氣相色譜技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用

馬家豐 侯 鵬

伴隨農(nóng)藥殘留超標(biāo)、瘦肉精等問題的出現(xiàn)，人們越來越重視食品安全問題，這一問題關(guān)乎每一個人的身體健康。當(dāng)前，國家針對食品安全問題已經(jīng)出臺了食品檢測標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化食品安全檢測工作力度，同時還將飲用水中有機(jī)物含量納入檢測范疇[1-2]，以確保食品安全。本研究針對氣相色譜技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用做如下綜述。

1 氣相色譜技術(shù)概述

在色譜檢測中，氣相色譜技術(shù)是一種常用的檢測方法。色譜檢測包括兩個相，即固定相以及流動相。由于在氣相色譜檢測中涉及到不同的固定相，因此又將其分成兩類，一類固定相為固定吸附劑，稱為氣固色譜；另一類固定相涂有固定液，稱為氣液色譜[3]。若按照色譜分離原理對氣相色譜檢測進(jìn)行分類，可以分為吸附色譜檢驗(yàn)法和分配色譜檢驗(yàn)法兩類。對于氣固色譜檢驗(yàn)來說，吸附劑屬于固定相，吸附色譜則為氣固色譜，分配色譜則為氣液色譜。如果按照色譜檢驗(yàn)操作形式進(jìn)行分類，柱色譜則為氣相色譜；如果按照所用色譜柱粗細(xì)程度進(jìn)行分類，可分為毛細(xì)管柱和一般填充柱兩類[4-5]。其中，一般填充柱指的是在金屬管或玻璃管中裝入固定相，管內(nèi)徑達(dá)到2～6 mm；而毛細(xì)管柱還可以分為兩種，一種為填充毛細(xì)管柱，另一種為空心毛細(xì)管柱，其指的是在金屬毛細(xì)管內(nèi)壁或玻璃壁上直接涂抹固定液，內(nèi)徑介于0.10～0.15 mm。填充毛細(xì)管柱的發(fā)展時間比較短，其是在厚壁玻管中裝入多孔性固體顆粒，然后加熱形成毛細(xì)管，通常情況下其內(nèi)徑介于0.25～0.50 mm。在氣相色譜技術(shù)檢測中主要使用氣液色譜[6]。

2 氣相色譜技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用

2.1 農(nóng)作物農(nóng)藥殘留成分檢測在當(dāng)前食品行業(yè)中，蔬菜和水果屬于基礎(chǔ)食品種類，同時也是人們主要營養(yǎng)物質(zhì)的重要來源。但在蔬菜以及水果種植期間，種植商可能會出現(xiàn)過量噴灑阿巴蟲凈、米滿、菜喜、銳勁特以及阿維菌素等農(nóng)藥以保證蔬果產(chǎn)量，這些農(nóng)藥均會在蔬菜和水果表面具有殘留[7]，通常會對人體造成一定的損傷。蔬菜和水果中殘留的農(nóng)藥一般會含有內(nèi)吸磷、硫磷、樂果、馬拉硫磷等成分，給予氣相色譜技術(shù)即可以檢測出來。盡管多數(shù)農(nóng)藥成分并無嚴(yán)重毒性，但如果攝入量比較大，則可能會導(dǎo)致食用者出現(xiàn)嚴(yán)重的嘔吐和眩暈等癥狀，使人體新陳代謝功能受到影響[8]。氣相色譜技術(shù)包括很多種類，各種類技術(shù)可以對不同種類的農(nóng)作物進(jìn)行檢測。在有機(jī)氯農(nóng)藥殘留檢測中，可以通過氣相色譜-電子捕獲檢測器法（GC/ECD）進(jìn)行[9]；在檢測有機(jī)氮和有機(jī)磷時，可以使用毛細(xì)管氣相色譜法氮磷檢測器（GC/NPD）?？傊槍r(nóng)作物檢測農(nóng)藥殘留時，需要以農(nóng)藥殘留成分類別為依據(jù)進(jìn)行檢測[10-11]。

2.2 食品添加劑成分檢測在食品生產(chǎn)加工過程中，為使其色香味俱全，多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)和（或）商家均會添加食品添加劑。盡管，大部分食品添加劑不會對人體產(chǎn)生嚴(yán)重毒性，且無不良影響，但部分非法添加有較大危害性，如塑化劑本身具有較高的危害，可以使人體基因出現(xiàn)毒性，嚴(yán)重?fù)p傷人類基因。如果長時間食用含有塑化劑的食物，則可能會導(dǎo)致疾病發(fā)生，如心血管病等；同時還會嚴(yán)重阻礙人體新陳代謝功能的正常運(yùn)行。例如，2011年臺灣某白酒塑化劑超標(biāo)事件成為重大的食品安全事件之一[12]。近年來，食品安全監(jiān)管單位已經(jīng)強(qiáng)化針對食品安全問題的監(jiān)督和管理，嚴(yán)格規(guī)定食品添加劑的可用種類以及添加量。按照用途將食品添加劑的種類分為四類，即營養(yǎng)強(qiáng)化劑、食品品質(zhì)改善劑、食品防腐劑、食品加工添加劑[13]。對于此，氣相色譜技術(shù)主要檢測丙酸、山梨酸等酸性以及酯型防腐劑，其可以對食品添加劑的成分進(jìn)行離析和分類，并將具體成分和添加量檢測出來。

2.3 食品營養(yǎng)成分及新鮮度檢測肉與肉制品是人體所需營養(yǎng)成分的一個重要來源，包括氨基酸、蛋白質(zhì)以及脂肪酸等。其中，氨基酸屬于營養(yǎng)來源之一，在口味上起到重要作用，如甘氨酸、谷氨酸以及絲氨酸等都是畜禽肉香味形成的基礎(chǔ)物質(zhì)[14]。而肌內(nèi)脂肪組成及含量影響肉的風(fēng)味、新鮮度，同時也會影響適口性以及多汁性，如磷脂可以利用化學(xué)反應(yīng)改變揮發(fā)性產(chǎn)物，進(jìn)而使肉制品風(fēng)味發(fā)生改變，提高適口性。氣相色譜法屬于脂肪酸分析的常用技術(shù)，相比于液相色譜法，其樣品前處理時間短且操作簡單。在酶及微生物作用下，肉制品的組分分解，使蛋白質(zhì)和脂肪發(fā)生改變，導(dǎo)致其腐敗變質(zhì)。傳統(tǒng)肉制品新鮮度評價的主觀性比較強(qiáng)，而氣相色譜法的應(yīng)用可以肉制品存放期間降解產(chǎn)物、揮發(fā)性成分等為依據(jù)進(jìn)行定量檢測，量化判斷肉及相關(guān)制品的新鮮度。水產(chǎn)品以及豬肉如果受到酶與微生物作用，所含有的氧化三甲胺將會向二甲胺、三甲胺進(jìn)行分解，降低食品的新鮮度，增加三甲胺的生成量[15]。而對于三甲胺含量的傳統(tǒng)檢測方式不僅對樣品處理比較復(fù)雜，而且缺乏靈敏度和精密度，有研究在考察樣品處理前提下，通過氣相色譜技術(shù)檢測豬肉、沼蝦以及帶魚中所含有的三甲胺[16]，得出此種檢測方式不僅操作簡單，且具有良好的樣品重現(xiàn)性。

2.4 酒類添加成分檢測伴隨時代的進(jìn)步和發(fā)展，除食品種類不斷增加之外，飲品數(shù)量和種類也在增長，不管是飲料還是酒水，均得到全面提升。白酒中可能含有果膠內(nèi)甲基酯分解物質(zhì)甲醇，會嚴(yán)重?fù)p傷人體，若飲酒過量則可能使人體神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生充血現(xiàn)象，甚至造成頭暈等癥狀。飲料和啤酒中含有化合物質(zhì)，因此利用氣相色譜技術(shù)進(jìn)行檢測，可以將其質(zhì)量狀況完全顯現(xiàn)出來。例如，檢測白酒質(zhì)量及其含醇物質(zhì)和甲醇等有害物質(zhì)時，通過氣相色譜-氫火焰離子化檢測器（GC-FID）進(jìn)行檢測[17]。檢測飲料中化合物合理性時，需要嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量，針對各類化合物采取與之對應(yīng)的氣相色譜檢測技術(shù)進(jìn)行檢測。如針對葡萄酒和啤酒等發(fā)酵飲料檢測時，可通過靜態(tài)頂空-氣相色譜（HS-GC）技術(shù)主要針對二氧化碳、蔗糖以及脂肪等有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行質(zhì)量檢測；如果涉及到啤酒中的有害物質(zhì)，也可以通過 HS-GC技術(shù)進(jìn)行，以區(qū)分揮發(fā)性氣體和有害氣體。

2.5 食品塑料袋有害物質(zhì)檢測在生產(chǎn)加工食品塑料袋時，為使其更加可塑和透明，增加其韌性，通常會加入增塑劑。鈦酸酯（鄰苯二甲酸酯，PAEs）是使用量最大且最普遍的增塑劑，其在終產(chǎn)品中含量可達(dá) 50%，但因塑料基質(zhì)和鈦酸酯類增塑劑之間并未形成化學(xué)共價鍵，所以在接觸包裝食品中的油脂、水分等，特別是加熱的情況下會發(fā)生溶出，且塑料中鈦酸酯類增塑劑含量越高，被溶出的數(shù)量就越多[18]。據(jù)相關(guān)研究指出[19]，鈦酸酯對人體發(fā)育和生殖有慢性毒性作用，且可以致癌、致突變。因此，通過GC-FID技術(shù)對食品塑料袋中的鈦酸酯進(jìn)行檢測，主要涉及鄰苯二甲酸二甲酯（DMP）、鄰苯二甲酸二乙酯（DEP）、鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）、鄰苯二甲酸二正辛酯（DOP）、鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP）這五種成分的檢測。

3 結(jié)語

伴隨氣相色譜技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，其檢測器的選擇性和靈敏度也越來越高，加上檢測手段和儀器的改進(jìn)，氣相色譜技術(shù)得到廣泛發(fā)展，為食品質(zhì)量安全提供有利的保障，使食品和飲品更加安全，以確保人們的身體健康，免受添加劑等有害物質(zhì)的侵害。

[1]侯定遠(yuǎn)，唐劍飛.直接進(jìn)水樣氣相色譜法測定水和工業(yè)排水中有機(jī)污染物[J].中國環(huán)境科學(xué)，1995(5):383-386.

[2]甘平勝，黃聰，于鴻，等.毛細(xì)管柱氣相色譜法測定飲用水中17種鹵代有機(jī)物[J].中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2009(5):1027-1028.

[3]許艷.淺談氣相色譜儀及其應(yīng)用[J].生命科學(xué)儀器，2010(3):40-42.

[4]馬德鑫.氣相色譜分析技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用[J].食品安全導(dǎo)刊，2017(15):119.

[5]李友.氣相色譜技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015，34(14):41-42.

[6]洪瀟.氣相色譜儀在食品安全檢驗(yàn)中的應(yīng)用與維護(hù)[J].現(xiàn)代食品，2017，5(10):29-30.

[7]中國農(nóng)業(yè)信息.蔬菜主要病蟲害及適用農(nóng)藥品種[J].中國農(nóng)業(yè)信息，2010(4):26.

[8]黃全書.氣相色譜在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用[J].食品安全導(dǎo)刊，2016(9):72.

[9]魯長海.氣相色譜儀在食品安全檢測中的研究進(jìn)展[J].食品安全導(dǎo)刊，2016(12):100-101.

[10]白筱.氣相色譜儀在食品安全檢驗(yàn)中的應(yīng)用與維護(hù)分析[J].食品安全導(dǎo)刊，2015(30):91.

[11]賈文博.氣相色譜技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用探討[J].食品安全導(dǎo)刊，2015(36):126.

[12]張曉敏，楊玉珍，王耀，等.氣相色譜法定量檢測白酒中的兩種塑化劑[J].釀酒，2015，42(5):87-90.

[13]關(guān)黎曉.淺談食品添加劑種類及其使用[J].新疆有色金屬，2016，39(5):109-110.

[14]吳妹英，曹長賢，張力，等.不同品種豬肌肉內(nèi)脂肪酸和氨基酸含量[J].福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報，2009，38(2):166-l70.

[15]鄧后勤，夏延斌，鄧友光，等.三甲胺測定方法的研究進(jìn)展[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2005，31(12):84-88.

[16]胡彩虹，許梓榮.氣相色譜法測定豬肉、魚和蝦中三甲胺的含量[J].食品科學(xué)，2001，22(5):62-64.

[17]張文，張雨桐，劉博龍，等.氣相色譜法在食品檢測中應(yīng)用的探析[J].食品安全導(dǎo)刊，2015(33):117.

[18]陳文強(qiáng)，彭浩，鄧百萬，等.氣相色譜技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009(4):356-358.

[19]陳玲玲.淺談氣相色譜技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量(學(xué)術(shù)觀察)，2013(1):239.