氣相色譜分析法在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)中的應(yīng)用

摘 要：在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)中，氣相色譜分析法屬于一種常見檢測(cè)手段，其依托氮?dú)狻錃獾榷栊詺怏w，對(duì)流動(dòng)相色譜進(jìn)行構(gòu)建，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)化合物的分離和測(cè)定。本文總結(jié)了氣相色譜分析法的關(guān)鍵技術(shù)，探討了氣相色譜分析法在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)中的具體應(yīng)用，以期為維護(hù)農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)的安全健康發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：氣相色譜分析法；農(nóng)產(chǎn)品；質(zhì)量安全檢測(cè)；應(yīng)用

Application of Gas Chromatography Analysis in the Detection of Agricultural Product Quality and Safety

XU Chu

（Binchuan Food and Drug Inspection and Testing Institute， Dali 671600， China）

Abstract： In the detection of quality and safety of agricultural products， gas chromatography is a common detection method. It relies on inert gases such as nitrogen and hydrogen to construct a mobile phase chromatography， thereby achieving the separation and determination of target compounds. This paper summarizes the key technologies of gas chromatography analysis， and discusses the specific application of gas chromatography analysis in the quality and safety detection of agricultural products， in order to provide a theoretical basis for maintaining the safe and healthy development of agricultural products market.

Keywords： gas chromatography analysis; agricultural products; quality and safety testing; application

長期以來，食品安全問題屢見不鮮，嚴(yán)重影響消費(fèi)者的生命健康安全，農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全是食品安全的重要組成部分。因此，加強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)刻不容緩，應(yīng)通過提高檢測(cè)技術(shù)解決潛在的食品安全漏洞，提高農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)銷售的門檻，確保優(yōu)質(zhì)安全農(nóng)產(chǎn)品順利進(jìn)入市場(chǎng)。氣相色譜分析法是一種常見的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)技術(shù)，其具有操作便捷、綜合性強(qiáng)、靈敏度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)實(shí)踐中獲得了廣泛的應(yīng)用。本文總結(jié)了氣相色譜分析法的關(guān)鍵技術(shù)，探討了氣相色譜分析法在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)中的具體，以充分發(fā)揮其在快速檢測(cè)方面的價(jià)值，幫助其更好地實(shí)現(xiàn)推廣及應(yīng)用。

1 氣相色譜分析法概述

從20世紀(jì)開始，氣相色譜分析法（Gas Chromatography，GC）便在技術(shù)層面逐步走向成熟，并伴隨著技術(shù)水平的持續(xù)升級(jí)，被廣泛應(yīng)用于日常檢測(cè)中。氣相色譜分析法是指利用物質(zhì)在兩相之間的分配差異，進(jìn)行混合物分離和定量分析的色譜技術(shù)[1-2]。

其主要依賴在流動(dòng)的氣體（流動(dòng)相）和固定的惰性介質(zhì)（固定相）之間的交互作用，通過色譜柱分離樣品中具有不同沸點(diǎn)、極性、吸附性能等性質(zhì)的組分，進(jìn)而進(jìn)行定量分析。氣相色譜分析法的具體原理如圖1所示。

目前，氣相色譜分析法已被應(yīng)用到諸多領(lǐng)域，尤其在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用較為普遍。氣相色譜分析法主要具有以下特點(diǎn)。①高選擇性。氣相色譜分析法可以在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)不同溫度或沸點(diǎn)的近似混合物進(jìn)行檢測(cè)，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)的準(zhǔn)確分辨。②強(qiáng)適應(yīng)性。氣相色譜分析中所應(yīng)用的氣體及化合物，可廣泛應(yīng)用于諸多物質(zhì)的檢測(cè)分析。③操作便捷。伴隨著現(xiàn)代技術(shù)的進(jìn)步，氣相色譜分析法的輔助檢測(cè)技術(shù)及設(shè)備日益豐富，可在實(shí)際應(yīng)用中通過簡單操作，快速獲得檢測(cè)結(jié)果。

2 氣相色譜分析法的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 固相萃取法

固相萃取法是一種較為成熟的方法，其在固體吸附過程中，可針對(duì)混合樣品中目標(biāo)物質(zhì)采用不同的后續(xù)處理策略，如加熱解吸附或選擇適宜的洗脫液進(jìn)行有效洗脫，從而完成樣品的有效釋放與回收[2]。同時(shí)，固相萃取法借鑒吸附色譜的分離純化原理，通過吸附劑對(duì)特定目標(biāo)化合物進(jìn)行選擇性吸附，可以實(shí)現(xiàn)樣品的高效分離與凈化。固相萃取法具有高回收率、節(jié)省時(shí)間、精準(zhǔn)高效等特征，并且因其物理性分離的環(huán)保性，不會(huì)帶來額外的環(huán)境污染問題，因此在眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

2.2 超臨界流體萃取法

在氣相色譜分析法中，超臨界流體萃取法具有其獨(dú)特性，即依托自身的超臨界流體，取代了傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑。其中，超臨界流體通常是指處于其臨界溫度和臨界壓力以上的物質(zhì)狀態(tài)，超臨界流體兼具氣體的良好擴(kuò)散性以及液體的高溶解性，能夠更有效地穿透和溶解目標(biāo)物質(zhì)。此外，在超臨界流體萃取過程中，通常使用二氧化碳（CO2）作為主流體，因?yàn)镃O2的臨界溫度和臨界壓力相對(duì)較低，并且無毒、不易燃、價(jià)廉且易于回收[3]。在檢測(cè)中通過調(diào)節(jié)壓力和溫度，改變超臨界流體的溶解能力，從而針對(duì)性地萃取不同性質(zhì)的目標(biāo)成分，以達(dá)到有效檢測(cè)的目的。

2.3 凝膠滲透色譜法

凝膠滲透色譜法巧妙地利用凝膠介質(zhì)對(duì)化學(xué)試劑的高度惰性特性，通過吸附、分離以及交換等多種機(jī)制，充分發(fā)揮凝膠介質(zhì)在樣品處理中的優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際操作中，將含有待檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品樣品的溶液通過具有均勻孔徑且不允許大分子通過的色譜柱，確保樣品中小分子的自由通行，有效排除高分子雜質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)樣品的高效凈化與分離。該技術(shù)憑借其簡潔易行、經(jīng)濟(jì)高效等優(yōu)點(diǎn)，適用于農(nóng)產(chǎn)品樣品中復(fù)雜成分的分析處理，可大幅提升樣品分析的準(zhǔn)確性和效率。

3 氣相色譜分析法在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)中的應(yīng)用

3.1 農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留的檢測(cè)

現(xiàn)代農(nóng)產(chǎn)品種植過程中，由于需要應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜的病蟲害，會(huì)在作物生長期間使用大量化學(xué)農(nóng)藥，造成農(nóng)產(chǎn)品中存在一定的農(nóng)藥殘留，這也是當(dāng)前引發(fā)食品安全問題的重要因素之一。因此，在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)中，農(nóng)藥殘留成為主要的檢測(cè)項(xiàng)目之一。其中，農(nóng)藥殘留通常為微量的農(nóng)藥成分、有毒元素降解產(chǎn)物等，雖然部分農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)過初步清洗或加工，去除了大量農(nóng)藥殘留、有害物質(zhì)，但依然會(huì)有一定程度的殘留，貿(mào)然食用會(huì)對(duì)人體造成嚴(yán)重傷害。

基于此，將氣相色譜分析法應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)，有助于快速發(fā)現(xiàn)各類蔬菜、水果等新鮮農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全問題，尤其是通過準(zhǔn)確的成分分析，可全面掌握農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留情況以及農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)的安全管理現(xiàn)狀。在具體的檢測(cè)操作過程中，通常將樣品中的農(nóng)藥殘留濃縮后送入色譜柱，以惰性氣體作為流動(dòng)相，利用不同農(nóng)藥的不同分配系數(shù)實(shí)現(xiàn)分離和測(cè)定[4]。在分離過程中，農(nóng)藥通過檢測(cè)器會(huì)產(chǎn)生電信號(hào)，據(jù)此可以檢測(cè)出農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥的殘留情況，并將檢測(cè)到的峰面積或峰高與標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行對(duì)比，準(zhǔn)確評(píng)估農(nóng)藥殘留的實(shí)際狀況。

3.2 農(nóng)產(chǎn)品添加劑的檢測(cè)

添加劑是一種具有獨(dú)特功效的制劑，在農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)加工中應(yīng)用較為普遍，可用于改善農(nóng)產(chǎn)品的色、香、味等，部分添加劑還可延長農(nóng)產(chǎn)品儲(chǔ)存時(shí)間。然而，隨著國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)的提高，各類添加劑的應(yīng)用要求越來越嚴(yán)格，尤其是在綠色農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展理念下，“零添加”已經(jīng)成為一種農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)潮流。長期使用添加劑含量超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品，使其在體內(nèi)蓄積，最終造成極大的食品安全隱患，威脅消費(fèi)者的身體健康。

出于對(duì)消費(fèi)者健康的考慮，必須加強(qiáng)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品添加劑的科學(xué)管理，嚴(yán)格執(zhí)行食品安全管理標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)踐中，需要充分應(yīng)用氣相色譜分析法，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品脂型防腐劑和酸型防腐劑等進(jìn)行高效分離和精確檢測(cè)。例如，由技術(shù)人員按照檢測(cè)要求精確采樣，通過硫酸或鹽酸等酸性溶液酸化解析，隨后利用特定有機(jī)溶劑對(duì)樣品添加劑進(jìn)行提取，使之由離子態(tài)轉(zhuǎn)化為分子態(tài)，從而使其能夠從農(nóng)產(chǎn)品中有效分離并進(jìn)行定量檢測(cè)，最終獲取相應(yīng)的添加劑種類及含量結(jié)果。

3.3 農(nóng)產(chǎn)品包裝的檢測(cè)

現(xiàn)代農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)已經(jīng)逐步走向精品化路線，即利用精美的包裝增加普通農(nóng)產(chǎn)品的吸引力，滿足消費(fèi)者對(duì)“精品”的追求。然而，農(nóng)產(chǎn)品的食品安全不僅包括農(nóng)產(chǎn)品本身，部分存在安全隱患的外包裝也可能成為誘發(fā)食品安全問題的重要因素。例如，部分商家為追求經(jīng)濟(jì)效益，會(huì)使用不合格的包裝袋、包裝盒、包裝箱等，雖然降低了包裝成本，但由此導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品被污染，使食品安全隱患急劇增加。

目前，由包裝不合格引發(fā)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題日益普遍，農(nóng)產(chǎn)品包裝中的有毒有害物質(zhì)成分也比較復(fù)雜，如熒光增白劑、增塑劑、有機(jī)揮發(fā)物質(zhì)及殺菌劑等，均會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生不利影響。可利用氣相色譜分析法對(duì)包裝材料進(jìn)行提取、濃縮、脫附等處理，將目標(biāo)化合物轉(zhuǎn)化為可揮發(fā)的形式，然后將提取物送入氣相色譜儀中，利用色譜柱對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行分離，通過合適的檢測(cè)器（如火焰離子化檢測(cè)器、質(zhì)譜檢測(cè)器等），對(duì)分離出的各組分進(jìn)行定量分析。

4 提高氣相色譜分析法準(zhǔn)確性的措施

4.1 落實(shí)檢測(cè)前準(zhǔn)備工作

在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)中，需要有效落實(shí)產(chǎn)品檢測(cè)前的準(zhǔn)備工作，如其主要依賴惰性氣體實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，即依托其在色譜系統(tǒng)中的傳輸作用，對(duì)樣品進(jìn)行有效分離與分析[5]。因此，為保證檢測(cè)的有效性和可靠性，在開展檢測(cè)工作之前，必須做好相關(guān)儀器的準(zhǔn)備、檢查、校準(zhǔn)、調(diào)試等工序，最大限度地發(fā)揮檢測(cè)精度，從而在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)中，能夠準(zhǔn)確測(cè)定農(nóng)藥殘留等數(shù)據(jù)，并確保整個(gè)檢測(cè)計(jì)劃得以高效、準(zhǔn)確地執(zhí)行。

4.2 選擇合適的檢測(cè)器

在氣相色譜分析法的應(yīng)用中，由于其獨(dú)特的檢測(cè)技術(shù)原理，需要依賴于諸多的檢測(cè)保障設(shè)備，如火焰光度檢測(cè)器、熱導(dǎo)檢測(cè)器、電子捕獲檢測(cè)器以及質(zhì)譜檢測(cè)器等，通過選擇適合樣品特性的檢測(cè)器，可以提高檢測(cè)靈敏度和選擇性。例如，在電子捕獲檢測(cè)器的使用中，需要依據(jù)其利用熱電子捕獲的原理，可針對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留進(jìn)行精確量化，由此產(chǎn)生的檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確且可靠，有力地提升了農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)的精確性和安全性。其次，在氮磷檢測(cè)器的應(yīng)用中，由于其具備高選擇性和高靈敏度，能夠?qū)r(nóng)產(chǎn)品中的氮磷類農(nóng)藥殘留進(jìn)行分析，并且能夠有效地將這些化學(xué)元素與其他物質(zhì)分離，顯著增強(qiáng)了農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可見度，從而保證氣相色譜分析的整體質(zhì)量。

4.3 健全檢測(cè)質(zhì)量管控機(jī)制

農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)工作復(fù)雜多元，如何守好農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)銷售關(guān)口已成為當(dāng)前必須高度重視的問題，同樣也對(duì)檢測(cè)技術(shù)的質(zhì)量提出更高要求。因此，要注重檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，健全檢測(cè)質(zhì)量管控機(jī)制，避免出現(xiàn)誤檢等問題。①加強(qiáng)精細(xì)化管理。在農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)中要加強(qiáng)細(xì)節(jié)化管理，關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品采樣、送檢、檢測(cè)、報(bào)告等流程規(guī)范性，保證可以及時(shí)有效地處理檢測(cè)問題。②增強(qiáng)專業(yè)技術(shù)能力。安排具備專業(yè)操作技術(shù)的人員，嚴(yán)格依據(jù)氣相色譜分析法要求，做好各個(gè)環(huán)節(jié)的檢測(cè)和處理工作，避免人為因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性產(chǎn)生的影響。③要強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，加大人才培養(yǎng)力度，與各專業(yè)機(jī)構(gòu)、高等院校等加強(qiáng)合作，吸納更多專業(yè)性人才，推動(dòng)氣相色譜技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)行業(yè)普及，共同構(gòu)筑農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的堅(jiān)實(shí)屏障。④擴(kuò)大技術(shù)應(yīng)用范圍。圍繞當(dāng)前農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量及規(guī)模特點(diǎn)，要持續(xù)深化技術(shù)應(yīng)用和檢測(cè)范圍，使其能夠應(yīng)對(duì)絕大部分的農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)，從而推動(dòng)農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)安全發(fā)展。

5 結(jié)語

綜上所述，氣相色譜分析法可有效檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中的有毒有害物質(zhì)，對(duì)于農(nóng)藥殘留、毒素、非法添加物等風(fēng)險(xiǎn)因子，提供了定性定量分析的技術(shù)手段。通過不斷的科研探索與實(shí)踐應(yīng)用，氣相色譜法已成為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量管控的重要工具，不僅保障了農(nóng)產(chǎn)品的安全性和品質(zhì)，還有效維護(hù)了消費(fèi)者權(quán)益和社會(huì)公共安全。

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