气相色谱技术进行食品检测

导读：随着人们生活水平的提高，对食品品质、食品安全的要求与日俱增。气相色谱是二十世纪五十年代出现的一项重大科学技术，在工业、农业、国防、建设、科学研究中都得到了广泛应用。其中，在食品检测和研究中有着不可或缺的作用。 气相色谱出现于二十世纪五十年代，虽然它的出现较液相色谱晚了50年，但其在此后20多年的发展却是液相色谱所望尘莫及的。从1955年第一台商品气相色谱仪器的推出，到1958年毛细管气相色谱柱的问世；从毛细管气相色谱理论的研究，到各种检测技术的应用，气相色谱很快从实验室的研究技术变成了常规分析手段，几乎形成了色谱领域气相色谱独领风骚的局面。1970年以来，电子技术，特别是计算机技术的发展，使得气相色谱技术如虎添翼，1979年弹性石英毛细管柱的出现更使气相色谱上了一个新台阶。这些既是高科技发展的结果，又是现代工农业生产的要求使然。反过来，色谱技术又大大促进了现代物质文明的发展。　　　　在现代社会的方方面面，色谱技术均发挥着重要作用。从天上的航天飞机，到水里游的航空母舰，都用气相色谱来监测船舱中的气体质量；从日常生活中的食品和化妆品，到各种化工生产的工艺控制和产品质量检验，从司法检验中的物质鉴定，到地质勘探中的油气田寻找，从疾病诊断、医药分析、到考古发掘、环境保护，气相色谱技术的应用极为广泛。　　　　近年来，农药残留、食品添加剂超标、抗生素滥用等食品安全问题引起社会的广泛关注。而气相色谱技术作为食品检测和研究中强有力的工具，被广泛应用。以下，中国仪器网小编对近年来气相色谱在食品中对农药残留、食品添加剂检测及兽药残留方面的应用做浅度解析。　　　　1、在农药残留检测方面的应用　　　　农药的使用在大大提高农作物产量的同时，对人类的健康也带来了很大的负面影响，研究开发快速、可靠、灵敏和实用的农药残留分析技术是控制农药残留、保证食品安全、避免国际间贸易争端的当务之急。农药残留分析是复杂混合物中痕量组分分析技术，农残分析既需要精细的微量操作手段，又需要高灵敏度的痕量检测技术，自20世纪6O年代以来，气相色谱技术得到飞速的发展，许多灵敏的检测器开始应用，解决了过去许多难以检测的农药残留问题。用气相色谱可以检测蔬菜中的有机磷农药、除草剂、乙草胺等多种农药残留，水产品中的多氯联苯有机氯农药及茶叶中的有机磷农药等。它具有灵敏、准确、快速、简便的特点。　　　　2、在食品添加剂检测方面的应用　　　　食品添加剂是指“为改善食品品质和色、香、味以及防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质”。食品添加剂按用途分为增强食品营养价值的营养强化剂，如氨基酸、维生素、矿物质及微量元素等；保持食品新鲜的添加剂，如防腐剂、抗氧化剂等；改善食品品质的添加剂，如着色剂、酸味剂、增味剂等；利于加工的添加剂，如消泡剂、凝固剂等。气相色谱法主要用于酸型防腐剂、酯型防腐剂。这些添加剂的萃取一般要求将样品用盐酸或硫酸等试剂酸化，使添加剂的由离子形式转化为有机分子，再用极性低的溶剂如石油醚、乙醚等萃取。采用气相色谱法可测定食用油中的酚类抗氧化剂，面包、糕点、酱等中的复合防腐剂及甜蜜素，以及调味品中的山梨酸、苯甲酸、脱氢乙酸等。　　　　3、在兽药残留检测方面的应用　　　　兽药残留是指给动物使用药物后蓄积或储存在细胞、组织或器官内的药物原形、代谢物和药物杂质。近年来，由于在畜牧生产中抗生素、生长促进剂等的应用增加，导致了动物性食品中兽药残留问题日益突出，严重地影响了人们的身体健康。可靠、灵敏的气相色谱检测技术是检测和控制兽药残留、保证食品安全的重要前提。近年来气相色谱、气相色谱一质谱联用等技术解决了许多兽药残留分析中存在的问题。　　　　除此之外，气相色谱还可用于食品包装材料中挥发性物质的检测，如荧光增白剂、增塑剂有机挥发性物质等的检测。由于食品包装中有害物质残留过高，食品因此被污染而引起的食物中毒事件也时常发生，对其的检测也是相当重要。　　　　随着食品问题层出不穷，国内越来越重视食品安全问题，气相色谱因其分析速度快和分离效率高等特点，得到广泛应用。气相色谱经过这些年的发展，应用领域不断扩大，尤其在食品检测方面发展很快。食品分析的对象和样品机质复杂，这就需要气相色谱仪器向高灵敏度、低检出限、高选择性、智能化、微型化和便携化的方向发展。随着新材料、新技术的出现，气相色谱在食品检测方面仍会有很大的发展空间。

[font=微软雅黑][font=微软雅黑]食品安全与人民群众的生命健康有着较为密切的联系。根据我国食品工业的发展现状，不同种类的食品所表现出来的基质复杂性和一些痕量水平的违禁物质的存在，已经让食品的检测难度有所增加。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]色谱技术是应用于食品检验的一种重要技术。食品检验工作中所应用的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]联用仪和[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url][/font]-串联色谱仪就是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]色谱技术的产物。 [/font][font=宋体][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]　　一、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]色谱技术在食品检验中的作用[/font][font=微软雅黑] [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]　　（一）对检测物质进行有效分类[/font][font=微软雅黑] [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]　　在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]色谱技术应用于食品检验以后，人们可以借助这一技术对食品中可能含有的有害物质进行分类。一般而言，食品中所含有的有毒有害物质主要分为以下内容：一是外来有机污染物；二是内源有机污染物；三是食品添加剂和食品包装迁移污染物[/font][font=微软雅黑][1]。氯联苯类物质、二英物质是食品外来有机物的主要组成部分；内源有机污染物主要指的是肉制品中的N-二甲基亚硝胺和面包、酱油中所含有的丙烯酰胺和氨基甲酸乙酯等物质。食品添加剂主要指的是食品中的防腐剂和抗氧化剂等物质。 [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]　　（二）对食品检验技术进行优化[/font][font=微软雅黑] [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]　　[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]色谱技术在食品检验中的应用，可以在减少复杂样品的基质干扰的情况下提升食品的色谱分离度[/font][font=微软雅黑][2]。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]联用仪可以借助电场和磁场之间所产生的相反的速度色散对食品进行检验。色谱-串联质谱仪可以将分子量和化学结构较为相似的物质进行有效鉴定。 [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]　　二、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]色谱技术在食品检验中的应用分析[/font][font=微软雅黑] [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]　　（一）[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]联用仪在食品检验中的应用分析[/font][font=微软雅黑] [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]　　[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]联用仪是食品检验中的一种常用设备。它可以在以下领域得到应用：一是蔬菜水果、粮食作物和茶叶作物的农药残留量检测工作；二是奶制品中的三聚氰胺的检测工作；三是白酒和油脂中的塑化剂的检测工作。一些学者根据[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]色谱技术所构建的果蔬农药多残留检测方法已经成为了食品检测机构所常用的一种检测方法。乙腈匀浆提取技术和盐析离心技术是这一检测方法所应用的主要技术。在经过[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用仪[/color][/url]检测以后，该方法对高低浓度的农药残留量的回收率已经达到了[/font][font=微软雅黑]80%至99%。一部分学者所采用的基于内标定量的粮食谷类视频农药残留检测方法可以让检测人员通过提高温度和压力的方式降低萃取溶剂的使用量，进而在提升分析速率的基础上，降低样品的前处理时间。 [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]　　在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]联用仪应用于食品检测工作以后，一些学者也以这一设备为依托，研制出了对食品中可能含有的氯丙醇物质进行检测的检测方法。这种检测方法对同位素稀释技术进行了应用。在将同位素内标加入到食品试样以后，这一检测方法可以对样品前处理过程中出现的样品损失问题进行控制。这一检测技术的回收率可以达到[/font][font=微软雅黑]80%。最低检出限达到了5μg/kg。 [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]　　（二）[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url][/font][font=微软雅黑]-串联质谱仪在食品检验中的应用分析 [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]　　从我国食品检验工艺的发展现状来看，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url][/font][font=微软雅黑]-串联质谱仪并没有在这一领域得到推广。通过对这一现象的产生原因进行分析，我们可以发现，这一设备在实际应用过程中出现的价格昂贵、维护成本高的问题是引发这一现象的主要原因。可以说，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]联用仪已经可以对食品检验领域的检验需求进行充分满足。 [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]　　在对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url][/font][font=微软雅黑]-串联质谱仪在食品检验中的应用情况进行分析以后，我们可以发现，其在科研分析领域具有着较为广阔的应用前景。国内一些学者已经开始对这一技术在液体食品检测中的作用进行了分析。 [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]　　以这一技术在白酒检测中的应用为例，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url][/font][font=微软雅黑]-串联质谱设备可以通过对食品目标物进行二次裂解的方式，对基质给食品检验工作带来的不利影响进行控制。为了让检验分析的灵敏度和准确度得到提升，检测人员也可以借助更为丰富的信息对目标物进行区分。氨基甲酸乙酯是发酵食品和酒精饮料中常见的副产物。从食品检测技术的现状来看，酒精饮料中的氨基甲酸检测方法已经开始得到了学者的关注。随着串联质谱技术的不断发展，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]色谱技术也可以在酒类汇丰行风味组分和功能活性成分的鉴别过程中挥自身的作用[3]。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]-串联质谱设备与其他分析手段之间的共同作用，可以在提高酒类食品的产品质量的基础上，为酒精饮料的饮用安全提供保障。在对茶饮料中的利尿剂进行检测的过程中，检验人员也可以通过溶剂提取和固相萃取柱净化等方式，借助[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]-串联质谱仪分析法进行检测。这一检测技术的回收率可以达到65.1%至108.5%。 [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]　　三、结论[/font][font=微软雅黑] [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑]　　食品检验技术是食品安全的保障因素。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]色谱技术的应用，是食品检验领域顺应时代发展需求的表现。这一技术的应用，可以在食品行业的科技进步过程中发挥重要的作用。[/font][font=微软雅黑] [/font]

[size=4]现在绝大多数食品检测实验室均是配置色-质联用仪，单独使用质谱仪检测的已经非常少了。唯一单独使用的是应用同位素质谱仪检测蜂蜜等食品中的同位素比，以确定产品是否掺伪。本文主要介绍一下GC-MS购置时需要考虑的主要性能及功能。 [/size][size=4][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]-质谱是高分离功能的GC与能提供被测物质分子信息的MS联用分析仪器。两种仪器功能互补，使仪器的分析功能更强大。例如：质谱能提供被测物的特定分子信息，对化合物的定性更加准确。但是，质谱无法区分同分异构体，而色谱分离同分异构体很容易。所以，色-质联用仪的功能是1+12。 [/size][size=4]现在[/size][size=4][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url][/size][size=4]-质谱的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]部分均采用高分离性能的毛细管色谱，可以选配不同类型的进样口，如：最常用的分流/不分流进样口和（温度/压力）可编程控制进样口。柱箱多级程序升温控制。在谈到[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]性能时，现在国内市场上比较常见品牌的主流型号GC的性能、功能并无多大差异。故在GC方面不再做比较。 [/size][size=4]MS的类型有多种，通常是按照分析器的类型来分，有四极杆质谱、离子阱质谱、飞行时间质谱、四极杆串联质谱、高分辨磁质谱等。不同厂家的不同型号的MS性能、功能、价格或者说性价比都存在较大差异。所以，本文将主要围绕MS进行论述。目前食品检测实验室配置使用的GC-MS联用仪多配置低分辨MS，这类仪器以目标化合物的定性、定量为主，兼有一定的未知物定性功能。选用这类仪器有两个目的： [/size]