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食品安全檢測中氣相色譜技術(shù)的應(yīng)用研究
摘要：食品作為人類生存的基本需求，是維持社會(huì)穩(wěn)定和發(fā)展的基礎(chǔ)，近些年，食品的營養(yǎng)成分以及安全問題引起了一定的關(guān)注，先進(jìn)的食品檢測技術(shù)能夠在一定程度上保證食品的質(zhì)量和安全，本文簡述了氣相色譜技術(shù)的概念、原理、特點(diǎn)以及分類，并對(duì)食品安全檢測中氣相色譜技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究，希望可以為食品安全檢測技術(shù)的發(fā)展提供一份參考。
0 引言
氣相色譜技術(shù)作為一種現(xiàn)代化的檢測技術(shù)，能夠檢測出食品中的各項(xiàng)有害物質(zhì)，在檢測領(lǐng)域內(nèi)被廣泛的應(yīng)用著，而且隨著時(shí)代的發(fā)展，檢測技術(shù)的不斷提高，使得氣相色譜技術(shù)逐漸的趨于技術(shù)化和自動(dòng)化，在食品安全檢測領(lǐng)域中具有更加廣闊的發(fā)展前景。普瑞儀器旗下主要包括GC-9280系列在線氣相色譜分析儀及其配套設(shè)備，廣泛應(yīng)用于石油化工、科研教學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、食品醫(yī)藥安全、高純氣體行業(yè)、生命科學(xué)、司法鑒定等域。
1 氣相色譜技術(shù)
1.1 氣相色譜技術(shù)概念
氣相色譜法作為一種分析方法，是指將惰性氣體作為載體把樣品帶入到氣相色譜儀中進(jìn)行操作，然后利用氣相色譜儀檢測分析出氣體或者液體樣本中的組分物質(zhì)。氣相色譜技術(shù)適用于氣體混合物或者一些易揮發(fā)的液體以及固體檢測，即使是比較復(fù)雜的混合物，在很短的
時(shí)間內(nèi)也會(huì)被分離，利用氣相色譜可以有效的對(duì)鹵素、硫化物、鱗化物進(jìn)行檢測和分析，在食品安全檢測中被廣泛的應(yīng)用。
1.2 氣相色譜技術(shù)基本原理
食品安全問題是限制社會(huì)經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展的一個(gè)重要因素，氣相色譜法作為一種重要的食品安全檢測技術(shù)被廣泛關(guān)注，隨著技術(shù)的不斷提高被廣泛的使用著，食品的安全與質(zhì)量和氣相色譜檢測技術(shù)水平的高低密切相關(guān)，在進(jìn)行氣相色譜檢測時(shí)，相關(guān)人員要掌握氣相色譜技術(shù)的原
理，為食品安全檢測奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。氣相色譜技術(shù)的工作原理是：在管柱放入的吸附劑和以惰性氣體為載體的液體是色譜儀的固定相，不斷的在管柱內(nèi)進(jìn)行流動(dòng)的氣體是色譜儀的流動(dòng)相，固定相和流動(dòng)相共同組成了色譜系統(tǒng)，在進(jìn)行檢測時(shí)，先在管柱的一側(cè)加入待測樣品，樣品是需要分離和分析的，由于固定相對(duì)待測樣品內(nèi)的不同組分具有不同的吸附能力以及溶解能力，所以不同的組分根據(jù)具體的特征分配到固定相和流動(dòng)相中，然后等到固定相和流動(dòng)相多次重復(fù)分配后與移動(dòng)相組分向前移動(dòng)，而且不同組分沿著管柱運(yùn)動(dòng)的速率不同，一般分配系數(shù)比較小的組分的滯留時(shí)間比較短，從色譜柱的末端流出速率較快，分配系數(shù)比較大的組分滯留時(shí)間比較長，從色譜柱的末端流出速率比較慢。
1.3 氣相色譜技術(shù)特點(diǎn)
氣相色譜技術(shù)的主要特點(diǎn)：一是靈敏度比較高，對(duì)于濃度臆1ppm 的物質(zhì)極易檢測出，而且農(nóng)藥殘留的檢測可達(dá)到ppb（10原9）至ppb（10原12）。二是分離的效率比較高，一根2 米左右的填充柱能有上千個(gè)理論塔板，而且毛細(xì)柱可以達(dá)到106 左右個(gè)理論塔板。三是選擇性比較高，只要混合物中的某一種物質(zhì)具有特殊靈敏的反應(yīng)，那么與其性質(zhì)相近的異構(gòu)體也可以得到分離和檢測。四是分析速度快，即使是很復(fù)雜的樣品，也能夠在幾分鐘或者幾十分鐘內(nèi)完成，而且比較容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。另外，氣相色譜技術(shù)還有技術(shù)成熟、樣品用量少等特點(diǎn)。
1.4 氣相色譜技術(shù)的分類
根據(jù)固定相的選擇差異可以將氣相色譜技術(shù)分為以固體吸附劑作為固定相的氣固色譜和以涂有固定液的但體作為固定相的氣液色譜。如果按照色譜的操作形式進(jìn)行分類，氣相色譜是一種柱色譜，可以劃分為兩類，一個(gè)是填充柱另一個(gè)是毛細(xì)管柱，在一根玻璃管內(nèi)安裝固定相的稱為填充相，一般管內(nèi)徑在2原6mm 之間；而毛細(xì)管柱的組成分為空心毛細(xì)管柱、填充毛細(xì)管柱，兩種管柱的主要區(qū)別在于內(nèi)徑距離，在厚玻璃管內(nèi)放入多孔固體顆粒然后加熱可以拉成毛細(xì)管，填充毛細(xì)管柱的內(nèi)徑在0.25原0.5mm 之間，空心毛細(xì)管柱的內(nèi)徑在0.1原0.5mm 之間。在進(jìn)行食品安全檢測時(shí)，需要用以氮?dú)鉃檩d氣的氣相色譜儀，以填充柱和毛細(xì)管柱作為色譜柱，載體要選擇經(jīng)過處理的硅藻土
以及高分子多孔小球，然后用0.2mm 左右的石英毛細(xì)管柱進(jìn)行檢測[1]。
2 食品安全檢測中氣相色譜技術(shù)的應(yīng)用
2.1 食用油溶劑殘留以及脂肪酸的檢測
一般食用油的生產(chǎn)方式是選擇溶劑浸出法，此種方法雖然經(jīng)過了脫溶處理，但還會(huì)殘留一部分溶劑，我國的食用植物油相關(guān)衛(wèi)生指標(biāo)中明確規(guī)定了浸出植物油的溶劑殘留量。目前，我國使用的植物油浸出溶劑為六碳烴烷類，鎦程在62原85益之間，這種溶劑具有一定的缺陷，能夠麻痹人體的呼吸中樞，而且具有一定的毒性，如果食用植物油中的六碳烷烴溶劑沒有沒脫除，會(huì)對(duì)人們的呼吸系統(tǒng)以及造血功能造成一定的損傷，這時(shí)就可以使用氣相色譜技術(shù)對(duì)食物油中的殘留溶劑進(jìn)行檢測，氣相色譜法不但能夠準(zhǔn)確的檢測出殘留溶劑還具有良好的分離效果，能夠在一定程度上保證食用油的安全性。另外，氣相色譜法也常被應(yīng)用于脂肪酸組分的測定中，主要檢測芥酸的含量，能夠減少缺乏營養(yǎng)對(duì)人體造成傷害的現(xiàn)象，還能夠有效的防止一些輻射作用。
2.2 食品包裝袋的有害成分檢測
在食品的包裝過程中，包裝袋被廣泛的使用，如果包裝袋沒有達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)或者包裝袋類型不合適，都能夠?qū)θ梭w的健康造成一定的影響。有些廠家為了增強(qiáng)包裝袋的透明度和可塑性，私自添加熒光增白劑以及增塑劑，例如：鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二酯、鄰苯二甲酸二辛酯等，當(dāng)這類物質(zhì)與油脂成分接觸后，鄰苯二甲酸酯就會(huì)溶解到食品中，嚴(yán)重威脅著人體健康。食品袋的添加成分越多溶出的毒性物質(zhì)就越多，近些年發(fā)生了很多包裝袋引起食物中毒的事件，使得食品包裝袋有害物質(zhì)的檢測得到了重視，例如：鈦酸酯中毒，導(dǎo)致人體基因突變，具有致癌性，而利用氣相色譜技術(shù)可以精準(zhǔn)的檢測出食品包裝袋中這些有害物質(zhì)。
2.3 食品添加劑和防腐劑的檢測
為了改善食品的品質(zhì)和保證食品的色、香、味俱全，以及延長食品的保質(zhì)期，一般在食品加工時(shí)會(huì)添加一些食品添加劑，而這些添加劑大多是化學(xué)合成物質(zhì)，含有一定的化學(xué)成分。雖然在一定范圍內(nèi)使用食品添加劑能夠?yàn)槭称繁ｕr、增味，具有一些優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)食品添加劑也會(huì)對(duì)人體健康造成一定的影響，因此，國家規(guī)定了食品添加劑的使用標(biāo)準(zhǔn)，超過國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值則為不合格食品，但有很多食品打生產(chǎn)以及加工企業(yè)為了利益會(huì)私自加入添加劑，造成一定的安全隱患和安全事故，所以食品添加劑的檢測引起了高度重視。在進(jìn)行食品添加劑檢測時(shí)常用到氣相色譜技術(shù)，尤其是脂性防腐劑與酸性防腐劑，取一些具有食品添加劑的食品，放入酸性液體中浸泡，例如：鹽酸液體、硫酸液體，使食品得到酸化，然后用有機(jī)溶劑進(jìn)行提取，就可以將添加劑以離子形式變?yōu)橛袡C(jī)分子，通過氣相色譜法進(jìn)行分離，有效的將食品中的添加劑分離出來，還可以得到添加劑的比例[2]。
2.4 食品中農(nóng)藥的檢測
一些農(nóng)作物食品在種植的過程中，農(nóng)戶為了蟲害病害會(huì)大量的噴灑農(nóng)藥，雖然能在一定程度上消滅病蟲害蟲，但也使農(nóng)作物中具有殘留的農(nóng)藥，然后隨著農(nóng)作物進(jìn)入到食品中，為了保障人們的身體健康，要在將農(nóng)作物做成食品之前，消除農(nóng)作物的殘留農(nóng)藥。近些年來，農(nóng)藥殘留問題一直是一個(gè)重難點(diǎn)問題，研究出快速可靠、靈敏實(shí)用的農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)成為了重要任務(wù)之一，只有快速準(zhǔn)確的檢測分析出農(nóng)藥殘留，才能使食品供應(yīng)鏈得到健康可持續(xù)發(fā)展。在進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測時(shí)需要精準(zhǔn)的操作手段以及高靈敏的檢測技術(shù)，氣相色譜技術(shù)正好滿足了所有需求，氣相色譜系統(tǒng)中的靈敏檢測器能夠很好的解決食品中農(nóng)藥殘留問題。
2.5 食品中有害物質(zhì)和重金屬的檢測
市場上有很多肉類食品，這些食品的危害物質(zhì)來源于各種動(dòng)物，安全檢測問題不容忽視。在動(dòng)物的飼養(yǎng)期間，養(yǎng)殖戶會(huì)給與大量的獸藥，這些獸藥會(huì)儲(chǔ)存在動(dòng)物的細(xì)胞和器官內(nèi)，尤其是生長素以及抗生素類，這些有害物質(zhì)殘留在動(dòng)物肉中，一旦肉質(zhì)做成了食品被食用，會(huì)嚴(yán)重影響著人體的健康。這種有害物質(zhì)潛伏比較深，檢測比較困難，需要先進(jìn)的檢測技術(shù)，而氣相色譜技術(shù)的高靈敏度以及精準(zhǔn)可靠的優(yōu)勢正符合肉類食品中有害物質(zhì)的檢測。另外，由于工業(yè)的發(fā)展，各國都在大量的使用重金屬，污染問題也越來越嚴(yán)重，如果食品中含有重金屬在人體內(nèi)長時(shí)間停留，無法排出，會(huì)增加人們的患癌概率，影響人們的生命安全。氣相色譜技術(shù)可以有效的檢測重金屬含量，如果與質(zhì)譜法聯(lián)合使用，檢測效率更佳，但在檢測的過程中要合理的選擇檢測儀器，做好善后措施，避免二次污染[3]。
2.6 發(fā)酵食品中風(fēng)味組分的檢測
甲醇作為白酒的主要有害成分，來源于白酒的原料和輔料中的果膠，果膠內(nèi)的甲基酯進(jìn)行分解可以得到甲醇，甲醇的毒性特別強(qiáng)，對(duì)人體視神經(jīng)的損害極大，人一旦入食5g 就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重中毒現(xiàn)象，如果超過12g 非常容易導(dǎo)致死亡。甲醇在氫火焰中發(fā)生電離反應(yīng)可以通過色譜檢測法進(jìn)行檢測，氣相色譜技術(shù)能夠有效的檢測出白酒中甲醇的含量，具有簡單、快捷、準(zhǔn)確的優(yōu)勢。另外，一些發(fā)酵飲料中的風(fēng)味物質(zhì)可以通過氣相色譜技術(shù)進(jìn)行檢測，反應(yīng)出產(chǎn)品的質(zhì)量，通過化合物生產(chǎn)過程的變化控制產(chǎn)品的質(zhì)量，避免飲料出現(xiàn)味覺、質(zhì)量問題。氣相色譜技術(shù)能夠監(jiān)控飲品生產(chǎn)過程中有害成分、揮發(fā)性成分的變化，從而實(shí)現(xiàn)質(zhì)量分析與控制。
3 結(jié)論
總而言之，色譜技術(shù)的改善和發(fā)展，使得氣相色譜技術(shù)越來越先進(jìn)，特別適合氣體混合物以及易揮發(fā)液體的檢測，對(duì)于一些比較復(fù)雜的混合物也可以在很短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行分離，其具有的高分辨率、檢測靈敏等優(yōu)勢已經(jīng)使其成為了常用的食品安全檢測方法。
參考文獻(xiàn)院
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[3]沙麗娟.氣相色譜分析技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用研究[J].食品安全導(dǎo)刊，2019（26）：31.