鄒禹
(大連恒安理化檢測技術服務有限公司,遼寧大連116600)
氣相色譜技術在食品安全檢測中的運用和推廣越來越廣泛,氣相色譜是一項較為成熟的檢測技術,具有多種優(yōu)勢。新型的氣相色譜檢測技術能夠克服傳統(tǒng)檢測中的問題,通過精簡化的操作、較高的靈敏度、較低的檢測成本以及更短的檢測時間,為食品安全檢測提供了更加安全、便捷的技術。
氣相色譜法是色譜法主要的構成部分之一,發(fā)揮著不可替代的作用。氣相色譜法需要選取不同的固體相,因此可以將其分為兩類。例如氣固色譜主要運用固體吸附體作為固定相,氣液色譜則運用涂有固定液的擔體作為固定相。依照不同的色譜操作形態(tài)劃分,氣相色譜類屬于柱色譜。多數(shù)情況下,有填充柱與毛細管柱兩種粗細不同的色譜柱。填充相是在館內(nèi)或壁內(nèi)安裝的固定相,2~6mm 之間是最佳的管內(nèi)徑長度。
毛細管柱有兩個較為重要的構成部分,分別為填充毛細管柱以及空心毛細管柱兩種。空心毛細管是直接在玻璃內(nèi)壁或金屬毛細管內(nèi)壁上涂抹固定液,進行毛細管柱填補的則是裝入多孔性粒在厚玻璃壁內(nèi),進行加熱處理所制成,一般情況下內(nèi)徑約為0.25~0.5mm 之間。在進行檢測食品安全過程中,需選取以氮氣為載氣的儀器,進行填補毛細管,其中主要填補材料為玻璃與不銹鋼[1]。
伴隨迅速發(fā)展的市場經(jīng)濟體制,我國經(jīng)濟快速發(fā)展的制約性因素主要為食品安全問題,食品安全問題與氣相色譜法技術檢測有著密不可分的關系,其技術關系著我國食品的質(zhì)量與安全。在檢測過程中,工作人員務必將氣相色譜法原理作為主要關注對象,保障我國食品安全。管內(nèi)的吸附劑和涂有液體的固定相以及管內(nèi)的氣體流通相,均是氣相色譜法的重要組成部分。在管內(nèi)填充需要分析或分離的試驗品,固定相能夠?qū)尤氲脑囼炂愤M行不同程度的吸附與溶解,在進行分組時具有一定差異性,因此,需要反復多次進行分組,并逐漸向前移動,各組分均以不同的速度在管內(nèi)運動,系數(shù)較小的組分通過固定相的作用下,停留時間較為短暫,流出的速度相對較快[2]。
氣相色譜(GC)分析技術源于20 世紀50 年代初,是運用物質(zhì)的沸點以及吸附性等差異進行組分分離或分析的技術,進而得到廣泛運用,迅速發(fā)展至今。色譜柱是氣相色譜儀中最為關鍵的構成,試驗品通過載氣的不斷作用途經(jīng)色譜柱,各組分與固定相在不斷作用力下產(chǎn)生了細小差異性,進而造成不同的流出時間,將組分與固定相分離進入不同檢測器,獲取特殊檢測信號,從而分析其定量與定性。氣相色譜柱、樣品前處理、檢測器技術的不斷發(fā)展在很大程度上推進了氣相色譜技術的廣泛運用[3]。
色譜柱是氣相色譜儀的核心構成部分,被譽為和心臟一樣重要的構成部分,發(fā)揮著最主要的作用。一般情況下,色譜柱主要分為兩類:首先是填充柱,通常是顆粒狀的固定相進行填充的形式。其次是毛細管柱,是通過固定相涂有液體進而附著在毛細管壁內(nèi)。兩者在外觀、性能、操作以及制備上都存在較大的差異性,但是在我國運用范圍都極其廣泛。毛細管色柱在熱穩(wěn)定性、惰性以及柱效方面都更具有優(yōu)勢,伴隨工藝制造標準不斷提升,固定相流失以及使用壽命等方面都得到了較大的改善,能夠更好的包容質(zhì)譜,被認為是技術的必然發(fā)展路徑。伴隨科學技術不斷進步,氣相色譜技術無論在穩(wěn)定性以及選擇性方面,都得到了更好的改進,許多新型色譜柱產(chǎn)品不斷出現(xiàn)在人們的視野中。
樣品前處理技術發(fā)展的最終目標,是利用多種輔助方式進行物質(zhì)提取,或者在最大程度上去除干擾物質(zhì)。普通的處理技術包括溶劑提取法、索氏提取法以及超聲提取法等三種。在進行粉粹性樣品以及液體樣品中,添加特定的提取溶劑,通過浸泡、震蕩、超聲等多種方式,進行樣品目標物提取。索氏提取法在提取的過程中,根據(jù)不同樣品的本質(zhì)特征,適用于長時間的溶劑提取,并且隨著樣品前處理技術的不斷發(fā)展,該法在一定程度上縮短了提取時間以及樣品處理時間。
檢測器在氣相色譜儀中,起著眼睛一樣重要的作用。伴隨檢測器技術不斷發(fā)展,為檢測提供了更多的選擇,并在一定程度上提高了其靈敏性。氣相色譜儀在檢測器種類方面具有較多的選擇性,通常較為普遍的是火焰離子化檢測器(FID),以及熱導檢測器(TCD),這兩類檢測器響應濃度范圍較為廣闊。理論觀念認為:TCD 能夠檢測大部分物質(zhì)除去載氣,F(xiàn)ID 則對于有機物的響應較為敏捷。而在食品安全檢測過程中,因為大多數(shù)為有機物,所以FID 更適用于食品安全檢測。
果蔬是人類生活中必需品,在果蔬種植過程中,為預防、治療和減少病蟲災害,會進行噴灑農(nóng)藥等手段。例如:治療番茄葉霉病的氟硅唑、抑霉唑等,治療白菜軟腐病的噻森銅、葉枯唑以及農(nóng)用鏈霉素等,也因此造成許多農(nóng)藥殘留于果蔬上。在食用過這些帶有農(nóng)藥殘留的果蔬后,便會有害身體健康。因此,在果蔬等進入市場售賣前,必須進行殘留物含量檢測。利用氣相色譜技術進行檢測過程中,能夠有效發(fā)現(xiàn)果蔬中的樂果、硫磷等農(nóng)藥殘留。雖然許多果蔬上的農(nóng)藥殘留成分,并不危害生命,但在食用量過大的情況下,便會出現(xiàn)嘔吐、昏迷等癥狀,嚴重會影響身體正常代謝。運用氣相色譜檢測技術,能夠檢測出農(nóng)藥以及農(nóng)藥殘留中的有機氯、有機磷、有機氮等成分[4]。
在多數(shù)的食品加工過程中,為了使食品外形更好、食用口味更佳以及為保質(zhì)期更長久,大部分工廠或商家等均會在食品中加入添加劑。雖然大部分添加劑不會對人類身體產(chǎn)生影響,但部分無良商家或工廠非法添加過量的食品添加劑。如:塑化劑,塑化劑具有較大的危害性,能夠損害人類基因,使之出現(xiàn)毒性,若長時間服用蘊含塑化劑的食品,將會造成心血管病等嚴重疾病,也會在很大程度上破壞人體正常的新陳代謝。運用氣相色譜檢測技術,對食物中添加劑成分進行檢測分類,并能對其進行分離,進而明確食品中的具體添加劑成分及含量。
肉制品中含有大量的氨基酸、蛋白質(zhì)等人體必需的營養(yǎng)成分,是人體獲取所需成分的必備途徑。其中的營養(yǎng)來源之一氨基酸,其主要在肉制品口味兒上發(fā)揮作用,甘氨酸、絲氨酸以及谷氨酸等成分,是肉制品控制色香味的主要成分。肉或肉制品中的肌肉組織則是風味、新鮮度的主要控制因素,也影響著口感和汁感。例如:化學中的磷脂,能夠通過化學作用改變?nèi)忸愶L味,提升肉類口感。氣相色譜法是分析脂肪酸的最普遍的技術手段,與液相色譜法對比可知,樣品前處理技術縮短了實踐和繁瑣的操作步驟。基于微生物酶相互作用的情況下,能夠?qū)⑷忸惤M分進行分解,改變脂肪及蛋白質(zhì),造成肉類變質(zhì)或腐敗。通過此技術進行檢測,還能夠?qū)悠烦尸F(xiàn)出良好的重現(xiàn)性。
運用氣相色譜檢測技術能夠?qū)⒕祁惣帮嬃现械幕衔镞M行分析檢測,將其質(zhì)量情況呈現(xiàn)出來。如:在檢測白酒中的甲醇等有害物質(zhì)時,運用FID檢測技術進行分析,嚴格控制產(chǎn)品中化合物的合理性及產(chǎn)品質(zhì)量。在進行葡萄酒等發(fā)酵類酒品檢測時,可運用靜態(tài)頂空-氣相色譜(HS-GC)技術對產(chǎn)品中的糖分、二氧化碳、脂肪等多種混合物進行質(zhì)量檢測,檢測結(jié)果中若含有有害物質(zhì),可以將其中的揮發(fā)氣體與有害氣體進行分別。
食品包裝塑料袋在加工過程中,通常會加入增塑劑,以此提高塑料的高度透明以及可塑性。當前,我國塑料袋加工中使用較為廣泛的增塑劑為酞酸酯,在加工過程中的用量通常在50%以上。然而,酞酸酯無法在化學作用下形成共價鍵,但在包裝過程中,接觸到食物的水或油脂時,便會在其中溶解,其溶解程度與酞酸酯含量有密不可分的關系,會隨著酞酸酯含量增加而溶解度加快。酞酸酯對人類身體健康極為不利,會導致人體慢性中毒或引發(fā)癌癥等病變。且其毒性能夠不斷地生殖發(fā)育,是一種污染力極強的化學物品。通過運用FID 檢測技術,可將有害物質(zhì)進行檢測分離,給食品安全以充分保證。
綜上所述,在食品檢測中合理的運用氣相色譜檢測技術,不僅能夠縮短檢測時間,還能從很大程度上提升食品安全質(zhì)量,并且能夠為我國安全檢測事業(yè)長遠發(fā)展提供有力支撐。