楊朝銀

摘 要：氣相色譜法作為目前食品檢測(cè)中的主流技術(shù)，其對(duì)保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全至關(guān)重要。目前，該方法可以應(yīng)用于農(nóng)藥殘留、食品添加劑和食品包裝的檢測(cè)，其中農(nóng)藥殘留是當(dāng)前主流應(yīng)用方向。本文通過(guò)對(duì)氣相色譜法進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，并簡(jiǎn)要介紹其在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用方向和注意要點(diǎn)，同時(shí)認(rèn)為未來(lái)氣相色譜技術(shù)的發(fā)展應(yīng)為便攜化、簡(jiǎn)易化和快速檢測(cè)。結(jié)合上述氣相色譜技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)的相關(guān)介紹和展望，以期為農(nóng)產(chǎn)品安全提供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)產(chǎn)品；氣相色譜法；質(zhì)量安全；檢測(cè)

農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)、加工到進(jìn)入人們手里的整個(gè)過(guò)程中，其源頭遭受的農(nóng)藥污染、生產(chǎn)加工中添加的添加劑以及售賣(mài)過(guò)程中的包裝，均是影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的關(guān)鍵。氣相色譜法作為目前食品檢測(cè)中的主流技術(shù)，其在農(nóng)藥殘留、添加劑和食品包裝檢測(cè)的應(yīng)用廣泛[1]。因此，本文通過(guò)氣相色譜法進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，分析其在農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用，并著重介紹其在農(nóng)要?dú)埩魴z測(cè)中的注意要點(diǎn)，以期為農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全提供參考。

1 氣相色譜法概述

色譜法起源于20世紀(jì)初，1906年俄國(guó)植物學(xué)家米哈伊爾·茨維特在進(jìn)行植物色素分離實(shí)驗(yàn)時(shí)研發(fā)，后得到較快發(fā)展，理查德·辛格更是因發(fā)明分配色譜分離法而共同獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。色譜法主要利用固定相與流動(dòng)相對(duì)待測(cè)組分溶解度、吸附性等的差異實(shí)現(xiàn)分離，可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)食品成分的取樣和檢測(cè)。氣相色譜法在應(yīng)用于定量檢測(cè)的過(guò)程中將惰性氣體作為檢測(cè)介質(zhì)，對(duì)容易揮發(fā)且不易產(chǎn)生分解的化合物進(jìn)行分離與分析[1]。

色譜法即層析法，現(xiàn)階段作為最為關(guān)鍵的現(xiàn)代儀器分析技術(shù)，已經(jīng)取得一系列的研究成果，且憑借其諸多優(yōu)勢(shì)，在物理化學(xué)分析領(lǐng)域中成為最重要的工具之一，主要分為液相色譜法和氣相色譜法。其中，氣相色譜技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)已經(jīng)得到大量實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐數(shù)據(jù)的證實(shí)。其工作原理是使混合物中相關(guān)組分在兩相間進(jìn)行，其中一相保持穩(wěn)定，即固定相，另一相則推動(dòng)混合物流過(guò)固定相，稱之為流動(dòng)相。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，當(dāng)流動(dòng)相所含混合物流經(jīng)固定相時(shí)，會(huì)與固定相發(fā)生一系列反應(yīng)。其中，氣相色譜法指流動(dòng)相為氣體，考慮兩相間不同物質(zhì)所對(duì)應(yīng)的分配系數(shù)的不同，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中使被檢測(cè)樣本的內(nèi)部各個(gè)組分在兩相中進(jìn)行反復(fù)分配，強(qiáng)化分離效果并經(jīng)檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)對(duì)組分的準(zhǔn)確鑒定。

氣相色譜法的應(yīng)用能夠?qū)τ袡C(jī)化學(xué)中容易揮發(fā)確不分解的化合物達(dá)到進(jìn)一步分離和分析的效果。氣相色譜法的應(yīng)用能夠進(jìn)一步測(cè)試化合物的純度，分離混合物中蘊(yùn)含的多種成分，同時(shí)測(cè)定其中的含量。氣相色譜法的整個(gè)操作檢測(cè)比較簡(jiǎn)單，而且檢測(cè)出來(lái)的結(jié)果準(zhǔn)確，該種檢測(cè)方法的應(yīng)用范圍較廣，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種成分的同時(shí)分析。作為現(xiàn)代儀器分析最重要的研究領(lǐng)域之一，氣相色譜法憑借其在分離方面的快速性、高效性以及便捷性優(yōu)勢(shì)而得到廣泛應(yīng)用。尤其是近年來(lái)氣相色譜法所取得的技術(shù)研究進(jìn)展是非常突出的，形成了一系列基礎(chǔ)性創(chuàng)新成果。尤其是全二維氣相色譜技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)出了相當(dāng)突出的優(yōu)勢(shì)，成為環(huán)境分析、農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)等諸多領(lǐng)域首選的檢測(cè)技術(shù)與方案。全二維氣相色譜技術(shù)具有良好的靈敏度，且全二維氣相色譜法應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)領(lǐng)域中表現(xiàn)出了較高的分辨率以及峰容量。除此以外，應(yīng)用全二維氣相色譜法還能夠顯著增強(qiáng)定性分析的可靠性水平，考慮到大多數(shù)目標(biāo)化合物以及化合物族群可以達(dá)到基線分離狀態(tài)，進(jìn)而通過(guò)此種方式減少分析期間的干擾因素[2]。

2 氣相色譜法在質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用

對(duì)于氣相色譜法分析方式，需要滿足氣相色譜分析中的一系列特定條件，并建立最佳分析過(guò)程。為了滿足這一分析要求，就要對(duì)分析溫度、檢測(cè)器精度、控溫程序、載氣流速等進(jìn)行調(diào)節(jié)。保障其參數(shù)滿足所有檢測(cè)種類(lèi)，進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)。氣相色譜法所使用的儀器有兩個(gè)閥門(mén)，可以用于控制載氣進(jìn)入量。當(dāng)定量管充滿樣品試氣后，就可切換閥門(mén)。通過(guò)載氣壓強(qiáng)，將樣品帶入色譜柱中，完成分離。目前，該方法應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)、農(nóng)副產(chǎn)品添加劑檢測(cè)和農(nóng)產(chǎn)品包裝檢測(cè)。

2.1 檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留

新鮮蔬菜、水果之類(lèi)的農(nóng)產(chǎn)品中含有的主要有毒物質(zhì)就是種植期間使用的各類(lèi)農(nóng)藥。農(nóng)藥殘留，包含微量農(nóng)藥、有毒元素的降解物等。農(nóng)戶在種植期間為了防治病蟲(chóng)害大量使用化學(xué)農(nóng)藥，該手段雖然能夠預(yù)防和消除病蟲(chóng)害，但同樣也會(huì)導(dǎo)致蔬果表面存在殘留農(nóng)藥，有的農(nóng)藥甚至進(jìn)入農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)部，經(jīng)過(guò)加工處理后進(jìn)入農(nóng)產(chǎn)品中，對(duì)人體健康造成較大危害。

這類(lèi)農(nóng)產(chǎn)品可能以新鮮蔬果形式售賣(mài)，也可能在加工處理之后制成農(nóng)產(chǎn)品售出，但無(wú)論哪種形態(tài)都有可能殘留農(nóng)藥與有害物質(zhì)，對(duì)人們的健康造成威脅。氣相色譜技術(shù)就可以被應(yīng)用在該領(lǐng)域中，快速準(zhǔn)確地分析農(nóng)產(chǎn)品殘留農(nóng)藥的成分與含量氣相色譜法在于將濃縮之后的農(nóng)藥放到色譜柱，隨后把惰性氣當(dāng)做流動(dòng)相，應(yīng)用不同的農(nóng)藥在分配系統(tǒng)下的相應(yīng)性進(jìn)行分離，在這之后借助電信號(hào)來(lái)檢測(cè)其中的農(nóng)藥殘留，把獲得到的峰值和標(biāo)準(zhǔn)曲線之間對(duì)比，了解農(nóng)藥殘留的狀況[3]。

2.2 檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品添加劑中的應(yīng)用

添加劑是農(nóng)產(chǎn)品加工過(guò)程中常用的物質(zhì)，添加劑的種類(lèi)豐富，可改善農(nóng)產(chǎn)品的色、香、味，同時(shí)還能夠延長(zhǎng)農(nóng)產(chǎn)品的保質(zhì)期，是農(nóng)產(chǎn)品加工行業(yè)不可或缺的物質(zhì)。添加劑如果過(guò)量使用就會(huì)對(duì)人體健康造成損害，甚至有的添加劑在食用一定量之后會(huì)增加癌變的概率。也正是出于此考慮，國(guó)家對(duì)農(nóng)產(chǎn)品添加劑的使用標(biāo)準(zhǔn)與限量進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定，但依舊存在很多不法商家為了提升農(nóng)產(chǎn)品銷(xiāo)售的效益增加農(nóng)產(chǎn)品添加劑的用量，置人們的健康于不顧。檢測(cè)機(jī)構(gòu)主要利用氣相色譜檢測(cè)技術(shù)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中的添加劑進(jìn)行分離和檢測(cè)，尤其是脂型防腐劑和酸型防腐劑，該檢測(cè)技術(shù)的靈敏度和準(zhǔn)確性都更高。技術(shù)人員進(jìn)行檢測(cè)時(shí)首先進(jìn)行產(chǎn)品取樣，將其放入硫酸或者鹽酸等酸性液體中浸泡酸化。之后再利用有機(jī)溶劑進(jìn)行提取，即可將其中的添加劑從離子轉(zhuǎn)化為有機(jī)分子，此時(shí)通過(guò)氣相色譜法對(duì)其進(jìn)行分離并檢測(cè)即可得到檢測(cè)結(jié)果，分析出各類(lèi)添加劑的用量[3]。

2.3 在包裝檢測(cè)中的應(yīng)用分析

農(nóng)產(chǎn)品外包裝也會(huì)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量造成影響，但外包裝往往是人們所忽略的地方。目前用于農(nóng)產(chǎn)品包裝的材料種類(lèi)較多，有的廠商為了降低包裝成本使用了不符合農(nóng)產(chǎn)品包裝規(guī)范的材料，這樣就會(huì)造成農(nóng)產(chǎn)品污染，增加農(nóng)產(chǎn)品安全隱患。

目前很多農(nóng)產(chǎn)品包裝材料具有污染物殘留物，如熒光增白劑、增塑劑、有機(jī)揮發(fā)性物質(zhì)、殺菌劑等。氣相色譜分析法可有效檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品包裝中的有害物質(zhì)，是包裝檢測(cè)的首選技術(shù)。

3 氣相色譜法在農(nóng)藥殘留檢測(cè)的注意事項(xiàng)

雖氣相色譜法在農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)中具有較多的應(yīng)用方向，但仍主要應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留檢測(cè)上。

在應(yīng)用氣相色譜法對(duì)農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，為了最大限度確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要考慮圖譜受進(jìn)樣口溫度、升溫程序等一系列參數(shù)設(shè)置因素的影響，避免分析數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大差異。因此，有以下幾個(gè)方面的問(wèn)題必須引起注意：

①安排專人對(duì)色譜柱進(jìn)行定期維護(hù)與更換。在氣相色譜法的實(shí)踐操作中，樣品組分分離效果會(huì)直接受色譜柱影響，若出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)樣品峰面積異常下降的情況，則需要工作人員立即對(duì)色譜柱進(jìn)行更換與試運(yùn)行。同時(shí)，對(duì)于無(wú)法成功出峰的色譜柱需要及時(shí)更換，為取得穩(wěn)定的檢測(cè)結(jié)果，需要提前對(duì)其進(jìn)行升溫老化處理。

②對(duì)進(jìn)樣口以及檢測(cè)器溫度進(jìn)行合理控制。這一環(huán)節(jié)的溫度控制效果會(huì)直接對(duì)樣品分流氣化水平產(chǎn)生影響，溫度異常會(huì)導(dǎo)致待測(cè)定組分分解不充分，最終表現(xiàn)為檢測(cè)結(jié)果的偏差。因此，工作人員需要結(jié)合檢測(cè)需求，對(duì)檢測(cè)器溫度進(jìn)行調(diào)整（正常情況下檢測(cè)器溫度需要高于待分組成分最高沸點(diǎn)溫度）。

③對(duì)氣體以及氣體流量進(jìn)行合理應(yīng)用。在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)用氣相色譜法涉及到的氣體包括助燃?xì)怏w、氫氣燃?xì)?、氮?dú)廨d氣等。檢測(cè)結(jié)果會(huì)直接受上述氣體純度以及氣體流量的影響。一般情況下，為避免不純氣體參與反應(yīng)所導(dǎo)致的拖尾或者噪音問(wèn)題，優(yōu)先考慮選用氣體純度為99.999%以上氣體。同時(shí)可避免因載氣純度不足而對(duì)固定相所產(chǎn)生影響[3]。

4 總結(jié)與展望

對(duì)于我國(guó)而言，應(yīng)用氣相色譜技術(shù)有著相當(dāng)突出的優(yōu)勢(shì)，不但具有良好的選擇性以及應(yīng)用范圍，同時(shí)整個(gè)檢測(cè)過(guò)程靈敏性強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和安全的有效保障。目前，氣相色譜法仍以檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留為主，而在整個(gè)過(guò)程中應(yīng)配備相關(guān)人員、控制適當(dāng)進(jìn)樣溫度、以及理控制進(jìn)樣氣體和氣流，用于確保檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，進(jìn)而確保農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。

氣相色譜儀作為一種精密的檢測(cè)儀器，可以對(duì)多種殘留樣品中的復(fù)雜物質(zhì)進(jìn)行分析，提高食品檢測(cè)的工作效率，其不僅可以用于檢測(cè)蔬菜、水果以及對(duì)應(yīng)制品的農(nóng)藥殘留量，加工類(lèi)農(nóng)副產(chǎn)品同樣可以檢測(cè)，如熏肉以及食用油，甚至食品包裝等。

目前，通過(guò)聯(lián)合氣相色譜法以及質(zhì)譜法、毛細(xì)管柱氣相色譜等多種方法，可以提高檢測(cè)的靈敏度以及范圍。未來(lái)，提高氣相色譜法的可操作性以及創(chuàng)造便攜式和快速分析的氣相色譜儀，是研究人員創(chuàng)新和優(yōu)化的重要方向。同時(shí)創(chuàng)新檢測(cè)方案，形成統(tǒng)一的監(jiān)管體系，將農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)工作做精、做實(shí)，貫徹到位，是今后保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的關(guān)鍵舉措。

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