氣相色譜法在食品質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用

張力偉　孔令紅　李安然

摘 要：隨著食品安全事故頻發(fā)，食品安全問(wèn)題得到社會(huì)各界的高度關(guān)注，已成為我國(guó)社會(huì)發(fā)展的重要民生問(wèn)題。氣相色譜法具有靈敏度高、檢測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足食品質(zhì)量檢驗(yàn)的需求。本文分析了氣相色譜技術(shù)的應(yīng)用原理，并在此基礎(chǔ)上深入探討了該方法在食品質(zhì)量檢驗(yàn)中的具體應(yīng)用，以期能夠提高食品質(zhì)量，確保人們的身體健康。

關(guān)鍵詞：氣相色譜；食品；檢驗(yàn)質(zhì)量

Application of Gas Chromatography in Food Quality Testing

ZHANG Liwei1， KONG Linghong2， LI Anran3

（1.Taian Testing Institute for Food and Drug Control， Taian 271000， China;

2.Daiyue District Center for Disease Control and Prevention， Taian 271000， China;

3.Party School of Taian Municipal Committee of CPC， Taian 271000， China）

Abstract： With the frequent occurrence of food safety accidents， food safety issues have received high attention from all sectors of society and have become an important livelihood issue for Chinas social development. Gas chromatography has the advantages of high sensitivity and fast detection speed， which can meet the needs of food quality inspection. This article analyzes the application principle of gas chromatography technology and explores in depth the specific application of this method in food quality inspection， in order to improve food quality and ensure peoples physical health.

Keywords： gas chromatography; food; inspection quality

近年來(lái)，各行業(yè)發(fā)展迅速，食品行業(yè)在迎來(lái)發(fā)展契機(jī)的同時(shí)，也面臨著新的挑戰(zhàn)。隨著人們食品安全意識(shí)的不斷增強(qiáng)，對(duì)于食品質(zhì)量要求不斷提高，然而部分不法商販為提高經(jīng)濟(jì)效益，在食品中加入過(guò)量添加劑，或食品包裝材料中有害物質(zhì)超標(biāo)，帶來(lái)了嚴(yán)重的食品安全問(wèn)題。在此情況下，為進(jìn)一步保障食品質(zhì)量安全，需要加強(qiáng)食品質(zhì)量檢測(cè)力度，在保障人們健康安全的同時(shí)，維護(hù)社會(huì)的穩(wěn)定運(yùn)行。以下就氣相色譜技術(shù)原理及其在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行論述。

1 氣相色譜技術(shù)的應(yīng)用原理

氣相色譜法是一種以氣體作為流動(dòng)相的色譜技術(shù)，能夠?qū)腆w、液體以及氣液混合物進(jìn)行有效檢測(cè)。該技術(shù)主要以氮?dú)?、氦氣等惰性氣體為媒介，根據(jù)待檢測(cè)物與流動(dòng)相的作用力差異，分離待檢測(cè)物的混合物，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)待檢測(cè)物的定量分析[1]。氣相色譜法不僅檢測(cè)速度快，并且精準(zhǔn)度高，故而在食品安全檢測(cè)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。

食品安全直接關(guān)系著人們的身體健康，因此在食品供應(yīng)體系中構(gòu)建完善的食品安全檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是目前解決食品安全問(wèn)題的重點(diǎn)。氣相色譜法具有檢測(cè)速度快、靈敏度高，能夠充分滿足食品安全檢測(cè)基數(shù)龐大、精度高的檢測(cè)需求。氣相色譜法可以通過(guò)停留時(shí)間的不同實(shí)現(xiàn)各組分的分離，在分離過(guò)程中需要及時(shí)記錄混合物組分的情況，然后對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，最終得出人們需要的檢測(cè)結(jié)果。

2 氣相色譜法在食品質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1 食品中脂肪酸與浸油溶劑的檢測(cè)

現(xiàn)階段，氣相色譜檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)成為食品質(zhì)量檢驗(yàn)的重要手段之一，應(yīng)用效果顯著。食用油是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡奈镔|(zhì)，但若食用油中脂肪酸含量超標(biāo)，則很可能造成甲狀腺肥大等問(wèn)題，因此需要對(duì)食用油中脂肪酸含量進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)及有效控制。通過(guò)氣相色譜檢測(cè)技術(shù)，能夠精準(zhǔn)檢測(cè)出食用油中脂肪酸含量，有利于避免因脂肪酸過(guò)高而影響人們的身體健康。另外，浸油溶劑檢測(cè)也是食用油質(zhì)量檢測(cè)的重要內(nèi)容[2]。通常情況下，食用油萃取過(guò)程中會(huì)添加浸油溶劑，若浸油溶劑殘留量超標(biāo)，則會(huì)在一定程度上影響人體健康，并且隨著時(shí)間的推移還會(huì)對(duì)人體中樞神經(jīng)以及造血功能產(chǎn)生影響。氣相色譜法檢測(cè)食用油中浸油溶劑時(shí)需先將食用油進(jìn)行分離處理，再進(jìn)行溶劑檢測(cè)。

2.2 食品添加劑的檢測(cè)

我國(guó)地域遼闊，不同地區(qū)有著獨(dú)特的食品，為實(shí)現(xiàn)食品的互動(dòng)流通，需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸，運(yùn)輸過(guò)程中食品極易出現(xiàn)腐敗、變質(zhì)問(wèn)題，可能會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，很多食品生產(chǎn)企業(yè)會(huì)在食品中加入抗氧化以及防腐等添加劑，以此提高食品保質(zhì)期[3]。但超量或超標(biāo)使用食品添加劑可能會(huì)導(dǎo)致食品安全問(wèn)題的發(fā)生，因此對(duì)食品添加劑進(jìn)行檢測(cè)至關(guān)重要。

氣相色譜技術(shù)能夠?qū)κ称分械乃嵝苑栏瘎⒅头栏瘎┻M(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)，通過(guò)鹽酸、硫酸等物質(zhì)，將離子形式存在的防腐劑轉(zhuǎn)化為有機(jī)分子形態(tài)，再利用石油醚進(jìn)行萃取處理，以此檢測(cè)防腐劑的含量。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，氣相色譜技術(shù)逐漸趨于成熟，其通過(guò)與熱重、紅外、質(zhì)譜聯(lián)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各種食品中的農(nóng)藥殘留量、化學(xué)添加劑含量的有效檢測(cè)，有害物質(zhì)分離效率較高，不僅減少了樣品用量，同時(shí)還提高了檢測(cè)速度，在很大程度上提高了食品質(zhì)量安全，保障了人們的身體健康。與其他食品添加劑檢測(cè)方法相比，氣相色譜檢測(cè)技術(shù)雖需要較高的成本投入，但其檢測(cè)流程簡(jiǎn)單，能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)大量食品樣品的檢測(cè)，能夠滿足當(dāng)前我國(guó)食品檢測(cè)量龐大的需求，并且在檢驗(yàn)質(zhì)量、檢驗(yàn)效率等方面極具優(yōu)勢(shì)，值得在食品添加劑檢測(cè)領(lǐng)域廣泛推廣。

2.3 農(nóng)藥殘留和污染物質(zhì)的檢測(cè)

農(nóng)作物作為必要的食物種類，滿足了人們的基本溫飽需求。雖然當(dāng)前農(nóng)作物生產(chǎn)領(lǐng)域正在大規(guī)模推廣無(wú)公害種植技術(shù)，但為了確保農(nóng)作物產(chǎn)量，農(nóng)藥仍是必不可少的病害防治手段[4]。但農(nóng)藥過(guò)度使用可能會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物出現(xiàn)農(nóng)藥殘留問(wèn)題，人們長(zhǎng)時(shí)間食用農(nóng)藥殘留含量超標(biāo)的食品，可能會(huì)引發(fā)健康問(wèn)題。氣相色譜技術(shù)能夠準(zhǔn)確測(cè)定農(nóng)藥殘留含量，有助于相關(guān)人員根據(jù)檢測(cè)結(jié)果制定針對(duì)性措施，為人們提供堅(jiān)實(shí)的食品安全保障。

在食品農(nóng)藥殘留檢測(cè)中，氣相色譜技術(shù)的應(yīng)用能夠通過(guò)色譜柱分離，實(shí)現(xiàn)對(duì)食品殘留農(nóng)藥中各種物質(zhì)的精準(zhǔn)測(cè)定，靈敏度較高，且檢測(cè)速度較快，能夠充分滿足各種農(nóng)藥殘留檢測(cè)需求。需要注意的是，雖然氣相色譜技術(shù)在食品農(nóng)藥殘留檢測(cè)中有著較為理想的應(yīng)用效果，但實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中仍需要注意各個(gè)環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)問(wèn)題，例如檢測(cè)成分固定相和流動(dòng)相不能發(fā)生相溶、揮發(fā)以及解析等。

2.4 揮發(fā)性氣體檢測(cè)

酒水類飲品是食品中的重要分支，很多酒水生產(chǎn)企業(yè)為提高酒水口感，注入了香氣等揮發(fā)性氣體。若揮發(fā)性氣體含量超標(biāo)，不僅會(huì)影響人們的身體健康，還會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響?，F(xiàn)階段，香氣類揮發(fā)性氣體主要應(yīng)用于紅酒、啤酒等酒水中。氣相色譜技術(shù)對(duì)于揮發(fā)性氣體的檢測(cè)，主要是利用揮發(fā)性氣體的吸附性以及沸點(diǎn)等特征實(shí)現(xiàn)混合物的分離，最后進(jìn)入檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)[5]。將氣相色譜法應(yīng)用于酒水揮發(fā)性氣體的檢測(cè)，能夠在保證酒水質(zhì)量達(dá)標(biāo)的同時(shí)，以此為基準(zhǔn)進(jìn)行酒水產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，從而保證酒水質(zhì)量安全。

與啤酒、紅酒相比，白酒生產(chǎn)過(guò)程中很少會(huì)加入揮發(fā)性氣體，但其甲醇含量較高，因此需要進(jìn)行甲醇含量檢測(cè)。甲醇氧化代謝緩慢，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有明顯的麻醉作用，若白酒中甲醇含量過(guò)高，則可能導(dǎo)致飲者出現(xiàn)酒精中毒，嚴(yán)重情況下甚至?xí)?dǎo)致死亡。氣相色譜技術(shù)能夠準(zhǔn)確測(cè)定白酒中甲醇含量，以此保證酒水質(zhì)量。

綜上，氣相色譜法能夠準(zhǔn)確測(cè)定酒水飲品中甲醇、揮發(fā)性氣體含量，以此確保酒水質(zhì)量。頂空氣相色譜法結(jié)合了氣相色譜法與頂空技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，更適用于揮發(fā)性氣體的檢測(cè)，且操作簡(jiǎn)單，具有較為理想的應(yīng)用效果。

2.5 多環(huán)芳烴含量的檢測(cè)

多環(huán)芳烴主要存在于燒烤、油炸食品中，對(duì)人體免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)均有不同程度的損害，并且長(zhǎng)時(shí)間攝入多環(huán)芳烴，還可能導(dǎo)致人體細(xì)胞癌變，對(duì)人們的健康安全產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。因此，在食品質(zhì)量安全檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)著重進(jìn)行食品中多環(huán)芳烴的檢測(cè)，禁止多環(huán)芳烴含量超標(biāo)的食品進(jìn)入市場(chǎng)。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法能夠?qū)⒒衔锓蛛x，并破壞有害物分子，進(jìn)而對(duì)食品中多環(huán)芳烴的分子含量進(jìn)行有效測(cè)定。該方法除了應(yīng)用于多環(huán)芳烴檢測(cè)中之外，還應(yīng)用于成分復(fù)雜的有害物質(zhì)的檢測(cè)中。

2.6 其他應(yīng)用

2.6.1 創(chuàng)新應(yīng)用于食品安全快速檢測(cè)

便攜式氣相色譜儀的研發(fā)突破了實(shí)驗(yàn)室界限，實(shí)現(xiàn)對(duì)食品安全的現(xiàn)場(chǎng)快速響應(yīng)。設(shè)備采用微型化的氣相色譜柱和高靈敏度探測(cè)器，有效縮短了分析時(shí)間，同時(shí)能夠保持分析的高精度和高靈敏度。納米技術(shù)在氣相色譜柱的改良中起到了關(guān)鍵作用，特別是金屬有機(jī)骨架等納米材料的引入，能夠增強(qiáng)色譜柱的分離能力，并提高對(duì)特定化合物的選擇性。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的出現(xiàn)，尤其是其與時(shí)間飛行質(zhì)譜和四極桿質(zhì)譜的聯(lián)用，極大地提高了質(zhì)量分析的準(zhǔn)確性和分辨率，有利于復(fù)雜食品樣品中多組分的同時(shí)分析，能夠精確鑒定和定量分析食品中的微量污染物，如農(nóng)藥殘留、食品添加劑以及環(huán)境污染物。

2.6.2 數(shù)據(jù)處理與分析方法的進(jìn)步

在氣相色譜數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，化學(xué)計(jì)量學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用使得從大量復(fù)雜數(shù)據(jù)中提取有價(jià)值信息成為可能。特別是機(jī)器學(xué)習(xí)算法，在模式識(shí)別和樣本分類中顯示出優(yōu)越的性能，能夠提高分析的準(zhǔn)確率和可靠性，有效識(shí)別和區(qū)分不同來(lái)源的食品樣品，甚至在復(fù)雜的食品矩陣中準(zhǔn)確檢測(cè)微量成分。多維氣相色譜技術(shù)以其優(yōu)異的分辨率和高效的樣品處理能力為食品中復(fù)雜混合物的分析提供了有力工具，尤其適用于揮發(fā)性食品成分和污染物的全面分析。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)化分析流程的集成不僅提高了氣相色譜分析的效率，還通過(guò)減少操作過(guò)程中的人為誤差，提高了結(jié)果的重復(fù)性和可靠性。

2.6.3 氣相色譜法在食品標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)中的應(yīng)用

氣相色譜法還可應(yīng)用在食品溯源和真?zhèn)舞b定中，該技術(shù)利用特定食品成分的化學(xué)指紋，為食品的原產(chǎn)地驗(yàn)證和真?zhèn)伪孀R(shí)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。此外，氣相色譜技術(shù)在食品包裝材料中遷移物質(zhì)的檢測(cè)方面，特別是對(duì)那些可能對(duì)人體健康構(gòu)成威脅的化合物，如雙酚A等，展開出了較大的優(yōu)勢(shì)，有助于相關(guān)人員加強(qiáng)對(duì)食品安全的監(jiān)管，并提高消費(fèi)者對(duì)食品質(zhì)量的信心。另外，法規(guī)領(lǐng)域中，氣相色譜技術(shù)被應(yīng)用在出口入口食品的質(zhì)量控制方面。通過(guò)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（如ISO）和食品法規(guī)機(jī)構(gòu)（如FDA、EFSA）的緊密合作，氣相色譜法的標(biāo)準(zhǔn)化和驗(yàn)證過(guò)程得到加強(qiáng)，有助于確保不同國(guó)家和地區(qū)在食品安全檢測(cè)方面的一致性和可比性。

3 結(jié)語(yǔ)

氣相色譜法具有靈敏度高、檢測(cè)速度快的優(yōu)勢(shì)，并且適用性強(qiáng)，能夠充分滿足高要求、復(fù)雜化的食品質(zhì)量檢驗(yàn)需求。借助氣相色譜法，能夠?qū)λa(chǎn)品、農(nóng)產(chǎn)品、飲品等各種類型食品中的有害物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，并且通過(guò)與其他檢測(cè)技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，能夠最大限度地發(fā)揮出該技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，為食品質(zhì)量檢測(cè)提供堅(jiān)實(shí)可靠的依據(jù)，對(duì)于提高我國(guó)食品生產(chǎn)的安全性，推動(dòng)我國(guó)食品行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。

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