食品安全檢測中氣相色譜技術的應用

◎ 郭 衛

（河南恒晟檢測技術有限公司，河南 鄭州 451162）

食品安全一直是人們關注的重要問題，尤其是隨著我國社會經濟的持續發展與人們生活水平的快速提升，人們對食品安全的關注更加突出。從食品安全管理以及市場的現狀來看，受各種因素影響，人們日常食用的蔬菜以及各類肉制品、油炸食品等仍然存在各類嚴重危害人類健康的物質含量超標問題。比如，豬肉中的瘦肉精以及三甲胺含量超標；白酒中甲醇與雜醇油的含量存在超標情況；奶粉與雞蛋中被檢測出三聚氰胺等，對人類的生命安全和健康問題均存在著較大威脅，需要引起重視。針對上述情況，從食品生產源頭加強控制和管理，同時加快提升食品的安全監控與防范能力很有必要，能有效減少和控制各類食品安全問題對人類健康與生命安全的威脅。其中，氣相色譜技術作為食品安全檢測的重要技術之一，不僅具有較高的技術成熟度，而且操作簡便、快捷，檢測分析的靈敏性、選擇性以及準確性均比較高，在實際應用中作用優勢十分顯著[1]。為此，本文對氣相色譜技術的特點與技術原理進行分析，并對其在食品安全檢測中的具體應用進行研究。

1 氣相色譜技術及其技術原理和特征分析

1.1 氣相色譜技術及其技術原理分析

氣相色譜技術是色譜分析領域中應用最為廣泛的一種技術方法，它在具體檢測過程中，將惰性氣體作為載體，并利用氣相色譜分析儀來實現對檢測樣品的檢測分析。氣相色譜技術在氣體的混合物、易揮發液體或固體的檢測中適用性好，表現較為突出，并且在較為復雜的混合物的分離與檢測分析方面效果也比較顯著，在實際應用中十分受歡迎。

氣相色譜技術的基本原理為待檢測的混合物中各組分在流動相的帶動作用下進入色譜柱，由于固定相對混合物各組分的作用情況不同，導致其在固定相中所滯留的時間也存在差異，從而能夠將混合物中各組分進行有效分離[2]，隨后，分離組分隨著流動相在相應次序下進入到檢測器中進行非電量轉換，使其轉化成和檢測組分的濃度成比例關系的電信號，再根據該電訊號進行記錄以及繪圖、計算等，最終生成相應的檢測分析結果圖。

1.2 氣相色譜技術的特點分析

氣相色譜技術特點主要包括以下幾個方面。①分離效率較高。在具體檢測應用中，一根長度約為1～2 m 的填充柱可存在幾千個理論塔板，而其中具有最高效分離技術的毛細管柱，其理論塔板數量可達到105～106。由此可見，氣相色譜技術在實際檢測與分析應用中的分離效果十分顯著。②檢測靈敏性突出。氣相色譜技術在濃度≤1 mg·kg-1的物質檢測中具有較好的適用性，并且其環境檢測與農藥殘留檢測的濃度范圍可達ppb（10-9）至ppt（10-12），在實際檢測應用中的靈敏性十分突出[3]。③能夠對混合物進行快速檢測和分析。氣相色譜技術在較為復雜的混合物的檢測和分析中，也具有較好的應用效果，能夠在幾分鐘或者是幾十分鐘內完成對樣品的檢測和分析，并且檢測過程的自動化程度也比較高。④選擇性突出。氣相色譜技術的選擇性較突出，具體表現為氣相色譜技術對被檢測混合物中的某一存在特殊響應的物質，或者是對一些性質非常相近的異構體等，均能夠實現快速分離和檢測。比如，對有機物的異構體以及氫的同位素等，都能采用氣相色譜技術實現快速分離和檢測分析。

2 氣相色譜技術在食品安全檢測中的重要意義

食品安全問題不僅關系著人們的身心健康，而且對社會的穩定與和諧也有著重要的影響，是備受人們關注的一個社會問題。當前，我國對食品供應量等問題的關注相對較多，但對食品質量的監管方面明顯不足。隨著人們對食品安全問題的關注程度不斷提升，食品安全管理被提升至國家戰略管理的層面，但是仍然有一些食品企業與生產廠家并未嚴格按照國家法律與法規要求的內容執行，在食品生產與安全質量控制中，為追求個人利益，存在對食品生產的衛生標準不注重，或者是摻雜、摻假、違規使用食品添加劑等問題，導致食品安全問題十分突出，嚴重危害人們的健康、安全和社會的和諧穩定，比如肉類制品中存在獸藥殘留、一些食品添加劑使用超標等，都是對人類的健康和安全存在嚴重威脅的食品安全問題，迫切需要加強對食品質量安全的有效檢測和管理。在進行食品質量安全的檢測與管理中，由于普通的食品安全檢測方法對有害成分的檢測靈敏性和精確度相對較低，而氣相色譜技術的靈敏性和可靠性均比較顯著，在實際檢測與分析應用中的作用優勢更加突出。因此，采用氣相色譜技術進行食品安全檢測，具有十分重要的作用和意義。

3 氣相色譜技術在食品安全檢測中的應用分析

3.1 氣相色譜系統的主要組成分析

通常情況下，氣相色譜系統主要有檢測系統與分離系統兩個部分組成。其中，分離系統是由進樣系統、氣路系統以及色譜柱等組成，比較常見的色譜柱則包含填充柱和毛細管柱等；檢測系統主要是由檢測器組成，它在實際檢測中通過將色譜流出物轉換成電信號，并通過數據記錄部分對其色譜圖譜變化進行準確記錄，再根據色譜圖進行數據分析和處理，完成對有關樣品的檢測和分析。

3.2 氣相色譜技術在食品安全檢測中的應用

3.2.1 農藥或其他藥物殘留與污染的檢測

食品安全檢測中，對果蔬中的有機氯與有機磷等農藥殘留成分檢測，以及對魚、肉類產品中的獸藥殘留檢測等，一直是食品安全檢測所關注的重要問題以及重要檢測內容。其中，可采用氣相色譜技術對果蔬中的有機氯農藥殘留成分及濃度進行有效檢測和分析。比如，在對高麗人參中的有機氯農藥殘留檢測中，采用電子俘獲檢測器就能對其有機氯農藥殘留進行有效檢測和分析，該檢測器不僅是一種具有高靈敏度的氣相色譜檢測器，而且也是在檢測實踐中最早出現的選擇性檢測器。此外，還可以采用氣相色譜技術對一些農產品中的有機磷與有機氮、有機硫等農藥殘留成分及濃度進行有效檢測和分析[4]。比如，有研究證實，采用氣相色譜技術進行豬肉以及魚、蝦等食品中的三甲胺含量檢測，不僅操作簡便、快捷，而且其檢測結果的準確性也比較高，應用優勢十分顯著。

3.2.2 食品塑料包裝中的有害物質檢測

食品安全檢測中，還應針對食品加工中的食品包裝袋及其有害物質進行有效檢測和分析。其中，在進行食品包裝應用的塑料袋等包裝產品加工中，為增加包裝袋的透明性、可塑性以及韌度等性能效果，也會在包裝袋加工中加入相應的增塑劑等，并且在各類增塑劑中，酞酸酯在食品塑料袋加工中的使用情況最為普遍，且使用量最大。有數據顯示，食品包裝袋加工中，塑料袋產品加工所使用的酞酸酯含量可達其終產品的50%左右。值得注意的是，由于酞酸酯作為一種增塑劑在食品包裝袋加工中應用，和塑料的基質之間并未形成化學共價鍵，因此，容易在食品包裝應用中與食品中所含的水、油脂等在相互接觸時發生溶出等情況，其中，食品塑料袋加工中對酞酸酯的使用量越高，其在食品包裝應用中可能溶出的數量也會越多，對人類的健康和安全威脅也越突出。有研究顯示，酞酸酯會引起人類以及動物慢性中毒、癌變與突變等，還存在較高的生殖和發育毒性，也是當前世界范圍內存在的最為廣泛化學污染物之一。近年來，隨著人類對酞酸酯及其對環境污染、機體內分泌干擾等影響的關注程度不斷提高，采用氣相色譜技術對食品包裝中的酞酸酯增塑劑等有害物質的檢測和控制的必要性也更加突出[5]。其中，有研究顯示，采用氣相色譜技術能夠對食品塑料包裝中的鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二正辛酯、鄰苯二甲酸二乙酯等多種酞酸酯成分進行有效檢出，為食品塑料包裝的安全性評價和管理提供可靠支持。

3.2.3 飲料風味組分的質量控制檢測

氣相色譜技術在食品安全檢測中的應用還表現在對各類發酵飲料風味組分的質量控制分析中。比如對白酒的風味組分進行質量評價分析，其中，檢測和分析白酒中的甲醇與雜醇油等指標成分是實現白酒風味質量評價的關鍵，也是我國酒類衛生監控的重要指標內容。根據有關規定，可以采用氣相色譜技術對白酒產品中的有關指標進行有效檢測分析，并根據其檢測結果進行產品的風味質量評價。由于氣相色譜技術具有直接進樣與快速檢測、準確測定等優勢，其在實際應用中十分受歡迎。此外，在對啤酒以及葡萄酒等其他發酵飲料的成分檢測與質量評價中，由于上述飲料制品中存在較多的揮發性化合物與風味物質，其物質含量又對產品質量存在著直接影響，因此，可采用氣相色譜技術對其飲料制品中硫化物等有害組分與色素、揮發性氣體等組分及其變化情況進行檢測和分析，實現有關飲料制品質量的有效控制，確保其安全性。

4 結語

氣相色譜技術進行食品安全檢測應用的作用優勢十分突出，因此，對氣相色譜技術在食品安全檢測中的應用進行研究，有利于促進其進一步的應用和發展，尤其是色譜技術的發展及其技術產品的不斷創新和研制，為氣相色譜技術在食品安全檢測中的應用和發展提供了更加廣闊的前景支持，具有十分積極的作用和意義，值得進一步研究和關注。