气相色谱法在食品分析中的应用(精)

气相色谱法在食品分析中的应用

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1 文献综述

气相色谱法在食品分析中的应用

摘要：综述气相色谱法在食品分析中的应用，通过参考近20篇相关文献，本文阐述了气相色谱技术的原理和气相色谱技术在食品安全检测及监控中的实际应用, 对近年来气相色谱技术在食品检测方面的应用进行综述，主要包括农药残留分析，食品添加剂分析，兽药残留分析以及食品包装材料中挥发物分析，并对未来的应用进行了展望。

关键词: 气相色谱法；基本原理；食品安全检测；有害物质；添加剂

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］。 1 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［2］。 2 气相色谱技术在食品安全检测中的应用

目前, 气相色谱技术在食品安全检测方面的应用主要包括:蔬菜、水果及烟草中的农药残留分析; 畜禽、水产品中兽药残留及瘦肉精、三甲胺含量分析; 饮用水中的农药残留及挥发性有机物污染分析; 熏肉中的多环芳烃分析; 食品中添加剂种类与含量分析; 油炸食品中的丙烯酰胺分析; 白酒中的甲醇和杂醇油含量分析; 啤酒、葡萄酒和饮料的风味组分及质量控制分析; 食品包装袋中有害物质及含量的检测分析; 食用植物油中的脂肪酸组成分析等［3］。

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［4］。

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。加工食品中以烟熏和烧烤食品中的PAHs 污染最为严重, 而我国烟熏食品风味独特, 为广大消费者所青睐, 分析检测烟熏类食品中PAHs 含量、了解我国烟熏类食品中PAHs 的污染程度并制定相应的卫生标准有着重要的食品安全意义。采用GC /MS技术可迅速检测与分析常见的20多种PAHs ,其中在熏肉制品中利用GC /MS技术已检出9种PAHs 污染［5］。

2. 3 发酵饮料产品中风味组分的质量控制分析

甲醇和杂醇油在氢火焰中化学电离可进行色谱检测, 是采用GC /FID气相色谱检测白酒中甲醇及杂醇油含量的原理, 使用GC /FID气相色谱对白酒进行质量控制, 方法简便, 快捷、准确［6］。

啤酒、葡萄酒和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, 通过检测这些化合物在生产过程中的变化, 可以控制在生产过程产品质量, 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［7］。

顶空进样的气相色谱分析(HS - GC 技术, 是当今世界上应用最广泛的监控啤酒、葡萄酒等酿造发酵饮料产品质量的检测分析技术。采用HS - GC技术可监控啤酒中的硫化物等有害组分、有害色素及挥发性气体, 从而对啤酒、葡萄酒等发酵饮料产品的生产进行适时安全检测与控制。例如, 可以利用GC /F ID 技术对啤酒进

行质量分析监控, 快速、准确地检出啤酒中的杂醇油含量［8］。

2. 4 食品包装袋有害物质的检测

人们在购买油分较高的食品时, 往往用到塑料食品包装袋。塑料包装材料生产过程中, 为增加塑料的可塑性和强度及提高其透明度, 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 。酞酸酯在接触到食品中的油脂时, 特别是在加热的条件下便会溶解出来, 添加的酞酸酯含量越高, 被溶出的数量越多［9］。大量的研究证实, 酞酸酯对动物和人均有慢性毒性并包括

生殖与发育毒性, 具有致突变、致癌作用, 是目前全球范围内最广泛存在的化学污染物之一。国内外关于酞酸酯在环境中分布的研究已较为深入 ,但酞酸酯通过各种途径污染食品的现象还没有引起足够的重视。利用GC /FID气相色谱技术可对塑料食品袋及包装食品中的5种酞酸酯, 包括邻苯二甲酸二甲(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(DE2HP进行准确分离和检测［10］。

2. 5 食用油的浸油溶剂残留及脂肪酸组成分析

目前国内生产植物食用油大多采用6号溶剂为萃取剂［11］, 而6号溶剂C6 ～C8 烷烃类化合物为主要成分, 并含少量芳烃, 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［12］。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。

国家标准规定以6号溶剂油为标准物配制标准溶液, 以顶空气相色谱法(HS - GC 测定食用植物油中的残留溶剂。该方法能实现对C6 ～C8 烷烃及芳香烃类化合物进行有效分离及检测。

此外, 采用GC /FID法还可以对食用植物油中的30多种脂肪酸的含量进行测定与分析, 主要是检测分析能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酸的含量。利用GC /FID能使30多种脂肪酸得到较好的分离, 以便准确检出特定脂肪酸［13］。

3 气相色谱技术在食品添加剂检测方面的应用

食品添加剂是指“为改善食品品质和色、香、味以及防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质”。食品添加剂按用途分为增强食品营养价值的营养强化剂，如氨基酸、维生素、矿物质及微量元素等；保持食品新鲜的添加剂，如防腐剂、抗氧化剂等；改善食品品质的添加剂，如着色剂、酸味剂、增味剂等；利于加工的添加剂，如消泡剂、凝固剂等。气相色谱法主要用于酸型防腐剂、酯型防腐剂。这些添加剂的萃取一般要求将样品用盐酸或硫酸等试剂酸化，使添加剂的由离子形式转化为有机分子，再用极性低的溶剂如石油醚、乙醚等萃取［14］。

毛江胜等［15］采用毛细管气相色谱法测定食用油中的酚类抗氧化剂BHA 、

BHT 、TBHQ 。BHA 、BHT 、TBHQ 检出限分别为5、l0、5 ng(进样量为5．0 ，加标回收率为82．8％～95．6％，相对标准偏差为1．06％～3．11％。