氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在食品添加劑檢測(cè)中的研究

摘 要：本文分析了氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在食品添加劑檢測(cè)中的應(yīng)用，詳細(xì)探討了其在各類(lèi)食品添加劑檢測(cè)中的作用，分析認(rèn)為該技術(shù)雖有優(yōu)勢(shì)，但仍受樣品前處理、設(shè)備、人員及環(huán)境等因素影響。鑒于此，應(yīng)依據(jù)添加劑特性?xún)?yōu)化前處理流程，加大設(shè)備資金投入，強(qiáng)化人員培訓(xùn)，嚴(yán)格把控環(huán)境條件，從而提高檢測(cè)準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)；食品添加劑；食品安全

Research on the Application of Gas Chromatography-Mass Spectrometry in Food Additive Detection

WANG Peipei1， JI Xiaofei1， WANG Zonghua2

（1.Standard Sci-tech Innovation （Qingdao） Pharmaceutical Technology Co.， Ltd.， Qingdao 266000， China;

2.Standard Testing Group Co.， Ltd.， Qingdao 266000， China）

Abstract： This paper analyzes the application of gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS） in the detection of food additives， and discusses its role in the detection of various food additives in detail. The analysis shows that although this technology has advantages， it is still affected by sample pretreatment， equipment， personnel and environment. In view of this， the pre-treatment process should be optimized based on the characteristics of additives， equipment funding should be increased， personnel training should be strengthened， and environmental conditions should be strictly controlled to improve detection accuracy.

Keywords： gas chromatography-mass spectrometry; food additives; food safety

近年來(lái)，食品添加劑在食品生產(chǎn)加工過(guò)程中的應(yīng)用日益普遍，在改善食品品質(zhì)、延長(zhǎng)食品保質(zhì)期、增強(qiáng)食品色香味等方面發(fā)揮著重要作用。然而，部分食品添加劑的不合理使用甚至濫用現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，給消費(fèi)者的身體健康帶來(lái)潛在威脅。因此，準(zhǔn)確、高效地檢測(cè)食品添加劑的種類(lèi)和含量成為保障食品安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)作為一種常用的分析檢測(cè)手段，以其高靈敏度、高分辨率和定性定量準(zhǔn)確等優(yōu)勢(shì)，在食品添加劑檢測(cè)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景，對(duì)其深入研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 檢測(cè)食品添加劑的意義

1.1 保障食品安全

食品添加劑過(guò)量使用或使用不規(guī)范的添加劑可能導(dǎo)致食品中有害物質(zhì)殘留，長(zhǎng)期攝入會(huì)對(duì)人體的各個(gè)器官和系統(tǒng)造成損害，如肝臟、腎臟功能異常，神經(jīng)系統(tǒng)病變等。嚴(yán)格檢測(cè)食品添加劑，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)超量或違規(guī)使用的添加劑，從而有效預(yù)防食品安全事故的發(fā)生，保障消費(fèi)者的身體健康。

1.2 規(guī)范食品生產(chǎn)

明確食品添加劑的使用范圍和限量標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，能夠促使食品生產(chǎn)企業(yè)自覺(jué)遵守相關(guān)法律法規(guī)，按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范使用添加劑，避免為追求經(jīng)濟(jì)效益而盲目添加或違規(guī)使用添加劑的行為，從而保證食品生產(chǎn)行業(yè)的健康有序發(fā)展，提升整個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)水平和產(chǎn)品質(zhì)量。

1.3 維護(hù)消費(fèi)者權(quán)益

消費(fèi)者有權(quán)知曉所購(gòu)買(mǎi)食品的真實(shí)成分和質(zhì)量狀況。準(zhǔn)確的食品添加劑檢測(cè)結(jié)果能夠?yàn)橄M(fèi)者提供可靠的產(chǎn)品信息，使其在選擇食品時(shí)做出明智的決策，避免因食用含有不安全添加劑的食品而遭受健康損害，切實(shí)維護(hù)消費(fèi)者的知情權(quán)和選擇權(quán)，保障消費(fèi)者的合法權(quán)益。

2 氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在不同食品添加劑檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1 在防腐劑檢測(cè)中的應(yīng)用

氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）為防腐劑檢測(cè)提供了高靈敏度和高準(zhǔn)確性的分析手段。在食品生產(chǎn)中，常見(jiàn)的防腐劑如對(duì)羥基苯甲酸酯類(lèi)、苯甲酸及其鈉鹽等過(guò)量攝入會(huì)損害人體身心健康，因此，準(zhǔn)確測(cè)定其含量至關(guān)重要。利用氣相色譜的分離效能，依據(jù)不同防腐劑在固定相和流動(dòng)相間的分配系數(shù)差異，能夠?qū)⑵鋸膹?fù)雜的食品提取物中分離成單個(gè)組分[1]。隨后，質(zhì)譜儀能對(duì)這些分離后的組分進(jìn)行離子化，并通過(guò)檢測(cè)離子的質(zhì)荷比（m/z）及豐度信息，對(duì)防腐劑進(jìn)行定性與定量分析[2]。在檢測(cè)飲料中的防腐劑時(shí)，該技術(shù)能夠有效去除飲料中糖分、香料等復(fù)雜基質(zhì)的干擾，精確測(cè)定出防腐劑的種類(lèi)與含量，檢測(cè)限可低至微克甚至納克級(jí)別。

2.2 在著色劑檢測(cè)中的應(yīng)用

食品著色劑的種類(lèi)繁多，包括人工合成著色劑如誘惑紅、日落黃，以及天然著色劑如葉綠素、花青素等，其檢測(cè)難度較大。氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在這一領(lǐng)域展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。在樣品前處理階段，通過(guò)液液萃取、固相萃取等方法，將食品中的著色劑提取并凈化，去除雜質(zhì)干擾。進(jìn)入氣相色譜后，根據(jù)著色劑的揮發(fā)性和極性差異，在色譜柱中實(shí)現(xiàn)分離。隨后，質(zhì)譜部分通過(guò)電子轟擊離子源或化學(xué)離子源將分離后的著色劑離子化，根據(jù)其產(chǎn)生的特征離子碎片的質(zhì)荷比和相對(duì)豐度，進(jìn)行精準(zhǔn)的定性分析[3]。同時(shí)，利用選擇離子監(jiān)測(cè)（Secondary Ion Mass，SIM）模式，可實(shí)現(xiàn)對(duì)特定著色劑的高靈敏度定量檢測(cè)。例如，在檢測(cè)糖果中的人工合成著色劑時(shí)，該技術(shù)能夠清晰區(qū)分結(jié)構(gòu)相似的不同著色劑，有效避免誤判和漏檢，確保糖果產(chǎn)品的色澤符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)保障消費(fèi)者的健康權(quán)益，防止因攝入過(guò)量不合格著色劑而引發(fā)的過(guò)敏、致癌等潛在風(fēng)險(xiǎn)，為食品著色劑的規(guī)范使用提供可靠檢測(cè)保障。

2.3 在甜味劑檢測(cè)中的應(yīng)用

現(xiàn)代食品中廣泛使用的甜味劑，如阿斯巴甜、三氯蔗糖、紐甜等，由于其用量相對(duì)較少且食品基質(zhì)復(fù)雜，傳統(tǒng)檢測(cè)方法難以準(zhǔn)確定量分析。而氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在此類(lèi)添加劑檢測(cè)中發(fā)揮了重要作用。采用固相微萃?。⊿olid-Phase Microextraction，SPME）或分散液液微萃?。―ispersive Liquid-Liquid Microextraction，DLLME）等先進(jìn)的樣品前處理技術(shù)，對(duì)甜味劑進(jìn)行高效富集和凈化，能夠提高其在樣品中的濃度并減少基質(zhì)干擾[4-5]。氣相色譜能夠依據(jù)甜味劑的沸點(diǎn)和不同極性，在毛細(xì)管色譜柱上實(shí)現(xiàn)分離。質(zhì)譜分析階段，通過(guò)分析離子化過(guò)程產(chǎn)生的特征離子峰，能夠準(zhǔn)確識(shí)別并定量測(cè)定甜味劑。因此，氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)可以精準(zhǔn)檢測(cè)出復(fù)雜基質(zhì)中微量甜味劑的含量，為食品生產(chǎn)企業(yè)合理控制甜味劑的添加量提供科學(xué)依據(jù)，防止因過(guò)量攝入甜味劑導(dǎo)致健康問(wèn)題。

2.4 在抗氧化劑檢測(cè)中的應(yīng)用

食品抗氧化劑，如丁基羥基茴香醚（Butylated Hydroxyanisole，BHA）、二丁基羥基甲苯（Butylated Hydroxytoluene，BHT）、沒(méi)食子酸丙酯（Propyl Gallate，PG）等，對(duì)于防止食品氧化變質(zhì)、延長(zhǎng)保質(zhì)期具有重要作用，但過(guò)量使用可能對(duì)人體健康產(chǎn)生不良影響。氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在抗氧化劑檢測(cè)中具有較高的可靠性和準(zhǔn)確性。樣品前處理過(guò)程中，通過(guò)合適的提取溶劑和凈化方法，將抗氧化劑從食品油脂、烘焙食品等樣品中分離出來(lái)[6]。氣相色譜依據(jù)抗氧化劑在色譜柱中的分配系數(shù)不同實(shí)現(xiàn)分離，然后質(zhì)譜儀通過(guò)對(duì)分離后的抗氧化劑進(jìn)行離子化和質(zhì)量分析，根據(jù)其特征離子峰的質(zhì)荷比和相對(duì)強(qiáng)度，精確測(cè)定抗氧化劑的種類(lèi)和含量。在檢測(cè)油脂類(lèi)食品中的抗氧化劑時(shí)，GC-MS能夠有效去除油脂中脂肪酸、甘油酯等成分的干擾，準(zhǔn)確測(cè)定抗氧化劑的含量，確保其使用量符合食品安全標(biāo)準(zhǔn)[7]。

3 提高氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)食品添加劑效果的建議

3.1 依據(jù)添加劑性質(zhì)，合理優(yōu)化樣品前處理工作

食品檢測(cè)部門(mén)在運(yùn)用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)食品添加劑時(shí)，應(yīng)深入了解各類(lèi)食品添加劑的化學(xué)性質(zhì)、物理特性以及在不同食品基質(zhì)中的存在形式。①對(duì)于揮發(fā)性較強(qiáng)的添加劑，可優(yōu)先考慮采用頂空進(jìn)樣結(jié)合固相微萃取的方法，以減少樣品處理過(guò)程中的損失和污染，同時(shí)提高富集效率[8]。②針對(duì)不同的食品類(lèi)型，如油脂類(lèi)、乳制品類(lèi)、果蔬類(lèi)等，需根據(jù)其基質(zhì)復(fù)雜程度，選擇合適的提取溶劑和凈化手段。③不斷探索和優(yōu)化新的樣品前處理技術(shù)，結(jié)合實(shí)際檢測(cè)需求，建立標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程，為后續(xù)的儀器分析提供優(yōu)質(zhì)的樣品基礎(chǔ)。

3.2 加大資金投入，定期維護(hù)更替老舊設(shè)備儀器

食品檢測(cè)部門(mén)要高度重視氣質(zhì)聯(lián)用儀等關(guān)鍵檢測(cè)設(shè)備的情況。①設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)設(shè)備資金，積極拓展資金籌集渠道，如申請(qǐng)科研項(xiàng)目資助、與企業(yè)合作共建實(shí)驗(yàn)室等，用于購(gòu)置先進(jìn)的氣質(zhì)聯(lián)用設(shè)備及配套設(shè)施，如高分辨飛行時(shí)間質(zhì)譜儀、快速氣相色譜儀等，以提升檢測(cè)的靈敏度與分辨率。②建立完善的設(shè)備維護(hù)制度，安排專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員定期對(duì)儀器進(jìn)行保養(yǎng)和調(diào)試，包括檢查離子源的清潔度、更換老化的色譜柱、校準(zhǔn)質(zhì)譜檢測(cè)器等，確保儀器始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。③與儀器設(shè)備供應(yīng)商保持密切合作，及時(shí)獲取設(shè)備的技術(shù)支持和維修服務(wù)，確保在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)能夠迅速解決，減少因設(shè)備停機(jī)對(duì)檢測(cè)工作的影響，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的連續(xù)性和穩(wěn)定性，從而為食品添加劑檢測(cè)工作提供堅(jiān)實(shí)的硬件保障。

3.3 加強(qiáng)人員培訓(xùn)，提高檢測(cè)人員操作分析能力

食品檢測(cè)部門(mén)要意識(shí)到檢測(cè)人員的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)直接關(guān)系到氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的檢測(cè)成效。①搭建多層次的培訓(xùn)體系，針對(duì)新入職人員開(kāi)展基礎(chǔ)理論與操作規(guī)范培訓(xùn)，使其快速熟悉氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的原理、儀器構(gòu)造和基本操作流程；對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的人員，組織參加高級(jí)技術(shù)培訓(xùn)，如復(fù)雜樣品的多維色譜質(zhì)譜聯(lián)用分析技術(shù)、痕量分析中的質(zhì)量控制方法等，提升其技術(shù)深度。②鼓勵(lì)檢測(cè)人員參與實(shí)際檢測(cè)項(xiàng)目的方法開(kāi)發(fā)與優(yōu)化工作，通過(guò)實(shí)踐鍛煉解決問(wèn)題的能力，積累應(yīng)對(duì)不同檢測(cè)難題的經(jīng)驗(yàn)。③設(shè)立內(nèi)部技術(shù)交流平臺(tái)，定期組織檢測(cè)人員分享工作中的心得與技巧，促進(jìn)團(tuán)隊(duì)整體水平的提升。④與高校、科研機(jī)構(gòu)合作，開(kāi)展聯(lián)合培訓(xùn)項(xiàng)目和學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，拓寬檢測(cè)人員的學(xué)術(shù)視野，確保他們能夠熟練運(yùn)用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)準(zhǔn)確檢測(cè)食品添加劑，推動(dòng)檢測(cè)工作的高質(zhì)量開(kāi)展。

3.4 嚴(yán)格控制環(huán)境，避免環(huán)境因素干擾檢測(cè)結(jié)果

氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在檢測(cè)食品添加劑時(shí)，對(duì)環(huán)境條件的要求極為嚴(yán)格，環(huán)境因素的微小變化可能對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生顯著影響。因此，食品檢測(cè)部門(mén)應(yīng)嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)環(huán)境，以確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。①打造高標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，采用無(wú)塵、無(wú)菌的裝修材料，安裝高效空氣過(guò)濾器與除濕設(shè)備，確保實(shí)驗(yàn)室的溫濕度、潔凈度等環(huán)境參數(shù)穩(wěn)定在適宜的范圍內(nèi)，防止環(huán)境因素導(dǎo)致儀器部件受潮、腐蝕或污染，從而影響檢測(cè)精度。②完善實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境管理規(guī)范，對(duì)人員的進(jìn)出、儀器的擺放以及樣品的存儲(chǔ)進(jìn)行合理規(guī)劃，避免交叉污染與環(huán)境干擾；同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室周邊環(huán)境的監(jiān)測(cè)，如電磁輻射、震動(dòng)等，采取有效的屏蔽與減震措施，確保檢測(cè)環(huán)境的穩(wěn)定性。

4 結(jié)語(yǔ)

氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在食品添加劑檢測(cè)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值，其高靈敏度和高準(zhǔn)確性使其成為保障食品安全的重要工具。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)有望在食品添加劑檢測(cè)中發(fā)揮更加重要的作用，進(jìn)一步提升檢測(cè)的精度和效率。食品檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)持續(xù)關(guān)注這一技術(shù)的最新發(fā)展，推動(dòng)其在食品安全監(jiān)管中的廣泛應(yīng)用，為保障消費(fèi)者的健康和安全貢獻(xiàn)更大的力量。

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作者簡(jiǎn)介：王佩佩（1990—），女，山東聊城人，碩士，工程師。研究方向：食品藥品檢測(cè)。