食品安全检测论文食品营养与安全论文

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气相色谱技术在食品安全检测中的应用

摘要:文章首先论述了气相色谱技术的概念、基本原理、特点及系统的组成,进而阐述了气相色谱技术在食品安全检测中的应用,以供参考。

关键词:气相色谱技术;食品安全检测;分离系统;污染检测

气相色谱法是一种很重要的,以气体为流动相,以液体或固体为

固定相的,采用冲洗法的柱色谱分离技术。通过物质之间吸附和解吸附作用,能够实现对复杂样品组分的分离。由于气相色谱技术具有技术成熟、易掌握、检测灵敏度高、分离效能高、选择性高、检出限低、样品用量少、方便快捷等特点和优势,可对卤素、硫、磷化物等进行分析,已被广泛应用于食品和酿酒发酵工业的安全检测中。为此,本文就主要谈谈气相色谱技术在食品安全检测中的应用,以供参考。

1气相色谱技术的概述

1.1气相色谱技术的概念

气相色谱法(gas chromatography,简称GC)是色谱法中最广泛使用的一种分析方法,其是以惰性气体(N:或He)为载体将样品带入气相色谱仪进行分析的色谱法,而利用气相色谱仪对气体或液体样品进行组分分析的技术。它特别适用于气体混合物或易挥发性的液体或固体检测,即便对于很复杂的混合物,其分离时间也很短。

1.2气相色谱技术的基本原理

基本原理:混合物中各组份在一种流动相(气体或液体)的带动下,流经另一固定相(固体或液体)时,固定相对各组份的作用力不同(溶解、解吸或吸附能力的不同),造成各组份在固定相中滞留时间产生差异,从而使混合物中各组份得以分离。各组份分离后,随流动相逐一按次序进入一种叫做检测器的系统进行非电量转换,转换成与组份浓度成比例的电讯号→记录、绘图、计算。

1.3气相色谱技术的特点

1.3.1高灵敏度很容易检测浓度≤1ppm(10-6)的物质,环境检测、农药残留检测可达ppb(10-9)～ppt(10-12)。

1.3.2高分离效率一根1～2米填充柱,可有几千个理论塔板,毛细柱可达105～106个理论塔板(最高效的分离技术)。

1.3.3高选择性以混合物中某一物质有特殊灵敏的响应;对性质十分相近的异构体可分离检测。如氢的同位素,有机物的异构体。

1.3.4快速分析很复杂的样品,一般均可在几分钟至几十分钟内完成分析,并十分容易实现自动化。

1.3.5应用范围广主要用于分析各种气体和易挥发的有机物质,但在一定的条件下,也可以分析高沸点物质和固体样品。应用的主要领域有石油工业、环境保护、临床化学、药物学、食品工业等。

另外,气相色谱技术还具有样品用量少、定量精度高等特点。

1.4气相色谱系统的组成

气相色谱系统一般由分离系统和检测系统组成。

(1)分离系统主要由气路系统、进样系统和色谱柱(GC常用的色谱柱一般有两种:一是填充柱,另一种是毛细管柱)组成,其核心为色谱柱。

(2)检测系统主要为检测器,检测器将色谱流出物转变为电信号,由数据记录部分将图谱记录下来,然后进行数据处理。

2气相色谱技术在食品安全检测中的应用

2.1农药和其他药物残留与污染检测分析

近年来,在蔬菜和水果中有机氯、有机磷农药残留和肉类、鱼类产品中的兽药残留已被社会广泛关注。目前,可采用GC/ECD气相色谱检测有机氯农药残留,如可利用GC/ECD分析技术准确检测高丽人参中的有机氯农药残留;可采用GC/NPD气相色谱检测有机磷和有机氮农药残留;可采用GC/FPD气相色谱检测有机磷和有机硫农药残留等。另外,胡彩虹等研究证明,采用GC/FID气相色谱可检测出猪肉、鱼和虾中三甲胺的含量。

2.2多环芳烃、添加剂及丙烯酰胺含量检测分析

多环芳烃(PAHs)是一类重要的环境和食品污染物,目前已知的2～7环PAHs就有数百种,其中很多种具有致突变性和致癌性。其中,各类食品中以烟熏食品中PAHs的污染最为严重。由于烟熏食品广大消费者所青睐,因此分析检测烟熏类食品中PAHs含量,并制定相关的食品卫生标准有重要意义。可采用气相色谱/质谱(GC/MS)法,利用毛细管色谱柱的高分离能力和质谱的高灵敏度鉴定能力,快速检测与分析烟熏类食品中常见的20多种PAHs。

此外,还可以利用GC/FID气相色谱检测食品中山梨酸、苯甲酸等食品防腐添加剂含量,使用GC/ECD气相色谱检测油炸食品中的丙烯酰胺含量,使用GC/FID气相色谱测定面粉中过氧化苯甲酰的含量。

2.3发酵饮料产品中风味组分的质量控制分析

(1)白酒中甲醇、杂醇油是酒类卫生监控指标中的两项重要指标,GB2757和 GB10345对甲醇、杂醇油的含量和检验方法作了严格的规定。采用GC/FID气相色谱可直接进样,并可快速、准确地测定出白酒中甲醇和杂醇油的含量。

(2)啤酒、葡萄酒和发酵饮料中有许多挥发性化合物和风味物质,可以直接反映产品的质量状况。可采用顶空进样的气相色谱分析(Hs—GC)技术监控啤酒中的硫化物等有害组分、有害色素及挥发性气体,通过检测这些化合物在生产过程中的变化,可以控制啤酒、葡萄酒等发酵饮料产品在生产过程中的产品质量,确定发生在发酵酿造过程中影响饮料产品最终味觉和质量的关键问题。

2.4食品塑料袋有害物质的检测

食品塑料袋在加工过程中,为了增加塑料的可塑性、韧性和透明度,往往添加多种增塑剂,其中使用量最大、最普遍的是酞酸酯(邻苯二甲酸酯,PAEs),含量可达终产品的50%。但由于酞酸酯类增塑剂与塑料基质之间没有形成化学共价键,因而在接触到包装食品中所含的水、油脂等时,便会溶出,并且塑料中的酞酸酯增塑剂含量越高,可能被溶出的数量越多。研究证实,酞酸酯对动物和人均有慢性毒性、致

突变、致癌作用以及生殖与发育毒性,是全球范围内最广泛存在的化学污染物之一。

目前,酞酸酯类化合物对环境的污染及对内分泌的干扰已引起人们的普遍关注。可利用GC/FID气相色谱技术检测塑料制品中的的5种酞酸酯[邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)和邻苯二甲酸二(2—乙基己基)酯(DE-HP)]。

2.5食用油中溶剂残留及脂肪酸组成分析

(1)溶剂浸出法生产的食用油,虽经脱溶处理,当仍有少量溶剂残留我国食用浸出植物油的卫生指标规定:浸出食用油的溶剂残留量不得大于50mg/kg。目前,我国植物油浸出工业中普遍采用的浸出溶剂是镏程为62℃～85℃的6号溶剂,这是六碳烷烃类溶剂,它是一种麻醉呼吸中枢具有一定毒性的溶剂,如果在脱去溶剂这一步不完善,将使溶剂残留在浸出油中,长期接触这些物质会麻醉呼吸中枢,损伤皮肤屏障功能,损害周围神经和造血功能。因此,加强对食用油生产过程中的浸出原油及成品油中的溶剂残留量的监控,有利于食用植物油加工环节的工艺控制,切实提高食用油的卫生和安全品质。可采用顶空气相色谱法(Hs—GC)进行残留在油中的六号溶剂进行测定,其分离效果好,分析时间短,检出限低。

(2)采用气相色谱法测定油脂脂肪酸组分是目前最常用的方法,也是GB/T17377规定应用的检测方法。其主要是检测分析对人体的营养状况产生不良影响、具有抑制生长并引起甲状腺肥大等副作用的芥