近年来,由于污染或恶意添加等原因引起的食品安全事件接连爆发,以及人们对食品营养成分关注度的日益上升,世界各国均对食品安全和食品健康给予了高度重视,我国也正逐步建立从“农田到餐桌”的食品安全监控体制。
食品安全强有力的监管手段是加强食品中各类有毒、有害及营养等物质的检测工作。然而,检测结果的准确性、可比性是世界各国开展公平贸易、维护消费者权益的有效保障。其中,食品类标准物质作为食品中各类检测目标化合物量值溯源的实物载体,发挥着极其重要的作用。简言之,食品类标准物质的质量直接影响食品安全检测数据的可靠、可比与国际互认。
一、食品安全检测技术
当前食品中有毒、有害化学品的检测技术飞速发展,主要应用的相关检测方法有:气相色谱,主要检测器为NPD、FID、ECD、FPD等;液相色谱,主要检测器为DAD、FLD、ELSD等。近几年随着各种分离手段与质谱联用仪接口技术的发展,质谱分析技术在食品安全检测领域也得到了广泛的应用。
质谱分析技术可以提供被测物质的元素组成、碎片、官能团等信息,主要分析过程为:经分离方法分离的样品被离子化后带上电荷,带电荷的物质进入质量分析器,各种质荷比不同的离子在质量分析器中分离,最后通过检测器检测。由于质谱仪可以通过全扫描的方式提供物质结构等信息,在食品安全检测时用作检测结果确证。此外质谱仪可以通过选择被测化合物的特征碎片离子进行选择离子扫描,从而提高检测结果的选择性和灵敏度。
目前在食品安全检测中广泛应用的质谱联用技术有:气相色谱质谱联用技术(GC-MS,GC-MS/MS)、液相色谱质谱联用技术(LC-MS,LC-MS/MS)。2009年国家颁布的关于食品安全检测的标准,有几十项都是采用质谱联用分析技术。
然而,由于我国对食品安全检测相关标准制定较晚,使得无法按照发达国家的标准及时、准确监控食品中有毒、有害化学品残留,无法确保食品安全,以突破世界先进国家的相关技术壁垒。因此必须立足自主研发,研究高质量的食品类标准物质,以保障我国的食品安全。
二、标准物质的发展趋势
标准物质作为开展测量仪器校准、测量方法评价确认、测量过程质量控制等的重要工具,随着全世界对检测结果可靠性与可比性的不断追求,正得到越来越广泛的应用。巨大的需求推动了标准物质领域的快速发展,无论是品种与应用领域的拓展,还是研制技术的提升,都为提高标准物质满足各类预期使用目的而作出努力。
据国际标准物质信息库、我国标准物质信息服务平台、日本标准物质信息平台及国际原子能机构标准物质信息库,和美国国家标准与技术研究院(NIST)、欧盟标准物质信息平台(IRMM)、英国分析化学标准测试实验室(LGC)等世界主要标准物质研制供应机构调查,世界主要国家的标准物质种类及标准物质多是一些传统的物质(如农药残留,铬、铅等重金属物质),对于一些新兴的有机类添加剂(如着色剂、甜味剂等标准物质)的种类很少。
当前标准物质的发展正经历着加速时期,世界发达国家(如英国、美国、日本等)纷纷以整体系统性、计划性和前瞻性为发展原则,制定了相应的发展重点,具体如表1所示,大多数国家级的计量院均将食品类标准物质研究作为近些年的发展重点。
<CTSM>表1主要国家级计量技术机构近期标准物质发展重点</CTSM>
三、食品类标准物质的发展现状
食品安全监控由于基体复杂,添加剂、营养成分等随着化学合成等科学技术的发展不断更新,各类物质对人体健康影响的研究也不完善,由此食品类标准物质的研究重点是当前全世界研究的难题,食品类标准物质的研究相对而言为一个较新的领域。
近几年,我国食品类标准物质的研究发展迅速,能够研制食品类标准物质的单位有几十家,成功研制的有证标准物质的种类、数量也飞速增加。根据当前成功研制的食品类标准物质,可简单地将我国食品类标准物质分为基准物质(国家一级标准物质)、溶液/纯品物质(国家二级标准物质,工作标准)两种。基准物质主要用于食品安全检测分析方法确认和质量控制,并确保食品安全检测量值溯源链的有效性、不间断性。溶液/纯品物质是食品安全检测过程中量值溯源链的最直接组成部分。
截至2010年我国市场上可以购买的食品类标准物质种类超过600种,由国家标准物质网站检索,我国当前食品类标准物质主要为添加剂、色素、防腐剂、重金属及相关成分检测用标准物质,其具体品种如表2所示。
<CTSM>表2我国食品类标准物质分布情况</CTSM>
四、食品类标准物质研制主要存在的问题
食品基体复杂,食品安全监控需要检测的化合物繁多,由此给食品类标准物质的研究工作带来了很多问题,总结主要为:
1.我国食品类标准物质的数量不少,但重复研制现象比较严重,尤为显著的是农残类标准物质,如有机氯农药,研制机构有近十家。
2.标准物质研制水平与国际先进水平相比,存在一定差距,主要体现在标准物质研制的规划设计、制备技术、定值技术等方面。如NIST单品种食品类基体标准物质最多可提供105种标准值及有不确定度信息的参考值。
3.在当今标准物质国际互认的大趋势下,食品类标准物质尤其是复杂食品基体标准物质的溯源性及生产质量控制意识有待提高。
4.我国食品类标准物质的研制的系统性、代表性有待进一步提高。
针对以上问题,笔者认为在整体需求分析与规划设计方面,应从国家当前食品安全工作的重点出发,突出急需、有代表性和战略性食品分析用标准物质资源的研制;在增加新的定值特性量的同时提升定值水平,并采取相应的改进措施,使其逐渐符合现ISO标准物质相关导则的要求;此外应开展食品类标准物质制备技术、浓度控制技术及定值技术等方面的预研究,强化基准或权威方法在高端标准物质定值中的应用,以增强食品类标准物质的发展,推动高水平标准物质的研制,继而带动我国食品类标准物质的推广、应用及量值溯源体系的建立。