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食品安全檢測中氣相色譜技術的應用研究
摘要：食品作為人類生存的基本需求，是維持社會穩定和發展的基礎，近些年，食品的營養成分以及安全問題引起了一定的關注，先進的食品檢測技術能夠在一定程度上保證食品的質量和安全，本文簡述了氣相色譜技術的概念、原理、特點以及分類，并對食品安全檢測中氣相色譜技術的應用進行了深入研究，希望可以為食品安全檢測技術的發展提供一份參考。
0 引言
氣相色譜技術作為一種現代化的檢測技術，能夠檢測出食品中的各項有害物質，在檢測領域內被廣泛的應用著，而且隨著時代的發展，檢測技術的不斷提高，使得氣相色譜技術逐漸的趨于技術化和自動化，在食品安全檢測領域中具有更加廣闊的發展前景。普瑞儀器旗下主要包括GC-9280系列在線氣相色譜分析儀及其配套設備，廣泛應用于石油化工、科研教學、環境監測、食品醫藥安全、高純氣體行業、生命科學、司法鑒定等域。
1 氣相色譜技術
1.1 氣相色譜技術概念
氣相色譜法作為一種分析方法，是指將惰性氣體作為載體把樣品帶入到氣相色譜儀中進行操作，然后利用氣相色譜儀檢測分析出氣體或者液體樣本中的組分物質。氣相色譜技術適用于氣體混合物或者一些易揮發的液體以及固體檢測，即使是比較復雜的混合物，在很短的
時間內也會被分離，利用氣相色譜可以有效的對鹵素、硫化物、鱗化物進行檢測和分析，在食品安全檢測中被廣泛的應用。
1.2 氣相色譜技術基本原理
食品安全問題是限制社會經濟全面發展的一個重要因素，氣相色譜法作為一種重要的食品安全檢測技術被廣泛關注，隨著技術的不斷提高被廣泛的使用著，食品的安全與質量和氣相色譜檢測技術水平的高低密切相關，在進行氣相色譜檢測時，相關人員要掌握氣相色譜技術的原
理，為食品安全檢測奠定堅實的基礎。氣相色譜技術的工作原理是：在管柱放入的吸附劑和以惰性氣體為載體的液體是色譜儀的固定相，不斷的在管柱內進行流動的氣體是色譜儀的流動相，固定相和流動相共同組成了色譜系統，在進行檢測時，先在管柱的一側加入待測樣品，樣品是需要分離和分析的，由于固定相對待測樣品內的不同組分具有不同的吸附能力以及溶解能力，所以不同的組分根據具體的特征分配到固定相和流動相中，然后等到固定相和流動相多次重復分配后與移動相組分向前移動，而且不同組分沿著管柱運動的速率不同，一般分配系數比較小的組分的滯留時間比較短，從色譜柱的末端流出速率較快，分配系數比較大的組分滯留時間比較長，從色譜柱的末端流出速率比較慢。
1.3 氣相色譜技術特點
氣相色譜技術的主要特點：一是靈敏度比較高，對于濃度臆1ppm 的物質極易檢測出，而且農藥殘留的檢測可達到ppb（10原9）至ppb（10原12）。二是分離的效率比較高，一根2 米左右的填充柱能有上千個理論塔板，而且毛細柱可以達到106 左右個理論塔板。三是選擇性比較高，只要混合物中的某一種物質具有特殊靈敏的反應，那么與其性質相近的異構體也可以得到分離和檢測。四是分析速度快，即使是很復雜的樣品，也能夠在幾分鐘或者幾十分鐘內完成，而且比較容易實現自動化。另外，氣相色譜技術還有技術成熟、樣品用量少等特點。
1.4 氣相色譜技術的分類
根據固定相的選擇差異可以將氣相色譜技術分為以固體吸附劑作為固定相的氣固色譜和以涂有固定液的但體作為固定相的氣液色譜。如果按照色譜的操作形式進行分類，氣相色譜是一種柱色譜，可以劃分為兩類，一個是填充柱另一個是毛細管柱，在一根玻璃管內安裝固定相的稱為填充相，一般管內徑在2原6mm 之間；而毛細管柱的組成分為空心毛細管柱、填充毛細管柱，兩種管柱的主要區別在于內徑距離，在厚玻璃管內放入多孔固體顆粒然后加熱可以拉成毛細管，填充毛細管柱的內徑在0.25原0.5mm 之間，空心毛細管柱的內徑在0.1原0.5mm 之間。在進行食品安全檢測時，需要用以氮氣為載氣的氣相色譜儀，以填充柱和毛細管柱作為色譜柱，載體要選擇經過處理的硅藻土
以及高分子多孔小球，然后用0.2mm 左右的石英毛細管柱進行檢測[1]。
2 食品安全檢測中氣相色譜技術的應用
2.1 食用油溶劑殘留以及脂肪酸的檢測
一般食用油的生產方式是選擇溶劑浸出法，此種方法雖然經過了脫溶處理，但還會殘留一部分溶劑，我國的食用植物油相關衛生指標中明確規定了浸出植物油的溶劑殘留量。目前，我國使用的植物油浸出溶劑為六碳烴烷類，鎦程在62原85益之間，這種溶劑具有一定的缺陷，能夠麻痹人體的呼吸中樞，而且具有一定的毒性，如果食用植物油中的六碳烷烴溶劑沒有沒脫除，會對人們的呼吸系統以及造血功能造成一定的損傷，這時就可以使用氣相色譜技術對食物油中的殘留溶劑進行檢測，氣相色譜法不但能夠準確的檢測出殘留溶劑還具有良好的分離效果，能夠在一定程度上保證食用油的安全性。另外，氣相色譜法也常被應用于脂肪酸組分的測定中，主要檢測芥酸的含量，能夠減少缺乏營養對人體造成傷害的現象，還能夠有效的防止一些輻射作用。
2.2 食品包裝袋的有害成分檢測
在食品的包裝過程中，包裝袋被廣泛的使用，如果包裝袋沒有達到安全標準或者包裝袋類型不合適，都能夠對人體的健康造成一定的影響。有些廠家為了增強包裝袋的透明度和可塑性，私自添加熒光增白劑以及增塑劑，例如：鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二酯、鄰苯二甲酸二辛酯等，當這類物質與油脂成分接觸后，鄰苯二甲酸酯就會溶解到食品中，嚴重威脅著人體健康。食品袋的添加成分越多溶出的毒性物質就越多，近些年發生了很多包裝袋引起食物中毒的事件，使得食品包裝袋有害物質的檢測得到了重視，例如：鈦酸酯中毒，導致人體基因突變，具有致癌性，而利用氣相色譜技術可以精準的檢測出食品包裝袋中這些有害物質。
2.3 食品添加劑和防腐劑的檢測
為了改善食品的品質和保證食品的色、香、味俱全，以及延長食品的保質期，一般在食品加工時會添加一些食品添加劑，而這些添加劑大多是化學合成物質，含有一定的化學成分。雖然在一定范圍內使用食品添加劑能夠為食品保鮮、增味，具有一些優點，但同時食品添加劑也會對人體健康造成一定的影響，因此，國家規定了食品添加劑的使用標準，超過國家規定的標準值則為不合格食品，但有很多食品打生產以及加工企業為了利益會私自加入添加劑，造成一定的安全隱患和安全事故，所以食品添加劑的檢測引起了高度重視。在進行食品添加劑檢測時常用到氣相色譜技術，尤其是脂性防腐劑與酸性防腐劑，取一些具有食品添加劑的食品，放入酸性液體中浸泡，例如：鹽酸液體、硫酸液體，使食品得到酸化，然后用有機溶劑進行提取，就可以將添加劑以離子形式變為有機分子，通過氣相色譜法進行分離，有效的將食品中的添加劑分離出來，還可以得到添加劑的比例[2]。
2.4 食品中農藥的檢測
一些農作物食品在種植的過程中，農戶為了蟲害病害會大量的噴灑農藥，雖然能在一定程度上消滅病蟲害蟲，但也使農作物中具有殘留的農藥，然后隨著農作物進入到食品中，為了保障人們的身體健康，要在將農作物做成食品之前，消除農作物的殘留農藥。近些年來，農藥殘留問題一直是一個重難點問題，研究出快速可靠、靈敏實用的農藥殘留檢測技術成為了重要任務之一，只有快速準確的檢測分析出農藥殘留，才能使食品供應鏈得到健康可持續發展。在進行農藥殘留檢測時需要精準的操作手段以及高靈敏的檢測技術，氣相色譜技術正好滿足了所有需求，氣相色譜系統中的靈敏檢測器能夠很好的解決食品中農藥殘留問題。
2.5 食品中有害物質和重金屬的檢測
市場上有很多肉類食品，這些食品的危害物質來源于各種動物，安全檢測問題不容忽視。在動物的飼養期間，養殖戶會給與大量的獸藥，這些獸藥會儲存在動物的細胞和器官內，尤其是生長素以及抗生素類，這些有害物質殘留在動物肉中，一旦肉質做成了食品被食用，會嚴重影響著人體的健康。這種有害物質潛伏比較深，檢測比較困難，需要先進的檢測技術，而氣相色譜技術的高靈敏度以及精準可靠的優勢正符合肉類食品中有害物質的檢測。另外，由于工業的發展，各國都在大量的使用重金屬，污染問題也越來越嚴重，如果食品中含有重金屬在人體內長時間停留，無法排出，會增加人們的患癌概率，影響人們的生命安全。氣相色譜技術可以有效的檢測重金屬含量，如果與質譜法聯合使用，檢測效率更佳，但在檢測的過程中要合理的選擇檢測儀器，做好善后措施，避免二次污染[3]。
2.6 發酵食品中風味組分的檢測
甲醇作為白酒的主要有害成分，來源于白酒的原料和輔料中的果膠，果膠內的甲基酯進行分解可以得到甲醇，甲醇的毒性特別強，對人體視神經的損害極大，人一旦入食5g 就會產生嚴重中毒現象，如果超過12g 非常容易導致死亡。甲醇在氫火焰中發生電離反應可以通過色譜檢測法進行檢測，氣相色譜技術能夠有效的檢測出白酒中甲醇的含量，具有簡單、快捷、準確的優勢。另外，一些發酵飲料中的風味物質可以通過氣相色譜技術進行檢測，反應出產品的質量，通過化合物生產過程的變化控制產品的質量，避免飲料出現味覺、質量問題。氣相色譜技術能夠監控飲品生產過程中有害成分、揮發性成分的變化，從而實現質量分析與控制。
3 結論
總而言之，色譜技術的改善和發展，使得氣相色譜技術越來越先進，特別適合氣體混合物以及易揮發液體的檢測，對于一些比較復雜的混合物也可以在很短的時間內進行分離，其具有的高分辨率、檢測靈敏等優勢已經使其成為了常用的食品安全檢測方法。
參考文獻院
[1]鄒禹.食品安全檢測中氣相色譜技術的應用研究[J].天津化工，2019，33（06）：6-8.
[2]張美楊.淺談氣相色譜在食品安全檢測中的應用[J].農業與技術，2019，39（19）：20-21.
[3]沙麗娟.氣相色譜分析技術在食品檢測中的應用研究[J].食品安全導刊，2019（26）：31.