食品化学成分分析在食品质量控制中的应用研究

摘 要：食品化学成分分析关乎消费者健康与食品行业发展。本文阐述了食品质量控制的重要性，详细介绍了食品化学成分分析的主要方法，包括光谱分析法、色谱分析法、质谱分析法等的原理与特点，并深入剖析食品化学成分分析在各方面的应用，如确定食品营养成分以保障合理膳食、检测食品添加剂确保合规使用、监测食品污染物预防安全风险、评估食品新鲜度与变质程度维持品质、鉴别食品真伪维护市场秩序等，为相关人员提供参考。

关键词：食品化学成分分析；食品质量控制；营养成分；食品添加剂

Research on the Application of Food Chemical Composition Analysis in Food Quality Control

JI Xiaofei1， WANG Zonghua2， WANG Peipei1

（1.Standard Sci-tech Innovation （Qingdao） Pharmaceutical Technology Co.， Ltd.， Qingdao 266000， China;

2.Standard Testing Group Co.， Ltd.， Qingdao 266000， China）

Abstract： Food chemical composition analysis is related to the health of consumers and the development of food industry. This paper expounds the importance of food quality control， introduces the main methods of food chemical composition analysis in detail， including the principles and characteristics of spectral analysis， chromatographic analysis， mass spectrometry analysis， and analyzes the application of food chemical composition analysis in various aspects， such as determining the nutritional composition of food to ensure a reasonable diet， detecting food additives to ensure compliance， monitoring food pollutants to prevent safety risks， evaluating the freshness and deterioration of food to maintain quality， identifying the authenticity of food and maintaining market order， so as to provide reference for relevant personnel.

Keywords： food chemical composition analysis; food quality control; nutritional components; food additives

食品质量控制是食品生产、加工、储存和销售过程中的关键环节。食品化学成分分析作为一种科学、精确的检测手段，对于深入了解食品的组成成分和性质极为重要，可为食品质量控制提供重要的技术支持。对食品中各种化学成分的分析，可准确评估食品的营养价值、安全性、新鲜度等质量指标，及时发现食品中存在的问题，有助于相关人员采取相应的措施进行改进和优化，确保消费者能够购买到安全、优质的食品。

1 食品质量控制的重要性

1.1 保障消费者健康

不合格的食品可能含有有害物质，如农药残留、兽药残留、重金属超标、微生物污染等，这些物质进入人体后会对人体的各个器官和系统造成损害，引发各种疾病，如食物中毒、慢性疾病、癌症等。长期摄入含有过量农药残留的食品，会损害神经系统、肝脏和肾脏等器官。因此，严格的食品质量控制，能有效筛选出不合格食品，减少消费者接触有害物质的机会，保障消费者的身体健康[1]。

1.2 促进食品行业发展

食品企业实施有效的质量控制措施，能提高产品质量，树立良好的品牌形象，增强消费者的信任和忠诚度，从而扩大市场份额，促进企业的可持续发展。此外，严格的食品质量控制标准，还促使食品企业不断改进生产工艺和技术，加强管理，提高生产效率，降低生产成本，推动整个食品行业的技术进步和规范化发展。

2 食品化学成分分析的主要方法

2.1 光谱分析法

光谱分析法是基于物质对不同波长光的吸收、发射或散射特性而建立的分析方法。常用的光谱分析法有紫外-可见分光光度法、红外光谱法、原子吸收光谱法等。

紫外-可见分光光度法利用物质分子对紫外-可见光区域的吸收特性进行分析。不同的化学成分在特定波长下具有不同的吸收峰，测量样品在不同波长下的吸光度，可确定样品中所含化学成分的种类和含量。该方法具有操作简便、快速、灵敏度较高等优点，广泛应用于食品中维生素、色素、防腐剂等成分的分析[2]。红外光谱法是通过测定物质对红外光的吸收光谱，分析其化学成分和结构。不同的化学键在红外光区域具有特定的振动频率，当红外光照射样品时，样品中的化学键会吸收相应频率的红外光，产生特征吸收峰。红外光谱法在食品成分分析中常用于鉴定食品中的糖类、脂肪、蛋白质等大分子物质以及香料、添加剂等小分子物质的结构和种类。

原子吸收光谱法主要用于测定食品中的金属元素含量，该方法基于原子对特定波长光的吸收特性，将样品中的金属元素原子化后，通过测量原子对特征波长光的吸收程度，确定金属元素的含量。原子吸收光谱法具有灵敏度高、准确性好、选择性强等优点，能准确测定食品中微量的重金属元素，如铅、镉、汞、砷等，对于评估食品的安全性具有重要意义。

2.2 色谱分析法

色谱分析法是利用混合物中各组分在固定相和流动相之间的分配系数差异进行分离和分析的方法，常见的色谱分析法有气相色谱法、液相色谱法、离子色谱法等。

在气相色谱分析中，样品被汽化后随载气进入色谱柱，由于各组分在固定相和流动相之间的分配系数不同，在色谱柱中的移动速度也不同，从而实现分离。分离后的各组分依次进入检测器，检测信号经过处理分析得到色谱图，根据色谱峰的保留时间和峰面积可进行定性和定量分析。气相色谱法在食品分析中常用于检测食品中的农药残留、兽药残留、脂肪酸、香精香料等成分。

液相色谱法的原理与气相色谱法类似，但流动相为液体。样品溶液在高压泵的作用下进入色谱柱，各组分在固定相和流动相之间进行分配和交换，实现分离后进入检测器进行检测。液相色谱法在食品分析中的应用非常广泛，如测定食品中的糖类、氨基酸、维生素、色素、防腐剂和抗生素等成分[3]。

离子色谱法基于离子交换原理，样品中的离子在离子交换柱上与固定相发生离子交换反应。离子色谱法在食品分析中常用于检测食品中的无机阴离子，如氯离子、硫酸根离子、硝酸根离子等，以及无机阳离子，如钠离子、钾离子、钙离子、镁离子等，对于评估食品的矿物质含量和水质安全具有重要作用。

2.3 质谱分析法

质谱分析法是将样品分子离子化后，根据离子的质荷比（m/z）进行分离和检测的方法。质谱仪能够提供样品分子的分子量、分子式、结构等信息，具有极高的灵敏度和定性能力。

在食品化学成分分析中，质谱分析法常常与色谱分析法联用，如气相色谱-质谱联用（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）和液相色谱-质谱联用（Liquid Chromatograph Mass Spectrometer，LC-MS）。①GC-MS先利用气相色谱仪将样品中的化合物分离，然后进入质谱仪进行检测[4]。通过对质谱图的分析，可确定化合物的结构和分子量，实现对食品中挥发性和半挥发性有机化合物的准确定性和定量分析。在检测食品中的农药残留、兽药残留、香料、香精等成分时，GC-MS能够提供更为精确的分析结果，有效鉴别出各种复杂的有机化合物。②LC-MS则是将液相色谱法与质谱法联用，适用于分析极性较强、热稳定性较差的化合物。LC-MS在食品分析中常用于检测食品中的药物残留、生物活性成分、食品添加剂等成分，提供化合物的结构信息和定量数据，为食品质量控制提供了强有力的技术支持。

3 食品化学成分分析在食品质量控制中的应用

3.1 确定食品营养成分

食品营养成分是衡量食品质量的重要指标之一，结合食品化学成分分析，可准确测定食品中蛋白质、脂肪、糖类、维生素、矿物质等营养成分的含量。对于制订合理的膳食计划、满足不同人群的营养需求具有重要意义。对于运动员、孕妇、老年人等特殊人群，需根据其身体状况和营养需求，选择富含特定营养成分的食品。食品生产企业也可根据营养成分分析结果，对食品进行营养标签标注，使消费者清楚了解食品的营养价值，从而做出合理的消费选择[5]。

3.2 检测食品添加剂

食品添加剂在食品工业中得到了广泛应用，主要用于改善食品的口感、色泽、风味，延长保质期等。然而，食品添加剂的使用必须符合国家标准和相关规定，过量或违规使用食品添加剂会对消费者健康造成危害。食品化学成分分析能准确检测食品中各类添加剂的种类和含量，如防腐剂、抗氧化剂、甜味剂、色素等。对食品添加剂的检测可确保食品生产企业严格按照规定使用添加剂，防止超范围、超限量使用添加剂的现象发生。在检测饮料中的甜味剂时，食品化学成分分析可以确定饮料中是否含有阿斯巴甜、安赛蜜、蔗糖素等甜味剂，以及它们的含量是否符合国家标准，从而保障消费者的健康权益。

3.3 监测食品污染物

食品在生产、加工、储存和运输过程中，可能受到各种污染物的污染，如农药残留、兽药残留、重金属污染、微生物污染等。这些污染物会对食品质量和安全造成严重威胁。食品化学成分分析可有效监测食品中的各类污染物，如利用气相色谱法、液相色谱法等可以检测食品中的农药残留和兽药残留，利用原子吸收光谱法可以检测食品中的重金属含量，利用微生物检测技术可以检测食品中的微生物数量和种类。通过对食品污染物的监测，可以及时发现污染问题，采取相应的措施进行处理，如召回污染食品、改进生产工艺、加强环境管理等，防止污染食品流入市场，保障消费者的身体健康。

3.4 评估食品新鲜度与变质程度

食品的新鲜度和变质程度直接影响其口感、风味和安全性，利用食品化学成分分析，可以通过测定食品中某些化学成分的变化来评估食品的新鲜度和变质程度。在肉类食品中，随着新鲜度的降低，肉中的肌苷酸会逐渐分解为次黄嘌呤，测定肌苷酸和次黄嘌呤的含量，可判断肉类的新鲜度。在水果和蔬菜中，维生素C的含量会随着储存时间的延长而逐渐减少，测定维生素C的含量，可评估水果和蔬菜的新鲜度。此外，食品中的挥发性成分也会随着变质程度的增加而发生变化，利用气相色谱-质谱联用技术分析食品中的挥发性成分，准确判断食品的变质程度，可以为食品的储存和销售提供科学依据。

3.5 鉴别食品真伪

随着食品市场的不断发展，假冒伪劣食品时有出现，严重损害消费者的利益和正规企业的声誉。通过食品化学成分分析技术对食品的化学成分进行分析，可以鉴别食品的真伪。例如，在鉴别蜂蜜真伪时，可测定蜂蜜中的糖类成分、酶活性、花粉粒等特征成分来判断蜂蜜是否为纯正蜂蜜。在鉴别橄榄油真伪时，分析橄榄油中的脂肪酸组成、角鲨烯含量等化学成分，与纯正橄榄油的标准成分进行对比，从而鉴别橄榄油的真伪。可见食品化学成分分析为打击假冒伪劣食品提供有力的技术手段，有助于维护食品市场的正常秩序。

4 结语

食品化学成分分析在食品质量控制中具有极为重要的应用价值，通过各种先进的分析方法，能全面、准确地测定食品中的营养成分、添加剂、污染物等化学成分，为评估食品质量提供科学依据。在保障消费者健康方面，食品化学成分分析可有效筛选出含有有害物质的食品，减少食品安全风险。在促进食品行业发展方面，有助于食品企业提高产品质量，加强管理，推动行业的规范化和技术进步。随着科学技术的不断发展，食品化学成分分析技术将不断完善和创新，为食品质量控制提供更加高效、精确的技术支持，确保食品行业的健康、可持续发展。

参考文献

[1]房贵磊.食品化学与分析实验开展方法研究：评《食品化学与分析试验》[J].中国无机分析化学，2024，14（8）：1197.

[2]梅英杰，史新宇.仪器分析法在食品化学危害成分检测中的应用[J].科技创新导报，2020（18）：70.

[3]袁华平，徐刚，王海，等.食品中的化学性风险及预防措施[J].食品安全质量检测学报，2018，9（14）：3598-3602.

[4]卢智，朱俊玲，薛娅婧.食品成分在食品加工和贮藏过程中的化学变化分析：评《食品化学与分析》[J].中国无机分析化学，2023，13（9）：1047.

[5]胡安慧，关松梅，孙莹.仪器分析法在食品化学危害成分检测中的应用[J].商品与质量，2021（30）：159.

作者简介：纪晓菲（1995—），女，山东青岛人，本科，助理工程师。研究方向：食品化学。