氣質聯用技術在食品添加劑檢測中的研究

摘 要：本文分析了氣質聯用技術在食品添加劑檢測中的應用，詳細探討了其在各類食品添加劑檢測中的作用，分析認為該技術雖有優勢，但仍受樣品前處理、設備、人員及環境等因素影響。鑒于此，應依據添加劑特性優化前處理流程，加大設備資金投入，強化人員培訓，嚴格把控環境條件，從而提高檢測準確性。

關鍵詞：氣質聯用技術；食品添加劑；食品安全

Research on the Application of Gas Chromatography-Mass Spectrometry in Food Additive Detection

WANG Peipei1， JI Xiaofei1， WANG Zonghua2

（1.Standard Sci-tech Innovation （Qingdao） Pharmaceutical Technology Co.， Ltd.， Qingdao 266000， China;

2.Standard Testing Group Co.， Ltd.， Qingdao 266000， China）

Abstract： This paper analyzes the application of gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS） in the detection of food additives， and discusses its role in the detection of various food additives in detail. The analysis shows that although this technology has advantages， it is still affected by sample pretreatment， equipment， personnel and environment. In view of this， the pre-treatment process should be optimized based on the characteristics of additives， equipment funding should be increased， personnel training should be strengthened， and environmental conditions should be strictly controlled to improve detection accuracy.

Keywords： gas chromatography-mass spectrometry; food additives; food safety

近年來，食品添加劑在食品生產加工過程中的應用日益普遍，在改善食品品質、延長食品保質期、增強食品色香味等方面發揮著重要作用。然而，部分食品添加劑的不合理使用甚至濫用現象時有發生，給消費者的身體健康帶來潛在威脅。因此，準確、高效地檢測食品添加劑的種類和含量成為保障食品安全的關鍵環節。氣質聯用技術作為一種常用的分析檢測手段，以其高靈敏度、高分辨率和定性定量準確等優勢，在食品添加劑檢測領域展現出廣闊的應用前景，對其深入研究具有重要的現實意義。

1 檢測食品添加劑的意義

1.1 保障食品安全

食品添加劑過量使用或使用不規范的添加劑可能導致食品中有害物質殘留，長期攝入會對人體的各個器官和系統造成損害，如肝臟、腎臟功能異常，神經系統病變等。嚴格檢測食品添加劑，能夠及時發現超量或違規使用的添加劑，從而有效預防食品安全事故的發生，保障消費者的身體健康。

1.2 規范食品生產

明確食品添加劑的使用范圍和限量標準，并對其進行嚴格檢測，能夠促使食品生產企業自覺遵守相關法律法規，按照標準規范使用添加劑，避免為追求經濟效益而盲目添加或違規使用添加劑的行為，從而保證食品生產行業的健康有序發展，提升整個行業的生產水平和產品質量。

1.3 維護消費者權益

消費者有權知曉所購買食品的真實成分和質量狀況。準確的食品添加劑檢測結果能夠為消費者提供可靠的產品信息，使其在選擇食品時做出明智的決策，避免因食用含有不安全添加劑的食品而遭受健康損害，切實維護消費者的知情權和選擇權，保障消費者的合法權益。

2 氣質聯用技術在不同食品添加劑檢測中的應用

2.1 在防腐劑檢測中的應用

氣質聯用技術（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）為防腐劑檢測提供了高靈敏度和高準確性的分析手段。在食品生產中，常見的防腐劑如對羥基苯甲酸酯類、苯甲酸及其鈉鹽等過量攝入會損害人體身心健康，因此，準確測定其含量至關重要。利用氣相色譜的分離效能，依據不同防腐劑在固定相和流動相間的分配系數差異，能夠將其從復雜的食品提取物中分離成單個組分[1]。隨后，質譜儀能對這些分離后的組分進行離子化，并通過檢測離子的質荷比（m/z）及豐度信息，對防腐劑進行定性與定量分析[2]。在檢測飲料中的防腐劑時，該技術能夠有效去除飲料中糖分、香料等復雜基質的干擾，精確測定出防腐劑的種類與含量，檢測限可低至微克甚至納克級別。

2.2 在著色劑檢測中的應用

食品著色劑的種類繁多，包括人工合成著色劑如誘惑紅、日落黃，以及天然著色劑如葉綠素、花青素等，其檢測難度較大。氣質聯用技術在這一領域展現出獨特優勢。在樣品前處理階段，通過液液萃取、固相萃取等方法，將食品中的著色劑提取并凈化，去除雜質干擾。進入氣相色譜后，根據著色劑的揮發性和極性差異，在色譜柱中實現分離。隨后，質譜部分通過電子轟擊離子源或化學離子源將分離后的著色劑離子化，根據其產生的特征離子碎片的質荷比和相對豐度，進行精準的定性分析[3]。同時，利用選擇離子監測（Secondary Ion Mass，SIM）模式，可實現對特定著色劑的高靈敏度定量檢測。例如，在檢測糖果中的人工合成著色劑時，該技術能夠清晰區分結構相似的不同著色劑，有效避免誤判和漏檢，確保糖果產品的色澤符合質量標準，同時保障消費者的健康權益，防止因攝入過量不合格著色劑而引發的過敏、致癌等潛在風險，為食品著色劑的規范使用提供可靠檢測保障。

2.3 在甜味劑檢測中的應用

現代食品中廣泛使用的甜味劑，如阿斯巴甜、三氯蔗糖、紐甜等，由于其用量相對較少且食品基質復雜，傳統檢測方法難以準確定量分析。而氣質聯用技術在此類添加劑檢測中發揮了重要作用。采用固相微萃取（Solid-Phase Microextraction，SPME）或分散液液微萃取（Dispersive Liquid-Liquid Microextraction，DLLME）等先進的樣品前處理技術，對甜味劑進行高效富集和凈化，能夠提高其在樣品中的濃度并減少基質干擾[4-5]。氣相色譜能夠依據甜味劑的沸點和不同極性，在毛細管色譜柱上實現分離。質譜分析階段，通過分析離子化過程產生的特征離子峰，能夠準確識別并定量測定甜味劑。因此，氣質聯用技術可以精準檢測出復雜基質中微量甜味劑的含量，為食品生產企業合理控制甜味劑的添加量提供科學依據，防止因過量攝入甜味劑導致健康問題。

2.4 在抗氧化劑檢測中的應用

食品抗氧化劑，如丁基羥基茴香醚（Butylated Hydroxyanisole，BHA）、二丁基羥基甲苯（Butylated Hydroxytoluene，BHT）、沒食子酸丙酯（Propyl Gallate，PG）等，對于防止食品氧化變質、延長保質期具有重要作用，但過量使用可能對人體健康產生不良影響。氣質聯用技術在抗氧化劑檢測中具有較高的可靠性和準確性。樣品前處理過程中，通過合適的提取溶劑和凈化方法，將抗氧化劑從食品油脂、烘焙食品等樣品中分離出來[6]。氣相色譜依據抗氧化劑在色譜柱中的分配系數不同實現分離，然后質譜儀通過對分離后的抗氧化劑進行離子化和質量分析，根據其特征離子峰的質荷比和相對強度，精確測定抗氧化劑的種類和含量。在檢測油脂類食品中的抗氧化劑時，GC-MS能夠有效去除油脂中脂肪酸、甘油酯等成分的干擾，準確測定抗氧化劑的含量，確保其使用量符合食品安全標準[7]。

3 提高氣質聯用技術檢測食品添加劑效果的建議

3.1 依據添加劑性質，合理優化樣品前處理工作

食品檢測部門在運用氣質聯用技術檢測食品添加劑時，應深入了解各類食品添加劑的化學性質、物理特性以及在不同食品基質中的存在形式。①對于揮發性較強的添加劑，可優先考慮采用頂空進樣結合固相微萃取的方法，以減少樣品處理過程中的損失和污染，同時提高富集效率[8]。②針對不同的食品類型，如油脂類、乳制品類、果蔬類等，需根據其基質復雜程度，選擇合適的提取溶劑和凈化手段。③不斷探索和優化新的樣品前處理技術，結合實際檢測需求，建立標準化的操作流程，為后續的儀器分析提供優質的樣品基礎。

3.2 加大資金投入，定期維護更替老舊設備儀器

食品檢測部門要高度重視氣質聯用儀等關鍵檢測設備的情況。①設立專項設備資金，積極拓展資金籌集渠道，如申請科研項目資助、與企業合作共建實驗室等，用于購置先進的氣質聯用設備及配套設施，如高分辨飛行時間質譜儀、快速氣相色譜儀等，以提升檢測的靈敏度與分辨率。②建立完善的設備維護制度，安排專業的技術人員定期對儀器進行保養和調試，包括檢查離子源的清潔度、更換老化的色譜柱、校準質譜檢測器等，確保儀器始終處于最佳運行狀態。③與儀器設備供應商保持密切合作，及時獲取設備的技術支持和維修服務，確保在設備出現故障時能夠迅速解決，減少因設備停機對檢測工作的影響，保證檢測數據的連續性和穩定性，從而為食品添加劑檢測工作提供堅實的硬件保障。

3.3 加強人員培訓，提高檢測人員操作分析能力

食品檢測部門要意識到檢測人員的專業素養直接關系到氣質聯用技術的檢測成效。①搭建多層次的培訓體系，針對新入職人員開展基礎理論與操作規范培訓，使其快速熟悉氣質聯用技術的原理、儀器構造和基本操作流程；對于有經驗的人員，組織參加高級技術培訓，如復雜樣品的多維色譜質譜聯用分析技術、痕量分析中的質量控制方法等，提升其技術深度。②鼓勵檢測人員參與實際檢測項目的方法開發與優化工作，通過實踐鍛煉解決問題的能力，積累應對不同檢測難題的經驗。③設立內部技術交流平臺，定期組織檢測人員分享工作中的心得與技巧，促進團隊整體水平的提升。④與高校、科研機構合作，開展聯合培訓項目和學術交流活動，拓寬檢測人員的學術視野，確保他們能夠熟練運用氣質聯用技術準確檢測食品添加劑，推動檢測工作的高質量開展。

3.4 嚴格控制環境，避免環境因素干擾檢測結果

氣質聯用技術在檢測食品添加劑時，對環境條件的要求極為嚴格，環境因素的微小變化可能對檢測結果產生顯著影響。因此，食品檢測部門應嚴格控制實驗環境，以確保檢測的準確性和可靠性。①打造高標準的實驗室環境，采用無塵、無菌的裝修材料，安裝高效空氣過濾器與除濕設備，確保實驗室的溫濕度、潔凈度等環境參數穩定在適宜的范圍內，防止環境因素導致儀器部件受潮、腐蝕或污染，從而影響檢測精度。②完善實驗室的環境管理規范，對人員的進出、儀器的擺放以及樣品的存儲進行合理規劃，避免交叉污染與環境干擾；同時，加強對實驗室周邊環境的監測，如電磁輻射、震動等，采取有效的屏蔽與減震措施，確保檢測環境的穩定性。

4 結語

氣質聯用技術在食品添加劑檢測中具有重要的應用價值，其高靈敏度和高準確性使其成為保障食品安全的重要工具。未來，隨著技術的不斷進步和創新，氣質聯用技術有望在食品添加劑檢測中發揮更加重要的作用，進一步提升檢測的精度和效率。食品檢測領域應持續關注這一技術的最新發展，推動其在食品安全監管中的廣泛應用，為保障消費者的健康和安全貢獻更大的力量。

參考文獻

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作者簡介：王佩佩（1990—），女，山東聊城人，碩士，工程師。研究方向：食品藥品檢測。