質(zhì)譜分析法在現(xiàn)代食品儀器檢測中的運用分析

張金鵬 李蕊

與傳統(tǒng)的檢測技術(shù)相比，現(xiàn)代食品儀器檢測具有精密化、專業(yè)化的特點，能夠快速高效地反饋食品檢測結(jié)果，并且操作難度相對較低，控制相對方便，能夠通過一體化檢測降低人為因素的誤差。作為一種最常用的食品儀器檢測分析方法，質(zhì)譜分析法的檢測結(jié)果準確性較高，本文從三聚氰胺檢測、蘇丹紅檢測、添加劑檢測、農(nóng)藥殘留檢測、藥物檢測、毒素檢測、污染物檢測以及重金屬檢測七方面分析了質(zhì)譜分析法在現(xiàn)代食品儀器檢測中的運用情況，并從正確處理檢測樣品、嚴格遵守檢測流程、提高人員專業(yè)水平等三方面探究了質(zhì)譜分析法檢測的質(zhì)量控制措施。

一、質(zhì)譜分析法在食品安全檢測中的優(yōu)勢

質(zhì)譜分析法主要是利用質(zhì)譜儀對檢測樣本進行質(zhì)荷分離，獲得目標化合物的分子量和化學結(jié)構(gòu)，從而獲取檢測樣本組分。質(zhì)譜分析法的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下三個方面：

1.操作簡單，檢測時間相對較短。相對于傳統(tǒng)質(zhì)譜儀器設(shè)備，飛行時間質(zhì)譜儀等高分辨質(zhì)譜儀強化了快捷性和靈敏性，提高了獸藥殘留檢測效率和分析能力，能夠充分利用高通量篩查、高分辨率優(yōu)勢快速完成樣本檢測工作。為了保證檢測效果，高分辨質(zhì)譜儀還會對應建立質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫，將檢測結(jié)果與安全數(shù)據(jù)進行對比，及時檢測出樣本中其他獸藥的殘留量和種類。

2.檢測效果好。質(zhì)譜分析法的靈敏度較高，通常可以實現(xiàn)100pg數(shù)量級的靈敏度，檢測回收率通常為80%-85%，相對偏差為15%-25%，能夠滿足大部分食品安全檢測的要求。以Sector-MS高分辨質(zhì)譜儀為例，該設(shè)備分辨率在10000FWHM以上，具有較強的定量能力，檢測結(jié)果分析的準確度較高，能夠通過調(diào)節(jié)分辨率數(shù)值更好地實現(xiàn)對檢測樣本的分離測試，尤其是對動物源性食品中獸藥殘留量進行檢測時，能夠利用儀器設(shè)備對樣本中同位素分布情況和數(shù)量進行測量，不受其他同質(zhì)化合物干擾，保證檢測工作的準確性。

3.能與其他檢測技術(shù)聯(lián)合應用。比如，質(zhì)譜分析法可以與色譜分析法聯(lián)合使用，高效液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)能夠充分發(fā)揮色譜分析技術(shù)和質(zhì)譜分析技術(shù)的優(yōu)勢，對食品中的添加劑、污染物、重金屬等多種組分進行快速精準的檢測。

二、質(zhì)譜分析法在食品檢測中的應用分析

1.三聚氰胺檢測。由于三聚氰胺含氮量超過60%，一些不法分子為牟取私利而將三聚氰胺添加到食品中，虛假增高蛋白質(zhì)含量欺騙消費者，危害消費者的人身和財產(chǎn)安全。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，三聚氰胺作為化工原料不允許被添加進食品中，以嬰幼兒配方奶粉為例，其中三聚氰胺含量不允許超過1mg/kg，在含乳15%以上的食品中三聚氰胺含量不得超過2.5mg/kg。檢測人員可以利用質(zhì)譜分析法對食品中三聚氰胺的含量進行檢測，例如，杭州某公司利用島津LC-10AHPLC儀器設(shè)備對食品進行三聚氰胺殘留量檢測，先利用三氯乙酸、乙酸鉛溶液對食品樣本進行提取操作，再對樣本進行萃取吹干，然后將檢測樣本溶于甲醇溶液并過濾，最后利用儀器對獲取物進行三聚氰胺含量測定。在該方法檢測結(jié)果中三聚氰胺的保留時間能夠達到6.9min，檢出限為1.0μg/kg，低于行業(yè)標準。

2.蘇丹紅檢測。蘇丹紅染色鮮艷，常作為工業(yè)染料應用于油、蠟的增色以及地板增光。國際癌癥研究機構(gòu)將蘇丹紅歸為三類致癌物，根據(jù)相關(guān)資料顯示，蘇丹紅具有致癌性和致敏性，進入人體后會分解產(chǎn)生致癌物質(zhì)，能夠引起人體皮炎和沙門氏傷寒桿菌突變。一些不法商販利用蘇丹紅染色后不易褪色的特點而將其應用于辣椒產(chǎn)品的加工和銷售之中，嚴重影響消費者的身體健康。檢測人員可以利用高效液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)或質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對食品中蘇丹紅的含量進行檢測。比如，采用超高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法，利用超高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用串聯(lián)四級桿質(zhì)譜儀和MRM定量法，先對食品樣品進行預處理，根據(jù)儀器設(shè)備操作規(guī)范選擇恰當?shù)纳V條件和質(zhì)譜參數(shù)，對蘇丹紅I-IV號進行同步測定。這種儀器檢測方法靈敏度高，檢測數(shù)據(jù)的準確度和可靠性高，蘇丹紅I-IV號最低檢出限依次為0.1μg/kg、0.1μg/kg、0.2μg/kg、1.0μg/kg。

3.添加劑檢測。食品中添加劑的含量超出國家標準會對人體造成危害，檢測人員可以利用液相-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對食品添加劑含量進行檢測，避免復雜基質(zhì)對檢測結(jié)果的干擾，還能夠?qū)κ称分卸喾N組分進行快速高效的篩查檢驗。例如，檢測人員從多個超市購入糕點樣品，運用高效液相色譜-三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜儀，利用樣本與甲醇分別配置標準溶液與混合標準曲線溶液，對待測樣本進行預處理，選擇恰當?shù)膬x器色譜條件和質(zhì)譜條件。由于糕點中食品添加劑的極性存在差異，選擇液液提取方式能夠增強不同極性添加劑的提取效果，本次檢驗選擇提取溶液為70%的甲醇水溶液，將提取后的樣本上機測定，測得提取回收率范圍為80.7%-113.4%，滿足添加劑檢測要求。本次檢測為降低樣本預處理繁瑣程度，減少目標化合物損失，保證提取效果，確定提取次數(shù)為2次，提取時間為10min，選用WAX固相萃取柱。本次檢測結(jié)果中2個樣本的山梨酸檢出值為332mg/kg、83mg/kg，1個樣本的三氯蔗糖檢出值為78mg/kg，均符合國家對糕點中添加劑含量的限量要求。

4.農(nóng)藥殘留檢測。食品中的農(nóng)藥殘留主要包括兩種：一是果蔬等農(nóng)產(chǎn)品被直接噴施化學藥物，產(chǎn)品采摘后流向市場，產(chǎn)品表面有殘留農(nóng)藥;二是部分農(nóng)藥滲入周邊土壤或水源中，動物因進食該區(qū)域動植物而導致農(nóng)藥殘留。利用質(zhì)譜分析法，能夠借助高分辨率儀器設(shè)備對食品中不同種類的農(nóng)藥殘留情況進行檢測。例如，檢測人員可以利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜的檢測方式對乳制品中128種農(nóng)藥殘留進行快速篩查，利用儀器全掃描模式提高檢測結(jié)果的準確性和重現(xiàn)性;還可利用UPLC/MS/MS法，采用MRM方式來檢測飲用水中農(nóng)藥殘留量，由于飲用水本身可以直接上機測定分析，利用此儀器檢測方法時每份樣本的檢測時間不超過5min，操作難度低，能夠保證平均回收率為94%-112%，精密度為0.83%-6.0%，檢測靈敏度高。

5.藥物檢測。部分禽畜養(yǎng)殖戶或水產(chǎn)養(yǎng)殖戶為保證經(jīng)濟效益選擇在飼料或水中添加抗生素或其他品類藥物，用以降低養(yǎng)殖產(chǎn)品的發(fā)病率。但因養(yǎng)殖戶缺乏科學觀念，藥物投放過量致使養(yǎng)殖產(chǎn)品中藥物含量增加，影響食品安全。利用質(zhì)譜分析法對食品進行藥物檢測，主要分為抗生素類藥物檢測和激素類藥物檢測。檢測人員在對肉類、蛋類食品中的抗生素類藥物殘留量進行檢測時，可以通過質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)進行測定，利用液相色譜-串聯(lián)四級桿質(zhì)譜儀檢測藥物的最低檢測值為0.5μg/kg，方便快捷，靈敏度高，檢測結(jié)果可靠。檢測人員還可利用超高效液相色譜-串聯(lián)四級桿質(zhì)譜對動物食品中的氟喹諾酮類藥物殘留進行檢測，采用此方法對樣本進行萃取后上機測定，檢出限為0.05μg/L，定量限為0.1μg/kg。對于激素類藥物如性激素、孕激素等，檢測人員可以利用LC-MS/MS檢測技術(shù)測定水產(chǎn)品中此類藥物的殘留量，應用檢出限為0.6μg/kg-2.0μg/kg。

6.毒素檢測。食品毒素檢測主要分為海產(chǎn)品毒素檢測和農(nóng)作物毒素檢測。部分農(nóng)作物由于儲存保管不當而出現(xiàn)發(fā)霉變質(zhì)現(xiàn)象，作物內(nèi)部產(chǎn)生的黃曲霉毒素會誘使肝癌發(fā)生，其中，大米和玉米是重點毒素檢測對象，檢測人員可以利用高效液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)對大米或玉米中的黃曲霉毒素進行同步測定。先對樣本進行預處理，選擇乙晴水溶液作為提取液并進行過濾，在凈化、衍生操作結(jié)束后上機測定。利用此檢測方法獲得黃曲霉毒素B1檢出限為0.012μg/kg，黃曲霉毒素B2檢出限為0.08μg/kg，黃曲霉毒素G1檢出限為0.036μg/kg，黃曲霉毒素G2檢出限為0.024μg/kg。人類食用含有海洋聚醚類腹瀉性貝毒素的海洋產(chǎn)品，會發(fā)生腹瀉等食物中毒現(xiàn)象，檢測人員可以利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法或高效液相色譜-四級桿/飛行時間質(zhì)譜方法進行海產(chǎn)品毒素檢測，還可以利用HPLC-MS/MS方法進行測定，后者的毒素線性范圍為10μg/L-800μg/L，檢測靈敏度為2μg/L。

7.污染物檢測。污染物檢測主要是對塑化劑等在包裝、加工過程中產(chǎn)生的污染物進行檢測。比如，塑料包裝食品可能由于包裝材料問題致使食品中含有塑化劑，幼兒在食用此類食品后，塑化劑中的鄰苯二甲酸酯會影響內(nèi)分泌系統(tǒng)等的正常發(fā)育，長期大量食用含有塑化劑的食物還有一定概率會引發(fā)肝癌。檢測人員在對食物污染物進行檢測時，可以利用GC-MS的測定方法對食品樣本中的鄰苯二甲酸酯含量進行萃取上機測定，還可利用液相色譜-高分辨飛行時間質(zhì)譜設(shè)備對食品中熒光增白劑的含量進行檢測。

8.重金屬檢測。食品中重金屬檢測主要是對農(nóng)作物食品的檢測，食品中重金屬的來源主要有兩種：一是由于農(nóng)產(chǎn)品在種植過程中會吸收土壤、水體中的營養(yǎng)成分，對外界環(huán)境中的重金屬元素進行富集，致使農(nóng)產(chǎn)品中重金屬含量超標;二是食品在加工運輸過程中受外界因素影響而被污染。檢測人員可以利用電感耦合等離子體-質(zhì)譜法對食品中重金屬含量進行檢測，并利用內(nèi)標法定量，確定食品中各種重金屬元素的檢出限范圍。

三、質(zhì)譜分析法在食品檢測中的質(zhì)量控制措施

1.正確處理檢測樣本。檢測人員要明確檢測樣本的差異性，根據(jù)檢測樣本的種類、特性采取對應的預處理辦法，選擇檢測儀器對應參數(shù)和檢測方法，確保利用質(zhì)譜分析法獲得檢測結(jié)果的準確性和代表性。例如，生活飲用水由于其干凈清潔的特點，可以直接上機測定相關(guān)元素或毒素含量，而糕點、糧食、肉類食品則應按照相關(guān)操作標準對其進行研磨打碎處理，經(jīng)過萃取、凈化、過濾等操作后才能上機測定。質(zhì)譜分析法檢測樣本通常須滿足以下要求：一是樣本具有質(zhì)量合格證明或相關(guān)文件;二是樣本在保質(zhì)期范圍內(nèi)，能夠滿足產(chǎn)品質(zhì)量標準要求;三是按照食品安全國家標準控制檢測樣本的取樣量、溫度等條件。

2.嚴格遵守檢測流程。一是準備好檢測相關(guān)的儀器設(shè)備和檢測試劑。檢測人員要提前檢驗設(shè)備是否完好、功能是否正常，試劑存放要做好防潮處理，避免檢測試劑失效而影響檢測結(jié)果。二是根據(jù)檢測樣本試劑情況進行前處理。樣本前處理通常包括取樣均質(zhì)、霉解凈化、提取和衍生四部分。三是選取測定條件。檢測人員要對檢測儀器的色譜運行條件和質(zhì)譜運行條件進行優(yōu)化選擇，進行質(zhì)譜檢測時要保證四級桿溫度、電子倍增器電壓等質(zhì)譜分析法相關(guān)設(shè)備條件符合標準要求，選擇衍生化試劑進行對應的檢測計算，得出檢測結(jié)論。

3.提高檢測人員的專業(yè)水平。檢測人員對檢測技術(shù)和檢測設(shè)備的理解掌握程度會影響食品檢測的質(zhì)量和效率，因此想要實現(xiàn)質(zhì)譜分析法檢測質(zhì)量控制，就需要提高檢測人員的專業(yè)素質(zhì)。檢測單位要積極引進專業(yè)的技術(shù)人才，為食品安全檢測提供人才保障，通過吸收接納具有專業(yè)檢測知識、先進檢測技術(shù)的人才，提高檢測隊伍的整體水平，實現(xiàn)質(zhì)譜分析檢測效率和質(zhì)量同步提升。檢測單位還要對檢測人員進行再培訓和考核，促使檢測人員能夠掌握多種現(xiàn)代化檢測儀器的使用方法和多種不同的檢測方法，增強質(zhì)譜分析檢測的實踐操作能力。