食品安全檢測中氣相色譜技術的應用研究

鄒禹

（大連恒安理化檢測技術服務有限公司，遼寧大連116600）

氣相色譜技術在食品安全檢測中的運用和推廣越來越廣泛，氣相色譜是一項較為成熟的檢測技術，具有多種優(yōu)勢。新型的氣相色譜檢測技術能夠克服傳統(tǒng)檢測中的問題，通過精簡化的操作、較高的靈敏度、較低的檢測成本以及更短的檢測時間，為食品安全檢測提供了更加安全、便捷的技術。

1 氣相色譜法的基本概況

1.1 氣相色譜法的分類

氣相色譜法是色譜法主要的構成部分之一，發(fā)揮著不可替代的作用。氣相色譜法需要選取不同的固體相，因此可以將其分為兩類。例如氣固色譜主要運用固體吸附體作為固定相，氣液色譜則運用涂有固定液的擔體作為固定相。依照不同的色譜操作形態(tài)劃分，氣相色譜類屬于柱色譜。多數(shù)情況下，有填充柱與毛細管柱兩種粗細不同的色譜柱。填充相是在館內(nèi)或壁內(nèi)安裝的固定相，2～6mm 之間是最佳的管內(nèi)徑長度。

毛細管柱有兩個較為重要的構成部分，分別為填充毛細管柱以及空心毛細管柱兩種。空心毛細管是直接在玻璃內(nèi)壁或金屬毛細管內(nèi)壁上涂抹固定液，進行毛細管柱填補的則是裝入多孔性粒在厚玻璃壁內(nèi)，進行加熱處理所制成，一般情況下內(nèi)徑約為0.25～0.5mm 之間。在進行檢測食品安全過程中，需選取以氮氣為載氣的儀器，進行填補毛細管，其中主要填補材料為玻璃與不銹鋼[1]。

1.2 氣相色譜法的原理

伴隨迅速發(fā)展的市場經(jīng)濟體制，我國經(jīng)濟快速發(fā)展的制約性因素主要為食品安全問題，食品安全問題與氣相色譜法技術檢測有著密不可分的關系，其技術關系著我國食品的質(zhì)量與安全。在檢測過程中，工作人員務必將氣相色譜法原理作為主要關注對象，保障我國食品安全。管內(nèi)的吸附劑和涂有液體的固定相以及管內(nèi)的氣體流通相，均是氣相色譜法的重要組成部分。在管內(nèi)填充需要分析或分離的試驗品，固定相能夠?qū)尤氲脑囼炂愤M行不同程度的吸附與溶解，在進行分組時具有一定差異性，因此，需要反復多次進行分組，并逐漸向前移動，各組分均以不同的速度在管內(nèi)運動，系數(shù)較小的組分通過固定相的作用下，停留時間較為短暫，流出的速度相對較快[2]。

2 氣相色譜技術的發(fā)展

氣相色譜(GC)分析技術源于20 世紀50 年代初，是運用物質(zhì)的沸點以及吸附性等差異進行組分分離或分析的技術，進而得到廣泛運用，迅速發(fā)展至今。色譜柱是氣相色譜儀中最為關鍵的構成，試驗品通過載氣的不斷作用途經(jīng)色譜柱，各組分與固定相在不斷作用力下產(chǎn)生了細小差異性，進而造成不同的流出時間，將組分與固定相分離進入不同檢測器，獲取特殊檢測信號，從而分析其定量與定性。氣相色譜柱、樣品前處理、檢測器技術的不斷發(fā)展在很大程度上推進了氣相色譜技術的廣泛運用[3]。

2.1 氣相色譜柱技術的改進

色譜柱是氣相色譜儀的核心構成部分，被譽為和心臟一樣重要的構成部分，發(fā)揮著最主要的作用。一般情況下，色譜柱主要分為兩類：首先是填充柱，通常是顆粒狀的固定相進行填充的形式。其次是毛細管柱，是通過固定相涂有液體進而附著在毛細管壁內(nèi)。兩者在外觀、性能、操作以及制備上都存在較大的差異性，但是在我國運用范圍都極其廣泛。毛細管色柱在熱穩(wěn)定性、惰性以及柱效方面都更具有優(yōu)勢，伴隨工藝制造標準不斷提升，固定相流失以及使用壽命等方面都得到了較大的改善，能夠更好的包容質(zhì)譜，被認為是技術的必然發(fā)展路徑。伴隨科學技術不斷進步，氣相色譜技術無論在穩(wěn)定性以及選擇性方面，都得到了更好的改進，許多新型色譜柱產(chǎn)品不斷出現(xiàn)在人們的視野中。

2.2 樣品前處理技術的發(fā)展

樣品前處理技術發(fā)展的最終目標，是利用多種輔助方式進行物質(zhì)提取，或者在最大程度上去除干擾物質(zhì)。普通的處理技術包括溶劑提取法、索氏提取法以及超聲提取法等三種。在進行粉粹性樣品以及液體樣品中，添加特定的提取溶劑，通過浸泡、震蕩、超聲等多種方式，進行樣品目標物提取。索氏提取法在提取的過程中，根據(jù)不同樣品的本質(zhì)特征，適用于長時間的溶劑提取，并且隨著樣品前處理技術的不斷發(fā)展，該法在一定程度上縮短了提取時間以及樣品處理時間。

2.3 檢測器技術發(fā)展

檢測器在氣相色譜儀中，起著眼睛一樣重要的作用。伴隨檢測器技術不斷發(fā)展，為檢測提供了更多的選擇，并在一定程度上提高了其靈敏性。氣相色譜儀在檢測器種類方面具有較多的選擇性，通常較為普遍的是火焰離子化檢測器（FID），以及熱導檢測器（TCD），這兩類檢測器響應濃度范圍較為廣闊。理論觀念認為：TCD 能夠檢測大部分物質(zhì)除去載氣，F(xiàn)ID 則對于有機物的響應較為敏捷。而在食品安全檢測過程中，因為大多數(shù)為有機物，所以FID 更適用于食品安全檢測。

3 食品安全檢測中氣相色譜技術的應用

3.1 檢測農(nóng)作物農(nóng)藥殘留成分

果蔬是人類生活中必需品，在果蔬種植過程中，為預防、治療和減少病蟲災害，會進行噴灑農(nóng)藥等手段。例如：治療番茄葉霉病的氟硅唑、抑霉唑等，治療白菜軟腐病的噻森銅、葉枯唑以及農(nóng)用鏈霉素等，也因此造成許多農(nóng)藥殘留于果蔬上。在食用過這些帶有農(nóng)藥殘留的果蔬后，便會有害身體健康。因此，在果蔬等進入市場售賣前，必須進行殘留物含量檢測。利用氣相色譜技術進行檢測過程中，能夠有效發(fā)現(xiàn)果蔬中的樂果、硫磷等農(nóng)藥殘留。雖然許多果蔬上的農(nóng)藥殘留成分，并不危害生命，但在食用量過大的情況下，便會出現(xiàn)嘔吐、昏迷等癥狀，嚴重會影響身體正常代謝。運用氣相色譜檢測技術，能夠檢測出農(nóng)藥以及農(nóng)藥殘留中的有機氯、有機磷、有機氮等成分[4]。

3.2 檢測食品中的添加劑成分

在多數(shù)的食品加工過程中，為了使食品外形更好、食用口味更佳以及為保質(zhì)期更長久，大部分工廠或商家等均會在食品中加入添加劑。雖然大部分添加劑不會對人類身體產(chǎn)生影響，但部分無良商家或工廠非法添加過量的食品添加劑。如：塑化劑，塑化劑具有較大的危害性，能夠損害人類基因，使之出現(xiàn)毒性，若長時間服用蘊含塑化劑的食品，將會造成心血管病等嚴重疾病，也會在很大程度上破壞人體正常的新陳代謝。運用氣相色譜檢測技術，對食物中添加劑成分進行檢測分類，并能對其進行分離，進而明確食品中的具體添加劑成分及含量。

3.3 檢測食品新鮮度及營養(yǎng)成分

肉制品中含有大量的氨基酸、蛋白質(zhì)等人體必需的營養(yǎng)成分，是人體獲取所需成分的必備途徑。其中的營養(yǎng)來源之一氨基酸，其主要在肉制品口味兒上發(fā)揮作用，甘氨酸、絲氨酸以及谷氨酸等成分，是肉制品控制色香味的主要成分。肉或肉制品中的肌肉組織則是風味、新鮮度的主要控制因素，也影響著口感和汁感。例如：化學中的磷脂，能夠通過化學作用改變?nèi)忸愶L味，提升肉類口感。氣相色譜法是分析脂肪酸的最普遍的技術手段，與液相色譜法對比可知，樣品前處理技術縮短了實踐和繁瑣的操作步驟。基于微生物酶相互作用的情況下，能夠?qū)⑷忸惤M分進行分解，改變脂肪及蛋白質(zhì)，造成肉類變質(zhì)或腐敗。通過此技術進行檢測，還能夠?qū)悠烦尸F(xiàn)出良好的重現(xiàn)性。

3.4 檢測飲料酒水添加的成分

運用氣相色譜檢測技術能夠?qū)⒕祁惣帮嬃现械幕衔镞M行分析檢測，將其質(zhì)量情況呈現(xiàn)出來。如：在檢測白酒中的甲醇等有害物質(zhì)時，運用FID檢測技術進行分析，嚴格控制產(chǎn)品中化合物的合理性及產(chǎn)品質(zhì)量。在進行葡萄酒等發(fā)酵類酒品檢測時，可運用靜態(tài)頂空-氣相色譜（HS-GC）技術對產(chǎn)品中的糖分、二氧化碳、脂肪等多種混合物進行質(zhì)量檢測，檢測結(jié)果中若含有有害物質(zhì)，可以將其中的揮發(fā)氣體與有害氣體進行分別。

3.5 檢測塑料袋中的有害物質(zhì)

食品包裝塑料袋在加工過程中，通常會加入增塑劑，以此提高塑料的高度透明以及可塑性。當前，我國塑料袋加工中使用較為廣泛的增塑劑為酞酸酯，在加工過程中的用量通常在50%以上。然而，酞酸酯無法在化學作用下形成共價鍵，但在包裝過程中，接觸到食物的水或油脂時，便會在其中溶解，其溶解程度與酞酸酯含量有密不可分的關系，會隨著酞酸酯含量增加而溶解度加快。酞酸酯對人類身體健康極為不利，會導致人體慢性中毒或引發(fā)癌癥等病變。且其毒性能夠不斷地生殖發(fā)育，是一種污染力極強的化學物品。通過運用FID 檢測技術，可將有害物質(zhì)進行檢測分離，給食品安全以充分保證。

綜上所述，在食品檢測中合理的運用氣相色譜檢測技術，不僅能夠縮短檢測時間，還能從很大程度上提升食品安全質(zhì)量，并且能夠為我國安全檢測事業(yè)長遠發(fā)展提供有力支撐。