基于在食品檢測分析中應用高分辨質(zhì)譜法的探索

馬　芳

摘　要：本文簡(jiǎn)要概述了高分辨質(zhì)譜中磁質(zhì)譜、飛行時(shí)間質(zhì)譜、靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜及傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜的分類(lèi)與特點(diǎn)，重點(diǎn)探索了高分辨質(zhì)譜在食品營(yíng)養成分、食品安全以及食品添加劑上的檢測應用。

關(guān)鍵詞：食品檢測；高分辨質(zhì)譜法；食品安全

 

食品檢測作為被國家重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，其伴隨現代科技的革新，運用的技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，高分辨質(zhì)譜法應運而生，該新興技術(shù)的運用最為廣泛，為食品檢測做出了卓越的貢獻。

1　高分辨質(zhì)譜概述

1.1　磁質(zhì)譜

磁質(zhì)譜具有100 000分辨力,其靈敏度較高，同時(shí)具有優(yōu)秀的穩定性。該質(zhì)譜法的技術(shù)比較成熟，但其需要花費大量成本維護，且操作相對復雜，實(shí)際分析的速度并不理想，不適用于農藥、添加劑等常規性檢測，更適用于具有持久性特點(diǎn)的有機污染物。

1.2　飛行時(shí)間質(zhì)譜

飛行時(shí)間質(zhì)譜的掃描速度極快，其靈敏度非常高，質(zhì)量數檢測的準確度也很優(yōu)秀，其能夠從精確的質(zhì)量數定性大多數化合物，并且具有較廣的離子質(zhì)量檢測范圍。當前在食品檢測中應用較為廣泛的技術(shù)為液相色譜類(lèi)型的飛行時(shí)間質(zhì)譜與四極桿質(zhì)譜結合飛行時(shí)間質(zhì)譜，四極桿質(zhì)譜結合飛行時(shí)間質(zhì)譜能夠精準獲取離子質(zhì)量，與其他類(lèi)型的質(zhì)譜相比具有更高的分辨率。

1.3　靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜

靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜能夠測定離子振蕩的實(shí)際頻率，并進(jìn)行質(zhì)核比的計算，其分辨率也達到了100 000。相較于其他高分辨質(zhì)譜而言，該質(zhì)譜更適合對復雜性較強的基質(zhì)樣品進(jìn)行分析，其處理和優(yōu)化的效率具有巨大優(yōu)勢，能夠節約大量時(shí)間成本，效果與之類(lèi)似的方法只有和超高效的液相色譜聯(lián)用時(shí)的飛行時(shí)間質(zhì)譜。

1.4　傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜

傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜的分辨率在所有高分辨質(zhì)譜法中最高，能夠達到1 000 000，其質(zhì)量的檢測精準度也非常優(yōu)異。此類(lèi)方法能夠快速確認食品中化合物的分子結構，還可以深入研究分子重排反應。但該質(zhì)譜的缺點(diǎn)也非常明顯，其操作較為煩瑣且具有高昂的價(jià)格，導致其無(wú)法廣泛應用于食品檢測，更適用于研究大分子，分析復雜的體系。

2　高分辨質(zhì)譜在食品檢測分析中的應用

2.1　營(yíng)養成分

2.1.1　糖類(lèi)檢測

食品中糖類(lèi)成分較為基礎，其特性是較易溶解，并且具有強大的還原性，通常低分辨類(lèi)型的質(zhì)譜難以快速檢測食品中糖類(lèi)的含量，而高分辨質(zhì)譜的相關(guān)技術(shù)則由于其高靈敏性可以將此難題快速解決，該技術(shù)不但能夠快速地將淀粉、葡萄糖等糖類(lèi)成分快速地檢測出來(lái)，還能夠確保其結果具有精確性[1]。

2.1.2　氨基酸檢測

氨基酸是人體中不可或缺的營(yíng)養物質(zhì)之一，也是成長(cháng)的必需品。其以蛋白質(zhì)的形式存在于人體中，該物質(zhì)非常容易在檢測過(guò)程中變性，因此其檢測難度較大，而高分辨類(lèi)型的質(zhì)譜技術(shù)具有的較大的檢測范圍與高度的靈敏性能夠將氨基酸物質(zhì)分離檢測并獲得準確的檢測結果。應用該技術(shù)檢測氨基酸不僅非常簡(jiǎn)便，其重現性也十分優(yōu)越，在物質(zhì)分離的使用時(shí)間和分離的徹底程度上都高于低分辨質(zhì)譜法。

2.1.3　維生素檢測

提取維生素時(shí)使用傳統檢測技術(shù)非常容易改變其性質(zhì)，進(jìn)而影響其檢測結果的準確性。而高分辨類(lèi)型的質(zhì)譜技術(shù)不但能夠將其檢測周期有效縮短，還能夠做到抗干擾，顯著(zhù)提升其檢測精確性[2]。

2.2　食品安全

當前，農業(yè)生產(chǎn)的水平不斷得到提升，越來(lái)越多的農副產(chǎn)品進(jìn)入人們的視線(xiàn)，農藥的使用率逐年增加，食品中超標的農藥殘留已經(jīng)成為了焦點(diǎn)問(wèn)題。農藥殘留過(guò)多的原因較多，可能是因為部分生產(chǎn)者使用大量的農藥殺蟲(chóng)抗病，導致其過(guò)量殘留，也有可能是由于其并不了解農藥正確的使用方法，導致其用量過(guò)多，難以消除農藥殘留。過(guò)量的農藥殘留嚴重威脅人們的健康安全，因此相關(guān)部門(mén)相繼針對農藥殘留出臺了其殘留標準數值，并將高分辨的液相質(zhì)譜技術(shù)結合生化測定技術(shù)，對農藥殘留進(jìn)行全面檢測，將不符合安全規范的農產(chǎn)品以最快的速度篩選出來(lái)。在對煙草中多菌靈及吡蟲(chóng)啉農藥殘留進(jìn)行檢測時(shí)，把丙酮當作提取劑提取檢測樣品，通過(guò)固相萃取的技術(shù)處理，利用ODS-C18柱分離樣品，再通過(guò)紫外檢測器對分離樣品進(jìn)行測定和分析，最終確定該農藥的正常的線(xiàn)性范圍是0.2～20 μg/mL，而檢測的農藥殘留的相關(guān)濃度分別為0.001 5 mg/kg、0.003 mg/kg，符合相關(guān)規定[3]。

2.3　食品添加劑種類(lèi)

調查顯示，我國目前存在的食品添加劑種類(lèi)超過(guò)20種，將其細分的話(huà)還可分為上千個(gè)品種。此類(lèi)添加劑不僅具有改變食品外觀(guān)的作用，還可以將食品正常保鮮的時(shí)間有效延長(cháng)，甚至可以提升食品風(fēng)味及其營(yíng)養價(jià)值。食品中經(jīng)常使用的添加劑主要有3種，分別是防腐劑、著(zhù)色劑以及維生素等。一般來(lái)說(shuō)適度地添加添加劑具有諸多益處，但過(guò)量使用將會(huì )增重人體的健康負擔。其作為典型的雙刃劍，需要被嚴加管控，我國為此明確地規范了劑量，安全部門(mén)需要結合飛行時(shí)間質(zhì)譜與高效液相質(zhì)譜技術(shù)對食品添加劑的準確含量進(jìn)行檢測。該技術(shù)在進(jìn)行檢測時(shí)主要采用的方法是內標法。如臘肉中通常富含硝酸鹽及亞硝酸鹽，一旦其含量超標將會(huì )與肉反應生成有毒物質(zhì)，還有可能引發(fā)多種嚴重疾病例如結腸癌、肝癌等。由于N-亞硝胺具有揮發(fā)性強的特點(diǎn)，因此以傳統檢測方法進(jìn)行檢測時(shí)往往需要花費大量時(shí)間，而聯(lián)合使用高分辨質(zhì)譜法中的飛行時(shí)間質(zhì)譜與高效液相質(zhì)譜技術(shù)可以大大降低檢測時(shí)間。

2.3.1　防腐劑

防腐劑的使用頻率較高，尤其對于包裝類(lèi)的食品而言，其出現頻率非常高，此類(lèi)添加劑的主要作用是延長(cháng)食物保質(zhì)期，防止食品在較短的時(shí)間內過(guò)快變質(zhì)腐爛。防腐劑中通常具有大量苯甲酸、山梨酸等化學(xué)成分，由于其危險性較強，其含量早已經(jīng)被明確規定。當其添加含量高于規定數值，會(huì )嚴重威脅生命健康?；诖朔N情況，相關(guān)部門(mén)必須積極應用高分辨質(zhì)譜法結合高效液相質(zhì)譜技術(shù)對防腐劑中含有的化學(xué)成分進(jìn)行檢測。以納他霉素為例，首先需要把甲醇當作提取劑提取檢測樣品，提取后對其進(jìn)行凈化處理，其次利用反相的液相色譜測定該成分的含量，最后分析測定的結果，得到最終的檢測報告[4]。

2.3.2　甜味劑檢測

甜味劑的主要作用是提高食品口感，經(jīng)常使用的甜味劑不僅包括安賽蜜與糖精鈉，還囊括了甜蜜素、三氯蔗糖等。為了保證食品安全，國家對甜味劑的檢測做出了明確規定，在對飲料類(lèi)或配制酒水進(jìn)行甜蜜素含量的檢測時(shí)，需要將水作為提取劑，快速提取樣品，創(chuàng )造并保持酸性的檢測條件，使甜蜜素在該條件下與氯酸鈉發(fā)生化學(xué)反應，再使用正庚烷萃取反應生成物，最后采取高分辨類(lèi)型的質(zhì)譜法檢測其具體含量。此類(lèi)方法檢測的速度比較快，而且操作非常簡(jiǎn)單，檢測的精準度也很高。蜜餞涼果類(lèi)型的食物也都采用此種方法檢測甜味劑[5]。

3　結語(yǔ)

食品加工方向的產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，滿(mǎn)足人們對食品的各種需求，然而過(guò)多種類(lèi)食品的出現伴隨著(zhù)食品安全的隱患的增加，如今人們越發(fā)重視食品的安全問(wèn)題，對食品安全檢測提出的要求越發(fā)嚴格，高分辨質(zhì)譜法發(fā)揮其巨大優(yōu)勢，在食品檢測的實(shí)際工作得到了妥善運用。

參考文獻

[1]韋昱,方從容,趙云峰,等.分散微固相萃取/超高效液相色譜-高分辨質(zhì)譜法測定茶葉中高氯酸鹽[J].分析測試學(xué)報,2021,40(4):583-588.

[2]甘源,賀麗迎,趙艦,等.超高效液相色譜高分辨質(zhì)譜法同時(shí)測定蜂蜜中的5種雷公藤類(lèi)物質(zhì)[J].中國衛生檢驗雜志,2021,31(6):650-653.

[3]王聰,梁瑞強,曹進(jìn),等.高分辨質(zhì)譜在食品檢測分析中的應用進(jìn)展[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報,2018,9(5):1038-1044.

[4]尹原妍,曲斌,劉雨昕,等.高效液相色譜-高分辨質(zhì)譜法快速測定豬肉中的阿托品和普魯卡因殘留[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報,2021,12(11):4373-4378.

[5]王如坤,方愛(ài)琴,趙海英,等.超高效液相色譜-四極桿/靜電場(chǎng)軌道阱高分辨質(zhì)譜法快速檢測茶葉中草甘膦、草銨膦及其代謝物殘留[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報,2021,12(10):3954-3959.