气质联用仪在食品检测中的应用

何正和 魏云计 朱臻怡 何健 倪言成 徐松

（1.淮安海关综合技术服务中心 江苏淮安 223001；2.淮安市耕地质量保护站）

1 气质联用仪技术

气质联用仪是由气相色谱和质谱2个部分串联而成的仪器。气相色谱在气质联用仪检测的过程中具有分离的作用，分离后的化学分子传送至质谱中进行检测。气相色谱串联质谱能够将复杂的有机化合物分离并准确进行定性定量检测。气相部分主要由气相色谱柱构成，具有将有机分子分离的作用。质谱部分主要包括3个系统：离子源系统、离子质量分析器系统、离子检测器系统。有机小分子经过气相色谱分离后进入质谱系统；有机分子先进入质谱系统的离子源部分，进入离子源的有机分子经过直接离子化或者生产负离子后进行离子化；离子化生成的离子经过质量分析器，不同质荷比在质量分析器中进行分析；不同质荷比的离子经过质量分析器后进入离子检测系统，通过不同质荷比离子在检测器的信号及丰度的不同进行定性和定量分析。

2 食品检测的现状与气质联用仪在食品检测中的优点

2.1 食品检测的现状

当前，我国食品安全检测的主要内容有：微生物、农兽残、重金属、食品添加剂、食品加工过程中的有毒有害污染物。我国的食品安全监管体系和食品检测标准体系较为完善，但是随着经济社会的不断发展，食品安全检测也面临诸多挑战和问题。例如，无法及时制订新标准对一些新出现的有害物质进行检测规范；国内一些快检标准及行业标准不够完善；现存一些检测标准方法的前处理复杂且重现性差等。

2.2 气质联用仪在食品检测中的优点

气质联用仪做为气相和质谱的合体，既具有气相对复杂化合物的分离能力，又具有质谱的高鉴别能力。食品的基质复杂，常附着多种色素，增加了对有害物质进行定性定量的难度。气质联用仪较气相、液相具有更好的定性分析能力，较液质联用具有较好的分离能力。气质联用仪具有分离效率高、选择性高、鉴别能力强等优点，在食品检测领域发挥着重要作用，实际应用领域较为广泛，且有国家或行业标准进行规范[1-18]。

3 气质联用仪的具体运用

3.1 气质联用仪在食品中农药残留检测的应用

气质联用技术在食品的农药残留检测中应用较为广泛。食品安全国家标准水果蔬菜中500种农药及相关化学品残留量的测定使用气质联用仪[1]，粉碎的样品经过乙腈提取、固相萃取柱净化、加入环氧七氯内标正己烷定容，后经气质联用仪进行定性定量检测；食品国家安全标准植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定也使用气质联用仪[19]，其前处理方式和蔬菜水果中农药残留的检测较为相似。

许多农药残留的检测标准都选择使用气质联用仪，例如：食品安全国家标准茶叶中448种农药及相关化学品残留量的测定[20]；食品安全国家标准粮谷中475种农药及相关化学品残留量的测定[9]；食品安全国家标准果蔬汁和果酒中512种农药及相关化学品残留量的测定[21]；食品安全国家标准蜂蜜、果汁和果酒中497种农药及相关化学品残留量的测定[16]；食品安全国家标准食用菌中503种农药及相关化学品残留量的测定[22]。

同时，许多研究中对食品中一些农药残留的检测也使用气质联用仪，例如：袁猛[23]用气质联用技术同时对食品中86种农药残留进行检测；钱宗耀等[24]运用气质联用仪对蔬菜水果中30种有机磷农药残留进行检测；吴兆凤[25]用气质联用法测定奶粉中有机氯农药残留。

3.2 气质联用仪在食品中兽药残留检测的应用

与在食品中农药残留检测中的运用范围相比，气质联用仪在兽药残留检测中的应用并不是非常广泛。大多数兽药与农药相比，极性更大，兽药残留的检测广泛使用液质联用仪。一些兽药残留经过衍生化极性变弱后，再使用气质联用仪进行检测，是气质联用仪在兽药残留检测中的应用趋势。例如：农业部1163号公告-9-2009水产品中已烯雌酚残留检测[26]，该方法是将样品酸化、有机试剂提取、浓缩及衍生化试剂衍生后用气质联用进行测定；李容[27]将鸡肉中五氯酚钠进行处理后衍生化试剂衍生气质联用仪测定；田苗[28]用气质联用仪对猪组织中10种β-兴奋剂类兽药残留量的检测；林维宣等[30]用气质联用仪对动物组织中多种激素类兽药残留量的测定。

3.3 气质联用仪在食品添加剂检测的应用

气质联用仪在食品添加剂检测中也有应用，湛嘉等[30]运用气质联用仪对复杂基质食品中羟基苯甲酸酯类、丁基羟基茴香醚（BHA）、2，6-二叔丁基对甲酚（BHT）等7种添加剂的测定，将样品放入离心管中乙腈提取、静置分层取上清液，上清液除水加入乙酸乙酯在分层后取清液气质联用仪测定；郝鹏飞等[31]用气质联用仪同时测定腌制食品中13种防腐剂，以乙醚为提取剂，经干燥、过滤、浓缩后定容，采用气相色谱-质谱进行测定。

3.4 气质联用仪在食品中塑化剂残留检测的应用

邻苯二甲酸酯类化合物，简称塑化剂，在塑料制品中具有增塑作用。该类化合物在人体和动物体内具有类似雌激素的作用，可干扰内分泌，影响生殖系统，对食品中的塑化剂进行准确检测尤为重要。气质联用仪对食品中塑化剂的检测效果较好，例如：食品安全国家标准食品中邻苯二甲酸酯的测定[32]；出口食品中邻苯二甲酸酯的测定方法[33]；食品安全地方标准油脂类食品中17种邻苯二甲酸酯类化合物的测定[34]。同时也有许多研究者将气质联用仪运用于食品中塑化剂的检测，例如：张国民等[35]用气质联用仪测定食品中17种邻苯二甲酸酯类塑化剂；邢燕等[36]用气质联用仪测定植物油中邻苯二甲酸酯类塑化剂；魏斌等[37]用气质联用仪对进出口白酒中的塑化剂进行测定。

3.5 气质联用仪在食品中风味组分分析及质量控制的应用

气质联用仪在食品风味分析中的应用也比较广泛，例如：柯泽华等[38]运用气质联用仪对市场上臭鳜鱼风味物质分析，以控制食品的质量；杨杨等[39]用气质联用仪对酸浆豆腐加工过程中风味物质的变化进行分析，以改善其生产工艺，提高酸浆豆腐的质量；张沙沙等[40]运用气质联用仪技术分析松茸减压贮藏过程中挥发性风味成分变化，以控制松茸的贮藏时间。

4 结论

食品行业的快速发展，对食品质量的监管提出了更高的要求。食品中的有毒有害物质一般属于小分子化合物，其结构较为简单，大都可通过气相色谱部分进行分离，后通过质谱部分进行打碎分析。一些新出现的有毒有害化合物大都可通过气质联用技术进行定量检测分析。随着三重四级杆功能的开发及应用范围的扩大，今后气质联用仪在食品检测领域中的运用会更加广泛。