食品檢測


食品檢測

前在市場上食品危害的案件層出不窮,如何吃的安全健康,已經成為大多數民眾所關心的重點。本專題將針對目前食品領域中最常檢測之項目,為各位做各說明。

層析技術於食品領域之應用


品安全的要素包括新鮮度、藥物殘留、添加物、重金屬及有毒化學物與生物等。近來含戴奧辛鴨蛋、水產品,工業用酒精混攙製造的酒,黑心麵粉及麵食品,含有三聚氰胺的奶粉及乳製品以及許多不符合衛生安全的偽劣食品流入市場,引起消費者的恐慌。為確保食品之安全,自生產至消費的各個階段都有安全的控管。

1.首先為監控農業生產環境,避免水土資源受到工業廢棄物、污水、廢氣的污染。
2.其次農產品在農場、牧場及養殖場生產階段之安全管理,以減少農藥、動物用藥物、 添加物等至安全程度。
3.水果、蔬菜、肉品、養殖魚類在上市前的藥物殘留及衛生檢查工作。
4.生鮮農產品及食品要保持鮮度,避免腐爛或變質,但不能藉有害人體健康的化學物達到保鮮防腐的目的。
5.食品加工之原料安全,工廠及產品的衛生。
6.食品在市場上的管理。食品衛生主管機關負責市面上的食品衛生安全查驗,以及後續的處理工作,特別是黑心食品的取締。

農作物產品衛生安全

● 農作物農藥殘留監測使用HPLC、GC、GC/MS,監測之項目繁多超過750種。
● 農地之污染狀況使用HPLC、GC、GC/MS。

畜產品

● 飼料及其添加物之監控如玉米黃麴毒素(HPLC)、飼料之戴奧辛含量GC/MS、反芻動物飼料中肉骨粉含量、飼料加受體素磺胺劑(HPLC)及其他有害物質(GC/MS)及添加藥物(HPLC)。
● 畜禽藥物殘留殘留 : 磺胺劑(HPLC),瘦肉精(GC/MS),抗生素及生長激素(HPLC)。

水產品

● 養殖環境之藥物殘留及污染HPLC、GC、GC/MS。
● 輸出魚類(如鰻、蝦)藥物殘留檢驗HPLC、GC、GC/MS。

食品添加物

● 以偽劣原料、不當添加物,或以飼料及工業用原料製造之黑心食品HPLC、GC、GC/MS。

食品包裝材料及容器

● 揮發性有機溶劑及成分Headspace/GC或Headspace/GC/MS,雙酚A,HPLC或GC/MS。

樣品前處理於食品中重金屬元素分析之重要性


年起由於三聚氰銨造成的中毒事件,在種種醫學文獻探討與新聞事件發佈的影響下,讓消費者對於吃的安全意識越來越高;重金屬的毒性一向為人體健康的慢性殺手,其最常見的有毒重金屬包括鉛(Pb)、砷 (As)、鎘(Cd)、汞(Hg)、銅(Cu)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鎳(Ni),現代人吃的食品中常易檢出含有前述重金屬並不意外,這與原物料的生長環境、加工過程的環境污染或使用劣質的人工添加劑進行食品加工,都是造成食品中含有過量重金屬的原因。

目前常用於標準方法中無機金屬定性定量的儀器如原子吸收光譜儀(AA)、感應耦合電漿放射光譜儀(ICP-OES)及感應耦合電漿質譜儀(ICP-MS)皆只能分析液態樣品,所以除了飲用水之外,固態樣品必須經由前處理的方式轉換成為液態才能上機分析金屬含量。

相對於傳統的開放式酸消化法(如熱板消化)須要費時費力,微波消化法可以藉由控制溫度及壓力的方式,快速達到樣品完全消化的目標,相對於開放式的消化方式的反應溫度只能達到約120~140度,完全密閉式的微波消化方式可以輕易達到200~260度,對於食品中含有的碳水化合物、脂質及蛋白質,更有強的分解效果去除碳含量(如圖一及圖二),對消除ICP-MS分子干擾與原子光譜的背景干擾,皆有良好的效果,以求最正確數據。




圖一、硝酸於200度下消化樣品的殘餘碳量 圖二、硝酸於300度下消化樣品的殘餘碳量

此之外,對於某些易揮發的元素(如砷、汞、硒),密閉式的微波消化法較傳統的開放式,更能避免分析元素於消化過程中因加熱而損失的問題,提高前分析物的回收率,如NIEA(中華民國環保署環境檢驗所)之環境檢測標準方法所公告的魚介類酸性消化總則(NIEA C303.01T(1994)-微波消化/元素分析法(Acid Digestion of Fish and Shellfish))。 下列為針對多種不同的樣品標準樣品,使用微波消化法進行樣品前處理後,依其元素濃度不同使用ICP-OES或是ICP-MS進行分析比對之結果 :



於不同基質的食物標準樣品,使用微波消化法結合ICP-OES及ICP-MS之結果,無論是有毒重金屬或是揮發性元素的分析數據,其測量值皆落於認證測值內。以微波前處理技術結合ICP-OES和ICP-MS應用食物樣品的必需元素和非必需元素的分析,可以達到快速,精準的分析目的,對於需求日益增加的食品檢驗或是食品進料及出貨控管,無論於經濟上或是時效上皆是您最佳的選擇。

無機分析於食品領域之應用


機儀器一般使用於食品領域中,多用於規範重金屬之檢測,除因近來大家對As、Hg、Se等重視而採用微波消化器或HPAS(高壓灰化爐)做為前處理之標準外,後端分析儀器也從早期使用速度較慢的GFAA進步到ICP OES與ICPMS。而隨著需求不同又分別為營養元素與重金屬元素,其中濃度較高者多用FLAA檢測,而較低濃度者則使用GFAA、ICP-OES、ICPMS分析。

下圖為使用GFAA檢測飲用水中Pb之方法與回收率測試結果,其回收率介在100%~110%之間 :



下列表格為動物飼料標準品AAFCO9630、AAFCO9631、 AAFCO9632、AAFCO9722、, AAFCO9723、, AAFCO9725分析結果與其參考數值比較。首先使用微波消化器做為前處理之工具,帶樣品全溶後,稀釋上ICP/OES分析,其結果如下 :



另外亦可以使用ICPMS去做全元素(81個元素)之快速掃瞄,其時間僅需67sec,,即可得到data。



參數如下:

結果圖譜如下:

熱分析技術於食品領域之應用


不用像LC-MS的繁複前處理過程,食品安全一直是人類文明最重要的指標,如何吃的安全、吃的健康、吃的精緻是皆是食品科學領域不斷追求的目標。熱分析儀應用於食品上,主要著重於加工時溫度變化對於蛋白質的變化,如蛋白質的變性溫度,即可利用DSC檢測。元素分析儀則主要用於蛋白質含量的檢測,氮的含量是營養成分的重要指標。此外,食品加工時的條件,如溫度,攪拌速度及流動性,則會大大影響食物的口感及特性,如用於巧克力的凝固溫度,麻糬的黏Q口感,沙拉Dressing的濃稠程度,皆是流變儀應用於食品科技的最佳實例。