◎ 郭 衛(wèi)
(河南恒晟檢測(cè)技術(shù)有限公司,河南 鄭州 451162)
食品安全一直是人們關(guān)注的重要問(wèn)題,尤其是隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展與人們生活水平的快速提升,人們對(duì)食品安全的關(guān)注更加突出。從食品安全管理以及市場(chǎng)的現(xiàn)狀來(lái)看,受各種因素影響,人們?nèi)粘J秤玫氖卟艘约案黝?lèi)肉制品、油炸食品等仍然存在各類(lèi)嚴(yán)重危害人類(lèi)健康的物質(zhì)含量超標(biāo)問(wèn)題。比如,豬肉中的瘦肉精以及三甲胺含量超標(biāo);白酒中甲醇與雜醇油的含量存在超標(biāo)情況;奶粉與雞蛋中被檢測(cè)出三聚氰胺等,對(duì)人類(lèi)的生命安全和健康問(wèn)題均存在著較大威脅,需要引起重視。針對(duì)上述情況,從食品生產(chǎn)源頭加強(qiáng)控制和管理,同時(shí)加快提升食品的安全監(jiān)控與防范能力很有必要,能有效減少和控制各類(lèi)食品安全問(wèn)題對(duì)人類(lèi)健康與生命安全的威脅。其中,氣相色譜技術(shù)作為食品安全檢測(cè)的重要技術(shù)之一,不僅具有較高的技術(shù)成熟度,而且操作簡(jiǎn)便、快捷,檢測(cè)分析的靈敏性、選擇性以及準(zhǔn)確性均比較高,在實(shí)際應(yīng)用中作用優(yōu)勢(shì)十分顯著[1]。為此,本文對(duì)氣相色譜技術(shù)的特點(diǎn)與技術(shù)原理進(jìn)行分析,并對(duì)其在食品安全檢測(cè)中的具體應(yīng)用進(jìn)行研究。
氣相色譜技術(shù)是色譜分析領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛的一種技術(shù)方法,它在具體檢測(cè)過(guò)程中,將惰性氣體作為載體,并利用氣相色譜分析儀來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)樣品的檢測(cè)分析。氣相色譜技術(shù)在氣體的混合物、易揮發(fā)液體或固體的檢測(cè)中適用性好,表現(xiàn)較為突出,并且在較為復(fù)雜的混合物的分離與檢測(cè)分析方面效果也比較顯著,在實(shí)際應(yīng)用中十分受歡迎。
氣相色譜技術(shù)的基本原理為待檢測(cè)的混合物中各組分在流動(dòng)相的帶動(dòng)作用下進(jìn)入色譜柱,由于固定相對(duì)混合物各組分的作用情況不同,導(dǎo)致其在固定相中所滯留的時(shí)間也存在差異,從而能夠?qū)⒒旌衔镏懈鹘M分進(jìn)行有效分離[2],隨后,分離組分隨著流動(dòng)相在相應(yīng)次序下進(jìn)入到檢測(cè)器中進(jìn)行非電量轉(zhuǎn)換,使其轉(zhuǎn)化成和檢測(cè)組分的濃度成比例關(guān)系的電信號(hào),再根據(jù)該電訊號(hào)進(jìn)行記錄以及繪圖、計(jì)算等,最終生成相應(yīng)的檢測(cè)分析結(jié)果圖。
氣相色譜技術(shù)特點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面。①分離效率較高。在具體檢測(cè)應(yīng)用中,一根長(zhǎng)度約為1~2 m 的填充柱可存在幾千個(gè)理論塔板,而其中具有最高效分離技術(shù)的毛細(xì)管柱,其理論塔板數(shù)量可達(dá)到105~106。由此可見(jiàn),氣相色譜技術(shù)在實(shí)際檢測(cè)與分析應(yīng)用中的分離效果十分顯著。②檢測(cè)靈敏性突出。氣相色譜技術(shù)在濃度≤1 mg·kg-1的物質(zhì)檢測(cè)中具有較好的適用性,并且其環(huán)境檢測(cè)與農(nóng)藥殘留檢測(cè)的濃度范圍可達(dá)ppb(10-9)至ppt(10-12),在實(shí)際檢測(cè)應(yīng)用中的靈敏性十分突出[3]。③能夠?qū)旌衔镞M(jìn)行快速檢測(cè)和分析。氣相色譜技術(shù)在較為復(fù)雜的混合物的檢測(cè)和分析中,也具有較好的應(yīng)用效果,能夠在幾分鐘或者是幾十分鐘內(nèi)完成對(duì)樣品的檢測(cè)和分析,并且檢測(cè)過(guò)程的自動(dòng)化程度也比較高。④選擇性突出。氣相色譜技術(shù)的選擇性較突出,具體表現(xiàn)為氣相色譜技術(shù)對(duì)被檢測(cè)混合物中的某一存在特殊響應(yīng)的物質(zhì),或者是對(duì)一些性質(zhì)非常相近的異構(gòu)體等,均能夠?qū)崿F(xiàn)快速分離和檢測(cè)。比如,對(duì)有機(jī)物的異構(gòu)體以及氫的同位素等,都能采用氣相色譜技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速分離和檢測(cè)分析。
食品安全問(wèn)題不僅關(guān)系著人們的身心健康,而且對(duì)社會(huì)的穩(wěn)定與和諧也有著重要的影響,是備受人們關(guān)注的一個(gè)社會(huì)問(wèn)題。當(dāng)前,我國(guó)對(duì)食品供應(yīng)量等問(wèn)題的關(guān)注相對(duì)較多,但對(duì)食品質(zhì)量的監(jiān)管方面明顯不足。隨著人們對(duì)食品安全問(wèn)題的關(guān)注程度不斷提升,食品安全管理被提升至國(guó)家戰(zhàn)略管理的層面,但是仍然有一些食品企業(yè)與生產(chǎn)廠家并未嚴(yán)格按照國(guó)家法律與法規(guī)要求的內(nèi)容執(zhí)行,在食品生產(chǎn)與安全質(zhì)量控制中,為追求個(gè)人利益,存在對(duì)食品生產(chǎn)的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)不注重,或者是摻雜、摻假、違規(guī)使用食品添加劑等問(wèn)題,導(dǎo)致食品安全問(wèn)題十分突出,嚴(yán)重危害人們的健康、安全和社會(huì)的和諧穩(wěn)定,比如肉類(lèi)制品中存在獸藥殘留、一些食品添加劑使用超標(biāo)等,都是對(duì)人類(lèi)的健康和安全存在嚴(yán)重威脅的食品安全問(wèn)題,迫切需要加強(qiáng)對(duì)食品質(zhì)量安全的有效檢測(cè)和管理。在進(jìn)行食品質(zhì)量安全的檢測(cè)與管理中,由于普通的食品安全檢測(cè)方法對(duì)有害成分的檢測(cè)靈敏性和精確度相對(duì)較低,而氣相色譜技術(shù)的靈敏性和可靠性均比較顯著,在實(shí)際檢測(cè)與分析應(yīng)用中的作用優(yōu)勢(shì)更加突出。因此,采用氣相色譜技術(shù)進(jìn)行食品安全檢測(cè),具有十分重要的作用和意義。
通常情況下,氣相色譜系統(tǒng)主要有檢測(cè)系統(tǒng)與分離系統(tǒng)兩個(gè)部分組成。其中,分離系統(tǒng)是由進(jìn)樣系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)以及色譜柱等組成,比較常見(jiàn)的色譜柱則包含填充柱和毛細(xì)管柱等;檢測(cè)系統(tǒng)主要是由檢測(cè)器組成,它在實(shí)際檢測(cè)中通過(guò)將色譜流出物轉(zhuǎn)換成電信號(hào),并通過(guò)數(shù)據(jù)記錄部分對(duì)其色譜圖譜變化進(jìn)行準(zhǔn)確記錄,再根據(jù)色譜圖進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理,完成對(duì)有關(guān)樣品的檢測(cè)和分析。
3.2.1 農(nóng)藥或其他藥物殘留與污染的檢測(cè)
食品安全檢測(cè)中,對(duì)果蔬中的有機(jī)氯與有機(jī)磷等農(nóng)藥殘留成分檢測(cè),以及對(duì)魚(yú)、肉類(lèi)產(chǎn)品中的獸藥殘留檢測(cè)等,一直是食品安全檢測(cè)所關(guān)注的重要問(wèn)題以及重要檢測(cè)內(nèi)容。其中,可采用氣相色譜技術(shù)對(duì)果蔬中的有機(jī)氯農(nóng)藥殘留成分及濃度進(jìn)行有效檢測(cè)和分析。比如,在對(duì)高麗人參中的有機(jī)氯農(nóng)藥殘留檢測(cè)中,采用電子俘獲檢測(cè)器就能對(duì)其有機(jī)氯農(nóng)藥殘留進(jìn)行有效檢測(cè)和分析,該檢測(cè)器不僅是一種具有高靈敏度的氣相色譜檢測(cè)器,而且也是在檢測(cè)實(shí)踐中最早出現(xiàn)的選擇性檢測(cè)器。此外,還可以采用氣相色譜技術(shù)對(duì)一些農(nóng)產(chǎn)品中的有機(jī)磷與有機(jī)氮、有機(jī)硫等農(nóng)藥殘留成分及濃度進(jìn)行有效檢測(cè)和分析[4]。比如,有研究證實(shí),采用氣相色譜技術(shù)進(jìn)行豬肉以及魚(yú)、蝦等食品中的三甲胺含量檢測(cè),不僅操作簡(jiǎn)便、快捷,而且其檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性也比較高,應(yīng)用優(yōu)勢(shì)十分顯著。
3.2.2 食品塑料包裝中的有害物質(zhì)檢測(cè)
食品安全檢測(cè)中,還應(yīng)針對(duì)食品加工中的食品包裝袋及其有害物質(zhì)進(jìn)行有效檢測(cè)和分析。其中,在進(jìn)行食品包裝應(yīng)用的塑料袋等包裝產(chǎn)品加工中,為增加包裝袋的透明性、可塑性以及韌度等性能效果,也會(huì)在包裝袋加工中加入相應(yīng)的增塑劑等,并且在各類(lèi)增塑劑中,酞酸酯在食品塑料袋加工中的使用情況最為普遍,且使用量最大。有數(shù)據(jù)顯示,食品包裝袋加工中,塑料袋產(chǎn)品加工所使用的酞酸酯含量可達(dá)其終產(chǎn)品的50%左右。值得注意的是,由于酞酸酯作為一種增塑劑在食品包裝袋加工中應(yīng)用,和塑料的基質(zhì)之間并未形成化學(xué)共價(jià)鍵,因此,容易在食品包裝應(yīng)用中與食品中所含的水、油脂等在相互接觸時(shí)發(fā)生溶出等情況,其中,食品塑料袋加工中對(duì)酞酸酯的使用量越高,其在食品包裝應(yīng)用中可能溶出的數(shù)量也會(huì)越多,對(duì)人類(lèi)的健康和安全威脅也越突出。有研究顯示,酞酸酯會(huì)引起人類(lèi)以及動(dòng)物慢性中毒、癌變與突變等,還存在較高的生殖和發(fā)育毒性,也是當(dāng)前世界范圍內(nèi)存在的最為廣泛化學(xué)污染物之一。近年來(lái),隨著人類(lèi)對(duì)酞酸酯及其對(duì)環(huán)境污染、機(jī)體內(nèi)分泌干擾等影響的關(guān)注程度不斷提高,采用氣相色譜技術(shù)對(duì)食品包裝中的酞酸酯增塑劑等有害物質(zhì)的檢測(cè)和控制的必要性也更加突出[5]。其中,有研究顯示,采用氣相色譜技術(shù)能夠?qū)κ称匪芰习b中的鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二正辛酯、鄰苯二甲酸二乙酯等多種酞酸酯成分進(jìn)行有效檢出,為食品塑料包裝的安全性評(píng)價(jià)和管理提供可靠支持。
3.2.3 飲料風(fēng)味組分的質(zhì)量控制檢測(cè)
氣相色譜技術(shù)在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用還表現(xiàn)在對(duì)各類(lèi)發(fā)酵飲料風(fēng)味組分的質(zhì)量控制分析中。比如對(duì)白酒的風(fēng)味組分進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)分析,其中,檢測(cè)和分析白酒中的甲醇與雜醇油等指標(biāo)成分是實(shí)現(xiàn)白酒風(fēng)味質(zhì)量評(píng)價(jià)的關(guān)鍵,也是我國(guó)酒類(lèi)衛(wèi)生監(jiān)控的重要指標(biāo)內(nèi)容。根據(jù)有關(guān)規(guī)定,可以采用氣相色譜技術(shù)對(duì)白酒產(chǎn)品中的有關(guān)指標(biāo)進(jìn)行有效檢測(cè)分析,并根據(jù)其檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行產(chǎn)品的風(fēng)味質(zhì)量評(píng)價(jià)。由于氣相色譜技術(shù)具有直接進(jìn)樣與快速檢測(cè)、準(zhǔn)確測(cè)定等優(yōu)勢(shì),其在實(shí)際應(yīng)用中十分受歡迎。此外,在對(duì)啤酒以及葡萄酒等其他發(fā)酵飲料的成分檢測(cè)與質(zhì)量評(píng)價(jià)中,由于上述飲料制品中存在較多的揮發(fā)性化合物與風(fēng)味物質(zhì),其物質(zhì)含量又對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量存在著直接影響,因此,可采用氣相色譜技術(shù)對(duì)其飲料制品中硫化物等有害組分與色素、揮發(fā)性氣體等組分及其變化情況進(jìn)行檢測(cè)和分析,實(shí)現(xiàn)有關(guān)飲料制品質(zhì)量的有效控制,確保其安全性。
氣相色譜技術(shù)進(jìn)行食品安全檢測(cè)應(yīng)用的作用優(yōu)勢(shì)十分突出,因此,對(duì)氣相色譜技術(shù)在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行研究,有利于促進(jìn)其進(jìn)一步的應(yīng)用和發(fā)展,尤其是色譜技術(shù)的發(fā)展及其技術(shù)產(chǎn)品的不斷創(chuàng)新和研制,為氣相色譜技術(shù)在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用和發(fā)展提供了更加廣闊的前景支持,具有十分積極的作用和意義,值得進(jìn)一步研究和關(guān)注。