王梅

（山東師范大學(xué)歷山學(xué)院，山東青州262500）

色譜技術(shù)在食品安全中的應(yīng)用

王梅

（山東師范大學(xué)歷山學(xué)院，山東青州262500）

食品安全是人們生活的基礎(chǔ)與保障，食品中既要包含豐富的營(yíng)養(yǎng)，又不能含有對(duì)人體健康不利的物質(zhì)。食品安全質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展關(guān)系到民生問(wèn)題，某種程度上已成為國(guó)家發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志之一。色譜法在各種干擾物質(zhì)中對(duì)分析物具有極強(qiáng)的分離能力，分析精確度高，靈敏度和重復(fù)性好，已成為食品分析中最有效的分離分析方法。本文綜述了色譜技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)、分類(lèi)及在食品安全檢測(cè)方面的應(yīng)用。

色譜；食品安全；分類(lèi)；應(yīng)用

食品安全是人們生活的基礎(chǔ)與保障，食品中既要包含豐富的營(yíng)養(yǎng)，又不能含有對(duì)人體健康不利的物質(zhì)[1]。但經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)帶來(lái)了食品安全問(wèn)題，越來(lái)越多的有毒有害物質(zhì)進(jìn)入到食物中，食品安全問(wèn)題日趨嚴(yán)重。目前，食品安全問(wèn)題已成為影響國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國(guó)際貿(mào)易以及國(guó)家聲譽(yù)的重要因素。影響食品安全的因素很多，例如微生物污染、農(nóng)藥殘留、工業(yè)三廢污染、非法食品添加劑等。食品的化學(xué)成分很復(fù)雜，有常量的碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)等，還有很多微量或痕量物質(zhì)，因此，食品的分離分析非常困難。

色譜法在各種干擾物質(zhì)中對(duì)分析物具有極強(qiáng)的分離能力，分析精確度高，靈敏度和重復(fù)性好，已成為食品分析中最有效的分離分析方法。食品安全質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展關(guān)系到民生問(wèn)題，某種程度上已成為國(guó)家發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志之一。隨著世界經(jīng)濟(jì)全球一體化進(jìn)程的加快，食品安全問(wèn)題已成為全世界矚目的熱點(diǎn)。為適應(yīng)新的形勢(shì)，用現(xiàn)代化的儀器設(shè)備建立快速準(zhǔn)確、世界先進(jìn)水平的食品分析方法勢(shì)在必行。本文主要介紹了色譜技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)、分類(lèi)及應(yīng)用。

1 色譜技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

色譜技術(shù)是近年來(lái)食品安全檢測(cè)中應(yīng)用最廣的技術(shù)，是一種物理化學(xué)分離分析方法。原理主要是利用待測(cè)物質(zhì)組分在固定流動(dòng)相中分配系數(shù)不同（吸附、溶解、親和等作用），在兩相中相互運(yùn)動(dòng)，不斷進(jìn)行吸附或分配等作用，達(dá)到最終將各組分分開(kāi)的目的。

色譜法的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：一是，分離效率高，可以分離成分非常復(fù)雜的混合物，對(duì)結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)分離分析效果好；二是，分離速度快，不同的色譜分離時(shí)間從幾分鐘到幾十分鐘，相比其他分離方法，時(shí)間較短；三是，靈敏度高，能分離分析微量、痕量物質(zhì)；四是，應(yīng)用范圍廣，可以分離無(wú)機(jī)物、有機(jī)物、大分子物質(zhì)等幾乎所有的化合物；五是，樣品用量少，一般用量為g、mg、μg等，極少量樣品就能得到理想的數(shù)據(jù)。

近年來(lái)，色譜技術(shù)發(fā)展速度驚人，迅速擴(kuò)展到食品安全分析的各個(gè)領(lǐng)域，提高了檢測(cè)的靈敏度和分析效率，簡(jiǎn)化了分析步驟，提高了分析結(jié)果的可靠性。

2 色譜技術(shù)分類(lèi)及在食品安全方面的應(yīng)用

色譜法在食品工業(yè)中應(yīng)用廣泛，具有分離效率高、分析速度快、樣品用量少、分離和測(cè)定可以一次完成等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到食品工業(yè)和食品安全檢測(cè)上。目前食品安全檢測(cè)分析領(lǐng)域常用的色譜法有氣相色譜法、高效液相色譜法、質(zhì)譜法等。

2.1 氣相色譜

氣相色譜是將樣品在載氣的帶動(dòng)下經(jīng)過(guò)色譜柱,利用不同物質(zhì)在兩相中相互作用的差異，導(dǎo)致流出時(shí)間的不同，達(dá)到分離的目的。氣相色譜系統(tǒng)主要由進(jìn)樣系統(tǒng)、色譜柱、檢測(cè)器等組成。檢測(cè)器主要有電子捕獲檢測(cè)器（ECD）、火焰光度檢測(cè)器（FPD）、化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器（CLD）、傅立葉變換紅外光譜（FTIR）等。

氣相色譜技術(shù)成熟，設(shè)備完善，具有靈敏度高、分析速度快、自動(dòng)化程度高、分離效率高、選擇性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用非常廣泛的色譜分離分析方法。氣相色譜靈敏度高，能檢測(cè)出低于1μg/g的物質(zhì)；特別適合于易揮發(fā)的物質(zhì)、各類(lèi)氣體和液體樣品、高沸點(diǎn)物質(zhì)等的分析，是食品安全分析檢測(cè)領(lǐng)域適用范圍廣、強(qiáng)有力的檢測(cè)手段。目前氣相色譜技術(shù)對(duì)農(nóng)殘的檢驗(yàn)非常有效，GC配合FPD或ECD檢測(cè)器來(lái)進(jìn)檢測(cè)蔬菜、水果表面的有機(jī)磷、有機(jī)氯等農(nóng)藥殘留；使用GC/NPD檢測(cè)有機(jī)氮農(nóng)藥殘留物；采用GC/FID檢測(cè)一些肉、魚(yú)等產(chǎn)品中的有害物質(zhì)，或食品添加劑的檢測(cè)，如山梨酸、苯甲酸等。

2.2 高效液相色譜

高效液相色譜是在經(jīng)典液相色譜（如柱層析、薄層層析、紙層析等）的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，以高壓下的液體為流動(dòng)相，使樣品在兩相之間相互作用而分開(kāi)。高效液相色譜分析速度快、分離效率高、靈敏度高、應(yīng)用范圍廣。按照不同的原理，分為吸附色譜、分配色譜、離子色譜、體積排阻色譜、親和色譜。檢測(cè)器種類(lèi)更多，常用的有紫外、熒光、示差折光、二極管陣列、電導(dǎo)、蒸發(fā)光散射檢測(cè)器等，大大拓寬了分析檢測(cè)的范圍。

氣相色譜不能分離低沸點(diǎn)、不穩(wěn)定的物質(zhì)，但液相色譜能分離70%的已知化合物，因此被廣泛應(yīng)用于食品安全檢測(cè)中，例如違禁添加物質(zhì)、食品添加劑、毒素等的檢測(cè)。王毅謙等[2]采用高效液相色譜法測(cè)定大米中的4種煙堿農(nóng)藥殘留量。李永庫(kù)等[3]采用高效液相色譜光電二極管陣列檢測(cè)法測(cè)定葡萄酒中沒(méi)食子酸等8種多酚類(lèi)生物活性化合物。

2.3 質(zhì)譜

質(zhì)譜是一種測(cè)量離子荷質(zhì)比的分析方法，基本原理是使樣品中組分電離，生成不同荷質(zhì)比的離子，然后經(jīng)過(guò)質(zhì)量分析器確定其質(zhì)量。質(zhì)譜法在一次分析中可提供豐富的結(jié)構(gòu)信息，與核磁共振、紅外、紫外被認(rèn)為是有機(jī)結(jié)構(gòu)分析的四大工具；特異性高、靈敏度高，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。質(zhì)譜儀通常由進(jìn)樣器、離子源、質(zhì)量分析器、檢測(cè)器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分組成。食品安全分析中定量分析常用到三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜（QQQ-MS）；定性定量分析常用到四級(jí)桿時(shí)間飛行質(zhì)譜（Q-TOF-MS）；高分辨質(zhì)譜為飛行時(shí)間質(zhì)譜（TOF-MS）。有研究人員利用MS對(duì)面包加工進(jìn)行質(zhì)控，或是對(duì)蔬菜及水果中的農(nóng)殘進(jìn)行篩查[4,5]，均取得很好的結(jié)果。

2.4 氣質(zhì)聯(lián)用

氣相色譜與質(zhì)譜儀聯(lián)用技術(shù)（GC-MS），充分結(jié)合了氣相色譜儀強(qiáng)大的分離能力和質(zhì)譜儀準(zhǔn)確的定性定量能力，具有靈敏度高、選擇性高、高分離能力、檢出限低、分析速度快、適用范圍廣、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)多種物質(zhì)同時(shí)檢測(cè)。GC是MS理想的進(jìn)樣器，試樣經(jīng)過(guò)GC分離后，對(duì)樣品中的組分起到純化的作用，然后再進(jìn)入MS進(jìn)行分析，結(jié)果更加準(zhǔn)確，充分發(fā)揮質(zhì)譜的優(yōu)勢(shì)。MS是GC理想的檢測(cè)器，質(zhì)譜儀靈敏度很高，定性、定量準(zhǔn)確度高，能檢測(cè)出來(lái)的化合物幾乎覆蓋所有種類(lèi)，同時(shí)可以對(duì)樣品中的物質(zhì)進(jìn)行全掃描，也可以針對(duì)某種或某類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的選擇檢測(cè)，大大增加了GC的定性定量范圍[1]。

GC-MS近年來(lái)在食品安全分析中得到了廣泛的應(yīng)用并發(fā)揮著非常重要的作用。在食品添加劑分析中的應(yīng)用較多，陳琦等[6]利用GC-MS測(cè)定飲料和果醬中7種防腐劑，進(jìn)行快速定性。GC-MS也是農(nóng)藥殘留檢測(cè)的重要手段，薛萍等[7]研究了GC-MS測(cè)定乳及乳制品中17種擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)殘的方法，同時(shí)優(yōu)化了樣品的預(yù)處理方法，分析結(jié)果可靠。

2.5 液質(zhì)聯(lián)用

液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)連用技術(shù)（LC-MS）利用LC進(jìn)行分離，MS進(jìn)行檢測(cè)，將分離技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合，LC、MS優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，避免二者單獨(dú)使用時(shí)的缺陷，可獲得較為豐富的結(jié)構(gòu)信息。在進(jìn)行復(fù)雜混合物的質(zhì)譜解析時(shí)MS卻存在較大的難度，分離復(fù)雜的混合物則是LG的最大的優(yōu)點(diǎn)，液相聯(lián)用質(zhì)譜的實(shí)現(xiàn)，可以得到相對(duì)準(zhǔn)確的質(zhì)譜信號(hào)。食品樣品中所含物質(zhì)非常復(fù)雜，干擾物質(zhì)增加了分析難度，單獨(dú)使用MS準(zhǔn)確鑒定目標(biāo)物質(zhì)，LC可以排除樣品中其他干擾、克服離子抑制等現(xiàn)象，提高靈敏度和分析速度，使結(jié)果更加準(zhǔn)確，目前在食品安全領(lǐng)域占有十分重要的地位。過(guò)去對(duì)農(nóng)藥殘留的檢測(cè)一般采用GC-MS，適用范圍窄，且前處理過(guò)程復(fù)雜，步驟繁瑣，而LC-MS方法克服這一缺點(diǎn)，可以應(yīng)用到更多的農(nóng)殘檢測(cè)中，如氨基甲酸酯、有機(jī)磷和除草劑等。

[1]薄海波.色譜技術(shù)在食品安全質(zhì)量分析中的應(yīng)用研究[D].北京:中國(guó)科學(xué)院研究生院（蘭州化學(xué)物理研究所）,2005.

[2]王毅謙,王玥,乙小娟,等.固相萃取-高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定大米中的4種煙堿農(nóng)藥殘留量[J].化學(xué)分析計(jì)量,2010,19(3):15-17．

[3]李永庫(kù),李曉靜,歐小輝.固相萃取-高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定葡萄酒中沒(méi)食子酸等8種多酚類(lèi)化合物[J].食品科學(xué),2008,29(4):283-286.

[4]Senyuva H Z,G kmen V,Sarikaya E A.Future perspectives in Orbitrap-high-resolution mass spectrometry in food analysis:a review[J].Food Addit ContamA,2015,32(10):1568-1606.

[5]Yeboah S O,Mitei Y C,Ngila J C,et al.Compositional and structuralstudies of the major and minor components in three cameroonian seed oilsby GC-MS,ESI-FTICR-MS and HPLC[J].J AmOil ChemSoc,2011,88(10):1539-1549.

[6]陳琦,凌云,張峰,等.攪拌吸附萃取結(jié)合氣相色譜/質(zhì)譜/質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定飲料和果醬中的7種防腐劑[J].分析化學(xué),2010,38(8):1156-1160.

[7]薛平,杜利君,林勤保,等.氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定乳制品中17種擬除蟲(chóng)菊酯農(nóng)藥殘留方法的研究[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),2010,29(9):948-952.

Application of Chromatography Technology in Food Safety

WANG Mei
(Shandong Normal University Lishan College,Qingzhou 262500,China)

Food safety is the basis and guarantee of people's lives.Food should contain rich nutrients,and it does not contain substances that are harmful to human health.The development of food safety and quality inspection technology is related to people's livelihood,and has become one of the signs of the country's development to some extent.Chromatography has strong separation ability,high analytical accuracy,sensitivity and repeatability in the analysis of various interfering substances.It has become the most effective separation and analysis method in food analysis.In this paper,the advantages,classification and application of chromatography technology in food safety inspection were reviewed.

Chromatography;food safety;classification;application

O657.7

A

1008-1038(2017)09-0024-03

10.19590/j.cnki.1008-1038.2017.09.007

2017-05-06

王梅（1987—），女，講師，主要從事食品科學(xué)與工程的教學(xué)與研究工作