張金鵬 李蕊
與傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)相比,現(xiàn)代食品儀器檢測(cè)具有精密化、專業(yè)化的特點(diǎn),能夠快速高效地反饋食品檢測(cè)結(jié)果,并且操作難度相對(duì)較低,控制相對(duì)方便,能夠通過一體化檢測(cè)降低人為因素的誤差。作為一種最常用的食品儀器檢測(cè)分析方法,質(zhì)譜分析法的檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性較高,本文從三聚氰胺檢測(cè)、蘇丹紅檢測(cè)、添加劑檢測(cè)、農(nóng)藥殘留檢測(cè)、藥物檢測(cè)、毒素檢測(cè)、污染物檢測(cè)以及重金屬檢測(cè)七方面分析了質(zhì)譜分析法在現(xiàn)代食品儀器檢測(cè)中的運(yùn)用情況,并從正確處理檢測(cè)樣品、嚴(yán)格遵守檢測(cè)流程、提高人員專業(yè)水平等三方面探究了質(zhì)譜分析法檢測(cè)的質(zhì)量控制措施。
一、質(zhì)譜分析法在食品安全檢測(cè)中的優(yōu)勢(shì)
質(zhì)譜分析法主要是利用質(zhì)譜儀對(duì)檢測(cè)樣本進(jìn)行質(zhì)荷分離,獲得目標(biāo)化合物的分子量和化學(xué)結(jié)構(gòu),從而獲取檢測(cè)樣本組分。質(zhì)譜分析法的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
1.操作簡(jiǎn)單,檢測(cè)時(shí)間相對(duì)較短。相對(duì)于傳統(tǒng)質(zhì)譜儀器設(shè)備,飛行時(shí)間質(zhì)譜儀等高分辨質(zhì)譜儀強(qiáng)化了快捷性和靈敏性,提高了獸藥殘留檢測(cè)效率和分析能力,能夠充分利用高通量篩查、高分辨率優(yōu)勢(shì)快速完成樣本檢測(cè)工作。為了保證檢測(cè)效果,高分辨質(zhì)譜儀還會(huì)對(duì)應(yīng)建立質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù),將檢測(cè)結(jié)果與安全數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,及時(shí)檢測(cè)出樣本中其他獸藥的殘留量和種類。
2.檢測(cè)效果好。質(zhì)譜分析法的靈敏度較高,通常可以實(shí)現(xiàn)100pg數(shù)量級(jí)的靈敏度,檢測(cè)回收率通常為80%-85%,相對(duì)偏差為15%-25%,能夠滿足大部分食品安全檢測(cè)的要求。以Sector-MS高分辨質(zhì)譜儀為例,該設(shè)備分辨率在10000FWHM以上,具有較強(qiáng)的定量能力,檢測(cè)結(jié)果分析的準(zhǔn)確度較高,能夠通過調(diào)節(jié)分辨率數(shù)值更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)樣本的分離測(cè)試,尤其是對(duì)動(dòng)物源性食品中獸藥殘留量進(jìn)行檢測(cè)時(shí),能夠利用儀器設(shè)備對(duì)樣本中同位素分布情況和數(shù)量進(jìn)行測(cè)量,不受其他同質(zhì)化合物干擾,保證檢測(cè)工作的準(zhǔn)確性。
3.能與其他檢測(cè)技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用。比如,質(zhì)譜分析法可以與色譜分析法聯(lián)合使用,高效液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)能夠充分發(fā)揮色譜分析技術(shù)和質(zhì)譜分析技術(shù)的優(yōu)勢(shì),對(duì)食品中的添加劑、污染物、重金屬等多種組分進(jìn)行快速精準(zhǔn)的檢測(cè)。
二、質(zhì)譜分析法在食品檢測(cè)中的應(yīng)用分析
1.三聚氰胺檢測(cè)。由于三聚氰胺含氮量超過60%,一些不法分子為牟取私利而將三聚氰胺添加到食品中,虛假增高蛋白質(zhì)含量欺騙消費(fèi)者,危害消費(fèi)者的人身和財(cái)產(chǎn)安全。根據(jù)相關(guān)規(guī)定,三聚氰胺作為化工原料不允許被添加進(jìn)食品中,以嬰幼兒配方奶粉為例,其中三聚氰胺含量不允許超過1mg/kg,在含乳15%以上的食品中三聚氰胺含量不得超過2.5mg/kg。檢測(cè)人員可以利用質(zhì)譜分析法對(duì)食品中三聚氰胺的含量進(jìn)行檢測(cè),例如,杭州某公司利用島津LC-10AHPLC儀器設(shè)備對(duì)食品進(jìn)行三聚氰胺殘留量檢測(cè),先利用三氯乙酸、乙酸鉛溶液對(duì)食品樣本進(jìn)行提取操作,再對(duì)樣本進(jìn)行萃取吹干,然后將檢測(cè)樣本溶于甲醇溶液并過濾,最后利用儀器對(duì)獲取物進(jìn)行三聚氰胺含量測(cè)定。在該方法檢測(cè)結(jié)果中三聚氰胺的保留時(shí)間能夠達(dá)到6.9min,檢出限為1.0μg/kg,低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
2.蘇丹紅檢測(cè)。蘇丹紅染色鮮艷,常作為工業(yè)染料應(yīng)用于油、蠟的增色以及地板增光。國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)將蘇丹紅歸為三類致癌物,根據(jù)相關(guān)資料顯示,蘇丹紅具有致癌性和致敏性,進(jìn)入人體后會(huì)分解產(chǎn)生致癌物質(zhì),能夠引起人體皮炎和沙門氏傷寒桿菌突變。一些不法商販利用蘇丹紅染色后不易褪色的特點(diǎn)而將其應(yīng)用于辣椒產(chǎn)品的加工和銷售之中,嚴(yán)重影響消費(fèi)者的身體健康。檢測(cè)人員可以利用高效液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)或質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)食品中蘇丹紅的含量進(jìn)行檢測(cè)。比如,采用超高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法,利用超高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用串聯(lián)四級(jí)桿質(zhì)譜儀和MRM定量法,先對(duì)食品樣品進(jìn)行預(yù)處理,根據(jù)儀器設(shè)備操作規(guī)范選擇恰當(dāng)?shù)纳V條件和質(zhì)譜參數(shù),對(duì)蘇丹紅I-IV號(hào)進(jìn)行同步測(cè)定。這種儀器檢測(cè)方法靈敏度高,檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和可靠性高,蘇丹紅I-IV號(hào)最低檢出限依次為0.1μg/kg、0.1μg/kg、0.2μg/kg、1.0μg/kg。
3.添加劑檢測(cè)。食品中添加劑的含量超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)會(huì)對(duì)人體造成危害,檢測(cè)人員可以利用液相-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)食品添加劑含量進(jìn)行檢測(cè),避免復(fù)雜基質(zhì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的干擾,還能夠?qū)κ称分卸喾N組分進(jìn)行快速高效的篩查檢驗(yàn)。例如,檢測(cè)人員從多個(gè)超市購(gòu)入糕點(diǎn)樣品,運(yùn)用高效液相色譜-三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜儀,利用樣本與甲醇分別配置標(biāo)準(zhǔn)溶液與混合標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液,對(duì)待測(cè)樣本進(jìn)行預(yù)處理,選擇恰當(dāng)?shù)膬x器色譜條件和質(zhì)譜條件。由于糕點(diǎn)中食品添加劑的極性存在差異,選擇液液提取方式能夠增強(qiáng)不同極性添加劑的提取效果,本次檢驗(yàn)選擇提取溶液為70%的甲醇水溶液,將提取后的樣本上機(jī)測(cè)定,測(cè)得提取回收率范圍為80.7%-113.4%,滿足添加劑檢測(cè)要求。本次檢測(cè)為降低樣本預(yù)處理繁瑣程度,減少目標(biāo)化合物損失,保證提取效果,確定提取次數(shù)為2次,提取時(shí)間為10min,選用WAX固相萃取柱。本次檢測(cè)結(jié)果中2個(gè)樣本的山梨酸檢出值為332mg/kg、83mg/kg,1個(gè)樣本的三氯蔗糖檢出值為78mg/kg,均符合國(guó)家對(duì)糕點(diǎn)中添加劑含量的限量要求。
4.農(nóng)藥殘留檢測(cè)。食品中的農(nóng)藥殘留主要包括兩種:一是果蔬等農(nóng)產(chǎn)品被直接噴施化學(xué)藥物,產(chǎn)品采摘后流向市場(chǎng),產(chǎn)品表面有殘留農(nóng)藥;二是部分農(nóng)藥滲入周邊土壤或水源中,動(dòng)物因進(jìn)食該區(qū)域動(dòng)植物而導(dǎo)致農(nóng)藥殘留。利用質(zhì)譜分析法,能夠借助高分辨率儀器設(shè)備對(duì)食品中不同種類的農(nóng)藥殘留情況進(jìn)行檢測(cè)。例如,檢測(cè)人員可以利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜的檢測(cè)方式對(duì)乳制品中128種農(nóng)藥殘留進(jìn)行快速篩查,利用儀器全掃描模式提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性;還可利用UPLC/MS/MS法,采用MRM方式來檢測(cè)飲用水中農(nóng)藥殘留量,由于飲用水本身可以直接上機(jī)測(cè)定分析,利用此儀器檢測(cè)方法時(shí)每份樣本的檢測(cè)時(shí)間不超過5min,操作難度低,能夠保證平均回收率為94%-112%,精密度為0.83%-6.0%,檢測(cè)靈敏度高。
5.藥物檢測(cè)。部分禽畜養(yǎng)殖戶或水產(chǎn)養(yǎng)殖戶為保證經(jīng)濟(jì)效益選擇在飼料或水中添加抗生素或其他品類藥物,用以降低養(yǎng)殖產(chǎn)品的發(fā)病率。但因養(yǎng)殖戶缺乏科學(xué)觀念,藥物投放過量致使養(yǎng)殖產(chǎn)品中藥物含量增加,影響食品安全。利用質(zhì)譜分析法對(duì)食品進(jìn)行藥物檢測(cè),主要分為抗生素類藥物檢測(cè)和激素類藥物檢測(cè)。檢測(cè)人員在對(duì)肉類、蛋類食品中的抗生素類藥物殘留量進(jìn)行檢測(cè)時(shí),可以通過質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行測(cè)定,利用液相色譜-串聯(lián)四級(jí)桿質(zhì)譜儀檢測(cè)藥物的最低檢測(cè)值為0.5μg/kg,方便快捷,靈敏度高,檢測(cè)結(jié)果可靠。檢測(cè)人員還可利用超高效液相色譜-串聯(lián)四級(jí)桿質(zhì)譜對(duì)動(dòng)物食品中的氟喹諾酮類藥物殘留進(jìn)行檢測(cè),采用此方法對(duì)樣本進(jìn)行萃取后上機(jī)測(cè)定,檢出限為0.05μg/L,定量限為0.1μg/kg。對(duì)于激素類藥物如性激素、孕激素等,檢測(cè)人員可以利用LC-MS/MS檢測(cè)技術(shù)測(cè)定水產(chǎn)品中此類藥物的殘留量,應(yīng)用檢出限為0.6μg/kg-2.0μg/kg。
6.毒素檢測(cè)。食品毒素檢測(cè)主要分為海產(chǎn)品毒素檢測(cè)和農(nóng)作物毒素檢測(cè)。部分農(nóng)作物由于儲(chǔ)存保管不當(dāng)而出現(xiàn)發(fā)霉變質(zhì)現(xiàn)象,作物內(nèi)部產(chǎn)生的黃曲霉毒素會(huì)誘使肝癌發(fā)生,其中,大米和玉米是重點(diǎn)毒素檢測(cè)對(duì)象,檢測(cè)人員可以利用高效液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)對(duì)大米或玉米中的黃曲霉毒素進(jìn)行同步測(cè)定。先對(duì)樣本進(jìn)行預(yù)處理,選擇乙晴水溶液作為提取液并進(jìn)行過濾,在凈化、衍生操作結(jié)束后上機(jī)測(cè)定。利用此檢測(cè)方法獲得黃曲霉毒素B1檢出限為0.012μg/kg,黃曲霉毒素B2檢出限為0.08μg/kg,黃曲霉毒素G1檢出限為0.036μg/kg,黃曲霉毒素G2檢出限為0.024μg/kg。人類食用含有海洋聚醚類腹瀉性貝毒素的海洋產(chǎn)品,會(huì)發(fā)生腹瀉等食物中毒現(xiàn)象,檢測(cè)人員可以利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法或高效液相色譜-四級(jí)桿/飛行時(shí)間質(zhì)譜方法進(jìn)行海產(chǎn)品毒素檢測(cè),還可以利用HPLC-MS/MS方法進(jìn)行測(cè)定,后者的毒素線性范圍為10μg/L-800μg/L,檢測(cè)靈敏度為2μg/L。
7.污染物檢測(cè)。污染物檢測(cè)主要是對(duì)塑化劑等在包裝、加工過程中產(chǎn)生的污染物進(jìn)行檢測(cè)。比如,塑料包裝食品可能由于包裝材料問題致使食品中含有塑化劑,幼兒在食用此類食品后,塑化劑中的鄰苯二甲酸酯會(huì)影響內(nèi)分泌系統(tǒng)等的正常發(fā)育,長(zhǎng)期大量食用含有塑化劑的食物還有一定概率會(huì)引發(fā)肝癌。檢測(cè)人員在對(duì)食物污染物進(jìn)行檢測(cè)時(shí),可以利用GC-MS的測(cè)定方法對(duì)食品樣本中的鄰苯二甲酸酯含量進(jìn)行萃取上機(jī)測(cè)定,還可利用液相色譜-高分辨飛行時(shí)間質(zhì)譜設(shè)備對(duì)食品中熒光增白劑的含量進(jìn)行檢測(cè)。
8.重金屬檢測(cè)。食品中重金屬檢測(cè)主要是對(duì)農(nóng)作物食品的檢測(cè),食品中重金屬的來源主要有兩種:一是由于農(nóng)產(chǎn)品在種植過程中會(huì)吸收土壤、水體中的營(yíng)養(yǎng)成分,對(duì)外界環(huán)境中的重金屬元素進(jìn)行富集,致使農(nóng)產(chǎn)品中重金屬含量超標(biāo);二是食品在加工運(yùn)輸過程中受外界因素影響而被污染。檢測(cè)人員可以利用電感耦合等離子體-質(zhì)譜法對(duì)食品中重金屬含量進(jìn)行檢測(cè),并利用內(nèi)標(biāo)法定量,確定食品中各種重金屬元素的檢出限范圍。
三、質(zhì)譜分析法在食品檢測(cè)中的質(zhì)量控制措施
1.正確處理檢測(cè)樣本。檢測(cè)人員要明確檢測(cè)樣本的差異性,根據(jù)檢測(cè)樣本的種類、特性采取對(duì)應(yīng)的預(yù)處理辦法,選擇檢測(cè)儀器對(duì)應(yīng)參數(shù)和檢測(cè)方法,確保利用質(zhì)譜分析法獲得檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和代表性。例如,生活飲用水由于其干凈清潔的特點(diǎn),可以直接上機(jī)測(cè)定相關(guān)元素或毒素含量,而糕點(diǎn)、糧食、肉類食品則應(yīng)按照相關(guān)操作標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行研磨打碎處理,經(jīng)過萃取、凈化、過濾等操作后才能上機(jī)測(cè)定。質(zhì)譜分析法檢測(cè)樣本通常須滿足以下要求:一是樣本具有質(zhì)量合格證明或相關(guān)文件;二是樣本在保質(zhì)期范圍內(nèi),能夠滿足產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求;三是按照食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)控制檢測(cè)樣本的取樣量、溫度等條件。
2.嚴(yán)格遵守檢測(cè)流程。一是準(zhǔn)備好檢測(cè)相關(guān)的儀器設(shè)備和檢測(cè)試劑。檢測(cè)人員要提前檢驗(yàn)設(shè)備是否完好、功能是否正常,試劑存放要做好防潮處理,避免檢測(cè)試劑失效而影響檢測(cè)結(jié)果。二是根據(jù)檢測(cè)樣本試劑情況進(jìn)行前處理。樣本前處理通常包括取樣均質(zhì)、霉解凈化、提取和衍生四部分。三是選取測(cè)定條件。檢測(cè)人員要對(duì)檢測(cè)儀器的色譜運(yùn)行條件和質(zhì)譜運(yùn)行條件進(jìn)行優(yōu)化選擇,進(jìn)行質(zhì)譜檢測(cè)時(shí)要保證四級(jí)桿溫度、電子倍增器電壓等質(zhì)譜分析法相關(guān)設(shè)備條件符合標(biāo)準(zhǔn)要求,選擇衍生化試劑進(jìn)行對(duì)應(yīng)的檢測(cè)計(jì)算,得出檢測(cè)結(jié)論。
3.提高檢測(cè)人員的專業(yè)水平。檢測(cè)人員對(duì)檢測(cè)技術(shù)和檢測(cè)設(shè)備的理解掌握程度會(huì)影響食品檢測(cè)的質(zhì)量和效率,因此想要實(shí)現(xiàn)質(zhì)譜分析法檢測(cè)質(zhì)量控制,就需要提高檢測(cè)人員的專業(yè)素質(zhì)。檢測(cè)單位要積極引進(jìn)專業(yè)的技術(shù)人才,為食品安全檢測(cè)提供人才保障,通過吸收接納具有專業(yè)檢測(cè)知識(shí)、先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)的人才,提高檢測(cè)隊(duì)伍的整體水平,實(shí)現(xiàn)質(zhì)譜分析檢測(cè)效率和質(zhì)量同步提升。檢測(cè)單位還要對(duì)檢測(cè)人員進(jìn)行再培訓(xùn)和考核,促使檢測(cè)人員能夠掌握多種現(xiàn)代化檢測(cè)儀器的使用方法和多種不同的檢測(cè)方法,增強(qiáng)質(zhì)譜分析檢測(cè)的實(shí)踐操作能力。