氣相色譜法在農產品質量安全檢測中的應用

楊朝銀

摘 要：氣相色譜法作為目前食品檢測中的主流技術，其對保障農產品質量安全至關重要。目前，該方法可以應用于農藥殘留、食品添加劑和食品包裝的檢測，其中農藥殘留是當前主流應用方向。本文通過對氣相色譜法進行簡要概述，并簡要介紹其在農產品質量檢測中的應用方向和注意要點，同時認為未來氣相色譜技術的發展應為便攜化、簡易化和快速檢測。結合上述氣相色譜技術在農產品質量安全檢測的相關介紹和展望，以期為農產品安全提供參考。

關鍵詞：農產品；氣相色譜法；質量安全；檢測

農產品從生產、加工到進入人們手里的整個過程中，其源頭遭受的農藥污染、生產加工中添加的添加劑以及售賣過程中的包裝，均是影響農產品質量安全的關鍵。氣相色譜法作為目前食品檢測中的主流技術，其在農藥殘留、添加劑和食品包裝檢測的應用廣泛[1]。因此，本文通過氣相色譜法進行簡要概述，分析其在農產品安全質量檢測中的應用，并著重介紹其在農要殘留檢測中的注意要點，以期為農產品的質量安全提供參考。

1 氣相色譜法概述

色譜法起源于20世紀初，1906年俄國植物學家米哈伊爾·茨維特在進行植物色素分離實驗時研發，后得到較快發展，理查德·辛格更是因發明分配色譜分離法而共同獲得諾貝爾化學獎。色譜法主要利用固定相與流動相對待測組分溶解度、吸附性等的差異實現分離，可有效實現對食品成分的取樣和檢測。氣相色譜法在應用于定量檢測的過程中將惰性氣體作為檢測介質，對容易揮發且不易產生分解的化合物進行分離與分析[1]。

色譜法即層析法，現階段作為最為關鍵的現代儀器分析技術，已經取得一系列的研究成果，且憑借其諸多優勢，在物理化學分析領域中成為最重要的工具之一，主要分為液相色譜法和氣相色譜法。其中，氣相色譜技術的應用優勢已經得到大量實驗與實踐數據的證實。其工作原理是使混合物中相關組分在兩相間進行，其中一相保持穩定，即固定相，另一相則推動混合物流過固定相，稱之為流動相。在實際應用的過程中，當流動相所含混合物流經固定相時，會與固定相發生一系列反應。其中，氣相色譜法指流動相為氣體，考慮兩相間不同物質所對應的分配系數的不同，在相對運動過程中使被檢測樣本的內部各個組分在兩相中進行反復分配，強化分離效果并經檢測器實現對組分的準確鑒定。

氣相色譜法的應用能夠對有機化學中容易揮發確不分解的化合物達到進一步分離和分析的效果。氣相色譜法的應用能夠進一步測試化合物的純度，分離混合物中蘊含的多種成分，同時測定其中的含量。氣相色譜法的整個操作檢測比較簡單，而且檢測出來的結果準確，該種檢測方法的應用范圍較廣，可以實現對多種成分的同時分析。作為現代儀器分析最重要的研究領域之一，氣相色譜法憑借其在分離方面的快速性、高效性以及便捷性優勢而得到廣泛應用。尤其是近年來氣相色譜法所取得的技術研究進展是非常突出的，形成了一系列基礎性創新成果。尤其是全二維氣相色譜技術在實際應用中表現出了相當突出的優勢，成為環境分析、農產品檢測等諸多領域首選的檢測技術與方案。全二維氣相色譜技術具有良好的靈敏度，且全二維氣相色譜法應用于農產品安全檢測領域中表現出了較高的分辨率以及峰容量。除此以外，應用全二維氣相色譜法還能夠顯著增強定性分析的可靠性水平，考慮到大多數目標化合物以及化合物族群可以達到基線分離狀態，進而通過此種方式減少分析期間的干擾因素[2]。

2 氣相色譜法在質量檢測中的應用

對于氣相色譜法分析方式，需要滿足氣相色譜分析中的一系列特定條件，并建立最佳分析過程。為了滿足這一分析要求，就要對分析溫度、檢測器精度、控溫程序、載氣流速等進行調節。保障其參數滿足所有檢測種類，進行針對性設計。氣相色譜法所使用的儀器有兩個閥門，可以用于控制載氣進入量。當定量管充滿樣品試氣后，就可切換閥門。通過載氣壓強，將樣品帶入色譜柱中，完成分離。目前，該方法應用于農產品農藥殘留檢測、農副產品添加劑檢測和農產品包裝檢測。

2.1 檢測農產品的農藥殘留

新鮮蔬菜、水果之類的農產品中含有的主要有毒物質就是種植期間使用的各類農藥。農藥殘留，包含微量農藥、有毒元素的降解物等。農戶在種植期間為了防治病蟲害大量使用化學農藥，該手段雖然能夠預防和消除病蟲害，但同樣也會導致蔬果表面存在殘留農藥，有的農藥甚至進入農產品內部，經過加工處理后進入農產品中，對人體健康造成較大危害。

這類農產品可能以新鮮蔬果形式售賣，也可能在加工處理之后制成農產品售出，但無論哪種形態都有可能殘留農藥與有害物質，對人們的健康造成威脅。氣相色譜技術就可以被應用在該領域中，快速準確地分析農產品殘留農藥的成分與含量氣相色譜法在于將濃縮之后的農藥放到色譜柱，隨后把惰性氣當做流動相，應用不同的農藥在分配系統下的相應性進行分離，在這之后借助電信號來檢測其中的農藥殘留，把獲得到的峰值和標準曲線之間對比，了解農藥殘留的狀況[3]。

2.2 檢測農產品添加劑中的應用

添加劑是農產品加工過程中常用的物質，添加劑的種類豐富，可改善農產品的色、香、味，同時還能夠延長農產品的保質期，是農產品加工行業不可或缺的物質。添加劑如果過量使用就會對人體健康造成損害，甚至有的添加劑在食用一定量之后會增加癌變的概率。也正是出于此考慮，國家對農產品添加劑的使用標準與限量進行了嚴格的規定，但依舊存在很多不法商家為了提升農產品銷售的效益增加農產品添加劑的用量，置人們的健康于不顧。檢測機構主要利用氣相色譜檢測技術對農產品中的添加劑進行分離和檢測，尤其是脂型防腐劑和酸型防腐劑，該檢測技術的靈敏度和準確性都更高。技術人員進行檢測時首先進行產品取樣，將其放入硫酸或者鹽酸等酸性液體中浸泡酸化。之后再利用有機溶劑進行提取，即可將其中的添加劑從離子轉化為有機分子，此時通過氣相色譜法對其進行分離并檢測即可得到檢測結果，分析出各類添加劑的用量[3]。

2.3 在包裝檢測中的應用分析

農產品外包裝也會對農產品安全質量造成影響，但外包裝往往是人們所忽略的地方。目前用于農產品包裝的材料種類較多，有的廠商為了降低包裝成本使用了不符合農產品包裝規范的材料，這樣就會造成農產品污染，增加農產品安全隱患。

目前很多農產品包裝材料具有污染物殘留物，如熒光增白劑、增塑劑、有機揮發性物質、殺菌劑等。氣相色譜分析法可有效檢測農產品包裝中的有害物質，是包裝檢測的首選技術。

3 氣相色譜法在農藥殘留檢測的注意事項

雖氣相色譜法在農產品檢測中具有較多的應用方向，但仍主要應用于農產品的農藥殘留檢測上。

在應用氣相色譜法對農產品農藥殘留進行檢測的過程中，為了最大限度確保檢測結果的準確性，需要考慮圖譜受進樣口溫度、升溫程序等一系列參數設置因素的影響，避免分析數據產生較大差異。因此，有以下幾個方面的問題必須引起注意：

①安排專人對色譜柱進行定期維護與更換。在氣相色譜法的實踐操作中，樣品組分分離效果會直接受色譜柱影響，若出現標準樣品峰面積異常下降的情況，則需要工作人員立即對色譜柱進行更換與試運行。同時，對于無法成功出峰的色譜柱需要及時更換，為取得穩定的檢測結果，需要提前對其進行升溫老化處理。

②對進樣口以及檢測器溫度進行合理控制。這一環節的溫度控制效果會直接對樣品分流氣化水平產生影響，溫度異常會導致待測定組分分解不充分，最終表現為檢測結果的偏差。因此，工作人員需要結合檢測需求，對檢測器溫度進行調整（正常情況下檢測器溫度需要高于待分組成分最高沸點溫度）。

③對氣體以及氣體流量進行合理應用。在農產品農藥殘留檢測過程中應用氣相色譜法涉及到的氣體包括助燃氣體、氫氣燃氣、氮氣載氣等。檢測結果會直接受上述氣體純度以及氣體流量的影響。一般情況下，為避免不純氣體參與反應所導致的拖尾或者噪音問題，優先考慮選用氣體純度為99.999%以上氣體。同時可避免因載氣純度不足而對固定相所產生影響[3]。

4 總結與展望

對于我國而言，應用氣相色譜技術有著相當突出的優勢，不但具有良好的選擇性以及應用范圍，同時整個檢測過程靈敏性強，能夠實現對農產品質量和安全的有效保障。目前，氣相色譜法仍以檢測農產品中的農藥殘留為主，而在整個過程中應配備相關人員、控制適當進樣溫度、以及理控制進樣氣體和氣流，用于確保檢驗數據的準確性，進而確保農產品的質量安全。

氣相色譜儀作為一種精密的檢測儀器，可以對多種殘留樣品中的復雜物質進行分析，提高食品檢測的工作效率，其不僅可以用于檢測蔬菜、水果以及對應制品的農藥殘留量，加工類農副產品同樣可以檢測，如熏肉以及食用油，甚至食品包裝等。

目前，通過聯合氣相色譜法以及質譜法、毛細管柱氣相色譜等多種方法，可以提高檢測的靈敏度以及范圍。未來，提高氣相色譜法的可操作性以及創造便攜式和快速分析的氣相色譜儀，是研究人員創新和優化的重要方向。同時創新檢測方案，形成統一的監管體系，將農產品安全檢測工作做精、做實，貫徹到位，是今后保障農產品質量安全的關鍵舉措。

參考文獻

[1] 劉騰飛，張麗，楊代鳳，等.氣相色譜法測定茶鮮葉中4種有機磷農藥殘留量的不確定度分析[J].農產品工業科技，2023，44（1）：323-331.

[2] 李婷婷，王蓉，任興權，等.氣相色譜法同時測定小麥胚片中26種有機磷農藥殘留[J].農產品工業科技，2023，44（1）：307-315.

[3] 曾廣豐，謝建軍，王志元，等.氣相色譜—四極桿/飛行時間質譜法非靶向快速篩查涼茶中的農藥殘留[J].中國農產品學報，2022，22（5）：338-347.