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技術(shù)文章

食品檢測實(shí)驗室儀器設備的配置

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食品檢測實(shí)驗室儀器設備的配置
近年來(lái)食品安全及品質(zhì)問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。這里說(shuō)的食品是廣泛意義上的食品,包括初級農產(chǎn)品,如:糧谷、油料籽、蔬菜、水產(chǎn)品、畜禽產(chǎn)品、水果等,也包括加工后的食品,如:罐頭、火腿腸、食用油、方便面、醬菜、調味品等。開(kāi)展食品檢測的實(shí)驗室也越來(lái)越多。在這些實(shí)驗室中由于性質(zhì)不同,檢測的項目不同,而對實(shí)驗室籌建和發(fā)展過(guò)程中對儀器的購置和選型有著(zhù)不同的要求。根據這些年工作經(jīng)驗和對各種實(shí)驗室檢查的體會(huì ),對食品檢測實(shí)驗室儀器設備的配置提出個(gè)人的一點(diǎn)粗淺建議,供有關(guān)人員參考。
一、食品企業(yè)及商業(yè)第三方實(shí)驗室
1.  企業(yè)實(shí)驗室
企業(yè)實(shí)驗室可根據生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、檢測項目的多少和生產(chǎn)規模的大小設置,實(shí)驗室儀器設備的配置也可繁、可簡(jiǎn)。對于這樣的實(shí)驗室,儀器設備的配置能滿(mǎn)足企業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)檢測就行了。
食品檢驗可分為兩大項,一是檢測產(chǎn)品的品質(zhì)項目;二是檢測產(chǎn)品的衛生項目,這一類(lèi)項目的檢測相對難度大、投資高。
1)品質(zhì)項目包括:水分、含鹽量、含糖量、蛋白含量、脂肪含量、纖維含量、維生素含量、酸度等。對于這些項目的檢測,如果經(jīng)費有限,都可以采用化學(xué)法分析,只需配置簡(jiǎn)單的烘箱、水浴、電爐、攪拌器、粉碎機、pH計等設備即可。如果經(jīng)費充足或檢驗批次較多,對應的檢測項目都有對應的儀器可供選購。此外,也有一些通用的儀器可供選購,如:紫外/可見(jiàn)分光光度計、近紅外分析儀、自動(dòng)滴定儀等。檢測維生素A、E等有時(shí)還需配置熒光光度計。檢測營(yíng)養元素,如鈣、鋅、鐵等,可購置原子吸收儀-火焰檢測器。
2)衛生項目包括:微生物、添加劑、有害元素、農藥殘留、獸藥殘留、毒素等。對于一般食品企業(yè),微生物檢測實(shí)驗室應該建。
a)微生物
建微生物實(shí)驗室要按照生物實(shí)驗室規范標準要求進(jìn)行布局。必要的設備有潔凈臺、培養箱、高壓滅菌鍋、電爐等,其它設備則根據具體檢測項目配置。經(jīng)費少可以買(mǎi)國產(chǎn)的,經(jīng)費多可以考慮買(mǎi)進(jìn)口的,兩者的價(jià)錢(qián)相差很多。
b)添加劑和有害元素
有一部分項目可以用化學(xué)法,如亞硝酸鹽、二氧化硫、重金屬含量、總砷等。但要想滿(mǎn)足現在國標的食品衛生要求,應該購置氣相色譜-氫火焰檢測器、液相色譜-紫外/可見(jiàn)光檢測器,這樣一般的防腐劑(苯甲酸、山梨酸等)、甜味劑(甜蜜素、糖精鈉等)、色素(檸檬黃、胭脂紅等)都可以檢測了。購置原子吸收儀-石墨爐檢測器,可以分別檢測鉛、鉻、鎘、銅、鎳等有害元素,還需要一臺原子熒光儀,用來(lái)檢測砷和汞等。

殘留農藥
檢測殘留農藥氣相色譜是不能少的。檢測有機氯農藥,需配電子俘獲ECD檢測器;檢測有機磷農藥,需配火焰光度FPD檢測器或氮磷NPD檢測器?,F在農殘檢測的項目越來(lái)越多,為提高通用性,建議配置毛細管柱分流/不分流進(jìn)樣口,安裝毛細管色譜柱。與傳統填充柱色譜柱相比,毛細管柱分析項目多,分離度好,可以減少頻繁的更換色譜柱,提高分析效率。出口食品加工企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品在出口時(shí)需檢測的農殘項目越來(lái)越多,為了把好生產(chǎn)原料和產(chǎn)品質(zhì)量關(guān),可以配置氣相色譜-質(zhì)譜儀。一般只需配置電子轟擊EI源,如果有必要可再配一個(gè)負化學(xué)NCI源。是選擇四極質(zhì)譜還是離子阱質(zhì)譜,個(gè)人認為都可以,兩種儀器各有優(yōu)缺點(diǎn)。還是要看具體工作。
d)殘留獸藥
若進(jìn)行殘留獸藥的檢測,項目不多且批次多,可以考慮配置酶聯(lián)免疫儀,該儀器一次投入不大,操作簡(jiǎn)便,檢測靈敏度高。采用ELISA也有一些缺點(diǎn),一是試劑盒為長(cháng)期的消耗品,若檢測的批次少成本會(huì )較高,二是特異性不好,可能會(huì )有假陽(yáng)性,三是如果在相對長(cháng)的一段時(shí)間內檢測項目較多,成本甚至比儀器分析還高。對于有一定規模的出口食品企業(yè),為適應當前歐盟、美國、日本等發(fā)達國家檢測*,配置一臺液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀。一臺儀器建議配置三重四極質(zhì)譜儀,靈敏度高、重現性好。儀器不一定要追求高配置,夠用就行,但靈敏度、穩定性、抗污染等性能要好。買(mǎi)用戶(hù)較多的型號,有一個(gè)與自己檢測項目相近的用戶(hù)群,首先說(shuō)明該型號儀器檢測擬檢的項目沒(méi)有問(wèn)題,其次也便于今后技術(shù)交流。
2. 商業(yè)實(shí)驗室
商業(yè)實(shí)驗室與企業(yè)實(shí)驗室相比檢測的商品和檢測的項目都要比企業(yè)多,所以?xún)x器設備的配置從門(mén)類(lèi)和數量上都應比企業(yè)實(shí)驗室更完善。儀器設備的配置不僅能滿(mǎn)足當前檢測的需要,還應適當超前,否則等客戶(hù)找上門(mén)來(lái)被你推走了,再將客戶(hù)找回來(lái)就困難了。
1)檢測品質(zhì)項目通常要考慮使用的標準或根據客戶(hù)要求,配置相應的檢測儀器和設備(參照1. 企業(yè)實(shí)驗室品質(zhì)項目一段)。由于不同商品和不同客戶(hù)可對同一項目可能提出不同的檢測標準或方法,對于這些項目的檢測,若方法規定采用化學(xué)法分析,只需配置簡(jiǎn)單的設備即可(參照1. 企業(yè)實(shí)驗室品質(zhì)項目一段)。如果經(jīng)費充足或檢驗批次較多,對應的檢測方法又有儀器法的,可配置相應的儀器,如:水分測定儀、凱氏定氮儀、快速脂肪測定儀、糖度計、粘度計、脂肪酸分析儀等。通用儀器也可參照企業(yè)實(shí)驗室品質(zhì)項目一段。如果有需要,像氨基酸分析儀這樣的分析儀也可以配置。
2)衛生項目檢測的實(shí)驗室配置參見(jiàn)“1. 企業(yè)實(shí)驗室”相關(guān)段落。個(gè)人認為對于一個(gè)現代商業(yè)實(shí)驗室液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜、氣相色譜-質(zhì)譜是不可少的,這是現在對禁用農獸藥殘出具陽(yáng)性報告時(shí)指令和標準要求的條件。如果有規模、檢測項目多,每類(lèi)儀器還應配置多臺套。這時(shí)要考慮儀器性能的互補,如:液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜一臺配電噴霧電離源,一臺配大氣壓化學(xué)電離源;氣相色譜-質(zhì)譜一臺配電子轟擊源,一臺配負化學(xué)電離源。元素多、樣品雜,還可以考慮配置等離子發(fā)射光譜-質(zhì)譜儀、氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀等。如果要做形態(tài)分析,等離子發(fā)射光譜-質(zhì)譜儀還應能與液相色譜或氣相色譜聯(lián)用。
 
二、行業(yè)實(shí)驗室
中國的行業(yè)實(shí)驗室(指政府法規實(shí)驗室)都隸屬于不同行業(yè)行政領(lǐng)導機構,因此,多少都帶有一點(diǎn)行政功效。近年政府非常重視食品安全工作,加大了投入,所以,實(shí)驗室的硬件得到了較大的改善?,F在一個(gè)較完善的行業(yè)實(shí)驗室(省市一級以上的),除了分析測試設備的門(mén)類(lèi)和數量應等同或優(yōu)于一般商業(yè)實(shí)驗室外,為提高分析效率還可以在前處理設備配置方面更完善一些,如:微波消解(包括微波萃?。?、自動(dòng)固相萃取儀、凝膠色譜凈化儀、溶劑加速萃取儀、高速冷凍離心機、高速均質(zhì)機、氮吹儀等。這些前處理設備效率更高、自動(dòng)化程度更高(可利用晚上時(shí)間自動(dòng)處理樣品),并且會(huì )提高結果的重現性。
隨著(zhù)我國的行政監管體系正在與發(fā)達國家接軌,我們的行業(yè)實(shí)驗室越來(lái)越多的參加上一些機構的能力比對活動(dòng),檢測方法和結果都按照通行做法執行。此外,為了適應食品安全檢測發(fā)展,許多實(shí)驗室開(kāi)始開(kāi)發(fā)新的分析方法。因此,行業(yè)實(shí)驗室今后會(huì )配置更的分析儀器,如高分辨質(zhì)譜儀等,使終的檢測結果更準確。

 

項目簡(jiǎn)單配置高配置
食品企業(yè)實(shí)驗室
品質(zhì)項目水分、含鹽量、含糖量、蛋白含量、脂肪含量、纖維含量、維生素含量、酸度等化學(xué)法分析,只需配置簡(jiǎn)單的烘箱、水浴、電爐、攪拌器、粉碎機、pH計等設備通用儀器如:紫外/可見(jiàn)分光光度計、近紅外分析儀、自動(dòng)滴定儀等
根據對應的檢測項目配置儀器
維生素A、E等熒光光度計
營(yíng)養元素,如鈣、鋅、鐵等原子吸收儀-火焰檢測器
衛生項目微生物微生物實(shí)驗室,必建按照生物實(shí)驗室規范標準要求進(jìn)行布局。必要的設備有潔凈臺、培養箱、高壓滅菌鍋、電爐等,其它設備則根據具體檢測項目配置。簡(jiǎn)單配置為國產(chǎn)高配置為進(jìn)口
添加劑和有害元素亞硝酸鹽、二氧化硫、重金屬含量、總砷等化學(xué)法
衛生標準:防腐劑(苯甲酸、山梨酸等)、甜味劑(甜蜜素、糖精鈉等)、色素(檸檬黃、胭脂紅等)氣相色譜-氫火焰檢測器、液相色譜-紫外/可見(jiàn)光檢測器
鉛、鉻、鎘、銅、鎳等有害元素原子吸收儀-石墨爐檢測器
砷和汞等原子熒光
殘留農藥氣相色譜,必配氣相色譜,毛細管柱分流/不分流進(jìn)樣口,安裝毛細管色譜柱氣相色譜-質(zhì)譜儀(四極桿、離子阱均可),EI夠用,可選配N(xiāo)CI
有機氯農藥電子俘獲檢測器ECD
有機磷農藥火焰光度檢測器FPD或氮磷檢測器NPD
殘留獸藥項目不多、且批次多酶聯(lián)免疫儀ELISA,注:項目特別多時(shí)比用儀器成本高
有一定規模的出口食品企業(yè)三重四極桿液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀
商業(yè)第三方實(shí)驗室
品質(zhì)項目根據使用的標準或客戶(hù)要求,配置相應的檢測儀器和設備,均可參考食品企業(yè)實(shí)驗室的品質(zhì)項目,可用化學(xué)法或儀器法,另外如下:
根據對應的檢測項目配置儀器:水分測定儀、凱氏定氮儀、快速脂肪測定儀、糖度計、粘度計、脂肪酸分析儀等
氨基酸分析儀等儀器
衛生項目均可參考食品企業(yè)實(shí)驗室衛生項目,另外如下:
農/獸藥殘留:現代商業(yè)實(shí)驗室*的,對禁用農獸藥殘出具陽(yáng)性報告時(shí)指令和標準要求的條件液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜、氣相色譜-質(zhì)譜規模、檢測項目多,每類(lèi)儀器還應配置多臺套,使儀器互補
 元素多、樣品雜 ICP-MS、GC-MS/MS
 形態(tài)分析 ICP-MS與LC或GC聯(lián)用
政府法規實(shí)驗室
 在已經(jīng)配置比較全面的基礎上,可增加前處理設備,效率更高、自動(dòng)化程度更高,提高結果的重現性。微波消解(包括微波萃?。?、自動(dòng)固相萃取儀、凝膠色譜凈化儀、溶劑加速萃取儀、高速冷凍離心機、高速均質(zhì)機、氮吹儀等
需要比對高分辨質(zhì)譜儀

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