气相色谱在食品检测方面的应用及进展

2021-11-29燕娜娜

食品安全导刊 2021年23期

燕娜娜

（山东省荣成市检验检测中心，山东威海 264300）

由于社会经济水平不断提高，人们逐渐认识到食品安全的重要性，并且随着科学技术高速发展，工业水平也明显提升，人们生活环境也随之发生改变。因此食品安全问题已经成为人们关心的热门话题。在食品安全检测方面，气相色谱成为了最流行的检测方式，其优点是操作简单、灵敏便捷、检测时间短，检测成本低，可在食品检测方面广泛应用。

1 气相色谱法的基本概述

气相色谱法在食品检测方面应用广泛，可对易挥发液体、固体以及气体混合物进行检测，而对于较为复杂的混合物，与传统检测方法相比，气相色谱法的分离时间相对减少，同时还具有较高的分辨率，能够对物质做出快速分析。

气相色谱法主要通过媒介将检测样品带入气相色谱仪内，进而完成对样品的分析与检测，其媒介主要以惰性气体为主，例如氦气、氮气等[1]，主要是根据固定相内各组分停留时间差与固定相对各组分的作用力不同进行分离。混合物分离后，各组分会按照相应顺序跟随流动相依次通过检测器系统，进而实现非电量转换，转换成与组分浓度相应的电讯号，最后通过记录、图形绘制以及数据计算并得出相应结果。

2 气相色谱法的特征

气象色谱具有以下特征。①高灵敏度。气相色谱法可检测浓度小于1 mg/kg 的物质。②高分离效率。气相色谱法具有自动化特点，具有效能高、灵敏度高、选择性强、分析速度快等优点，不会造成时间浪费。③高选择性。气相色谱法可以分离各种混合物质以及性质相类似的异构体等。④低投入成本。气相色谱法操作简便、成本较低。

3 气相色谱法在食品检测方面的应用

3.1 食品添加剂检测

食品添加剂是天然或人工合成的物质，添加到食品中能起到保鲜以及增加口感的作用，不能够直接使用。使用合理剂量食品添加剂能改善食品品质，但是如果使用过量，则会对人体健康产生影响。食品添加剂根据用途可以分为4 类。①利于加工的物质，例如消泡剂等。②增加营养价值的物质，如维生素、氨基酸等。③利于保鲜的物质，如防腐剂、抗氧化剂等。④改善品质的物质，如增味剂等[2]。除天然添加剂外，人工合成添加剂对人体会产生一定影响，影响程度与添加剂用量呈正相关，即用量多对人体产生影响大。气相色谱法能够检测出食品中的部分添加剂。比如，可以使用氢火焰离子化检测器检测食品中山梨酸、苯甲酸含量，也可同时测定食品中山梨酸、苯甲酸和糖精钠的含量，用于色谱分析的试样为1 g 时，最低检出浓度为l mg/kg。

3.2 发酵饮品检测

发酵饮品是指通过微生物发酵配制而成的饮料，例如啤酒、白酒等。以白酒为例，当今市场上白酒种类繁多，酒精浓度也不尽相同。白酒中除含有乙醇外，还有一定含量的甲醇。依照国家食品安全相关标准，白酒中甲醇含量每升不能超过0.4 g，如果含量超标，则会威胁消费者身体健康，情况严重时可能剥夺消费者生命[3]。此外，如果白酒中杂醇油含量过高的话，还会使饮用者产生头晕等不良反应。目前，可以采用氢火焰离子化检测器对白酒中甲醇和杂醇油含量进行检测，从而提高白酒质量，避免直接危害饮用者身体健康。不仅如此，使用静态顶空法气相色谱（HS-GC）技术，还可以检测出发酵饮品中的有害物质，通过对其进行多维度监控，严格控制食品质量。食品质量高低的决定指标与发酵饮品中挥发性化合物和风味物质有着密切关系，因此，使用气相色谱法检测时，在记录其数值变化的同时还要控制其生产质量，从而减少发酵对饮料产生的不良影响。

3.3 农药残留检测

农药残留检测主要是针对可直接食用的农产品。在农产品种植过程中，农民为提高产量，防治病虫害，会喷洒大量农药。当农药喷洒量超出相应标准后，农产品上会有残留大量农药，如果人们进食此类农产品，会对身体健康造成严重威胁[4]。因此，检测农药残留也是食品安全检测工作的重中之重。随着科学技术的不断发展，食品检测技术也不断优化。气相色谱能够对农药残留进行快速分析，并且还能检测既往存在的农药残留。例如使用GC-ECD 检测器检测农产品中的氯代物，还可使用GC-MS 仪器对上百种农药残留进行分析。

3.4 食品包装有害物质检测

随着互联网快速发展，外卖平台逐渐崛起，人们对外卖需求也日益增加，从而导致食品包装用量也迅速增长。塑料是最常见的食品包装材料，其制作工艺会对所含元素与物质产生影响。据相关研究报道，大量食品外包装能够引发安全事故，严重威胁人们的身体健康。食品外包装中使用最多物质是增塑剂，而增塑剂最为核心的添加物是酞酸脂。使用增塑剂目的是增加包装透明程度，但是如果其中的酞酸脂与油脂进行混合，则会产生溶解反应，进而造成污染。人们长期食用与食品外包装接触的食品，会有致癌风险。为此，只有精准使用气相色谱法对其进行全方位检测，才能降低食品包装中的有害物质。

3.5 水质检测

水源是人们日常生活的基础。随着工业化进程加快，工业废水粗犷型排放致使水源受到严重污染。地下水通过过滤、消毒等一系列工艺后，才能成为人们的日常生活饮用水。但是在过滤环节，会在水中加入一系列消毒物质，以含氯类消毒剂为主。如果氯类产品添加超标，则会产生一定量的氯副产品，例如氯仿等[5]。氯副产品是威胁人们身体健康的关键因素，过量饮用含有此类产物的水会出现头晕、恶心等不良反应，长时间饮用还会导致精神错乱，情况严重时会致癌。目前，使用气相色谱法可以检测出水体中氯副产品含量，同时还能将其分离出来，从而使水质得到提高，并为人们日常饮水安全提供重要保障。

3.6 食品中有害物质的分离检测

随着经济迅速发展，市场中产品种类愈加丰富，在烧烤食品以及油炸食品中会存在一定含量的丙烯酰胺。不仅如此，一些商家为牟取私利，还会对紫菜进行染色，将发霉大米进行漂白，通过下水道养殖小龙虾等。这些食品中含有大量有害物质，如果长期在市场中流通，会使人们身体健康受到威胁。但是通过气相色谱法在食品检测中的应用，可以对食品中有害物质进行分离检测，从而使食品安全性得到提高。

4 气相色谱法的发展前景

在信息化、数字化背景下，气相色谱法的技术也需要与计算机技术相结合，从而拓宽应用范围。相关调查报道，气相色谱法应用范围呈逐年上升趋势。因此，在科学技术推动下，气相色谱法应该向着自动化、简约化、精准化方向发展，不仅如此，气相色谱仪器也将从追求高、精、尖向微型化发展，其主要目的是减少成本、集中优势。只有气相色谱仪更加便携，才能适应市场发展需要，对食品进行实时检测与分析，从而提供直观的检测结果。随着气相色谱仪应用愈加广泛，人们对其技术要求越来越高，因此，会有更多新技术应用在其中，从而使气相色谱仪能够快速分析与处理数据。