氣相色譜技術在糧油食品質量檢測分析中的應用

韋鮮美

摘 要：糧油食品質量問題一直是大眾最在意的問題，該問題與人們的生命健康、生存質量密切相關。氣相色譜技術是一種食品安全檢測技術，其具有易操作、應用廣等優勢，能夠實現糧油食品中農藥殘留、毒素含量、抗氧化劑含量等情況的檢測。通過氣相色譜技術可有效實現糧油食品質量的檢測，同時該技術的應用極大程度上提高了食品質量檢測的水平，為相關人員提供一定的研究支持，推動糧油食品質量檢測水平的提升。

關鍵詞：氣相色譜技術；檢測分析；糧油食品質量

Application of Gas Chromatography in Grain， Oil and Food Quality Detection and Analysis

WEI Xianmei

（Bobai County Testing Institute for Food and Drug Control， Bobai 537600， China）

Abstract： The quality of grain， oil and food has always been the most concerned issue of the general public， which is closely related to peoples life and health， quality of life. Gas chromatography technology is a kind of food safety detection technology， which has the advantages of easy operation and wide application. It can realize the detection of pesticide residue， toxin content and antioxidant content in grain， oil and food. Gas chromatography technology can effectively realize the quality detection of grain， oil and food， and the application of this technology greatly improves the level of food quality detection， provides some research support for relevant personnel， and promotes the quality detection of grain， oil and food.

Keywords： gas chromatography; detection and analysis; grain， oil and food quality

食品安全檢測技術的主要作用是保證食品安全、維護市場秩序，在當前信息科技水平不斷提升的情況下，食品安全檢測技術也在不斷發展[1]。其中，氣相色譜法具有反應快、檢測所需時間較少的優點[2]。糧油食品受國內市場規模不斷擴增的影響，其質量問題的檢測難度和數量也隨之上升，這一問題引發了廣大消費者的關注，將氣相色譜法應用在糧油食品質量問題的檢測過程中可有效改善這一情況[3]，為此展開以下研究。

1 氣相色譜技術

1.1 簡介

氣相色譜法是指流動相都是氣態的色譜法，可以根據固定相的性質將其分為氣固、氣液兩類色譜法，如果二者的流動相都為氣態，其區別就是氣固色譜法的固定相為固態，如活化碳類物質，而氣液色譜法的固定相為液體，如聚乙二醇類。常用的色譜分析管柱分為毛細與填充兩類[4]，且在食品安全監督管理的檢驗分析流程中使用效果良好，而在現代計算機技術蓬勃發展的大背景下，氣相色譜儀還具有高度智能化特性，可以顯著提高分析檢驗的工作效率。在實際使用過程中，氣相色譜儀還可與其他設備配合使用，如與質譜儀共同使用分離、定性分析未知樣品，在此基礎上還可繼續使用核磁共振波譜儀、近紅外光譜儀等輔助檢測器，以獲得更佳的測量精度[5]。

1.2 原理

氣相色譜技術的基本原理是利用待測樣品自身的吸附性、熱穩定性等特點分離、分析成分，它只適用于易揮發而又不易分散的物質。首先在進樣裝置中放入待檢測樣，然后利用升溫使樣品迅速轉化成揮發性物質，隨后使用惰性氣體將該物質引入色譜柱。因為色譜柱的固定相針對各種揮發性化合物產生了不同的吸收、水解等效應[6]，所以揮發性化合物于色譜柱固定相內被載氣與固定相展開迭代分配時，各組分在色譜柱中的運動速率存在差異。基于相似相容原理，分配系數小的組分于固定相內短暫停留，然后從色譜柱末尾流出，完成待測化合物的分離提純，利用電子探測器對輸出的電訊號進行非電量轉換，并通過色譜圖的形式呈現出信號與待測物質濃度的線性關系，完成定量分析[7]。

1.3 組成

氣相色譜儀的組成結構主要包括載氣、進樣、分離及檢測4部分。其中，載氣裝置通過氣源瓶、氣體發生器以及壓力控制閥構成，其主要為氣相色譜儀供應流動相。載氣為氮氣，是一種惰性氣體且有較為穩定的化學性質。進樣裝置主要由進樣器、氣化室構成，首先通過自動進樣裝置收集待測試樣至氣化室，然后再通過較高溫進行氣化待測試樣，最后通過流動相使其進入色譜柱。氣相色譜儀中比較特殊的部分是分離裝置，其結構一般分為色譜柱、柱溫箱等，分離能力主要和色譜柱的長短、內徑和形狀等因素有關。在糧油食品質量測定流程中，管柱中可以選用填充柱或者玻璃毛細管柱，一般直徑為0.18～0.25 mm，當待測樣本為高分子多孔樣本時，需要對管柱直徑進行調整，最佳取值為0.20 mm、

0.32 mm。因為待測樣本內各組分的沸點、吸附性等差異較大，所以進入色譜儀后，針對固態、液態固定相形成的固定作用力存在差異，導致形成的停留時間不同，從而達到物質分離的目的。檢測裝置的類型較為豐富，常用的有火焰電離檢測器、熱導檢測器，其針對多種成分存在高靈敏度和寬檢測區域。熱導檢測器可用來測定熱導性能與載氣中具有性質不同的各種化合物，而火焰電離檢測器則只應用于測定烴族化合物，其具有更高的靈敏度，實際檢測過程中，可以將兩種檢測器串聯應用，令待測樣品先進入熱導檢測器，再進入火焰電離檢測器，從而實現檢測結果的測定。

2 氣相色譜技術在糧油食品質量檢測分析中的應用

2.1 食用油質量檢測

芥酸含量超標，會對人體健康產生很大的影響和副作用，如發生心肌脂肪沉淀、心肌纖維化病變等?；鹧骐婋x檢測器可分析、測定食用植物油中所含的脂肪酸含量，特別是油脂中的芥酸。同時，火焰電離檢測器還可以分離檢測所有種類的脂肪酸，為食用油安全提供保障。

2.2 糧油食品農藥殘留檢測

當前糧油食品農藥殘留超標情況頻發，對人體健康危害較大。例如，農藥殘留超標會導致人體中毒、人體代謝異常，甚至會對遺傳因子造成干擾，引發癌癥、畸形等。目前國內對糧油食品安全加大了監管力度，GB 2763—2016標準中明確并完善了各種原料、制品的農藥限量。殘留的農藥具有分子量較小、易汽化、熱穩定性強等特征，常規檢測方法精準度較低且操作復雜?；跉庀嗌V檢測技術對農藥殘留進行檢測，其可以與固相萃取技術相結合，高效且準確地檢測出多種糧食食品中的農藥殘留量。以蘋果、香蕉等常見食品為例，氣相色譜檢測技術能夠檢測出其中含有的53種農藥殘留物，不僅操作簡單且檢測結果較為準確。

2.3 糧油食品毒素含量檢測

糧油食品中最常存在的霉菌毒素為黃曲霉素，其常衍生、附著在糧油食品內。在存放溫度達到

25 ℃時，黃曲霉毒素開始活躍，繁殖與代謝速度顯著提升，含量大幅度增長，并且該毒素的外觀為無色、透明，無法通過外觀進行判斷，具有較大的誤食風險，對人體危害極大。以T-2毒素為例，在對其進行羥基衍生化處理后，利用氣相色譜技術可較好地實現糧油食品毒素的檢測，且檢測效果較好。

2.4 糧油食品抗氧化劑含量檢測

糧油食品的加工制造流程是一個比較整體的系統，從原材料加工、包裝制造到長途運輸，消耗時間較長，而且非常容易在加工處理過程中出現氧化變質情況，如脂肪變質。此外，當脂肪變質后，會釋放出比較辛辣的味道，在服用后會破壞人體內的酶系統。為改變這一狀況，延長產品保質期并減緩氧化變質的過程，常會在糧油食品制造過程中添加抗氧化劑，以進行保護。該方法減少了變質過程過快問題的發生，但過度添加抗氧化劑會對人體造成傷害，嚴重者會導致腫瘤。將氣相色譜技術應用于糧油食品抗氧化劑含量的實際檢測，該方法具有待測樣本消耗量少、反應迅速、成本低廉等優點，能夠滿足多種抗氧化劑檢測的需要。

2.5 食用植物油溶劑殘留檢測

受制取工藝的影響，食用植物油常存在糧油溶劑殘留超標的問題。目前最常用的植物油制取工藝包括壓榨法與浸出法。其中，壓榨法的安全性較高，不易出現溶劑超標情況。但是，一些廠商為了提高出油率或降低成本，會在壓榨前采用浸出法在高溫條件下蒸炒原料或使用來源不正規的溶劑油，導致溶劑殘留量增加。若人體長時間食用這種糧油，會對神經系統造成不可逆的損傷。例如，六號溶劑是最常用的食用油浸出溶劑，可提升食用油的品質。利用氣相色譜技術可有效檢測出六號溶劑在食用植物油中的殘留，并實現溶劑與食用油的分離。

2.6 糧油食品添加劑檢測

當前市面上所有的糧油食品大都加入了食品添加劑，食品添加劑可以優化糧油食品的口感、味道等，且具有防腐等功能。食品添加劑的類型豐富，《中華人民共和國食品安全法》中規定，可食用添加劑包括21類3 000多種。但是，部分不良廠商為追求經濟效益，大量且盲目地在糧油食品中添加食品添加劑，人體若長期攝入這種糧油食品，會對身體健康造成嚴重不良影響，如腹瀉、嘔吐等，嚴重時還會導致畸形。利用氣相色譜檢測技術可快速檢測出糧油食品中的添加劑含量。以煙熏食品為例，通過氣相色譜檢測技術可以準確檢測出芳香烴的含量以及多環芳烴的組成和含量，為其他種類的糧油食品添加劑檢測方法的設計提供參考與借鑒。

3 氣相色譜儀的操作注意事項

①仔細檢查各種燃油罐中的空氣溫度的適合度，以確保無泄漏；②安裝適宜的色譜柱，必須注意溫度變換程序，以防止出現不必要的現象；③在選用適當色譜柱時，必須考慮待測樣品組成的具體規格及其試驗要求，以保證色譜柱穩定性和測試設備的功能適配；④開始檢查前需要檢測儀器的老化狀況，對有機硅橡膠墊進行定期更新，防止出現老化與泄漏現象；⑤針對待檢測樣品的情況選用合適的儀器；⑥在檢查過程中，需要準確檢測火焰噴嘴、儲氫的流速以及進樣口的位置，防止出現堵塞；⑦注射儀工作結束后需要進行多次清理，防止堵塞，不能空抽，防止發生磨損，影響氣密性。

4 氣相色譜技術在糧油食品安全檢測中應用的未來前景分析

隨著科技的不斷進步，氣相色譜技術的相關技術與設備也愈發先進，不僅種類更加豐富，檢測效果也更加精準，在國內糧油食品安全檢測方面得到了積極推廣與應用。由于氣相色譜技術對于丙烯酰胺、多氯聯苯以及氯丙醇類化合物等均具有較好的檢測效果，所以除了應用在糧油食品安全方面，還可以被應用在其他食品安全檢測項目中，如肉制品、奶制品以及油炸制品等。未來還可以將氣相色譜技術與人工檢測相結合，實現更好的食品安全檢測

應用。

5 結語

人們對飲食安全以及食品質量的關注度越來越深，對于相關安全檢測的要求也越來越高。氣相色譜技術研發至今已有50年，進入中國也逾20年，各種先進科技的運用使其具備高靈敏度、高精確度和高智能化程度的食品檢驗效果，相比傳統的檢驗方式更為先進，且在未來的食品質量安全檢驗方面還存在更大、更廣泛的科研應用空間。隨著科學技術的不斷進步，氣相色譜技術還會不斷發展和優化，以提高自身功能，并通過與其他檢驗方式的交叉融合，給食品安全與健康帶來更安全的保證。

參考文獻

[1]彭毅.氣相色譜技術在糧油食品檢測中的應用分析[J].糧食科技與經濟，2019，44（2）：51-53.

[2]余翔，夏平.氣相色譜技術及在糧油食品檢測中的應用分析[J].現代食品，2018（19）：134-136.

[3]錢鑫，李占明，宋嘉慧，等.氣相色譜-離子遷移譜法檢測農產食品中揮發性有機化合物的研究進展[J].食品安全質量檢測學報，2021，12（18）：7184-7190.

[4]魏興昀.氣相色譜技術在糧油食品質量檢測中的運用[J].中國食品，2021（17）：144-145.

[5]吳慧瑩.氣相色譜法在糧油檢測應用探討[J].現代食品，2021，29（19）：52-54.

[6]李靜，殷超.氣相色譜技術在食品安全檢測中應用[J].現代食品，2017，6（11）：47-48.

[7]李彥佳，黃晶，郝榮昕，等.氣相色譜技術在食品安全檢測中的應用分析[J].中國食品工業，2021（10）：60-61.