气相色谱技术在食品安全检测中的运用

□ 徐轶飞 甘肃省食品检验研究院

气相色谱技术在食品安全检测中的运用

□ 徐轶飞 甘肃省食品检验研究院

人们赖以生存的食品中存在许多安全隐患，比如在食品添加剂方面、原材料农药等残留物方面等，这些隐患会直接威胁人的身体健康。所以，食品在生产出来进入市场之前，必须要经过安全检测这一环节，只有合格的食品才能被放心食用。由于每天要经过检测的食品数量和种类都很多，所以专业的检测人员有必要找到一种高效的检测技术来应对，而气相色谱技术完全符合检测要求，应用最为广泛。

气相色谱技术；食品安全；检测

气相色谱技术在运用之前，检测人员就应该对其应用原理以及相关检测方法系统组成等基本内容掌握清楚，对技术运用对象了然于胸，这样才能发挥气相色谱技术的优势。本文主要分析气相色谱技术在食品安全检测中的运用，以供参考。

1 气相色谱技术概述

1.1 气相色谱技术简介

气相色谱技术就是色谱分析法，在相关气相色谱检测仪器中完成对检测对象的分析处理，而检测对象在进入检测环境过程中，还需要惰性气体全程伴随。最后需要进行分析成分种类和数量的对象是已经分离的单一相体，气相色谱技术参与混合物的分离过程，分离效率很高。气相色谱仪的分析处理对象是气液两种状态。

1.2 气相色谱技术检测原理

检测对象中很少有单一的成分，检测技术的原理就是分离和分析处理这些混合物。具体来说，就是在气相检测仪器中的液体或气体创造的环境中，混合物中的每种成分都会发生流动，在流动过程中，都会经过对成分溶解、吸附等能力进行鉴定和分别的固定相，在溶解、吸附等方面能力不弱的单一成分会快速经过固定相，而能力不强的成分则会延长在固定相中的停留时间[1]。不管是能力强还是差的成分，在停留时间上不会完全一样，这就使得所有的成分单一独立性变强，而最初的成分分离目的也就得以实现，最终混合物会得到完全分离。这时只需要按照先后顺序对分离出来的成分与电信号之间进行转换，转换的目的是方便最后的信息分析处理，以得到最终的分析结果。在转换过程中，要注意使转换双方之间的浓度呈正相关。

1.3 气相色谱技术安全检测的优势

其一，敏感性强。即使检测对象的浓度很小，该技术依旧对物质敏感，并且检测过程不是很繁琐，检测结果灵敏性高。在检测环境和农药等残留物时，灵敏度高达10-9～10-12[2]。将其应用于食品检测中，即使安全隐患很少，也会将其检测出来，使其不会影响人的健康。其二，分离效率高。在检测环境中存在数量可观的检测物质时，检测仪器完成检测过程的时间也不会过长。因为检测仪器中有很多填充柱，一定规格的填充柱上所包含的用于分离各组成分的理论塔板数数量也是可观的，而其中的毛细柱分离处理数量可达百数以上。其三，选择性强。虽然混合物的结构不同，但组成物质的成分不会出现新的变化，而这种技术早已对各种成分进行了特点录入。所以，即使是异构体，也不会出现分离检测无效的现象。其四，分析高效。借助气相色谱检测仪进行分析检测，分析过程会凸显出智能化和自动化，使数量可观的物质分离以及后期计算分析过程的时间不会过长。其五，应用领域广。对分析对象的分析状态没有特殊的要求，在对高沸点物质以及有机物质分析中有分析高效的优势，在食品安全检测、石油工业、环境检测等中的应用价值比较高，多次被应用于其他领域。

1.4 气相色谱技术系统简单构成

按照检测流程，该系统分为两种，分别是分离与检测。分离发挥作用需要借进样系统来引入样品，气路系统对样品物质气液体进行固相流动等过程，还需要色谱柱进行分离，色谱柱在该系统中属于控制点。检测主要由检测仪器组成，在对物质成分进行非电量转换以及后期分析计算的过程中，发挥不可替代的作用[3]。

1.5 气相色谱技术类型

在运用气相色谱法检测时，检测对象的状态不同，所选用的固定相也存在差异。所以，有气固色谱和气液色谱两种固定相、两种技术类型。气固色谱作为固体吸附体存在，气液色谱作为涂有固定液的担体存在。另外，该技术在运用理论塔板对物质进行分离处理时，这些理论塔板是存在于柱上的，所以该技术又分为两种类型，即填充柱和毛细管柱。

1.6 气相色谱检测器

使用较为广泛的有两种，一种是火焰离子化检测器，简称FID，另一种则是热导检测器，简称TCD[4]。这两种检测器的检测对象和检测范围有差异，对于食品安全检测来说，食品中含量较多的是挥发性有机物质，比如一些脂肪酸和胺类，恰巧在FID检测范围内。此外，还有ECD以及FPD、NPD检测器。根据应用原理，它们对于检测物质的灵敏性也有差异。比如，对于ECD来讲，主要对电子敏感，电子属于负性，所以将其用于中性的烷烃类物质检测时，会发现检测结果是无效的。这种检测器对电负性的物质灵敏度非常高；FPD主要应用于硫的检测；NPD主要用于磷的检测。

基于气相色谱技术的诸多优势，将其应用食品检测中最为合适不过，但还要注意载体以及技术类型等方面的选择，以便促进检测高效。氮气是食品安全检测载气的唯一选择，色谱柱要选用两种柱体同时存在的，玻璃是两种柱体材质的共同选择，不同的是填充柱选择的是不锈钢，而毛细管柱选择的是弹性石英[5]。载体为硅藻土和高分子多孔小球，要注意硅藻土是经过事先处理的。无论是填充柱还是毛细管柱，都要注意材质的直径选择确定。

2.1 在农药等残留物检测中的运用

气相色谱技术可以检测有机物质，可以检测瓜果蔬菜中的有机农药残留物含量和种类，也可以检测肉类食品中的有机胺。不同检测对象所采用的气相色谱检测是有差异的。比如，对于有机磷的检测，要选用的气相色谱检测法为GC/NPD，有机氯则对应GC/ECD，有机硫对应GC/FPD，有机胺则对应GC/FID。

2.2 在诸多添加剂检测中的运用

有些食品在制作过程中，本身会产生一些有害物质，如多环芳烃，这类安全隐患主要存在于烟熏类食品中，食用量过多会破坏人机体健康，产生致癌物质。而在一些真空包装或其他食品中，经常会添加一些防腐剂，保证食物的保质期限和味道等。这些物质同样会成为人身体的隐患。所以，在利用气相色谱技术检测食品时，主要检测这些物质的含量是否在允许范围内。芳烃类主要借助GC/MS气相色谱法中的毛细管色谱柱进行物质高效分离计算分析[6]。防腐添加剂成分以及每种成分的含量主要通过GC/FID法检测，苯甲酸以及山梨酸的含量不得超过标准范围。对于油炸食品中的胺类含量，主要通过GC/ECD法来实现。

2.3 在发酵饮品成分组成分析中的运用

饮料以及酒类产品等饮品也在食品范围中，这些饮品无论是在开始制

2 气相色谱技术在食品安全检测中的运用

作还是在中途发酵期间，其卫生环境都存在安全隐患，尤其在发酵期间，会产生一些风味物质和挥发性的气体。在制作过程中，为了保证色彩鲜艳，还会加入色素等调制料品。为了方便控制这些物质的含量，需要在饮品生产过程中采用不同的气相色谱法不断检测物质成分和含量。对于酒类产品中的醇类采用的检测方法和胺类以及添加剂的检测方法一致，对于挥发化合物以及风味物质等采用顶空进样法进行检测。这样硫化物等有害物质含量过高的饮品就没有机会进入市场。2.4 在食品包装袋安全检测中的运用

大多数食品选用塑料袋作为包装袋，无论塑料袋是软质还是硬质，都对韧性有一定的要求，为了提高塑料袋的塑性和韧性，通常会在塑料袋加工过程中，增加一些添加剂。其中，酞酸脂的含量最高，这些添加剂并没有完全融入塑料产品中，或只是在表面上做到融合，一旦和油脂以及水类物质接触，这些添加剂就会和塑料产品相分离，继而粘合在油脂类物质上。在含量上，分离粘合的酞酸脂比融合的酞酸脂要多。而粘合了酞酸脂的食品被人类食用一定量后，会破坏人身体内部的机体结构，机体中毒，产生癌细胞，对人机体的生长繁殖产生无法挽回的损害。酞酸脂种类有很多，常见的有邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯等，适合检测的气相色谱检测方法和发酵饮品的检测方法一致，都选用GC/FID法[7]。

2.5 在食用油溶剂残留物检测中的运用

无论是植物食用油还是动物食用油，在制作加工过程中，都需要在相关溶剂的作用下浸出，食用油浸出后，还要将油中的溶剂与油分离，主要采用脱溶处理。目前，脱溶技术还不完善，食用油中的溶剂含量只要在标准范围内，食用油就是安全的，这个标准规定为50 mg/kg以下，一旦超过这个范围，残留的溶剂将会对人体造成致命的威胁。因为溶剂的成分主要为六碳烷烃类，这类物质具有麻醉属性，属于有毒物质，长期食用，人体内的呼吸中枢、神经中枢等部位就不会保持正常，而造血功能也会严重弱化，人的生命期限就会缩短。而检测食用油中的溶剂残留物，主要靠顶空气相色谱法得以实现。食用油还含有多种脂肪酸这类有害物质，需要借助GC/FID气相色谱法检测物质成分和含量[8]。

3 结语

气相色谱技术种类多样，检测仪器也很多，可用于检测的食品范围非常广泛。为了准确快速分离出各种样品混合物，得到最后的分析计算结果，检测人员在开始时就要根据样品类型，选择合适的技术和检测仪器，并做好准备工作。相关人员还要加强对气相色谱技术的研究，使其在食品安全检测中的应用更加广泛，从而提高食品安全系数。

[1]王霁,李国乾,牟善婷.分析气相色谱技术在食品安全检测中的应用价值[J].智慧健康,2017(6):81-83.

[2]江金洪.气相色谱技术在食品安全检测中的应用[J].食品安全导刊,2017(11):26-27.

[3]胡 光 辉,刘 伟 丽,钱 冲,等.气相色谱技术在食品安全检测中的应用[J].食品安全质量检测学报,2016(11):4312-4317.

[4]贾文博.气相色谱技术在食品安全检测中的应用探讨[J].食品安全导刊,2015(36):126.

[5]李友.气相色谱技术在食品安全检测中的应用[J].企业技术开发,2015(14):41-42.

[6]王黎明.气相色谱技术在食品安全检测中的应用[J].生物技术世界,2012(12):19-21.

[7]谭庆斌.气相色谱技术在食品安全检测中的应用[J].中国高新技术企业,2010(28):38-40.

[8]范怡君.浅析气相色谱技术在食品安全检测中的应用[J].今日科苑,2010(12):26.

徐轶飞（1976—），男，甘肃兰州人，本科，工程师。研究方向：