氣相色譜儀在食品安全中的應(yīng)用及日常維護(hù)

2021-08-09 16:50:14 來(lái)源：食品安全導(dǎo)刊

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邱韻心，楊瑩，劉琳，牛偉偉
（襄陽(yáng)市公共檢驗(yàn)檢測(cè)中心，湖北襄陽(yáng) 441000）

摘　要：在食品安全監(jiān)督管理過(guò)程中，采用科學(xué)有效的技術(shù)手段十分必要。氣相色譜儀是食品安全檢測(cè)中的重要設(shè)備，應(yīng)用廣泛，本文對(duì)氣相色譜儀在食品安全檢驗(yàn)中的應(yīng)用及日常維護(hù)進(jìn)行闡述。
關(guān)鍵詞：氣相色譜儀；食品安全檢驗(yàn)；維護(hù)保養(yǎng)

色譜法具有分離效率高、檢測(cè)靈敏度高、樣品用量少、選擇性強(qiáng)、可多組分同時(shí)分析及快速實(shí)現(xiàn)分析自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)。氣相色譜法在食品檢測(cè)分析中得到了廣泛的應(yīng)用。作為目標(biāo)物分離的強(qiáng)大工具，氣相色譜的分離效果取決于爐溫、色譜柱的固定相極性、載氣類型、流速及色譜柱長(zhǎng)度、內(nèi)徑等。怎樣更好地應(yīng)用及維護(hù)設(shè)備也成為重要的研究課題[1]。
1　氣相色譜在食品安全監(jiān)督管理中的應(yīng)用
1.1　蔬菜、水果中農(nóng)藥殘留的檢測(cè)
果蔬中農(nóng)藥殘留超標(biāo)的原因可能是菜農(nóng)不了解農(nóng)藥安全合理使用常識(shí)，不規(guī)范用藥，在安全間隔期內(nèi)采摘[2]，致使上市銷售時(shí)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留量未降解至標(biāo)準(zhǔn)限量值以下。雖然大多數(shù)農(nóng)藥不具備嚴(yán)重的毒性，但食用農(nóng)藥殘留過(guò)多的食品，可能造成人體急性、慢性中毒。部分不易降解的農(nóng)藥還容易對(duì)環(huán)境造成污染。用氣相色譜儀GC/ECD、GC/FPD可以檢測(cè)出農(nóng)產(chǎn)品中有機(jī)磷類（如甲基對(duì)硫磷、敵敵畏、氧樂(lè)果等）、有機(jī)氯類（如三氯殺螨醇、七氯、艾氏劑等）和擬除蟲(chóng)菊酯類（如氯菊酯、氯氟氰菊酯、溴氰菊酯等）農(nóng)藥的殘留量，防止農(nóng)藥超標(biāo)的果蔬流入市場(chǎng)。
1.2　食品添加劑的檢測(cè)
丙二醇在食品中主要起到穩(wěn)定、抗結(jié)、消泡、乳化和增稠的作用，可用于生濕面制品和糕點(diǎn)中。丙二醇超標(biāo)的原因可能是生產(chǎn)廠家為使食物獲得更好的口感，在生產(chǎn)加工中超限量使用。正常用量下不會(huì)對(duì)人體造成重大危害，大量攝入有害身體健康。甜蜜素化學(xué)名稱為環(huán)己基氨基磺酸鈉，是一種非營(yíng)養(yǎng)型甜味劑，廣泛用于面包、糕點(diǎn)、飲料、堅(jiān)果與籽類及蜜餞等食品。超標(biāo)的原因可能是生產(chǎn)過(guò)程中計(jì)量不準(zhǔn)導(dǎo)致終產(chǎn)品甜蜜素超標(biāo)。脫氫乙酸及其鈉鹽是一種廣譜食品防腐劑，對(duì)霉菌、酵母菌抗菌能力尤強(qiáng)。脫氫乙酸超標(biāo)的原因可能是生產(chǎn)企業(yè)為延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期，使用該添加劑時(shí)未計(jì)量或計(jì)量不準(zhǔn)確造成超量使用，也可能是其使用的復(fù)配添加劑中該添加劑含量較高。脫氫乙酸對(duì)人體的毒副作用尚不清晰，其過(guò)量會(huì)帶來(lái)食品刺激性氣味，長(zhǎng)期大量食用超標(biāo)產(chǎn)品，可能對(duì)人體健康產(chǎn)生一定影響。用氣相色譜儀GC/FID可以進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)食品添加劑的使用安全保駕護(hù)航。
1.3　脂肪酸、反式脂肪酸和溶劑殘留的檢測(cè)
氫化植物油是反式脂肪酸最主要的食物來(lái)源。氫化植物油比普通植物油煙點(diǎn)和熔點(diǎn)高，油炸食品時(shí)油煙也相對(duì)較少，成本低，保質(zhì)期更長(zhǎng)，口感更好。所有含有氫化油或者使用氫化油炸過(guò)的食品都含有反式脂肪酸，如人造黃油、人造奶油、咖啡伴侶、糕點(diǎn)、薯片、巧克力和珍珠奶茶等[3]。天然植物油在精煉脫臭過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的反式脂肪酸。另外，日常料理中的高溫煎炸或反復(fù)煎炸，也會(huì)產(chǎn)生少量反式脂肪酸。而且加熱溫度越高，加熱時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的反式脂肪酸越多。反式脂肪會(huì)提高心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)、誘發(fā)糖尿病、增加癌癥風(fēng)險(xiǎn)、導(dǎo)致肥胖。溶劑殘留主要是在植物油脂的生產(chǎn)加工過(guò)程中，使用六號(hào)溶劑對(duì)植物油進(jìn)行浸提，最后通過(guò)蒸餾等手段去除植物油中的萃取溶劑，如果萃取不徹底的話，最后獲得的植物油中就會(huì)存在殘留的溶劑。長(zhǎng)期食用溶劑殘留超標(biāo)的植物油，不僅會(huì)損害人體神經(jīng)系統(tǒng)，而且對(duì)人體內(nèi)臟器官也有一定的刺激。用氣相色譜儀GC/FID可以進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)效果精準(zhǔn)。
1.4　酒類中有害成分的檢測(cè)
甲醇對(duì)人體的神經(jīng)系統(tǒng)和血液系危害很大。中大約含有4%的甲醇，若被不法分子當(dāng)作食用酒精制作假酒，過(guò)量飲用后，會(huì)導(dǎo)致[4]。正品酒中也有微量的甲醇，目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)蒸餾酒及其配制酒中甲醇含量限量值規(guī)定不高于2.0 g/L。用氣相色譜儀GC/FID可以同時(shí)檢測(cè)白酒中甲醇及乙酸乙酯、己酸乙酯、正丙醇等物質(zhì)。
1.5　水中消毒副產(chǎn)物及有機(jī)物的檢測(cè)
水中三氯甲烷主要來(lái)自氯氣消毒，有微量的氯氣與水中有機(jī)物生成三氯甲烷，四氯化碳主要由污染引起。三氯甲烷、四氯化碳會(huì)麻醉中樞神經(jīng)系統(tǒng)，對(duì)心、肝、腎有損害，并有可能致癌。超標(biāo)的原因主要是桶裝水生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量控制有問(wèn)題，尤其滅菌環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題[5]。利用三氯甲烷、四氯化碳的易揮發(fā)性，采用頂空HS-GC/ECD可檢測(cè)，簡(jiǎn)單快捷、靈敏度高。
2　氣相色譜儀的日常維護(hù)
為了保持良好的工作狀態(tài)，氣相色譜儀應(yīng)在規(guī)定的環(huán)境中使用，并定期對(duì)其進(jìn)行維護(hù)，保證儀器的正常運(yùn)行，延長(zhǎng)使用壽命。
2.1　自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)-微量進(jìn)樣針的維護(hù)
進(jìn)樣時(shí)樣品應(yīng)該連續(xù)、垂直地從進(jìn)樣針頭噴出，若微量進(jìn)樣針堵塞會(huì)造成重現(xiàn)性差。建議每做100～200個(gè)樣后對(duì)進(jìn)樣針進(jìn)行清潔，特別是待分析樣品中存在固體懸浮物或黏度較大時(shí)。小心取下進(jìn)樣針推桿用柔軟潔凈無(wú)紡布或無(wú)塵紙擦拭，用有機(jī)溶劑如丙酮反復(fù)推吸幾次，直至針桿可靈活順暢移動(dòng)，必要時(shí)可更換丙酮再次清洗。
2.2　進(jìn)樣口部件的維護(hù)與更換
進(jìn)樣達(dá)到一定次數(shù)后應(yīng)更換進(jìn)樣隔墊和襯管，更換隔墊或襯管時(shí)必須戴上無(wú)塵手套，隔墊起密封作用，擰緊隔墊蓋帽時(shí)不要過(guò)緊，過(guò)緊將使隔墊失去彈性，最終導(dǎo)致進(jìn)樣口漏氣。襯管可重復(fù)使用，取出石英棉后，將襯管完全浸沒(méi)在丙酮中超聲波清洗30 min左右，然后用色譜純?nèi)軇ㄈ缯和?、乙酸乙酯等）淋?～3次，最后用高純載氣吹干即可，必要時(shí)更換新的襯管。石英棉的量、裝填位置會(huì)影響重現(xiàn)性和靈敏度，要避免毛刺，用棉簽壓緊。例如做農(nóng)殘檢測(cè)時(shí)石英棉裝填量要減少2/3，壓緊實(shí)，先進(jìn)大濃度標(biāo)樣飽和，避免吸附。
2.3　色譜柱的維護(hù)
新色譜柱含有溶劑和高沸點(diǎn)物質(zhì)，使用前不老化會(huì)出現(xiàn)基線不穩(wěn)、鬼峰和噪聲。舊色譜柱閑置未使用或者色譜柱被污染、損傷后也會(huì)出現(xiàn)同樣的問(wèn)題。老化時(shí)可從50 ℃升至
200 ℃保持30 min，再升至比色譜柱規(guī)定的最高使用溫度低
20 ℃左右，保持1 h，降至50 ℃，同樣方法再升溫，重復(fù)3次。色譜柱老化時(shí)不要連接檢測(cè)器，并將檢測(cè)器堵上。進(jìn)樣口端接好后，檢測(cè)器端放空，色譜柱出口插到溶劑中測(cè)試有無(wú)氣泡冒出，保證色譜柱通通暢、無(wú)堵塞。使用高純度的氣體（99.999%以上），在GC進(jìn)氣口前加裝氧氣捕集管，氣瓶更換時(shí)特別注意不要混入空氣，這些措施可有效除去載氣中的氧。
2.4　檢測(cè)器的維護(hù)
氣相色譜儀常用檢測(cè)器有氫火焰離子化檢測(cè)器（FID）、火焰光度檢測(cè)器（FPD）、電子捕獲檢測(cè)器（ECD）等。FID拆卸螺母時(shí)溫度降到40 ℃以下，高溫拆卸會(huì)損壞螺紋。維護(hù)檢查前需確認(rèn)檢測(cè)器已熄火，氫氣關(guān)閉。FID出現(xiàn)不好點(diǎn)火的情況，可能是氣體不純、點(diǎn)火圈壞掉或者長(zhǎng)期使用高沸點(diǎn)成分積在噴嘴處，造成噴嘴堵住，此時(shí)用細(xì)鐵絲疏通。若噴嘴處有污物，用蘸了溶劑的紗布擦干凈。FPD更換濾光片表面應(yīng)清潔無(wú)污物，勿用手觸摸表面，若表面有污物，需用軟布擦拭干凈，確認(rèn)濾光片的O形環(huán)無(wú)損壞可正常使用。ECD對(duì)雜質(zhì)非常敏感，使用時(shí)要保持檢測(cè)系統(tǒng)的潔凈，不使用時(shí)用死堵將口堵死，防止被氧化。
3　結(jié)語(yǔ)
綜上所述，在食品安全檢驗(yàn)中，氣相色譜儀起著非常重要的作用，為相關(guān)食品安全監(jiān)督部門(mén)提供了技術(shù)支持和參考。做好儀器設(shè)備的日常維護(hù)對(duì)延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也至關(guān)重要。
參考文獻(xiàn)
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