基于氣相色譜技術在食品檢測中的應用研究

　　摘要:隨著人們生活水平的提高,如何提高食品質量,減少食物中有害物質殘留,保障食品的質量與安全是當前食品生產及加工行業的重要任務。完善食品的安全檢測體系,加強食品安全檢測技術水平迫在眉睫。氣相色譜技術因具有操作快速、簡便、準確及分離效果好等優點，成為食品安全檢測十分重要的檢測技術之一。本文就對氣相色譜技術在食品檢測中的相關問題進行了闡述。 
　　氣相色譜技術是一種以氣體為流動相，以液體或固體為固定相的，采用沖洗法的柱色譜分離技術，通過物質之間吸附和解吸附作用，能夠實現對復雜樣品組分的分離。氣相色譜在分離分析方面，具有如下一些特點：①高靈敏度：可檢出10-10 克的物質，可作超純氣體、高分子單體的痕跡量雜質分析和空氣中微量毒物的分析。②高選擇性：可有效地分離性質極為相近的各種同分異構體和各種同位素。③高效能：可把組分復雜的樣品分離成單組分。④速度快：一般分析、只需幾分鐘即可完成，有利于指導和控制生產。⑤應用范圍廣：即可分析低含量的氣、液體，亦可分析高含量的氣、液體，可不受組分含量的限制。⑥所需試樣量少：一般氣體樣用幾毫升，液體樣用幾微升或幾十微升。⑦設備和操作比較簡單儀器價格便宜。 
　　1、氣相色譜技術的基本原理 
　　氣相色譜是采用氣體做為流動相的一種色譜法，即載氣載著擬分離的試樣通過色譜柱中的固定相，使試樣中各組分分離，并分別測出。 
　　載氣由高壓鋼瓶供出，經減壓閥減壓后，進人載氣凈化管以除去載氣中的水分和雜質，經預熱管和進樣器。試樣在進樣器注入，經汽化室汽化成氣體，由載氣攜帶進入色譜柱，將各組分分離后依次進入檢測室，然后放空。檢測器通過測量電橋將各組分的變化轉換成電信號，由記錄器記錄下來。在記錄紙上得到一組曲線(色譜峰)，根據色譜峰高或峰面積即可測定試樣中各組分的含量。 
　　2、氣相色譜技術在食品檢測中的應用 
　　2.1食品中富馬酸二甲酯殘留量的測定 
　　2.1.1原理:樣品中富馬酸二甲酯（DMF）經提取凈化后，用附氫火焰離子檢測器的氣相色譜儀進行分離測定，與標準系列比較定量。 
　　2.1.2試劑和材料:①除非另有說明，所有試劑均為分析純。水為符合GB/T 6682規定的一級水。②氯仿。③無水硫酸鈉。④中性氧化鋁（層析用60-80目）。⑤標準溶液貯備液：0.1g富馬酸二甲酯（含量99.9%），用少量氯仿溶解，轉移到100ml容量瓶中，用氯仿稀釋至刻度，該標準溶液含富馬酸二甲酯1mg/ml。⑥標準溶液使用液：分別吸取標準溶液5、10、15、20、25、30ml于100ml容量瓶中，用氯仿稀釋至刻度，富馬酸二甲酯濃度分別為50、100、150、200、250、300ug/ml。 
　　2.1.3儀器與設備：①氣相色譜儀，附氫火焰離子檢測器。②勻漿機。③粉碎機。 
　　2.1.4分析步驟 
　　（1）樣品制備： 
　　①糧食、糕點、及含水分少低脂類的固體食品。稱取5.0g或10.0g粉碎樣品，置于250ml具塞三角燒瓶中，加30ml氯仿，振搖30min，用定性濾紙過濾，取10ml濾液，吹入氮氣使濃縮至1ml,備用。 
　　②含脂肪較多的樣品。稱取粉碎樣品10.0g，加中性氧化鋁5－10g（視脂肪多少而定），加30ml氯仿，振搖30min，用定性濾紙過濾，取10ml濾液，吹入氮氣使濃縮至1ml,備用。 
　　③水果類。將水果去皮，切成碎片，加等量蒸餾水于勻漿機中勻漿后，稱取20.0g勻漿液（相當于10g樣品），加氯仿30ml，振搖30min，用定性濾紙過濾于125ml分液漏斗中，待分層后，用無水硫酸鈉過濾，取濾液10ml，吹入氮氣濃縮至1ml，待測。 
　　（2）測定 
　　①色譜參考條件：a.色譜柱： 玻璃柱（內徑3mm，長2m），內裝涂以2％OV-101和6％OV-210混合固定液的60－80目Chromosorb W.AW DMCS(HP);b.氣流速度：氮氣50ml/min；空氣500ml/min;氫氣35ml/min；。c.溫度：氣化室及檢測器200℃,柱溫155℃。d.進樣量：1μL。 
　　②測定 
　　注入1uL標準系列中各濃度標準使用液于氣相色譜儀中，測得不同濃度富馬酸二甲酯的峰高，以濃度為橫坐標，相應的峰高值為縱坐標，繪制標準曲線。同時注射一定體積樣品溶液，測得峰高與標準曲線比較定量。 
　　③陽性樣品的確證 
　　按照上述條件測定試樣和標準工作溶液，如果試樣中的質量色譜峰保留時間與標準工作溶液一致（變化范圍在±2.5%之內）,條件許可可以通過GC―MS定性。 
　　④空白實驗 
　　除不稱取樣品外，均按上述測定條件和步驟進行。 
　　⑤允許差 
　　在重復性條件下獲得的兩次獨立測定結果的絕對差值不得超過算術平均值的20%。 
　　2.1.5相關技術參數 
　　方法最低檢出限：25mg/kg。回收率在88.9％～94.2%范圍內，其相對標準偏差在4.32％～9.07％的范圍內。 
　　2.2 氣相色譜在糧油檢測中的應用 
　　(1)糧油檢測站要檢的樣品雖種類不多，但有些樣品組成復雜(比如要檢植物油脂肪酸組成就有幾十種之多)；有些樣品某些成分含量低或者性質狀態各不相同(比如要檢有機磷農殘和有機氯農殘就需不同類型的檢測器)。所以宜選擇多檢測器多功能型氣相色譜儀，這類儀器的特點主要是檢測器多、靈活性大，可根據被分析樣品的需要組合成不同分析流程的儀器，基本能滿足不同分析對象的需求。 
　　(2)NPD檢測磷比FPD最小檢測濃度要低1～2個數量級，雖然兩個檢測器成本相近，但NPD操作相對方便簡單，在經費限制的情況下可優先考慮選購NPD，因為在糧油檢測中做有機磷殘留量項目更多。 
　　(3)毛細管柱和填充柱兩種類型的色譜柱沒有絕對好壞之分，雖然現在普及使用毛細管柱，但在糧油檢測中有些指標如小麥粉中過氧化苯甲酰、浸出油溶劑殘留量用填充柱效果更好。因此進樣口單元的選擇最好選擇能同時安裝分流/不分流毛細管柱進樣口(帶電子氣路控制，簡稱EPC)和填充柱進樣口兩種類型的色譜儀，色譜柱可配置非極性、中等極性、極性3種不同類型就基本能滿足日常分析的要求。 
　　(4)一般情況下柱箱溫度范圍越大，制定分析方法的選擇性就越寬。控溫和控溫精度展示的是廠家設備良好的性能，控溫精度越好，溫差波動的幅度就小，儀器穩定性就好；升溫幅度越小越好，升溫速率快又平穩，不容易造成基線漂移，這是儀器的一個重要技術指標，尤其是對于程序升溫分析尤為重要。 
　　(5)多階程升溫，說明能輸入幾個不同的升溫分析程序，便于多個不同的程序升溫分析方法的操作，購買儀器時此項是可選項，一般N越大越好，比如做多殘留農藥就可選擇多級程序升溫以利于組分分離。 
　　(6)一般情況氣源的選擇，氫氣、空氣可以選用氣體發生器，但需注意配凈化管(如變色硅膠、分子篩、活性碳等)除水除烴，要保持氣體干燥，氮氣不主張用氣體發生器，因為氣體發生器特別是國產的制氣純度達不到要求，氮氣作為載氣如果純度不夠容易傷柱子和檢測器，所以建議采用質量好的鋼瓶氣。 
　　(7)進樣器的選擇可盡量考慮配置自動進樣器，因為自動進樣器比用微量注射器進樣更易滿足定性、定量重現性的要求，而且更適應批量檢測樣品。 
　　(8)數據處理工作站操作界面應方便友好，操作方便性無論是對新手還是成熟的用戶都是很重要的，有利于分析操作人員對各種參數設置，以減少誤操作，提高工作效率，也為以后分析方法的拓展提供有力的幫助。 
　　2.3蔬菜農藥殘留檢測 
　　氣相色譜法是利用試樣中各組分在氣相和固定相間的分配系數不同，當汽化后的試樣被載氣帶入色譜柱中運行時，組分就在其中的兩相間進行反復多次分配，經過一定的柱長后，便彼此分離，按順序離開色譜柱進入檢測器，產生的離子流訊號經放大后，在記錄器上描繪出各組份的色譜峰。使用氣相色譜法，多種農藥可以一次進樣，得到完全的分離、定性和定量，再配置高性能的檢測器，使分析速度更快，結果更可靠。目前氣相色譜法多采用填充毛細管。Alfono Di Muccio等人應用氣相色譜法對蔬菜中的擬除蟲菊酯的殘留量進行檢測，方法簡單，省時，可以對幾個標樣同時進行分析。 
　　參考文獻： 
　　1.游飛明.食品中富馬酸二甲酯殘留的氣相色譜檢測方法研究[J].中國衛生檢驗雜志.2011(02) 
　　2.徐春祥,錢凱,秦金平.色譜技術在食品安全檢測中的應用[J].江蘇食品與發酵.2006(01)