黎冠伶
摘 要:近些年,我國食品工業持續快速發展,食品貨源充足、品種繁多,食品安全事故也隨之頻繁出現,嚴重威脅廣大人民群眾的身體健康和生命安全。分析研究各種食品組成,保證食品的質量、安全和品質,是食品質量管理過程中的一個重要環節。氣相色譜中高選擇性色譜柱、高靈敏檢測器及微處理機的運用,有操作簡單、分離選擇性好、速度快及檢測靈敏度高等優勢,廣泛用于食品檢驗檢測領域。本文對于氣相色譜技術相關概念進行分析,探究食品質量檢測中氣相色譜技術的應用情況,進一步推進氣相色譜技術在食品檢測領域的普及與應用,從而更好的保障我國的食品安全。
關鍵詞:食品安全檢測;氣相色譜技術;應用情況
食品安全直接關系廣大人民群眾的身體健康和生命安全,是當前人們的重要關注點。氣相色譜技術具有成熟、便于掌握且使用方便等特點,在食品安全檢測方面具有較高的優越性。探究氣相色譜技術在食品質量檢測中的應用情況,充分其技術優勢,為食品安全監管提高技術保障。
1 國家提高對食品質量安全檢測的重視
強化食品安全監管,保障廣大人民群眾的身體健康和生命安全,是政府義不容辭的責任,從改革開放特別是進入新世紀以來,我國的食品安全監管體制在不斷的建立、建全。食品分析工作是食品質量管理過程中的一個重要環節,貫穿于產品開發、研制、生產和銷售的全過程。隨著科學技術發展速度的不斷加快,現代分析技術不斷完善,逐漸形成一個合理并有效的食品質量安全監測管理體系。
2 氣相色譜技術相關概念
2.1 氣相色譜技術分類
①按照分離機理分類,可以分成分配色譜:氣-液色譜,以及吸附色譜:氣-固色譜。需要注意的是,氣-液色譜并不是單純的分配色譜,氣-固色譜也不完全均為吸附色譜,一般情況下都是兩種或者兩種以上的機理進行結合,只是其中某一機理起主導性作用。②按照進樣方式分類,其主要可以分成常規、頂空以及裂解色譜[1]。③按色譜柱分類,主要可以分成填充柱氣相色譜以及開管柱氣相色譜。其中填充柱需要進行填充,其為“實心”狀態;而開管柱又被稱為毛細管柱,但是并不是所有的毛細管柱都是開管柱。一般情況下,填充柱的管內徑在2~6 mm。④按固定相狀態分類,根據固定相狀態,可以具體分成氣-固色譜以及氣-液色譜。
2.2 氣相色譜技術的特點
氣相色譜技術,其實就是將惰性氣體作為流動相的色譜技術,采用一定的檢測方式,得到相應的電信號結果。氣相色譜技術的主要特征如下:①分離效率高,毛細管柱的廣泛應用,柱長可達100 m,其總理論塔板數可達十萬級別,對性質極其相似、組分復雜的混合物都可以進行較好的分離[2]。②精密度高,高選擇性色譜柱的研制,FID、NPD、ECD與FPD等選擇性檢測器的使用,使氣相色譜的靈敏度、檢出限、響應線性范圍和穩定性等各個指標得到進一步優化,響應精密度大大提高,從而為檢測準確度提供了技術保障。③分析速度快,氣相色譜用氣體作為流動相,黏度小,流動阻力小;同時擴散系數大的組分在兩相間的傳播速率快,利于高效快速分離,計算機操作軟件的運用,實現了自動進樣、自動分析,從而使樣品檢測速度得到提升[3]。④穩定性高,氣相色譜能實現對載氣流速、柱溫箱溫度、檢測器溫度等的精密控制,基本不會受外界環境因素的干擾,檢測數據重復性好。⑤操作簡單,計算操作軟件的使用,實現了氣相色譜儀從進樣、分離分析、數據處理、結果報告全過程的自動化;頂空進樣器的使用,大大減化了樣品前處理過程。
3 食品安全檢測中氣相色譜技術的應用情況
食品中的有害物質從性質上可分為3大類:①生物有害物質,主要包括病毒、細菌、霉菌、寄生蟲與害蟲等生物污染;②化學性有害物質,是食品有害物質的主要形式,主要包括生物代謝物質或毒素,天然或人工合成的化學污染物;③物理性有害物質,如天然存在的放射性元素、混入食品中的金屬或非金屬碎屑及其他物理性雜物。這些有害物質的來源大致有:①環境中天然存在或殘存的污染物,如生物毒素、放射元素等。②由于農藥、獸藥而使用不當導致農藥、獸藥殘留。③加工、貯藏或運輸中產生的污染。④特定食品加工工藝的副產物,如熏肉的苯并芘、腌菜的亞硝酸鹽。⑤違法添加非食用物質和濫用食品添加劑。
我國目前最常見的食品質量問題主要有3方面:衛生指標超標、違法添加非食用物質及濫用食品添加劑、食品包裝、標簽等不規范,以次充好等人為造假。加強食品中有害物質的檢測,是保障廣大人民群眾身體健康和生命安全的要求。另外,隨著食品安全衛生指標限量值的逐步降低,對檢驗檢測技術提出了更高的要求。氣相色譜作為比較成熟的微量定性、定量檢測技術,本文對其在食品安全檢驗領域中的應用情況進行探究,旨在推動氣相色譜技術在食品檢測領域的普及與應用。
3.1 食品添加劑檢測
食品添加劑是指為改善食品品質和色、香、味,以及因防腐和加工工藝的需要加入食品中的化學合成或天然物質。食品添加劑的種類很多,按來源分為天然和合成兩類,按功能用途又可分為酸度調節劑、抗氧化劑、漂白劑、著色劑、防腐劑及增味劑、甜味劑等20多類。食品添加劑存在安全性問題,但在《食品添加劑使用衛生標準》允許范圍內使用一般來說是安全的。對添加劑的檢驗檢測,就是為保證食品所含添加劑在安全劑量范圍內而進行的檢測。食品添加劑檢測中氣相色譜技術的應用情況:①甜味劑,糖精鈉難揮發,必須先和甲基化試劑反應生成甲基糖精,才能用氣相色譜法檢測[4];環己基氨基磺酸(甜蜜素)在酸性介質中與亞硝酸鈉反應,生成環己醇亞硝酸酯;食品中山梨糖醇需用水或乙醇提取,除水后制備乙酰化山梨糖醇,用氫火焰電離檢測器檢測。②防腐劑,食品樣品酸化后,用乙醚提取苯甲酸和山梨酸鉀,用帶氫火焰離子化檢測器的氣相色譜儀進行分離測定。③護色劑,硝酸鹽中硝酸根可與苯作用生成硝基苯,然后用氣相色譜分析該生成物,以2-氯萘為內標物,算出亞硝酸鹽和硝酸鹽的濃度。
3.2 農藥殘留檢測
農藥殘留是指由于農藥的施用而在農產品、食品、動物飼料、藥材中的農藥及其降解代謝產物。過量使用農藥導致食物中農藥殘存數量超過最大殘留限量時,就有可能對人或家畜產生不良影響,或通過食物鏈對生態系統中的其他生物造成毒害。造成農藥在食品中的殘留超量的主要原因有幾個方面:①過量、過頻使用農藥或施用期不當;②違規使用已經禁止的農藥;③殘留在土壤、灌溉水、空氣等環境中的農藥對作物或果蔬造成二次污染,進而轉移到加工食品中。食品中常見的農藥殘留:有機氯、有機磷、氨基甲酸酯及菊酯類,應用氣相色譜儀檢驗的情況為:①有機氯農藥,氯代烴的總稱,常見的有滴滴涕(DDT)、六六六(BHC)、林丹與氯丹等,脂溶性很強,揮發性小,性質穩定,在自然界不易分解。食品中的有機氯通過丙酮、石油醚等有機溶劑提取后,經過凈化、濃縮,用配有電子俘獲檢測器的氣相色譜儀器外標定量。②有機磷農藥,多為磷酸酯類或硫代磷酸酯,常見的有敵敵畏、樂果、甲胺磷、殺螟威等數百種,具藥效高、易降解,但品種對人、畜的急性毒性很強。試樣可經乙腈等有機溶劑提取,經凝膠色譜柱凈化,火焰光度檢測器定的氣相性定量。
4 結論
氣相色譜具有分離選擇性好、柱效高、速度快、檢驗靈敏度高和操作簡單等優勢,通過不同檢測器可以對多種有機物、無機物開展定性、定量評價,應該廣泛應用于食品安全檢測領域。
參考文獻
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[2]潘薪羽,趙麗,馬空軍,等.反氣相色譜法與漢森溶解度參數軟件測定原煤的三維溶解度參數[J].化工學報,2017,68(12):4494-4499.
[3]章平泉,許藹飛,杜秀敏,等.分散固相萃取-氣相色譜-質譜法測定煙用接裝紙中二異丙基萘的含量[J].期刊論文,2018,54(10):117-119.
[4]王豆,王一欣,李濤,等.氣相色譜法測定不同種類食品中甜蜜素的分析方法優化[J].食品安全質量檢測學報,2018(11):68-75.