率。
2.4 加強檢測技術(shù)創(chuàng)新研發(fā),拓展檢測適用范圍
檢測機構(gòu)需立足技術(shù)前沿,通過跨學科創(chuàng)新突破現(xiàn)有方法的局限性。①探索納米材料在檢測中的應(yīng)用,進一步優(yōu)化功能化磁性納米粒子,通過表面修飾特異性識別基團,實現(xiàn)乳制品中痕量添加劑的快速富集與分離,同時利用磁性回收特性簡化操作步驟[14]。②推動生物傳感技術(shù)的實用化轉(zhuǎn)型,構(gòu)建適配體或分子信標傳感器,通過熒光信號或電化學響應(yīng)實時檢測特定添加劑濃度,為現(xiàn)場快速篩查提供便攜化解決方案[15]。此外,研發(fā)非靶向篩查技術(shù),結(jié)合高分辨質(zhì)譜與代謝組學分析策略,建立乳制品添加劑特征譜庫,可識別未知或新型合成成分,填補標準方法滯后帶來的監(jiān)管空白。③加強產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新,聯(lián)合高校與儀器廠商開發(fā)專用檢測設(shè)備,如微型化質(zhì)譜聯(lián)用儀或智能光譜分析儀,降低高端技術(shù)的應(yīng)用門檻。
3 結(jié)語
綜上所述,乳制食品中添加劑檢測體系的優(yōu)化需從基質(zhì)特性、技術(shù)方法及流程管控等多維度協(xié)同推進。當前,乳制品行業(yè)新型添加劑的快速迭代與加工工藝的復雜化趨勢,對檢測技術(shù)的適應(yīng)性與前瞻性提出了更高的要求。未來,需進一步強化基礎(chǔ)研究對檢測方法開發(fā)的支撐作用,推動標準物質(zhì)庫與智能分析平臺的協(xié)同建設(shè),同時深化快速篩查技術(shù)與實驗室確證方法的銜接機制,構(gòu)建覆蓋生產(chǎn)端至消費端的全鏈條質(zhì)控網(wǎng)絡(luò)。唯有通過技術(shù)革新與體系優(yōu)化的雙重驅(qū)動,方能在保障食品安全與促進行業(yè)發(fā)展的動態(tài)博弈中實現(xiàn)精準調(diào)控與長效治理。
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