糧油食品質(zhì)量檢測中氣相色譜技術(shù)的應(yīng)用

袁 松

（安順市糧油質(zhì)量檢驗中心，貴州安順 561000）

在進入21世紀之后，我國的經(jīng)濟發(fā)展速度逐漸放緩并且趨于穩(wěn)定，在這樣的大背景之下，我國越來越重視食品質(zhì)量安全的監(jiān)管工作，將新技術(shù)應(yīng)用在糧油食品質(zhì)量檢測中并取得了良好的效果。氣相色譜技術(shù)具有高靈敏度、操作簡單、檢測周期短和檢測成本低等優(yōu)點，能克服傳統(tǒng)檢測技術(shù)中存在的缺點與不足，使糧油質(zhì)量檢測的效率以及精準度大大提升。

1 氣相色譜技術(shù)應(yīng)用概述

氣相色譜技術(shù)主要是氣體作為流動相對氣體混合物、易揮發(fā)的液體以及固體物品進行成分檢測，這也就決定氣相色譜技術(shù)在糧油食品質(zhì)量檢測領(lǐng)域有著較高的應(yīng)用普及度。氣相色譜檢測技術(shù)的工作原理是通過將檢測的物品進行汽化處理，將收集到的氣體使用載氣（也就是流動相）進入色譜柱中進行檢測，因為氣體試樣中各組分的分配系數(shù)存在著一定的區(qū)別，每一個檢測氣體從色譜柱中流出的時間也會存在不同，根據(jù)檢測氣體的出峰時間以及出峰的順序進行記錄，可以實現(xiàn)對各組檢測氣體的定性分析。除此之外，氣相色譜技術(shù)還可以根據(jù)峰的高低以及面積的大小狀況，進行氣體分組的定量檢測。氣相色譜檢測技術(shù)一般要經(jīng)過選擇檢測樣本、進行樣本氣體制備、樣品前處理、進樣以及檢測等步驟。對于樣品的處理主要包括提取、精華、濃縮和定容4個步驟，而樣品前處理主要是包括溶劑萃取法、固相萃取法、固相微萃取法和超臨界流體萃取法等，需要根據(jù)檢測物品的性狀差異進行最合適的萃取技術(shù)的選擇。氣相色譜技術(shù)所使用的檢測儀器主要有氫火焰離子化監(jiān)測器、電子捕獲檢測器、質(zhì)譜檢測器、氮磷檢測器和火焰光譜檢測器，同樣需要根據(jù)被檢測物體的需求進行選擇[1]。

在氣相色譜檢測儀使用的過程中，需要選擇合適的色譜柱，并根據(jù)被檢測物品的種類性狀以及檢測項目來設(shè)置相對應(yīng)的色譜設(shè)備相關(guān)參數(shù)。除此之外，對外檢測機構(gòu)在進行氣相色譜檢測的過程中需要以3人小組的形式進行檢測，一人負責(zé)進行樣品的制備以及檢測工作，一人進行數(shù)據(jù)信息的記錄，另外一個人則是需要對檢測步驟、檢測順序進行管理與監(jiān)督，避免出現(xiàn)檢測內(nèi)容與流程的遺漏，盡最大可能保證檢測結(jié)果的科學(xué)性以及合理性。

氣相色譜檢測技術(shù)的特點主要有：①靈敏度特別高，氣相色譜檢測儀器可以將對濃度≤1 μg/mL的物體進行檢測工作，特別是在農(nóng)藥殘留檢測的過程中檢測值的準確度可以控制在9.54～12.68 mg/kg；②檢測速度特別快，氣相色譜檢測儀器的自動化較高，能夠快速完成檢測并自動地傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)到PC端，完成數(shù)據(jù)的整合工作；③糧油食品檢測范圍非常廣，氣相色譜檢測技術(shù)不僅可以在多種氣體、固體有機物內(nèi)進行使用，還可以對高沸點物質(zhì)、易揮發(fā)有機物進行檢測工作，幾乎覆蓋所有的糧油食品。

2 氣相色譜技術(shù)在糧油食品質(zhì)量檢測中的應(yīng)用進展分析

2.1 食用油質(zhì)量檢測中的應(yīng)用

氣相色譜最常見的檢測項目就是進行食用油的脂肪酸分組測定，檢測所使用的標準是《食品安全國家標準 食品中脂肪酸的測定》（GB 5009.168—2016）。使用氫火焰離子化檢測器能夠判定、分析、檢測食用植物油中所包含的30多種脂肪酸含量，在所有的脂肪酸種類中芥酸是最重要的檢測項目。如果芥酸的含量超標，會對人體健康、營養(yǎng)產(chǎn)生極大的負面影響，產(chǎn)生各種副作用，如甲狀腺腫大、心肌脂肪沉淀、心肌纖維化病變[2]。除此之外，氫火焰離子化檢測器還能夠?qū)Ω鞣N類型的脂肪酸進行分離檢測，保證其各項指標檢測質(zhì)量的合格，為人們的食用油攝入安全提供保障。

按照我國出臺的食用油浸出植物油衛(wèi)生指標相關(guān)標準規(guī)定，浸出食用油的溶劑殘渣需要進行嚴格把控，溶劑殘留量不得超過50 mL/kg，植物油中溶劑殘留量過大會對人體神經(jīng)系統(tǒng)以及兒童的造血系統(tǒng)產(chǎn)生一定的損害，甚至造成食物中毒和致癌等風(fēng)險。長期食用溶劑殘留超標的植物油，不僅會損害人體神經(jīng)系統(tǒng)，使人體神經(jīng)細胞內(nèi)的類脂物質(zhì)平衡，對人體內(nèi)臟器官也有一定的刺激?，F(xiàn)階段我國食用油的生產(chǎn)方式主要是溶劑浸出法，使用六號溶劑對食用油進行浸出處理，雖然在這一過程中對食用油進行了脫溶處理，但不能保證消除所有的溶劑殘留。除此之外，在食用油存儲、運輸?shù)倪^程中油脂經(jīng)常會產(chǎn)生性狀上的變化，這主要是因為油脂會受到氧氣、水、微生物、運輸時間和運輸條件等各方面條件的影響，從而導(dǎo)致油脂水解以及氧化變質(zhì)情況的出現(xiàn)。油脂變質(zhì)之后會生成醛和醇等各種小分子物質(zhì)，在食用油運輸、存儲的空間內(nèi)發(fā)生聚合反應(yīng)，形成有毒聚合物，這些物質(zhì)的產(chǎn)生將會危害到人體健康。針對此種情況，不僅需要對食用油的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行嚴格的溶劑殘留的清理與控制工作，還應(yīng)當在檢測端對浸出原油、成品油內(nèi)的氧化情況進行高水平的檢測，進一步減少食用油內(nèi)溶劑殘留量和因為氧化作用所產(chǎn)生的有毒聚合物，提升食用油的品質(zhì)。通過頂空氣相色譜法的應(yīng)用能準確檢測出食用油內(nèi)的六號溶劑殘留量，并且將其與食用油進行分離處理，將所收集到的樣品進行保存與數(shù)據(jù)提交，方便質(zhì)量監(jiān)管部門及時進行檢測數(shù)據(jù)核查的跟進工作。

2.2 檢測糧食產(chǎn)品中農(nóng)藥及相關(guān)化合物殘留量

農(nóng)藥在現(xiàn)如今的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用范圍十分廣泛，通過農(nóng)藥的使用能有效降低農(nóng)作物的病蟲害出現(xiàn)的概率，對于農(nóng)作物產(chǎn)量的提升具有不可替代的作用。不過長時間使用農(nóng)藥，不僅會對土壤、水體等周邊自然生態(tài)環(huán)境造成污染，農(nóng)藥殘余物也會通過糧食產(chǎn)品影響到人們的身體健康。糧食中的農(nóng)藥殘余物主要包含有機磷、有機氯、有機氮等。我國新修訂的國家食品安全標準《食品安全國家標準食品中農(nóng)藥最大殘留限量》（GB 2763—2021）中對于糧食食品中所含有的570種農(nóng)藥殘留量都進行了嚴格的規(guī)定，限定最大的殘留量，超過殘留量的糧食食品不可在市場中流通，并且要進行銷毀處理。農(nóng)藥殘余具有分子量較小、容易汽化、熱穩(wěn)定性較強等特性，常規(guī)的檢測手段不僅操作的流程也十分煩瑣，還不能保證精度。氣相色譜檢測技術(shù)具有靈敏度較高的特點，因此氣相色譜非常適合進行高質(zhì)量的農(nóng)藥殘留檢測工作。使用萃取技術(shù)結(jié)合內(nèi)標法進行檢測，能夠一次性檢測糧食食品中28種農(nóng)藥殘留量，該方法效率高、數(shù)據(jù)精準，能夠有效地剔除對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響的色素、脂類等各種干擾物，比較適合于復(fù)雜基質(zhì)的糧食、植物、水果和農(nóng)作物等類型糧食產(chǎn)物中農(nóng)藥殘留物的檢測工作。通過氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法結(jié)合固相萃取技術(shù)能夠檢測蘋果、香蕉、番茄、小麥和玉米等常見農(nóng)作物中53種農(nóng)藥殘留物，絕大部分的農(nóng)藥化合物加樣回收率都保持在55.64%～123.69%，該方法操作簡單，精確度較高，且對于干擾物的能夠產(chǎn)生凈化效果，可以滿足國家所發(fā)行的農(nóng)藥檢測需求[3]。上述方法可以為其他種類的糧食產(chǎn)品農(nóng)藥檢測方法的設(shè)計提供數(shù)據(jù)的參考與借鑒，推動農(nóng)藥檢測質(zhì)量的進一步發(fā)展。

2.3 檢測食物儲藏過程中出現(xiàn)的毒素

糧食產(chǎn)品在儲藏期間，如果儲藏的條件不達標或者出現(xiàn)操作不當?shù)惹闆r，會導(dǎo)致糧食產(chǎn)品自身出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生有毒物質(zhì)，一旦人體攝入會對人們的身體健康造成極大的威脅。例如，黃曲霉毒素是由黃曲霉和寄生曲霉所產(chǎn)生的一種次生代謝物，主要出現(xiàn)在花生、玉米、大米和小麥等相關(guān)的成品加工物上，并且能污染與其處于同一空間內(nèi)的糧食作物，具有很強的毒性和致癌性。食物儲藏出現(xiàn)毒素情況主要出現(xiàn)在淀粉類、谷類和豆類糧食產(chǎn)品中，真菌在糧食儲藏的過程中非常容易出現(xiàn)，進而導(dǎo)致食品的腐爛或變質(zhì)等問題，因此需要對真菌進行針對性的氣相色譜檢測。在檢測的過程中首先應(yīng)當對食品所選擇的樣本進行充分的洗滌溶解，將制備好的樣品放在10 mm口徑的離心管中，在靜置、離心分層之后，通過45 μm的微孔濾膜對下層液體進行過濾處理，根據(jù)色譜結(jié)果來判定食物儲藏過程中所出現(xiàn)的霉菌比例，進行霉菌變質(zhì)區(qū)域的排查工作。

2.4 檢測糧食產(chǎn)品中的食品添加劑

現(xiàn)階段，市場上所流通的所有糧食產(chǎn)品制成品基本上使用了食品添加劑，食品添加劑能夠改善糧食產(chǎn)品原有的口感、味道、顏色，并且具有防腐等作用?，F(xiàn)階段的食品添加劑的種類非常多，我國食品安全法規(guī)定的可以使用的食品添加劑共有21個類別，品種達到3 000多種。然而，有部分不良商家為單純追求經(jīng)濟效益而大量、盲目使用食品添加劑，如果消費者長期攝入濫用添加劑的糧食制成品，那么會對身體健康造成極大的損害。例如，兒童攝入過多的食品添加劑會影響身體新陳代謝，對腎臟以及肝臟等器官帶來危害，影響營養(yǎng)攝取，導(dǎo)致維生素及鈣、鐵等微量元素?zé)o法吸收，給腸胃帶來影響，引起腹瀉以及嘔吐，嚴重的還會影響骨骼生長發(fā)育。通過氣相色譜檢測技術(shù)可以對糧食產(chǎn)品中的酸性防腐劑、酸性甜味素、木糖醇、甜蜜素和膨松劑等添加劑進行檢測。此外，通過使用頂空氣相色譜檢測技術(shù)可以對甜蜜素進行檢測，甜蜜素在不同添加水平下的回收率在96.3%～105.6%，相對偏差的區(qū)間在0.29%～4.15%（n=6），通過該種方法同樣能快速檢測出食品中的甜蜜素含量[4]。

3 氣相色譜技術(shù)在食品安全檢測應(yīng)用未來前景分析

隨著相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用，氣相色譜技術(shù)相關(guān)的檢測方法、檢測設(shè)備的種類也越來越多，且檢測效率、精確度方面也有了較大提升，氣相色譜技術(shù)在我國糧油食品安全監(jiān)測中得到廣泛應(yīng)用和推廣[5]。除此之外，氣相色譜技術(shù)還可以用于進行肉類食品、油炸制成物、奶粉等食品安全的檢測項目，對于丙烯酰胺、二惡英、多氯聯(lián)苯和氯丙醇類化合物有著良好的檢測效果。氣相色譜技術(shù)與人工檢測進行有效地結(jié)合，可以使其在食品安全檢測領(lǐng)域得到更好的應(yīng)用，為人們的身體健康提供有力的技術(shù)保障。

4 結(jié)語

社會發(fā)展與人們物質(zhì)生活水平的逐漸提升，使得糧油安全以及食品質(zhì)量成為整個社會關(guān)注的重要內(nèi)容，并對糧油食品質(zhì)量安全監(jiān)測提出更高的要求。氣相色譜技術(shù)在我國應(yīng)用已經(jīng)超過20余年，并且在世界范圍內(nèi)有著超過50年的技術(shù)研發(fā)過程，各種優(yōu)秀技術(shù)的應(yīng)用使得氣相色譜技術(shù)在食品檢測方面具有靈敏度高、檢測方便、結(jié)果精準、自動化程度高和操作簡單等特點，相較于傳統(tǒng)的食品質(zhì)量檢測方法有著極大的優(yōu)勢，在未來的食品質(zhì)量安全檢測中仍有廣闊的研究與應(yīng)用空間[6]。氣相色譜技術(shù)伴隨著科技的發(fā)展還會不斷地優(yōu)化，進一步提升其功能性，并且與其他檢測手段進行有效融合，為人們的食品安全健康提供可靠的保障。