食品安全检测中气相色谱技术的应用研究

张丽梅

摘要：食品作为人类生存的基本需求，是维持社会稳定和发展的基础，近些年，食品的营养成分以及安全问题引起了一定的关注，先进的食品检测技术能够在一定程度上保证食品的质量和安全，本文简述了气相色谱技术的概念、原理、特点以及分类，并对食品安全检测中气相色谱技术的应用进行了深入研究，希望可以为食品安全检测技术的发展提供一份参考。

Abstract： Food， as the basic needs of human survival， is the basis for maintaining social stability and development. In recent years， food nutrition and safety issues have attracted some attention. Advanced food testing technology can ensure the quality and safety of food to a certain extent. This article briefly describes the concept， principle， characteristics and classification of gas chromatography technology， and conducts in-depth research on the application of gas chromatography technology in food safety testing， hoping to provide reference for the development of food safety testing technology.

关键词：食品安全;气相色谱技术;检测应用

Key words： food safety;gas chromatography;detection and application

中图分类号：TS207.3                                     文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）14-0254-02

0  引言

气相色谱技术作为一种现代化的检测技术，能够检测出食品中的各项有害物质，在检测领域内被广泛的应用着，而且随着时代的发展，检测技术的不断提高，使得气相色谱技术逐渐的趋于技术化和自动化，在食品安全检测领域中具有更加广阔的发展前景。

1  气相色谱技术

1.1 气相色谱技术概念

气相色谱法作为一种最广泛的分析方法，是指将惰性气体作为载体把样品带入到气相色谱仪中进行操作，然后利用气相色谱仪检测分析出气体或者液体样本中的组分物质。气相色谱技术适用于气体混合物或者一些易挥发的液体以及固体检测，即使是比较复杂的混合物，在很短的时间内也会被分离，利用气相色谱可以有效的对卤素、硫化物、鳞化物进行检测和分析，在食品安全检测中被广泛的应用。

1.2 气相色谱技术基本原理

食品安全问题是限制社会经济全面发展的一个重要因素，气相色谱法作为一种重要的食品安全检测技术被广泛关注，随着技术的不断提高被广泛的使用着，食品的安全与质量和气相色谱检测技术水平的高低密切相关，在进行气相色谱检测时，相关人员要掌握气相色谱技术的原理，为食品安全检测奠定坚实的基础。气相色谱技术的工作原理是：在管柱放入的吸附剂和以惰性气体为载体的液体是色谱仪的固定相，不断的在管柱内进行流动的气体是色谱仪的流动相，固定相和流动相共同组成了色谱系统，在进行检测时，先在管柱的一侧加入待测样品，样品是需要分离和分析的，由于固定相对待测样品内的不同组分具有不同的吸附能力以及溶解能力，所以不同的组分根据具体的特征分配到固定相和流动相中，然后等到固定相和流动相多次重复分配后与移动相组分向前移动，而且不同组分沿着管柱运动的速率不同，一般分配系数比较小的组分的滞留时间比较短，从色谱柱的末端流出速率较快，分配系数比较大的组分滞留时间比较长，从色谱柱的末端流出速率比较慢。

1.3 气相色谱技术特点

气相色谱技术的主要特点：一是灵敏度比较高，对于浓度≤1ppm的物质极易检测出，而且农药残留的检测可达到ppb（10-9）至ppb（10-12）。二是分離的效率比较高，一根2米左右的填充柱能有上千个理论塔板，而且毛细柱可以达到106左右个理论塔板。三是选择性比较高，只要混合物中的某一种物质具有特殊灵敏的反应，那么与其性质相近的异构体也可以得到分离和检测。四是分析速度快，即使是很复杂的样品，也能够在几分钟或者几十分钟内完成，而且比较容易实现自动化。另外，气相色谱技术还有技术成熟、样品用量少等特点。

1.4 气相色谱技术的分类

根据固定相的选择差异可以将气相色谱技术分为以固体吸附剂作为固定相的气固色谱和以涂有固定液的但体作为固定相的气液色谱。如果按照色谱的操作形式进行分类，气相色谱是一种柱色谱，可以划分为两类，一个是填充柱另一个是毛细管柱，在一根玻璃管内安装固定相的称为填充相，一般管内径在2-6mm之间;而毛细管柱的组成分为空心毛细管柱、填充毛细管柱，两种管柱的主要区别在于内径距离，在厚玻璃管内放入多孔固体颗粒然后加热可以拉成毛细管，填充毛细管柱的内径在0.25-0.5mm之间，空心毛细管柱的内径在0.1-0.5mm之间。在进行食品安全检测时，需要用以氮气为载气的气相色谱仪，以填充柱和毛细管柱作为色谱柱，载体要选择经过处理的硅藻土以及高分子多孔小球，然后用0.2mm左右的石英毛细管柱进行检测[1]。

2  食品安全检测中气相色谱技术的应用

2.1 食用油溶剂残留以及脂肪酸的检测

一般食用油的生产方式是选择溶剂浸出法，此种方法虽然经过了脱溶处理，但还会残留一部分溶剂，我国的食用植物油相关卫生指标中明确规定了浸出植物油的溶剂残留量。目前，我国使用的植物油浸出溶剂为六碳烃烷类，镏程在62-85℃之间，这种溶剂具有一定的缺陷，能够麻痹人体的呼吸中枢，而且具有一定的毒性，如果食用植物油中的六碳烷烃溶剂没有没完全的脱除，会对人们的呼吸系统以及造血功能造成一定的损伤，这时就可以使用气相色谱技术对食物油中的残留溶剂进行检测，气相色谱法不但能够准确的检测出残留溶剂还具有良好的分离效果，能够在一定程度上保证食用油的安全性。另外，气相色谱法也常被应用于脂肪酸组分的测定中，主要检测芥酸的含量，能够减少缺乏营养对人体造成伤害的现象，还能够有效的防止一些辐射作用。

2.2 食品包装袋的有害成分检测

在食品的包装过程中，包装袋被广泛的使用，如果包装袋没有达到安全标准或者包装袋类型不合适，都能够对人体的健康造成一定的影响。有些厂家为了增强包装袋的透明度和可塑性，私自添加荧光增白剂以及增塑剂，例如：邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二酯、邻苯二甲酸二辛酯等，当这类物质与油脂成分接触后，邻苯二甲酸酯就会溶解到食品中，严重威胁着人体健康。食品袋的添加成分越多溶出的毒性物质就越多，近些年发生了很多包装袋引起食物中毒的事件，使得食品包装袋有害物质的检测得到了重视，例如：钛酸酯中毒，导致人体基因突变，具有致癌性，而利用气相色谱技术可以精准的检测出食品包装袋中这些有害物质。

2.3 食品添加剂和防腐剂的检测

为了改善食品的品质和保证食品的色、香、味俱全，以及延长食品的保质期，一般在食品加工时会添加一些食品添加剂，而这些添加剂大多是化学合成物质，含有一定的化学成分。虽然在一定范围内使用食品添加剂能够为食品保鲜、增味，具有一些优点，但同时食品添加剂也会对人体健康造成一定的影响，因此，国家规定了食品添加剂的使用标准以及限量标准，超过国家规定的标准值则为不合格食品，但有很多食品打生产以及加工企业为了利益会私自加入添加剂，造成一定的安全隐患和安全事故，所以食品添加剂的检测引起了高度重视。在进行食品添加剂检测时常用到气相色谱技术，尤其是脂性防腐剂与酸性防腐剂，取一些具有食品添加剂的食品，放入酸性液体中浸泡，例如：盐酸液体、硫酸液体，使食品得到酸化，然后用有机溶剂进行提取，就可以将添加剂以离子形式变为有机分子，通过气相色谱法进行分离，有效的将食品中的添加剂分离出来，还可以得到添加剂的比例[2]。

2.4 食品中农药的检测

一些农作物食品在种植的过程中，农户为了虫害病害会大量的喷洒农药，虽然能在一定程度上消灭病虫害虫，但也使农作物中具有残留的农药，然后随着农作物进入到食品中，为了保障人们的身体健康，要在将农作物做成食品之前，消除农作物的残留农药。近些年来，农药残留问题一直是一个重难点问题，研究出快速可靠、灵敏实用的农药残留检测技术成为了重要任务之一，只有快速准确的检测分析出农药残留，才能使食品供应链得到健康可持续发展。在进行农药残留检测时需要精准的操作手段以及高灵敏的检测技术，气相色谱技术正好满足了所有需求，所以成为了农药残留检测的首选，气相色谱系统中的灵敏检测器能够很好的解决食品中农药残留问题。

2.5 食品中有害物质和重金属的检测

市场上有很多肉类食品，这些食品的危害物质来源于各种动物，安全检测问题不容忽视。在动物的饲养期间，养殖户会给与大量的兽药，这些兽药会储存在动物的细胞和器官内，尤其是生长素以及抗生素类，这些有害物质残留在动物肉中，一旦肉质做成了食品被食用，会严重影响着人体的健康。这种有害物质潜伏比较深，检测比较困难，需要先进的检测技术，而气相色谱技术的高灵敏度以及精准可靠的优势正符合肉类食品中有害物质的检测。另外，由于工业的发展，各国都在大量的使用重金属，污染问题也越来越严重，如果食品中含有重金属在人体内长时间停留，无法排出，会增加人们的患癌概率，影响人们的生命安全。气相色谱技术可以有效的检测重金属含量，如果与质谱法联合使用，检测效率更佳，但在检测的过程中要合理的选择检测仪器，做好善后措施，避免二次污染[3]。

2.6 发酵食品中风味组分的检测

甲醇作为白酒的主要有害成分，来源于白酒的原料和辅料中的果胶，果胶内的甲基酯进行分解可以得到甲醇，甲醇的毒性特别强，对人体视神经的损害极大，人一旦入食5g就会产生严重中毒现象，如果超过12g非常容易导致死亡。甲醇在氢火焰中发生电离反应可以通过色谱检测法进行检测，气相色谱技术能够有效的检测出白酒中甲醇的含量，具有简单、快捷、准确的优势。另外，一些发酵饮料中的风味物质可以通过气相色谱技术进行检测，反应出产品的质量，通过化合物生产过程的变化控制产品的质量，避免饮料出现味觉、质量问题。气相色谱技术能够监控饮品生产过程中有害成分、挥发性成分的变化，从而实现质量分析与控制。

3  结论

总而言之，色谱技术的改善和发展，使得气相色谱技术越来越先进，特别适合气体混合物以及易挥发液体的检测，对于一些比较复杂的混合物也可以在很短的时间内进行分离，其具有的高分辨率、检测灵敏等优势已经使其成为了常用的食品安全检测方法。

参考文献：

[1]邹禹.食品安全检测中气相色谱技术的应用研究[J].天津化工，2019，33（06）：6-8.

[2]张美杨.浅谈气相色谱在食品安全检测中的应用[J].农业与技术，2019，39（19）：20-21.

[3]沙丽娟.气相色谱分析技術在食品检测中的应用研究[J].食品安全导刊，2019（26）：31.