气相色谱在食品检测方面的应用实践探讨

王欢

摘 要：近年来，随着经济水平的飞速发展和生活水平的不断提高，食品安全问题日益成为国民最为关注的问题之一：违法添加非食用物质、滥用或超范围使用添加剂、农药兽药残留的超标等等食品安全问题层出不穷。为保障人民的饮食安全及生命健康、促进食品行业的健康发展，国家颁布了《食品安全法》并持续修订和完善、发布了一系列食品安全卫生及检测标准，这些法规和标准对食品、食用农产品的质量提出了越来越高的要求，从而也对食品检测技术提出了更高的挑战。为实现目前形势下的食品安全监管，检测方法需快速、灵敏、可靠，这使得气相色谱及其联用技术在食品安全检测中发挥着越来越重要的作用。本文将对气相色谱法及其在食品安全检测中的应用现状进行初步概述。

关键词：食品检测；气相色谱技术；应用分析

1.气相色谱技术概述

气相色谱（GC）法是二十世纪五十年代出现的一项重大科学技术成就，是一种较新的分离、分析技术，近年来，气相色谱技术在工业、农业、国防、科学等各项关系国计民生的重要领域都得到了广泛的应用。

气相色谱主要利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异来实现混合物的分离。被测组分气化后被流动相（一般为惰性载气）带入色谱柱，由于沸点、极性或吸附性能的不同，各组分随着载气的流动在两相之间形成分配或吸附平衡，最终达到分离，按先后顺序流出色谱柱，进入检测器，后者将其转变为与组分浓度成比例的电信号，经放大和记录形成色谱图，从而实现待测组分的定量。目前气相色谱常用的检测器主要有火焰离子化检测器（FID）、火焰光度检测器（FPD）、电子捕获检测器（ECD）、质谱（MSD）检测器等。

气相色谱法具有分离效果好、灵敏度高、分析通量大及适用范围广的特点。其对物化性质很接近的复杂组分都能很好的分离和定量；一次分析中可同时进行几十甚至上百个组分的测定；适用于气体、易挥发液体和固体样品，能分析约20%的有机物。另外某些无机物通过转化或衍生也可以进行分析。随着气相色谱法检测技术的不断提高，其也朝着联用技术化、自动化等方向发展，其中，与质谱仪的联用是目前应用最广泛的联用技术之一。气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术结合了色谱强大的分离功能和质谱准确的鉴别功能，具有高灵敏度、高选择性、高分离能力、检出限低、分析速度快、应用范围广和自动化程度高等特点，可以实现多种化合物的同时测定。近年来在食品安全分析中得到了广泛的应用并发挥着非常重要的作用。

2.食品安全检测的重要意义

近年来，随着经济水平的飞速发展和生活水平的不断提高，食品安全问题日益成为国民最为关注的问题之一：违法添加非食用物质、滥用或超范围使用添加剂、农药兽药残留的超标等等食品安全问题层出不穷。为保障人民的饮食安全及生命健康、促进食品行业的健康发展，国家颁布了《食品安全法》并持续修订和完善、发布了一系列食品安全卫生及检测标准，这些法规和标准对食品、食用农产品的质量提出了越来越高的要求，从而也对食品检测技术提出了更高的挑战。为实现目前形势下的食品安全监管，检测方法需快速、灵敏、可靠，这使得气相色谱及其联用技术在食品安全检测中发挥着越来越重要的作用。

3.气相色谱及其联用技术在食品安全检测中的应用

3.1食品添加剂的检测.食品添加剂是添加于食品中以改善食品感官品质、延长食品货架期、优化食品加工性能的一类天然或化学合成物质，按其功能可分为防腐剂、甜味剂、着色剂、抗氧化剂等。食品添加剂的使用极大地推动了现代食品工业的发展，然而滥用、超量及超范围使用食品添加剂的加工食品会对人体器官产生不同程度损害。GB 2760-2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》明确限定了食品添加剂在各类食品中允许添加的种类、最大使用量和残留量。近年来国家也发布和更新了一系列相关检测标准，其中就有不少采用气相色谱法进行分析的。如GB 5009.32-2016《食品安全国家标准 食品中9种抗氧化剂的测定》可同时检测食品中BHA、BHT、TBHQ等9种常用抗氧化剂；GB 5009.97-2016《食品安全国家标准 食品中环己基氨基磺酸鈉的测定》等。

3.2农药残留的检测.农药在农业生产过程中的使用越来越频繁，其具有易富集、迁移和不易降解的特性。农药被大量使用后会直接或间接残留一部分于农作物和环境中，同时原材料中残留的农药随生产线进入二级食品中，从而对人体健康造成危害。目前，食品中农药残留不仅已成为公认的食品安全和环境安全问题，也成为各国政府保障国民健康和国际贸易中实施技术壁垒的重要手段之一。农药残留检测一直是国际食品质量安全领域的热点问题，各国均制定了数量越来越多、要求日益严格的农药残留标准。农药残留主要包括有机磷类、有机氯类、拟除虫菊酯及氨基甲酸酯类等。近年来，GC、GC-MS已成为检测农药残留主要的手段。如采用气相色谱-电子捕获检测器（GC-ECD）检测食品及农产品中的有机氯及拟除虫菊酯农药；通过气相色谱-火焰光度检测器（GC- FPD）检测有机磷类农药残留；采用GCMS法检测食品农产品中的多种农药残留，如GB 23200.8-2016《食品安全国家标准水果和蔬菜中500 种农药及相关化学品残留量的测定气相色谱- 质谱法》作为强制执行的国家标准，可以对果蔬中500种农药及其化学品残留进行定性鉴别和定量测定。

3.3兽药残留的检测.兽药残留是指在畜禽养殖中用药后蓄积或存留于畜禽机体或产品（如鸡蛋、奶品、肉品等）中原型药物或其代谢产物，包括与兽药有关的杂质的残留。滥用或违禁使用兽药可能致使其在畜禽体内残留，进而导致畜禽产品残留风险。易引起兽药残留超标的主要有抗生素类、磺胺类、呋喃类、激素类等等。采用GC-MS法可准确可靠地检测出氯霉素、克伦特罗等几种容易超残留限量的兽药。

3.4污染物的检测.有机污染物是人体健康的潜在危害源，如水体中的多氯联苯、煎炸和焙烤食品中丙烯酰胺、发酵食品中氨基甲酸乙酯、甲醇、加工肉制品中N-二甲基亚硝胺和杂环胺等，这些污染物具有高毒、持久、生物蓄积和环境迁移的特性。因此对此类物质的检测需要较高的技术要求，GC及GC-MS以其高灵敏度和强抗干扰能力在复杂基质食品样品及痕量目标组分分析中发挥了重要的优势，目前已成为主流的检测手段。

3.5营养成分及相关成分的检测.GC及GC-MS还可完成食品中挥发性风味物质及功能活性成分分析，在脂肪酸测定中也有较多应用。如GB 5009.168-2016《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》可同时检测食品中多种饱和脂肪和不饱和脂肪、GB 5009.257-2016《食品安全国家标准 食品中反式脂肪酸的测定》可对食品中反式脂肪酸进行测定。

结束语

气相色谱及其联用技术具有分离效率高、定量分析简便、高灵敏度的特点。随着食品安全问题日益备受关注，其正在以快速、高效、准确等优势成为主流检测手段。目前，随着样品前处理技术的发展及各项联用技术的不断完善，如串联质谱、多维质谱等技术的不断创新，使其正朝着自动化和标准化的方向发展。其在食品安全分析领域将具有更广阔的前景，也必将为食品行业的发展做出更大的贡献。

参考文献

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[2]孔静.气相色谱技术在食品安全检测中的应用[J]东台市产品质量监督检验所，2018，05：18-19