气相色谱法在食品检测中应用的探析

2020-12-07刘灿孙莹

魅力中国 2020年15期

刘灿孙莹

（天津市利民调料有限公司，天津 300308）

随着人们生活水平的不断提高，食品安全备受政府和老百姓的关注。人们熟知的蔬菜、茶叶等农产品中的农药残留、油炸食品中的丙烯酰胺、猪肉中的瘦肉精与三甲胺、白酒中的甲醇和杂醇油含量超标，特别是近期在奶粉和鸡蛋中检出的三聚氰胺等严重危害人民生命安全的问题，暴露了我国食品安全领域存在的隐患，人们愈来愈认识到食品安全问题对人类生存的影响，在加强食品生产源头控制管理的同时，如何提高食品安全监控能力和防范能力也成为工作的重点，而在整个食品安全监控过程中，食品安全检测至关重要。

在食品安全检测方法中，气相色谱技术是十分重要的检测技术之一。由于气相色谱技术具有技术成熟、易掌握、灵敏度高、分离效能高、选择性高、方便快捷以及特别适合易挥发的物质检测等特点和优势，已被广泛应用于食品和酿酒发酵工业。因大多数食品中对人体有毒有害物质的组分复杂且是易挥发的有机化合物，所以，气相色谱技术在食品安全检测中有着非常广泛的应用前景。

一、气相色谱技术的概述

（一）气相色谱技术的概念

气相色谱法（gas chromatography，简称 GC）是色谱法中最广泛使用的一种分析方法，其是以惰性气体（N：或 He）为载体将样品带入气相色谱仪进行分析的色谱法，而利用气相色谱仪对气体或液体样品进行组分分析的技术。它特别适用于气体混合物或易挥发性的液体或固体检测，即便对于很复杂的混合物，其分离时间也很短。

（二）气相色谱技术的基本原理

基本原理：混合物中各组份在一种流动相（气体或液体）的带动下，流经另一固定相（固体或液体）时，固定相对各组份的作用力不同（溶解、解吸或吸附能力的不同），造成各组份在固定相中滞留时间产生差异，从而使混合物中各组份得以分离。各组份分离后，随流动相逐一按次序进入一种叫做检测器的系统进行非电量转换，转换成与组份浓度成比例的电讯号→记录、绘图、计算。

（三）气相色谱技术的特点

1.高灵敏度很容易检测浓度≤1ppm（10－6）的物质，环境检测、农药残留检测可达 ppb（10－9）～ppt（10－12）。

2.高分离效率一根1～2 米填充柱，可有几千个理论塔板，毛细柱可达 105～106个理论塔板（最高效的分离技术）。

3.高选择性以混合物中某一物质有特殊灵敏的响应；对性质十分相近的异构体可分离检测。如氢的同位素，有机物的异构体。

4.快速分析很复杂的样品，一般均可在几分钟至几十分钟内完成分析，并十分容易实现自动化。

5.应用范围广主要用于分析各种气体和易挥发的有机物质，但在一定的条件下，也可以分析高沸点物质和固体样品。应用的主要领域有石油工业、环境保护、临床化学、药物学、食品工业等。

二、气相色谱技术在食品安全检测中的应用

（一）农药和其他药物残留与污染检测分析

近年来，在蔬菜和水果中有机氯、有机磷农药残留和肉类、鱼类产品中的兽药残留已被社会广泛关注。目前，可采用 GC／ECD 气相色谱检测有机氯农药残留，如可利用 GC／ECD 分析技术准确检测高丽人参中的有机氯农药残留；可采用 GC／NPD 气相色谱检测有机磷和有机氮农药残留；可采用GC／FPD 气相色谱检测有机磷和有机硫农药残留等。另外，胡彩虹等研究证明，采用 GC／FID 气相色谱可检测出猪肉、鱼和虾中三甲胺的含量。

（二）多环芳烃、添加剂及丙烯酰胺含量检测分析

多环芳烃（PAHs）是一类重要的环境和食品污染物，目前已知的2 ～ 7 环 PAHs 就有数百种，其中很多种具有致突变性和致癌性。其中，各类食品中以烟熏食品中 PAHs 的污染最为严重。由于烟熏食品广大消费者所青睐，因此分析检测烟熏类食品中 PAHs 含量，并制定相关的食品卫生标准有重要意义。可采用气相色谱／质谱（GC／MS）法，利用毛细管色谱柱的高分离能力和质谱的高灵敏度鉴定能力，快速检测与分析烟熏类食品中常见的 20 多种 PAHs。此外，还可以利用 GC／FID 气相色谱检测食品中山梨酸、苯甲酸等食品防腐添加剂含量，使用 GC／ECD 气相色谱检测油炸食品中的丙烯酰胺含量，使用 GC／FID 气相色谱测定面粉中过氧化苯甲酰的含量。

（三）发酵饮料产品中风味组分的质量控制分析

（1）白酒中甲醇、杂醇油是酒类卫生监控指标中的两项重要指标，GB2757 和 GB10345 对甲醇、杂醇油的含量和检验方法作了严格的规定。采用 GC／FID 气相色谱可直接进样，并可快速、准确地测定出白酒中甲醇和杂醇油的含量。（2）啤酒、葡萄酒和发酵饮料中有许多挥发性化合物和风味物质，可以直接反映产品的质量状况。可采用顶空进样的气相色谱分析（Hs—GC）技术监控啤酒中的硫化物等有害组分、有害色素及挥发性气体，通过检测这些化合物在生产过程中的变化，可以控制啤酒、葡萄酒等发酵饮料产品在生产过程中的产品质量，确定发生在发酵酿造过程中影响饮料产品最终味觉和质量的关键问题。