基于在食品檢測(cè)分析中應(yīng)用高分辨質(zhì)譜法的探索

馬芳

摘 要：本文簡(jiǎn)要概述了高分辨質(zhì)譜中磁質(zhì)譜、飛行時(shí)間質(zhì)譜、靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜及傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜的分類(lèi)與特點(diǎn)，重點(diǎn)探索了高分辨質(zhì)譜在食品營(yíng)養(yǎng)成分、食品安全以及食品添加劑上的檢測(cè)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：食品檢測(cè);高分辨質(zhì)譜法;食品安全

食品檢測(cè)作為被國(guó)家重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，其伴隨現(xiàn)代科技的革新，運(yùn)用的技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，高分辨質(zhì)譜法應(yīng)運(yùn)而生，該新興技術(shù)的運(yùn)用最為廣泛，為食品檢測(cè)做出了卓越的貢獻(xiàn)。

1 高分辨質(zhì)譜概述

1.1 磁質(zhì)譜

磁質(zhì)譜具有100 000分辨力，其靈敏度較高，同時(shí)具有優(yōu)秀的穩(wěn)定性。該質(zhì)譜法的技術(shù)比較成熟，但其需要花費(fèi)大量成本維護(hù)，且操作相對(duì)復(fù)雜，實(shí)際分析的速度并不理想，不適用于農(nóng)藥、添加劑等常規(guī)性檢測(cè)，更適用于具有持久性特點(diǎn)的有機(jī)污染物。

1.2 飛行時(shí)間質(zhì)譜

飛行時(shí)間質(zhì)譜的掃描速度極快，其靈敏度非常高，質(zhì)量數(shù)檢測(cè)的準(zhǔn)確度也很優(yōu)秀，其能夠從精確的質(zhì)量數(shù)定性大多數(shù)化合物，并且具有較廣的離子質(zhì)量檢測(cè)范圍。當(dāng)前在食品檢測(cè)中應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)為液相色譜類(lèi)型的飛行時(shí)間質(zhì)譜與四極桿質(zhì)譜結(jié)合飛行時(shí)間質(zhì)譜，四極桿質(zhì)譜結(jié)合飛行時(shí)間質(zhì)譜能夠精準(zhǔn)獲取離子質(zhì)量，與其他類(lèi)型的質(zhì)譜相比具有更高的分辨率。

1.3 靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜

靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜能夠測(cè)定離子振蕩的實(shí)際頻率，并進(jìn)行質(zhì)核比的計(jì)算，其分辨率也達(dá)到了100 000。相較于其他高分辨質(zhì)譜而言，該質(zhì)譜更適合對(duì)復(fù)雜性較強(qiáng)的基質(zhì)樣品進(jìn)行分析，其處理和優(yōu)化的效率具有巨大優(yōu)勢(shì)，能夠節(jié)約大量時(shí)間成本，效果與之類(lèi)似的方法只有和超高效的液相色譜聯(lián)用時(shí)的飛行時(shí)間質(zhì)譜。

1.4 傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜

傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜的分辨率在所有高分辨質(zhì)譜法中最高，能夠達(dá)到1 000 000，其質(zhì)量的檢測(cè)精準(zhǔn)度也非常優(yōu)異。此類(lèi)方法能夠快速確認(rèn)食品中化合物的分子結(jié)構(gòu)，還可以深入研究分子重排反應(yīng)。但該質(zhì)譜的缺點(diǎn)也非常明顯，其操作較為煩瑣且具有高昂的價(jià)格，導(dǎo)致其無(wú)法廣泛應(yīng)用于食品檢測(cè)，更適用于研究大分子，分析復(fù)雜的體系。

2 高分辨質(zhì)譜在食品檢測(cè)分析中的應(yīng)用

2.1 營(yíng)養(yǎng)成分

2.1.1 糖類(lèi)檢測(cè)

食品中糖類(lèi)成分較為基礎(chǔ)，其特性是較易溶解，并且具有強(qiáng)大的還原性，通常低分辨類(lèi)型的質(zhì)譜難以快速檢測(cè)食品中糖類(lèi)的含量，而高分辨質(zhì)譜的相關(guān)技術(shù)則由于其高靈敏性可以將此難題快速解決，該技術(shù)不但能夠快速地將淀粉、葡萄糖等糖類(lèi)成分快速地檢測(cè)出來(lái)，還能夠確保其結(jié)果具有精確性[1]。

2.1.2 氨基酸檢測(cè)

氨基酸是人體中不可或缺的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一，也是成長(zhǎng)的必需品。其以蛋白質(zhì)的形式存在于人體中，該物質(zhì)非常容易在檢測(cè)過(guò)程中變性，因此其檢測(cè)難度較大，而高分辨類(lèi)型的質(zhì)譜技術(shù)具有的較大的檢測(cè)范圍與高度的靈敏性能夠?qū)被嵛镔|(zhì)分離檢測(cè)并獲得準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。應(yīng)用該技術(shù)檢測(cè)氨基酸不僅非常簡(jiǎn)便，其重現(xiàn)性也十分優(yōu)越，在物質(zhì)分離的使用時(shí)間和分離的徹底程度上都高于低分辨質(zhì)譜法。

2.1.3 維生素檢測(cè)

提取維生素時(shí)使用傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)非常容易改變其性質(zhì)，進(jìn)而影響其檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。而高分辨類(lèi)型的質(zhì)譜技術(shù)不但能夠?qū)⑵錂z測(cè)周期有效縮短，還能夠做到抗干擾，顯著提升其檢測(cè)精確性[2]。

2.2 食品安全

當(dāng)前，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的水平不斷得到提升，越來(lái)越多的農(nóng)副產(chǎn)品進(jìn)入人們的視線(xiàn)，農(nóng)藥的使用率逐年增加，食品中超標(biāo)的農(nóng)藥殘留已經(jīng)成為了焦點(diǎn)問(wèn)題。農(nóng)藥殘留過(guò)多的原因較多，可能是因?yàn)椴糠稚a(chǎn)者使用大量的農(nóng)藥殺蟲(chóng)抗病，導(dǎo)致其過(guò)量殘留，也有可能是由于其并不了解農(nóng)藥正確的使用方法，導(dǎo)致其用量過(guò)多，難以消除農(nóng)藥殘留。過(guò)量的農(nóng)藥殘留嚴(yán)重威脅人們的健康安全，因此相關(guān)部門(mén)相繼針對(duì)農(nóng)藥殘留出臺(tái)了其殘留標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，并將高分辨的液相質(zhì)譜技術(shù)結(jié)合生化測(cè)定技術(shù)，對(duì)農(nóng)藥殘留進(jìn)行全面檢測(cè)，將不符合安全規(guī)范的農(nóng)產(chǎn)品以最快的速度篩選出來(lái)。在對(duì)煙草中多菌靈及吡蟲(chóng)啉農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，把丙酮當(dāng)作提取劑提取檢測(cè)樣品，通過(guò)固相萃取的技術(shù)處理，利用ODS-C18柱分離樣品，再通過(guò)紫外檢測(cè)器對(duì)分離樣品進(jìn)行測(cè)定和分析，最終確定該農(nóng)藥的正常的線(xiàn)性范圍是0.2～20 μg/mL，而檢測(cè)的農(nóng)藥殘留的相關(guān)濃度分別為0.001 5 mg/kg、0.003 mg/kg，符合相關(guān)規(guī)定[3]。

2.3 食品添加劑種類(lèi)

調(diào)查顯示，我國(guó)目前存在的食品添加劑種類(lèi)超過(guò)20種，將其細(xì)分的話(huà)還可分為上千個(gè)品種。此類(lèi)添加劑不僅具有改變食品外觀的作用，還可以將食品正常保鮮的時(shí)間有效延長(zhǎng)，甚至可以提升食品風(fēng)味及其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。食品中經(jīng)常使用的添加劑主要有3種，分別是防腐劑、著色劑以及維生素等。一般來(lái)說(shuō)適度地添加添加劑具有諸多益處，但過(guò)量使用將會(huì)增重人體的健康負(fù)擔(dān)。其作為典型的雙刃劍，需要被嚴(yán)加管控，我國(guó)為此明確地規(guī)范了劑量，安全部門(mén)需要結(jié)合飛行時(shí)間質(zhì)譜與高效液相質(zhì)譜技術(shù)對(duì)食品添加劑的準(zhǔn)確含量進(jìn)行檢測(cè)。該技術(shù)在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)主要采用的方法是內(nèi)標(biāo)法。如臘肉中通常富含硝酸鹽及亞硝酸鹽，一旦其含量超標(biāo)將會(huì)與肉反應(yīng)生成有毒物質(zhì)，還有可能引發(fā)多種嚴(yán)重疾病例如結(jié)腸癌、肝癌等。由于N-亞硝胺具有揮發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn)，因此以傳統(tǒng)檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)時(shí)往往需要花費(fèi)大量時(shí)間，而聯(lián)合使用高分辨質(zhì)譜法中的飛行時(shí)間質(zhì)譜與高效液相質(zhì)譜技術(shù)可以大大降低檢測(cè)時(shí)間。

2.3.1 防腐劑

防腐劑的使用頻率較高，尤其對(duì)于包裝類(lèi)的食品而言，其出現(xiàn)頻率非常高，此類(lèi)添加劑的主要作用是延長(zhǎng)食物保質(zhì)期，防止食品在較短的時(shí)間內(nèi)過(guò)快變質(zhì)腐爛。防腐劑中通常具有大量苯甲酸、山梨酸等化學(xué)成分，由于其危險(xiǎn)性較強(qiáng)，其含量早已經(jīng)被明確規(guī)定。當(dāng)其添加含量高于規(guī)定數(shù)值，會(huì)嚴(yán)重威脅生命健康?；诖朔N情況，相關(guān)部門(mén)必須積極應(yīng)用高分辨質(zhì)譜法結(jié)合高效液相質(zhì)譜技術(shù)對(duì)防腐劑中含有的化學(xué)成分進(jìn)行檢測(cè)。以納他霉素為例，首先需要把甲醇當(dāng)作提取劑提取檢測(cè)樣品，提取后對(duì)其進(jìn)行凈化處理，其次利用反相的液相色譜測(cè)定該成分的含量，最后分析測(cè)定的結(jié)果，得到最終的檢測(cè)報(bào)告[4]。

2.3.2 甜味劑檢測(cè)

甜味劑的主要作用是提高食品口感，經(jīng)常使用的甜味劑不僅包括安賽蜜與糖精鈉，還囊括了甜蜜素、三氯蔗糖等。為了保證食品安全，國(guó)家對(duì)甜味劑的檢測(cè)做出了明確規(guī)定，在對(duì)飲料類(lèi)或配制酒水進(jìn)行甜蜜素含量的檢測(cè)時(shí)，需要將水作為提取劑，快速提取樣品，創(chuàng)造并保持酸性的檢測(cè)條件，使甜蜜素在該條件下與氯酸鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，再使用正庚烷萃取反應(yīng)生成物，最后采取高分辨類(lèi)型的質(zhì)譜法檢測(cè)其具體含量。此類(lèi)方法檢測(cè)的速度比較快，而且操作非常簡(jiǎn)單，檢測(cè)的精準(zhǔn)度也很高。蜜餞涼果類(lèi)型的食物也都采用此種方法檢測(cè)甜味劑[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

食品加工方向的產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，滿(mǎn)足人們對(duì)食品的各種需求，然而過(guò)多種類(lèi)食品的出現(xiàn)伴隨著食品安全的隱患的增加，如今人們?cè)桨l(fā)重視食品的安全問(wèn)題，對(duì)食品安全檢測(cè)提出的要求越發(fā)嚴(yán)格，高分辨質(zhì)譜法發(fā)揮其巨大優(yōu)勢(shì)，在食品檢測(cè)的實(shí)際工作得到了妥善運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)

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