離子遷移譜技術及其在食品檢測中的應用

離子遷移譜技術是一種靈敏度較高、檢測快速的微量化學物質(zhì)分析技術，近些年來該技術在生物醫(yī)藥分析、環(huán)境監(jiān)測以及食品檢測等領域中得到了廣泛地應用。食品安全對于食品企業(yè)以及社會公眾生命健康都有著巨大的影響，提高食品檢測的準確性可以有效避免問題食品流入市場。目前離子遷移譜技術在食品的加工控制、貯藏檢測、風味物質(zhì)成分分析以及有害物質(zhì)檢測等方面發(fā)揮著重要的作用。針對于此本文結(jié)合離子遷移譜技術的原理就該技術在食品檢測領域中的具體應用進行了探討。

離子遷移譜技術的基本原理是根據(jù)相同環(huán)境氣壓中不同離子通過電場中的氣體時遷移速率的差異對樣品中的例子進行分離。待檢測樣品氣體會在漂移管內(nèi)被離子化，這些離子會在通過離子柵門經(jīng)過漂移區(qū)最終到達法拉第接收盤。離子遷移速率的測量是離子遷移譜技術的關鍵內(nèi)容。電場的強度與離子的遷移速率系數(shù)與和電場強度與離子遷移速率存在正相關的關系。當物質(zhì)被離子化之后，不同類型的離子在遷移速率上會存在明顯的差異，這種差異會反映在離子通過漂移管反應區(qū)的時間上。根據(jù)離子漂移時間的差異可以對物質(zhì)中的不同離子進行分離。

食品有害物質(zhì)檢測。近些年來離子遷移譜技術日漸成熟，在食品農(nóng)藥、獸藥等有害物質(zhì)檢測中得到了越來越多的應用。與傳統(tǒng)質(zhì)譜技術相比IMS技術樣品處理更為簡單，且對于檢測環(huán)境的真空度沒有要求，檢測效率也比較高。利用IMS技術對經(jīng)過固相萃取凈化的禽肉樣品中的恩諾沙星等獸藥進行定量檢測，其檢測限可以控制在20μg/kg以下。IMS技術可以充分滿足國家標準中對于食品有害物質(zhì)殘留檢測限量的要求。目前我國已經(jīng)開發(fā)出了可以對肉類食品中“瘦肉精”成分含量進行快速測定的IMS儀器：食品貯藏過程監(jiān)測。利用離子遷移譜技術通過食品樣品中微生物代謝物的測定分析出食品的新鮮程度，為食品貯藏環(huán)境適宜性的評價提供依據(jù)。IMS技術可以對肉類食品中的揮發(fā)性生物胺進行檢測，相關技術人員可以以此為依據(jù)繪制出相應的肉制品品質(zhì)與貯藏環(huán)境溫度和貯藏時間的關系圖。動物性食品受到細菌和酶的作用隨著貯藏時間的延長會出現(xiàn)腐敗，在此過程中蛋白質(zhì)會分解產(chǎn)生揮發(fā)性鹽基氮，食品中揮發(fā)性鹽基氮的含量與動物性食品的新鮮程度呈現(xiàn)出反相關：食品風味物質(zhì)分析。食品中一些揮發(fā)性風味物質(zhì)具有類似化學戰(zhàn)劑中電化學結(jié)構，因而早期用來對爆炸物、化學戰(zhàn)劑以毒品等進行檢驗的IMS技術也可以進行食品風味物質(zhì)的分析。食品風味物質(zhì)構成復雜且種類較多，因而分析測定的難度也比較大。相關學者通過研究發(fā)現(xiàn)將UV-IMS與氣一液分離器進行配合可以對白葡萄酒中的醇、酯等多種揮發(fā)性風味物質(zhì)進行分析測定。相較于其他的檢測手段，離子遷移譜技術與氣一液分離技術聯(lián)用檢測可以實現(xiàn)復雜化合物的在線監(jiān)測，由于對環(huán)境真空度沒有要求，因而應用起來更加便捷；食品加工過程控制。在奶酪生產(chǎn)以及啤酒釀造中，IMS可以通過微生物代謝檢測為菌群的生長調(diào)控和菌種鑒定進行輔助。2，3-戊二酮與丁二酮的濃度比是判斷啤酒釀造過程中麥汁是否有微生物污染情況出現(xiàn)的重要指標。將UV-IMS與氣相色譜技術進行串聯(lián)可以對啤酒發(fā)酵過程進行實時的監(jiān)測，從而實現(xiàn)啤酒加工的過程控制。軟木塞是葡萄酒釀造的重要組成，而在霉菌環(huán)境中軟木塞中的氯酚會生成2，4，6-三氯苯甲醚，也就是木塞味。

綜上所述，離子遷移譜技術相較于傳統(tǒng)的食品檢測技術具有靈敏度高、適用性廣以及檢測周期短等優(yōu)勢，將其與其他檢測手段相結(jié)合，可以有效提高食品檢測的準確性和質(zhì)量控制水平，同時滿足大批量食品樣品風險篩查及現(xiàn)場快速檢測等要求，因而IMS技術在食品檢測領域具有廣闊的應用前景。