基于氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法的食品檢測技術(shù)

孫能惠，王歡鈺

（浙江華才檢測技術(shù)有限公司，浙江諸暨 311800）

在食品生產(chǎn)加工的過程中為了增加其儲存時間和食用效果，常常在生產(chǎn)工藝中對食品的二次加工添加多種化學元素，延長其保質(zhì)時間及增加甜度。食品出廠時，也需要對存在的各類糖分進行測定，檢測包含葡萄糖、果糖、麥芽糖、蔗糖和乳糖等各類含量是否符合國家準入標準。在糖分的測定中，部分檢測器在受到溫度變化時會出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，造成食品中的糖分含量發(fā)生變化，無法真實地反映食品中糖分的含量值。隨著添加劑種類的增加，在檢測成分和含量時會出現(xiàn)較大的誤差，增加了檢測的工作時間，且成本過高[1]。氣相色譜是集分離和分析為一體的技術(shù)，將惰性氣體一次性注入到色譜分離器中，按順序提取其存在的不同組織成分，具有相對穩(wěn)定性。質(zhì)譜分離是在固態(tài)或者液態(tài)的組織成分中直接進行分析的實時檢測技術(shù)，在不需要對食物處理的前提下可以直接通過大分子放電激發(fā)原子，促進電場中的質(zhì)子分離，實現(xiàn)對食物的實時分析，在減少化學試劑的應(yīng)用下，減少了耗材的投入，能夠在一定程度內(nèi)控制成本。因此本文在氣相色譜和質(zhì)譜的優(yōu)勢下，將兩者相互融合，研究一種食品檢測的方法，為食品成分分析提供新的思路和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

1.1.1 儀器設(shè)備

WATERS高效色譜儀，其中配備有SEDEXX84蒸發(fā)光散檢測儀和PL-951漩渦振蕩器[2]；自動發(fā)生器為美國生產(chǎn)的DIONEX-ICS5008離子質(zhì)譜儀，配備有電導檢測和四級質(zhì)譜檢測系統(tǒng)。

1.1.2 試劑

實驗用水為超純水，用前煮沸10 min，放置到室溫；玻璃器皿在使用前以100 ℃烘烤2 h；試劑為乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、乙腈、乙酸乙酯。

1.2 實驗方法

1.2.1 色譜與質(zhì)譜條件

根據(jù)選擇的儀器設(shè)定色譜和質(zhì)譜工作的程序條件，在相對流動為0.26 mL/min的基礎(chǔ)上設(shè)置回流柱溫不超過35 ℃，每側(cè)的離子分析柱保持在260 mm×2.5 mm～280 mm×2.5 mm， 具體參數(shù)如表1所示。

表1 色譜儀與質(zhì)譜儀工作參數(shù)

根據(jù)表1設(shè)定好的參數(shù)范圍可以對捕捉到的子母離子進行分離，每次試劑的添加量不可超過23 μm，抑制電流在42～58 mA變化，抑制器的回流模式采取外接200 mA控制器，從響應(yīng)值最高的碎片中提取最大離子簇值，在該碎片離子確定好含量范圍后利用響應(yīng)模式，對正片離子全面掃描即可精確各類含量最終系數(shù)。

1.2.2 樣品制備

選取市面銷售的冷鏈保存產(chǎn)品，將其放置在攪拌機中進行粉碎，精確稱取6.00 g至500 mL的離心管內(nèi)，加入純凈水50 mL。在旋渦機混合3 min后通過低溫超聲提取，使分離出的樣本在濃度為13%乙酸鋅和10.2%的亞鐵氰化鉀中進行二次混合，按照每2 min加入50 mL的純凈水的進度中，在刻度線達到300 mL后靜止10 min[3]。采用干燥過濾紙進行初次液體過濾，再用可以通過0.35 μm的濾膜進行二次濾過，提取的最終樣品在離心轉(zhuǎn)機中通過4 000 r/min的轉(zhuǎn)速下完成 4 min混合，將所得樣品導入在色譜柱內(nèi)等待測定即可。

1.2.3 標準溶液配制

根據(jù)國際測試最低檢出限額為0.5%標準的基礎(chǔ)上，對上述測定的樣品進行溶液配制，脫氧的試劑常有乙腈和乙酸乙酯，按照每0.1 g的重力洗脫達到75%的回收標準，需根據(jù)樣本的不同含量設(shè)置出8 mL、16 mL和24 mL 3種洗脫試劑。其中每種試劑中氧化的比例分別為1∶1.5、1∶3.5和1∶5.5，初始吸附劑的使用量設(shè)定為5 mL，依次根據(jù)樣品的測定含量增加比值[4]。

2 結(jié)果與分析

2.1 檢出效果測定

在檢測開始前對各類物質(zhì)的檢出順序進行測定，提出樣本50 mL和溶液進行混合，在調(diào)節(jié)好的柱溫和流速下測試樣品中麥芽糖、乳糖、果糖和防腐劑的檢出順序[5]，控制檢測時間在16 min內(nèi)，首次比例以1∶1.5為測試條件具體結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，同樣檢測環(huán)境中防腐劑會先于糖類分離出來，且分離的含量較為明顯。糖類分離先后順序為果糖、乳糖和麥芽糖，3者在分離過程中存在交叉點。但發(fā)現(xiàn)不同設(shè)定值在額定比列下分離劑無法發(fā)揮較好的效果，按照溶液比例重復(fù)進行實驗，最終結(jié)果表明，1∶3.5效果最佳。

圖1 檢出物質(zhì)排列順序

2.2 檢測回收率結(jié)果分析

檢測的效果以每種物質(zhì)的回收含量作為測定標準，在檢查過程中對每種物質(zhì)添加量的檢測值和原有添加含量的百分比比值，國內(nèi)標準超過82%認定為合格。根據(jù)調(diào)整好測試條件和配制溶液比列，按照檢出順序可知制備的樣品中4種物質(zhì)實際添加量為5.50 mg/L、10.50 mg/L、12.00 mg/L和15.50 mg/L，配制250 mL樣本分成等量的5組進行回收率檢測，具體各類物質(zhì)的回收率如表2所示。

由表2可知，在4種物質(zhì)的檢測中此方法均超過國內(nèi)標準，其中防腐劑的檢出標準接近于100%，糖類的檢出標準也在98%以上，表明本文設(shè)計的檢測方法具有實際應(yīng)用效果。

表2 各類物質(zhì)檢測回收率表

3 結(jié)論

本文采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)合法進行測定食品中的糖分和添加劑含量，主要利用色譜儀的色譜柱進行分離，在質(zhì)譜儀較高的霧化程度下對食品進行電解，保證通過高強度信號測出每種物質(zhì)的含量。實驗以物質(zhì)的回收率為測試樣本，結(jié)果表明在此方法的設(shè)計中每組樣本的物質(zhì)回收率均高于國內(nèi)檢測標準，具有良好應(yīng)用效果。但在實驗過程中受時間影響，所得結(jié)果存在一定偏差，后續(xù)研究中對食品中所含物質(zhì)的相對關(guān)系和進行深入研究，設(shè)計更精確的檢測方法。