文 張晉軍 張晉波 任金花 晉城市綜合檢驗(yàn)檢測中心

色譜類分析儀器是食品檢測實(shí)驗(yàn)室用到的主要儀器，包括氣相色譜儀和液相（包括離子）色譜儀，但在實(shí)際應(yīng)用中如何對儀器硬件進(jìn)行更好地選擇和配置，顯得尤為重要。這就需要對硬件的原理和相關(guān)參數(shù)有較為詳細(xì)的了解，對色譜分析的注意事項(xiàng)、影響因素積累一定的經(jīng)驗(yàn)，從而較好地完成食品實(shí)驗(yàn)室遇到的多種色譜類檢測項(xiàng)目，本文列舉幾個(gè)分析事例進(jìn)行說明。

色譜分析作為食品分析的一個(gè)大類，相信大家都有所了解。那么，如何快速進(jìn)入角色，對色譜分析的基礎(chǔ)知識，以及如何應(yīng)對分析過程中遇到的一些情況。筆者就從事色譜分析過程中，遇到的幾個(gè)典型事例，努力找到色譜分析的一些規(guī)律性，應(yīng)用到檢測實(shí)際中，極大地提高檢測效率和檢測水平。

1.正確選擇合適的色譜儀器

1.1 食品實(shí)驗(yàn)室需要用到色譜進(jìn)行檢測的項(xiàng)目有：防腐劑、甜味劑、農(nóng)藥殘留、色素等。但每個(gè)項(xiàng)目適合于用氣相還是液相方法檢測，與該種物質(zhì)本身物理化學(xué)性質(zhì)有著直接的關(guān)系，如分子直徑大小、氣化溫度的高低，是有機(jī)物還是無機(jī)物，適合溶解于有機(jī)溶劑還是無機(jī)溶劑，在溶液中是以分子、離子還是原子形態(tài)存在，都有著一定的關(guān)系。

1.2 氣相色譜法主要用于低分子量、易揮發(fā)有機(jī)化合物（約占有機(jī)物的15%-20%）的分析；液相色譜法適于分析沸點(diǎn)高、相對分子質(zhì)量大，受熱易分解的不穩(wěn)定有機(jī)化合物、生物活性物質(zhì)以及多種天然產(chǎn)物。這些化合物約占全部有機(jī)化合物的80%。

色譜分析主要依據(jù)各種檢測方法標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)指導(dǎo)書等，如果能通過這些方法的應(yīng)用找到其中的規(guī)律性，即檢測方法與被分析物質(zhì)的性質(zhì)之間的聯(lián)系，將有助于我們靈活應(yīng)用色譜分析方法，理解分析各個(gè)環(huán)節(jié)對整個(gè)分析過程會造成什么影響，從細(xì)微處著手提高儀器的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

1.3 在從事色譜分析之前，先要了解一些色譜分析基礎(chǔ)知識，包括檢測器的分類及選擇、色譜柱的分類和選擇、不同檢測器的原理和各種色譜柱的異同點(diǎn)，例如：《化驗(yàn)員讀本》儀器分析部分就有比較詳細(xì)的介紹。從一些期刊文獻(xiàn)中也會發(fā)現(xiàn)，一些新的檢測器和色譜柱被開發(fā)出來，用以應(yīng)對分析不斷出現(xiàn)的新物質(zhì)的需求。

2.檢測實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

2.1 內(nèi)標(biāo)、外標(biāo)分析法在白酒分析中的應(yīng)用

起初只是從理論上了解了外標(biāo)法和內(nèi)標(biāo)法，究竟在實(shí)踐中有什么區(qū)別呢？理解也不是特別透徹。參加白酒能力驗(yàn)證時(shí)，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)對甲醇、乙酸乙酯、己酸乙酯進(jìn)行分析。甲醇采用外標(biāo)法，乙酸乙酯、己酸乙酯采用內(nèi)標(biāo)法。利用島津GC2010-plus,FID檢測器，一周時(shí)間內(nèi)對樣品分析了3-4次，通過比較樣品峰面積的變化，可以看出它們的變化規(guī)律，數(shù)據(jù)見表1所示。

由上表可以看出，甲醇峰面積變化為1.28%；乙酸乙酯、正丁酸乙酯、己酸乙酯峰面積變化率均超過-10.0%。因?yàn)榧状挤迕娣e隨時(shí)間波動較小，所以采用外標(biāo)法；乙酸乙酯、正丁酸乙酯（內(nèi)標(biāo)）、己酸乙酯峰面積隨時(shí)間變化較大，且趨勢都是變小，采用內(nèi)標(biāo)法可以有效消除峰面積減小帶來的影響，這樣就加深了對外標(biāo)、內(nèi)標(biāo)法的理解。

2.2 樣品基質(zhì)不同對色譜柱性質(zhì)要求不同

在GB5009.33中，使用離子色譜分析肉制品中亞硝酸鹽含量。利用戴安ICS-90離子色譜儀分析肉制品中亞硝酸鹽，開始時(shí)使用AS23柱子，用碳酸系列淋洗液，標(biāo)準(zhǔn)品出峰沒問題，樣品也出峰了，但樣品檢測加標(biāo)回收率只有70-80%，如圖1（1）所示。

在為離子色譜增加氫氧根系統(tǒng)淋洗液發(fā)生裝置，配備了標(biāo)準(zhǔn)中要求的AS11柱子，重新對樣品進(jìn)行分析時(shí)，基線平穩(wěn)，峰形對稱，標(biāo)樣和樣品均獲得了穩(wěn)定和準(zhǔn)確的結(jié)果。如圖1（2）所示。

圖1 兩種淋洗液亞硝酸根離子峰形對照圖

兩次試驗(yàn)中，標(biāo)準(zhǔn)品出峰均良好，但不同的淋洗液和柱子，樣品會因?yàn)榛|(zhì)的不同對出峰情況影響很大。

2.3 樣品及流動相PH值對色譜出峰峰形的影響

按照GB/T 23495，測定食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉時(shí)，應(yīng)先了解緩沖液的PH值，以及被分析物的Pka。從PH公式：PH＝Pka＋log（[A-]/[A]）得知，溶液PH值高于或低于Pka兩個(gè)單位，化合物中99%以一種形式存在，而一種形式存在的化合物才能獲得好的尖銳的峰。對于弱酸，流動相的pH值越小，組分的k值越大，當(dāng)pH值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于弱酸的pKa值時(shí)，弱酸主要以分子形式存在；對弱堿，情況相反。

實(shí)踐中，對弱酸樣品需要調(diào)節(jié)PH值才可以起到較好的峰形，一次使用Waters ACQUITY 超高效液相色譜儀分析食醋中苯甲酸色譜圖如圖2所示。

圖2 PH調(diào)整前后苯甲酸峰形對照圖

這說明調(diào)整樣品PH值對峰形起到了至關(guān)重要的作用。

3.從分析過程中找到規(guī)律性

通過氣相色譜和液相色譜的操作應(yīng)用，以下幾點(diǎn)尤其需要注意。

3.1 重復(fù)性

即同一個(gè)樣品多次分析，結(jié)果要相當(dāng)穩(wěn)定，量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5%，才能去考慮樣品處理、實(shí)驗(yàn)過程、數(shù)據(jù)分析等。要想得到好的重復(fù)性，需要考慮：如流動相的平衡時(shí)間、柱子的穩(wěn)定時(shí)間，進(jìn)樣口、檢測器的熱穩(wěn)定性等。這是分析的第一步，否則，要查找原因，直到問題得以解決。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線

色譜分析多要建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，即色譜響應(yīng)值和樣品濃度之間相關(guān)情況。曲線符合一次還是二次方程與檢測器類別有關(guān)，氣相FPD檢測器中硫分析為二次曲線，其余多數(shù)為一次曲線。在不同濃度區(qū)間范圍內(nèi)，曲線的斜率會有不同，這要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要先確定濃度范圍，稀釋5-6個(gè)濃度的系列標(biāo)樣，再根據(jù)最小二乘法計(jì)算擬合曲線的斜率和截距，相關(guān)系數(shù)r的絕對值不得小于0.998,r的平方不得小于0.996。

3.3 回收率

先測樣品中的待測物濃度C1，然后加入一定量C2的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，加標(biāo)量最好和樣品濃度相近，再測定樣品中總的濃度C3，然后計(jì)算X=（C3-C1）*100/C2即得回收率。樣品基質(zhì)的不同對回收率有所影響，檢測標(biāo)準(zhǔn)或?qū)嶒?yàn)一般要求回收率要達(dá)到90%-110%，才能證明本次實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度是符合要求的。

小結(jié)

本文通過對色譜儀器選擇、實(shí)際應(yīng)用情況、分析注意要點(diǎn)等幾個(gè)方面進(jìn)行了一些研究和闡述，對于初接觸色譜分析的檢驗(yàn)人員而言，可以起到事半功倍的作用。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中觸類旁通，便于色譜操作人員快速進(jìn)入角色，并逐步提高檢測技術(shù)應(yīng)用水平。