氣相色譜技術(shù)在食品安全檢測(cè)中的運(yùn)用

高家文

（南充市食品藥品檢驗(yàn)所，四川南充 637000）

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們生活質(zhì)量隨之提升，對(duì)于食品的要求也逐漸提高，特別是隨著各項(xiàng)食品添加劑的普遍應(yīng)用，食品安全檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用顯得極為關(guān)鍵。氣相色譜技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展日益完善，成為了應(yīng)用極為廣泛的一項(xiàng)食品檢測(cè)技術(shù)，因其具有分析速度快、靈敏性高和選擇性高的特點(diǎn)，在食品檢測(cè)安全領(lǐng)域中發(fā)揮出了良好的效果。本文全面總結(jié)了氣相色譜技術(shù)在有害成分中的應(yīng)用情況，探究相關(guān)的要點(diǎn)，從而確保食品安全。

1 氣相色譜技術(shù)概述

1.1 氣相色譜技術(shù)的概念和特征

氣相色譜技術(shù)是以惰性氣體為載體，以液體或者固體為固定相，利用惰性氣體的原理把提取出來的樣品帶入氣相色譜儀內(nèi)進(jìn)行精準(zhǔn)分析，然后綜合性比較樣品和氣相色譜儀，最后得出相關(guān)信息的一種方法。該技術(shù)在食品檢測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用，發(fā)揮出了極高的作用[1]。氣相色譜技術(shù)具備的特征如下。①敏感性。即便是檢驗(yàn)對(duì)象的濃度極小，該技術(shù)依舊對(duì)物質(zhì)有著較強(qiáng)的敏感性，其檢驗(yàn)過程簡單，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度較高，對(duì)環(huán)境和農(nóng)藥殘留物檢測(cè)過程中，靈敏度良好。②分離效果良好。氣相色譜技術(shù)可以快速分離單個(gè)物質(zhì)，利用填充柱完成分離操作，填充柱內(nèi)的塔板是達(dá)到快速分離目的的關(guān)鍵所在，在塔板數(shù)量比較多的情況下，分離速度將會(huì)加快。以氣體為流動(dòng)相再加上固定相的多種選擇極大減少了分離時(shí)間，檢測(cè)效率高。一根1～2 m填充柱，可有幾千個(gè)理論塔板，毛細(xì)柱可達(dá)105～106個(gè)理論塔板。③選擇性強(qiáng)。雖然混合物結(jié)構(gòu)不相同，但是組成物質(zhì)的成分不會(huì)產(chǎn)生新的改變。氣相色譜設(shè)備能夠精準(zhǔn)識(shí)別食品中的某些成分，包括異構(gòu)物，且實(shí)驗(yàn)過程中不會(huì)出現(xiàn)分離無效以及檢驗(yàn)誤差等問題。

1.2 氣相色譜技術(shù)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)流程，氣相色譜技術(shù)系統(tǒng)包含了兩種類型，分別為分離以及檢測(cè)。分離的操作原理是利用進(jìn)樣系統(tǒng)引進(jìn)樣品，采用色譜柱分離，在該項(xiàng)系統(tǒng)中色譜柱屬于控制點(diǎn)。檢測(cè)的操作原理表現(xiàn)為經(jīng)過檢測(cè)儀器，從而達(dá)到非電量的有效轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換以后和組分具備的濃度變換成相關(guān)的電訊號(hào)，然后記錄繪制最終結(jié)果。

1.3 氣相色譜技術(shù)的操作原理

混合物在相關(guān)氣體流動(dòng)性的帶動(dòng)下流經(jīng)固定液體時(shí)，由于各項(xiàng)固體各個(gè)環(huán)節(jié)的作用力不同，各項(xiàng)組分停留于固定相內(nèi)的時(shí)間出現(xiàn)一定的差別，從而分離各個(gè)混合物，然后把分離以后的混合物依照具體的流程實(shí)現(xiàn)非電量轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的信號(hào)加以計(jì)算[2]。完成分離作業(yè)以后，應(yīng)用計(jì)算機(jī)分離技術(shù)將具體情況詳細(xì)記錄下來，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2 氣相色譜技術(shù)在食品安全檢測(cè)中應(yīng)用的現(xiàn)狀分析

2.1 選樣以后不出峰

目前，氣相色譜技術(shù)在對(duì)食品進(jìn)行安全性檢驗(yàn)期間還存在一些問題，如選樣以后不出峰，出現(xiàn)該問題的原因主要有以下3點(diǎn)。①色譜柱內(nèi)包含了相關(guān)的檢驗(yàn)樣品，但是靈敏度較低，沒有加大進(jìn)樣濃度的控制力度。②針對(duì)食品安全檢驗(yàn)期間存在的問題，相關(guān)人員解決不及時(shí)，如在進(jìn)樣過程中產(chǎn)生了堵塞問題，但沒有得到及時(shí)解決[3]。③氣相色譜儀器電路連接問題。氣相色譜儀信號(hào)存在誤差，準(zhǔn)確性不佳，對(duì)檢驗(yàn)樣品出峰產(chǎn)生了影響。

2.2 出現(xiàn)拖尾峰現(xiàn)象

①在食品安全檢測(cè)期間，若使用的進(jìn)樣技術(shù)比較滯后，同時(shí)檢測(cè)人員操作不熟練、動(dòng)作緩慢則會(huì)導(dǎo)致需要檢驗(yàn)的樣品汽化。即便是檢驗(yàn)樣品相同，但進(jìn)入儀器的時(shí)間不同，則會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)樣品的峰產(chǎn)生不對(duì)稱情況，此種情況被叫做脫尾峰。基于此，需要采取合理的技術(shù)解決進(jìn)樣技術(shù)較為單一的現(xiàn)象。②在進(jìn)樣器溫度比等待檢驗(yàn)樣品的沸點(diǎn)溫度要高很多的情況下，檢測(cè)過程中便會(huì)出現(xiàn)樣品無法被汽化的現(xiàn)象。因此檢驗(yàn)樣品的沸點(diǎn)務(wù)必要低于進(jìn)樣器 溫度[4]。

3 氣相色譜技術(shù)在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，食品安全問題日益嚴(yán)峻，為了確保食品安全，相關(guān)人員引進(jìn)了氣相色譜技術(shù)，并將該項(xiàng)技術(shù)全面落實(shí)到了食品安全檢測(cè)中。氣相色譜技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了檢測(cè)質(zhì)量，還減少了檢驗(yàn)時(shí)間。

3.1 在防腐劑以及添加劑檢驗(yàn)中的應(yīng)用

在食品的加工、生產(chǎn)過程中，為了讓食品更加鮮美，大多數(shù)商家都會(huì)使用諸多的食品添加劑，部分商家甚至超標(biāo)使用食品添加劑或違規(guī)使用禁用添加劑，導(dǎo)致食品安全事故頻發(fā)。基于此，相關(guān)政府部門對(duì)其加大了重視，并出臺(tái)了各項(xiàng)法律法規(guī)以及相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)加大了檢測(cè)力度[5]。例如，2012年我國高端酒行業(yè)品牌酒鬼酒被查出，酒中塑化劑含量超標(biāo)2.6倍，而當(dāng)時(shí)質(zhì)監(jiān)局則表示，白酒的國家檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中并沒有規(guī)定需要檢測(cè)塑化劑含量，這一事件在當(dāng)時(shí)引起了極大的社會(huì)轟動(dòng)，雖然后續(xù)國家做了及時(shí)的處理，但仍給消費(fèi)者帶來不良的影響。氣相色譜技術(shù)在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用，能夠有效檢測(cè)出食品樣品中的添加劑成分和具體含量，在提升食品質(zhì)量的基礎(chǔ)上保障整體安全性。

3.2 在農(nóng)作物農(nóng)藥殘留成分方面的檢測(cè)

在食品領(lǐng)域內(nèi)，蔬菜和水果是人們的必需食品，也是獲取主要營養(yǎng)的基本來源。在菜農(nóng)和果農(nóng)對(duì)蔬菜水果進(jìn)行種植的過程中，為了防止病蟲害對(duì)蔬菜水果產(chǎn)生不良的影響，一般會(huì)噴灑農(nóng)藥，導(dǎo)致蔬菜表面將會(huì)殘留一些農(nóng)藥，這些殘留的農(nóng)藥會(huì)威脅到人們身體健康。當(dāng)前，水果蔬菜中存在一定量的農(nóng)藥殘留，如何科學(xué)分析農(nóng)藥殘留，在最大限度上確保人們食用安全是現(xiàn)階段最關(guān)鍵的問題。農(nóng)藥殘留對(duì)分析技術(shù)有較高的要求。通過不斷發(fā)展和進(jìn)步，當(dāng)前能夠使用氣相色譜技術(shù)對(duì)超過20種的農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)。為保障我國居民的身體健康，有效控制農(nóng)藥在茶葉、糧谷、蔬菜和水果等生產(chǎn)中的合理使用和對(duì)其殘留量進(jìn)行監(jiān)控，滿足進(jìn)出口貿(mào)易的需要，大力研發(fā)農(nóng)藥殘留量檢測(cè)技術(shù)以及相關(guān)的前處理技術(shù)是非常必要的。歐盟EU（SAN—CO/10684/2009）、美國食品FDA和美國農(nóng)業(yè)部USDA建議推廣使用GC-MS/MS和LC-MS/MS對(duì)農(nóng)藥殘留進(jìn)行分析測(cè)定。采用氣相色譜技術(shù)對(duì)農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)，能夠獲取良好的分離以及表征，具有結(jié)果精準(zhǔn)度高以及檢測(cè)速度快等優(yōu)勢(shì)[6-7]。

3.3 在食品包裝材料檢測(cè)方面的應(yīng)用

現(xiàn)階段，在人們的日常生活中，對(duì)于塑料材質(zhì)的食品包裝應(yīng)用特別普遍。塑料制品中有含有較多污染物質(zhì)，如固化劑和有機(jī)揮發(fā)性物質(zhì)等。對(duì)于食品的安全要全面的看待和檢測(cè)，不能僅注重食品自身的檢測(cè)而忽略外包裝。部分食品包裝材料中含有污染物的殘留，主要包括熒光增白劑、增塑劑、有機(jī)揮發(fā)性物質(zhì)、有機(jī)氯化物以及殺菌劑等，這些物質(zhì)可以通過遷移污染食品。因此，食品包裝材料也應(yīng)作為檢測(cè)的重點(diǎn)。氣相色譜法因具有可靠性好、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用在包裝材料污染物的檢測(cè)中，可以很直觀的檢測(cè)出包裝上面的一些離子和分子。在制造塑料包裝過程中，為了提高包裝袋的強(qiáng)度以及透明性，添加了各種化學(xué)成分，如鈦酸酯等，這些化物質(zhì)溶解或析出將會(huì)給食品帶來安全問題。尤其是當(dāng)它們同處于加熱環(huán)境時(shí)，鄰苯二甲酸酯溶解量則會(huì)越來越大。大多數(shù)專家認(rèn)為，大量的鄰苯二甲酸酯對(duì)動(dòng)物生殖和發(fā)育能力具有慢性毒性，并且容易引起基因突變和引發(fā)癌癥，是世界上污染范圍最廣的一種化學(xué)污染品。有關(guān)于鄰苯二甲酸酯在環(huán)境中造成的污染情況，國內(nèi)外研究已相當(dāng)全面，但對(duì)鄰苯二甲酸酯通過食物而入侵人類身體的現(xiàn)象給予的關(guān)注還較少。在實(shí)際應(yīng)用中，利用氣相/液相色譜技術(shù)能夠檢測(cè)出食品包裝材料中是否存在增塑劑，包括肽酸酯、鄰苯二甲酸二酯類化合物。如果不法商販在食品包裝中使用含有增塑劑的材料，這些助劑與食物中的油脂、水汽結(jié)合后會(huì)被釋放出來，人體接觸后會(huì)提高慢性癌變的發(fā)生概率。

3.4 在酒類添加成分檢測(cè)中的應(yīng)用

由于飲料和啤酒中含有一些化合物，使用氣相色譜技術(shù)檢測(cè)時(shí)能夠確定其具體物質(zhì)及含量，如明確白酒內(nèi)是否含有甲醇等有害物質(zhì)時(shí)，可以采用氫火焰離子化檢測(cè)器。在檢測(cè)酒類和飲料過程中，分析其中的化合物是否符合要求，可以有效確保食品質(zhì)量安全。另外，在檢測(cè)葡萄酒等發(fā)酵飲料時(shí)，可以應(yīng)用靜態(tài)頂空技術(shù)，以確定酒類內(nèi)包含的脂肪等有機(jī)物質(zhì)含量；為了檢驗(yàn)啤酒內(nèi)是否有有害物質(zhì)，則可應(yīng)用頂空氣相色譜技術(shù)（Headspace Gas Chromatography，HS-GC）技術(shù)，該技術(shù)可精準(zhǔn)識(shí)別有害氣體。

4 食品添加劑檢測(cè)技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)

近幾年，社會(huì)各界人士加大了對(duì)食品安全問題的重視程度，氣相色譜技術(shù)因其高靈敏性和高分離性的特征而得到了廣泛應(yīng)用。該技術(shù)除了能夠精準(zhǔn)分析食品包裝期間的有毒物質(zhì)之外，還可以檢驗(yàn)食品內(nèi)的各項(xiàng)成分。因此氣相色譜技術(shù)在未來有著良好的發(fā)展趨勢(shì)。

5 結(jié)語

氣相色譜技術(shù)是應(yīng)用極為廣泛的一項(xiàng)食品安全分析檢測(cè)方式，本身有著多樣性的特征。相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加大對(duì)各項(xiàng)技術(shù)的研究力度，使其在食品安全檢測(cè)中發(fā)揮出更好的作用。基于我國科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和改進(jìn)，食品檢測(cè)的要點(diǎn)是精準(zhǔn)分析食品，讓消費(fèi)者放心。