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高效液相-质谱联用技术在食品添加剂检测中的使用

2021-11-08顾苗苗

中国食品 2021年19期
关键词:液相防腐剂质谱

现如今,食品安全问题备受人们关注,国家对食品安全问题也高度重视。在各种食品安全问题中,食品添加剂的滥用和超范围添加问题比较多见,长期食用这种不合格的食品会对人体的健康产生不利影响,因此加强对食品添加剂的检测就显得非常必要。当下,高效液相-质谱联用技术在食品添加剂检测中应用较为普遍。

一、食品添加剂的发展

食品添加剂在食品加工中是经常使用的一种物质,其本质上是为了使食品的品质、颜色、香味和味道得到提升和改善,这样不仅能起到防腐和保鲜的作用,还能够满足实际的加工需要。在食品工业不断发展的基础上,食品添加剂的种类、数量和产量也都在不断增加。根据有关食品添加剂的相关报道和资料显示,当前我国的食品添加剂类别有23种,品种已经超过了2000个,常见的食品添加剂种类有着色剂、防腐剂、增稠剂和甜味剂等。

为了规范食品添加剂的使用,国家规定了食品添加剂的使用种类、使用范围和使用含量等,但在实际的食品生产加工中,有的生产厂家为了获取更高的利润,不惜违背国家标准,过量或超范围添加食品添加剂,导致出现食品安全问题,影响人们的食用安全。为此,相关部门已经加大了对食品添加剂的检测,其中高效液相-质谱联用技术应用较多。

二、高效液相-质谱联用技术的原理和特点

1.高效液相-质谱联用技术的原理。高效液相-质谱联用技术的使用最早是在20世纪70年代,该技术借助的是质谱,是一种液相色谱的检测器。在使用高效液相-质谱联用技术时,能够保证做到定量和定性的分析。高效液相-质谱联用技术中的“接口”技术是其中很重要的一部分内容,“接口”技术和其他的技术之间有着明显的不同,如气质联用技术。气质联用技术有着明显的缺陷,一旦有甲醇和水之类的液体流入到质谱当中,液体会出现气化的现象,并且会使质谱的真空状态受到破坏,导致质谱的使用寿命受到影响,同时还会影响样本的实际分析。高效液相-质谱联用技术的快速发展和电喷雾、大气压化学电离之间有着密切的联系,后者在很大程度上推动了高效液相-质谱联用技术的发展,之后高效液相-质谱联用技术才得以被广泛地应用在各个领域。电喷雾实际上的原理利用的是库伦爆炸,该技术有利于促进多电荷离子的形成,主要适用于分析分子量范围很大的物质。对于大气压化学电离技术来说,其本质上是一种软电离技术,在大气压的前提下,利用电晕放电的原理,从而达到电离的目的。大气压化学电离技术主要适用于那些分子量小且具有弱极性的小分子。随着技术水平的不断发展,对食品安全进行检测时,三重四级杆质谱(MS/MS)被广泛运用。

2.高效液相-质谱联用技术的特点。高效液相-质谱联用技术特点主要表现在两个方面,一方面,该技术在定性方面表现出了高超的能力,这使得其被广泛用在分析和检测食品和药品上。另一方面,该技术在灵敏度方面表现力超强,具备能够覆盖三个数量级的线性范围,能够在痕量分析中展现出重要的作用。高效液相-质谱联用技术将高效液相色谱和质谱本身的优势都发挥了出来,使得液相色谱的超强分离能力被保留下来,并且能够为分析组分的结构提供有效的信息,从而使色谱和质谱的优势都得以发挥,并且呈现出互补的状态。正是因为这种原因,才使得其能够在医药和食品等方面都得到有效运用。

三、高效液相-质谱联用技术

在检测食品添加剂中的应用

1.高效液相-质谱联用技术在合成色素检测中的应用。合成色素是利用化学合成方法制作而成,其原料是从煤焦油之中分离出来的苯胺染料。食品中的色素主要分为两种,一种是合成色素,一种是天然色素,其中合成色素的种类达到了11种之多。由于合成色素的价格低廉,所以在食品中的应用相当广泛,但如果过度添加也会对人体造成严重的危害。

在使用高效液相-质谱联用技术进行合成色素的检测时,前期要做的工作比较繁琐,产生这种状况的原因是因为该技术本身的缺陷,如较低的灵敏度和较差的抗干扰能力,在这种情况下,液相色谱-串联质谱法则能够更好地处理该问题。如,使用高效液相-质谱联用技术去检测9种人工色素,利用的是PLS固相萃取小柱进行净化,这样做能够使化合物的分离更加快速,回收率在98%-102%的各种色素水平在100μg/kg。

2.高效液相-质谱联用技术在防腐剂检测中的应用。防腐剂的最大作用就是防止食物出现变质的情况,尽可能地使食品的保质期得到延长。我国目前被批准使用的防腐剂有32种,其中主要包括有机、无机和生物防腐剂三种,常见的防腐剂有苯甲酸、山梨酸和丙酸鈣等。

高效液相-质谱联用技术在检测防腐剂中时具有很高的分析效率,能够防止假阳性的出现。如,使用超高效液相-质谱联用技术去检测甲醇震荡提取时,将检测的8种防腐剂的线性范围控制在0.01-5.0μg/mL的范围内,设定三个水平指标,将相对偏差控制在1.9%-4.5%之间,并且将其定量限制在0.1-2.5μg/g。此外,还可以运用超高效液相-质谱联用技术去同时检测4种不同的防腐剂,灵活的运用多反应检测模式和外标法进行定量分析,将内射线控制在一个合理的范围内,保证食品回收率的平均值和相对标准差在可控的百分比内。

3.高效液相-质谱联用技术在抗氧化剂检测中的应用。抗氧化剂的最大作用在于能够提升食品的稳定性,能够最大限度地预防和减缓食品的氧化速度,使食品的贮存期限得到延长。

现阶段,检测食品添加剂中抗氧化剂的方法有很多种,包括气相色谱法、毛细管电泳法和高效液相-质谱联用法等。其中,高效液相-质谱联用技术在不断发展的情况下,有了更高的分辨率、更高的灵敏度和精准度,并且还具有很好的选择性。同时,高效液相-质谱联用技术在检测时操作相当简便,更加适合进行酚类化合物的检测。如在检测食用油中的叔丁基对苯尔酚时,高效液相-质谱联用技术可以检测的限制为0.3mg/kg。不过,在使用高效液相-质谱联用技术检测抗氧化剂时,要保证其相关系数在0.99的限制上,同时还要保证抗氧化剂的线性处于良好的状态。

综上,当前有些企业在使用食品添加剂的过程中,食品添加剂超量和超范围使用问题相当普遍,这在很大程度上影响着人们的生命安全。在对食品添加剂进行检测时,高效液相-质谱联用技术是必不可少的,是使食品安全得到保障的重要手段。

作者简介:顾苗苗(1993-),女,汉族,江苏涟水县人,助理工程师,大学本科,研究方向为食品检验。

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