食品安全检测中气相色谱技术的应用

◎ 郭 卫

（河南恒晟检测技术有限公司，河南 郑州 451162）

食品安全一直是人们关注的重要问题，尤其是随着我国社会经济的持续发展与人们生活水平的快速提升，人们对食品安全的关注更加突出。从食品安全管理以及市场的现状来看，受各种因素影响，人们日常食用的蔬菜以及各类肉制品、油炸食品等仍然存在各类严重危害人类健康的物质含量超标问题。比如，猪肉中的瘦肉精以及三甲胺含量超标；白酒中甲醇与杂醇油的含量存在超标情况；奶粉与鸡蛋中被检测出三聚氰胺等，对人类的生命安全和健康问题均存在着较大威胁，需要引起重视。针对上述情况，从食品生产源头加强控制和管理，同时加快提升食品的安全监控与防范能力很有必要，能有效减少和控制各类食品安全问题对人类健康与生命安全的威胁。其中，气相色谱技术作为食品安全检测的重要技术之一，不仅具有较高的技术成熟度，而且操作简便、快捷，检测分析的灵敏性、选择性以及准确性均比较高，在实际应用中作用优势十分显著[1]。为此，本文对气相色谱技术的特点与技术原理进行分析，并对其在食品安全检测中的具体应用进行研究。

1 气相色谱技术及其技术原理和特征分析

1.1 气相色谱技术及其技术原理分析

气相色谱技术是色谱分析领域中应用最为广泛的一种技术方法，它在具体检测过程中，将惰性气体作为载体，并利用气相色谱分析仪来实现对检测样品的检测分析。气相色谱技术在气体的混合物、易挥发液体或固体的检测中适用性好，表现较为突出，并且在较为复杂的混合物的分离与检测分析方面效果也比较显著，在实际应用中十分受欢迎。

气相色谱技术的基本原理为待检测的混合物中各组分在流动相的带动作用下进入色谱柱，由于固定相对混合物各组分的作用情况不同，导致其在固定相中所滞留的时间也存在差异，从而能够将混合物中各组分进行有效分离[2]，随后，分离组分随着流动相在相应次序下进入到检测器中进行非电量转换，使其转化成和检测组分的浓度成比例关系的电信号，再根据该电讯号进行记录以及绘图、计算等，最终生成相应的检测分析结果图。

1.2 气相色谱技术的特点分析

气相色谱技术特点主要包括以下几个方面。①分离效率较高。在具体检测应用中，一根长度约为1～2 m 的填充柱可存在几千个理论塔板，而其中具有最高效分离技术的毛细管柱，其理论塔板数量可达到105～106。由此可见，气相色谱技术在实际检测与分析应用中的分离效果十分显著。②检测灵敏性突出。气相色谱技术在浓度≤1 mg·kg-1的物质检测中具有较好的适用性，并且其环境检测与农药残留检测的浓度范围可达ppb（10-9）至ppt（10-12），在实际检测应用中的灵敏性十分突出[3]。③能够对混合物进行快速检测和分析。气相色谱技术在较为复杂的混合物的检测和分析中，也具有较好的应用效果，能够在几分钟或者是几十分钟内完成对样品的检测和分析，并且检测过程的自动化程度也比较高。④选择性突出。气相色谱技术的选择性较突出，具体表现为气相色谱技术对被检测混合物中的某一存在特殊响应的物质，或者是对一些性质非常相近的异构体等，均能够实现快速分离和检测。比如，对有机物的异构体以及氢的同位素等，都能采用气相色谱技术实现快速分离和检测分析。

2 气相色谱技术在食品安全检测中的重要意义

食品安全问题不仅关系着人们的身心健康，而且对社会的稳定与和谐也有着重要的影响，是备受人们关注的一个社会问题。当前，我国对食品供应量等问题的关注相对较多，但对食品质量的监管方面明显不足。随着人们对食品安全问题的关注程度不断提升，食品安全管理被提升至国家战略管理的层面，但是仍然有一些食品企业与生产厂家并未严格按照国家法律与法规要求的内容执行，在食品生产与安全质量控制中，为追求个人利益，存在对食品生产的卫生标准不注重，或者是掺杂、掺假、违规使用食品添加剂等问题，导致食品安全问题十分突出，严重危害人们的健康、安全和社会的和谐稳定，比如肉类制品中存在兽药残留、一些食品添加剂使用超标等，都是对人类的健康和安全存在严重威胁的食品安全问题，迫切需要加强对食品质量安全的有效检测和管理。在进行食品质量安全的检测与管理中，由于普通的食品安全检测方法对有害成分的检测灵敏性和精确度相对较低，而气相色谱技术的灵敏性和可靠性均比较显著，在实际检测与分析应用中的作用优势更加突出。因此，采用气相色谱技术进行食品安全检测，具有十分重要的作用和意义。

3 气相色谱技术在食品安全检测中的应用分析

3.1 气相色谱系统的主要组成分析

通常情况下，气相色谱系统主要有检测系统与分离系统两个部分组成。其中，分离系统是由进样系统、气路系统以及色谱柱等组成，比较常见的色谱柱则包含填充柱和毛细管柱等；检测系统主要是由检测器组成，它在实际检测中通过将色谱流出物转换成电信号，并通过数据记录部分对其色谱图谱变化进行准确记录，再根据色谱图进行数据分析和处理，完成对有关样品的检测和分析。

3.2 气相色谱技术在食品安全检测中的应用

3.2.1 农药或其他药物残留与污染的检测

食品安全检测中，对果蔬中的有机氯与有机磷等农药残留成分检测，以及对鱼、肉类产品中的兽药残留检测等，一直是食品安全检测所关注的重要问题以及重要检测内容。其中，可采用气相色谱技术对果蔬中的有机氯农药残留成分及浓度进行有效检测和分析。比如，在对高丽人参中的有机氯农药残留检测中，采用电子俘获检测器就能对其有机氯农药残留进行有效检测和分析，该检测器不仅是一种具有高灵敏度的气相色谱检测器，而且也是在检测实践中最早出现的选择性检测器。此外，还可以采用气相色谱技术对一些农产品中的有机磷与有机氮、有机硫等农药残留成分及浓度进行有效检测和分析[4]。比如，有研究证实，采用气相色谱技术进行猪肉以及鱼、虾等食品中的三甲胺含量检测，不仅操作简便、快捷，而且其检测结果的准确性也比较高，应用优势十分显著。

3.2.2 食品塑料包装中的有害物质检测

食品安全检测中，还应针对食品加工中的食品包装袋及其有害物质进行有效检测和分析。其中，在进行食品包装应用的塑料袋等包装产品加工中，为增加包装袋的透明性、可塑性以及韧度等性能效果，也会在包装袋加工中加入相应的增塑剂等，并且在各类增塑剂中，酞酸酯在食品塑料袋加工中的使用情况最为普遍，且使用量最大。有数据显示，食品包装袋加工中，塑料袋产品加工所使用的酞酸酯含量可达其终产品的50%左右。值得注意的是，由于酞酸酯作为一种增塑剂在食品包装袋加工中应用，和塑料的基质之间并未形成化学共价键，因此，容易在食品包装应用中与食品中所含的水、油脂等在相互接触时发生溶出等情况，其中，食品塑料袋加工中对酞酸酯的使用量越高，其在食品包装应用中可能溶出的数量也会越多，对人类的健康和安全威胁也越突出。有研究显示，酞酸酯会引起人类以及动物慢性中毒、癌变与突变等，还存在较高的生殖和发育毒性，也是当前世界范围内存在的最为广泛化学污染物之一。近年来，随着人类对酞酸酯及其对环境污染、机体内分泌干扰等影响的关注程度不断提高，采用气相色谱技术对食品包装中的酞酸酯增塑剂等有害物质的检测和控制的必要性也更加突出[5]。其中，有研究显示，采用气相色谱技术能够对食品塑料包装中的邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二乙酯等多种酞酸酯成分进行有效检出，为食品塑料包装的安全性评价和管理提供可靠支持。

3.2.3 饮料风味组分的质量控制检测

气相色谱技术在食品安全检测中的应用还表现在对各类发酵饮料风味组分的质量控制分析中。比如对白酒的风味组分进行质量评价分析，其中，检测和分析白酒中的甲醇与杂醇油等指标成分是实现白酒风味质量评价的关键，也是我国酒类卫生监控的重要指标内容。根据有关规定，可以采用气相色谱技术对白酒产品中的有关指标进行有效检测分析，并根据其检测结果进行产品的风味质量评价。由于气相色谱技术具有直接进样与快速检测、准确测定等优势，其在实际应用中十分受欢迎。此外，在对啤酒以及葡萄酒等其他发酵饮料的成分检测与质量评价中，由于上述饮料制品中存在较多的挥发性化合物与风味物质，其物质含量又对产品质量存在着直接影响，因此，可采用气相色谱技术对其饮料制品中硫化物等有害组分与色素、挥发性气体等组分及其变化情况进行检测和分析，实现有关饮料制品质量的有效控制，确保其安全性。

4 结语

气相色谱技术进行食品安全检测应用的作用优势十分突出，因此，对气相色谱技术在食品安全检测中的应用进行研究，有利于促进其进一步的应用和发展，尤其是色谱技术的发展及其技术产品的不断创新和研制，为气相色谱技术在食品安全检测中的应用和发展提供了更加广阔的前景支持，具有十分积极的作用和意义，值得进一步研究和关注。