食品質(zhì)量安全檢測中原位電離質(zhì)譜技術(shù)的應用分析

黃綺敏，李美珍

（無(wú)限極（中國）有限公司，廣東江門(mén) 529100）

摘 要：從目前食品質(zhì)量安全檢測來(lái)看，原位電離質(zhì)譜技術(shù)在食品質(zhì)量安全檢測中得到了全面應用。結合食品質(zhì)量安全檢測要求以及檢測經(jīng)驗，原位電離質(zhì)譜技術(shù)的優(yōu)勢在于能夠通過(guò)直接電離技術(shù)和直接解吸電離技術(shù)對食品中的成分、原料特性、食品的毒性進(jìn)行全面檢測，具有檢測效果突出和檢測優(yōu)勢強等特點(diǎn)。應認真分析原位電離質(zhì)譜技術(shù)的特點(diǎn)和要求，做好原位電離質(zhì)譜技術(shù)的應用，為食品質(zhì)量安全檢測提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：食品質(zhì)量；安全檢測；原位電離質(zhì)譜技術(shù)

 

基于對食品質(zhì)量安全檢測工作的了解，原位電離質(zhì)譜技術(shù)的優(yōu)勢明顯，無(wú)需或僅需簡(jiǎn)單的樣品制備，在常溫常壓條件下可對樣品進(jìn)行直接分析，具有選擇性強的特點(diǎn)，能保證食品安全質(zhì)量檢測的準確性。在檢測過(guò)程中既要了解原位電離質(zhì)譜技術(shù)的特征，也要制定良好的技術(shù)應用方案，保證食品安全檢測在技術(shù)的先進(jìn)性和技術(shù)的應用范圍方面達標[1]。

1 原位電離質(zhì)譜技術(shù)特點(diǎn)

1.1 直接電離技術(shù)

原位電離質(zhì)譜技術(shù)中直接電離技術(shù)作為重要的技術(shù)組成部分，通過(guò)直接電離的方式將食品中的離子分離，通過(guò)離子碎片了解食品的成分組成，為食品的質(zhì)量檢測提供支持手段[2]。直接電離技術(shù)包括探針電噴霧電離質(zhì)譜（PESI-MS）、紙噴霧電離（PS-MS）等技術(shù),解決了傳統質(zhì)譜技術(shù)需要復雜樣品處理、色譜分離、真空電離環(huán)境，檢測時(shí)間長(cháng)等方面的不足，具有分析速度快，準確性高的特點(diǎn)。2021年3月，《直接電離質(zhì)譜離子化裝置》行業(yè)標準正式發(fā)布實(shí)施，將大力推動(dòng)我國直接電離質(zhì)譜技術(shù)的研究和儀器的產(chǎn)業(yè)化，加快直接電離質(zhì)譜技術(shù)在食品安全分析、環(huán)境檢測等應用市場(chǎng)的推廣。

1.2 直接解吸電離技術(shù)

原位電離質(zhì)譜技術(shù)包括直接電離技術(shù)和直接解吸電離技術(shù)。直接解吸電離技術(shù)利用帶電液滴或離子等直接撞擊分析物表面，使分析物迅速從分析物表面解吸出來(lái)并被電離，形成分析物離子，實(shí)現快速分析；通過(guò)食品成分的配比以及組成要求分析食品成分的安全性，了解食品是否出現摻假或添加了有毒有害物質(zhì)。直接解吸電離技術(shù)無(wú)需對樣品進(jìn)行預處理、能在大氣壓下對分析物進(jìn)行離子化，在具體應用環(huán)節需要與直接電離技術(shù)有效銜接，保證食品質(zhì)量安全檢測在具體實(shí)施環(huán)節能夠根據檢測的實(shí)際情況和檢測的要求做好技術(shù)應用，解決檢測的矛盾和難題。由此可見(jiàn)，直接解吸電力技術(shù)作為重要的技術(shù)內容，在原位電離質(zhì)譜技術(shù)的應用中具備應用基礎。

1.3 兩步電離技術(shù)

原位電離質(zhì)譜技術(shù)在應用環(huán)節采取兩步電離，先解吸附后電離的方式，提高了電離的準確性。兩步電離使液體或固體樣品中不同極性、揮發(fā)性或熱穩定性的分析物發(fā)生電離[1]，使食品檢測能在組織實(shí)施階段達到分層次和分段檢測的目標，提高檢測效果。兩步電離技術(shù)能對食品的成分類(lèi)型、毒性以及添加劑組成的情況進(jìn)行分析，了解食品組分的基本情況和組分的變化情況，為食品安全質(zhì)量檢測提供技術(shù)支持。

2 原位電離質(zhì)譜技術(shù)分析食品樣品的工作流程

2.1 樣品制備

在檢測中無(wú)需或僅需簡(jiǎn)單的樣品制備是原位電離質(zhì)譜技術(shù)的優(yōu)勢之一。其中，解吸附電噴霧電離（DESI），分析物是通過(guò)帶電液滴解吸附進(jìn)入液滴，減少基質(zhì)和雜質(zhì)對結果的影響，實(shí)現樣品無(wú)需處理的原位電離分析；實(shí)時(shí)直接分析（DART®），在常溫常壓下載氣（如氦氣或氮氣）經(jīng)放電產(chǎn)生的激發(fā)態(tài)原子，解吸并離子化樣品中的化合物，進(jìn)而以質(zhì)譜或串聯(lián)質(zhì)譜檢測，真正實(shí)現直接、快速或無(wú)損、無(wú)接觸分析。而當食品基質(zhì)復雜，直接上機檢測會(huì )發(fā)生基質(zhì)效應，則需要進(jìn)行適當的樣品制備，降低基質(zhì)干擾和電離抑制。在食品樣品分析過(guò)程要保證在樣品制備完成之后能與實(shí)際生產(chǎn)的產(chǎn)品保持相同的屬性，避免因樣品制備與實(shí)際產(chǎn)品差異較大而造成食品檢測結果失真[3]。

2.2 儀器檢測

在樣品制備完成之后，根據食品安全質(zhì)量檢測的要求、食品的類(lèi)別以及食品成分的特點(diǎn)確定檢測儀器的種類(lèi)，并對儀器進(jìn)行調整和校正，確定質(zhì)量分辨力等儀器參數在正常范圍內，系統達到理想的樣品分析狀態(tài)，保證在應用環(huán)節能夠根據儀器的應用要求和特點(diǎn)制定細化的儀器應用方案，確保檢測結果準確有效。

2.3 數據分析

在食品檢測中得出的檢測數據需要進(jìn)行交叉比對，監測數據的準確性和真實(shí)性，對數據的來(lái)源、影響因素進(jìn)行分析。鑒于食品檢測的特點(diǎn)和難度以及食品監測工作在組織實(shí)施中的特點(diǎn)，數據分析應當建立數據庫，并比對多個(gè)分析樣本，通過(guò)交叉比對和綜合分析的方式掌握數據的來(lái)源情況，對數據的真實(shí)性進(jìn)行評估，保證數據在分析環(huán)節能達到準確性要求[4]。

3 原位電離質(zhì)譜技術(shù)在食品安全檢測中的應用

3.1 食品污染物檢測

污染物的檢測在食品安全檢測中至關(guān)重要，使用原位電離質(zhì)譜技術(shù)分析，掌握食品污染物的類(lèi)別，分析食品污染物的來(lái)源和危害性，實(shí)現快速檢測和深度分析，為食品污染物的檢測提供有力支持。激光燒蝕電噴霧電離（LAESI）應用于食品毒素的檢測，DESI小型質(zhì)譜可用于檢測含待乙妥、莠去津、甲草胺的農藥混合物，紙噴霧-手持小型質(zhì)譜應用于檢測橙子表面的抗真菌藥滋比靈[5]。

3.2 非法添加物篩查

食品安全檢測需要對非法添加物進(jìn)行篩查，目前食品中的添加劑數量眾多，需要對添加劑的成分和類(lèi)別進(jìn)行分析，檢測食品中是否存在非法添加物，分析非法添加物的數量和來(lái)源，保證食品安全檢測能夠在具體實(shí)施階段達到準確性要求，解決非法添加物的篩查問(wèn)題。原位電離質(zhì)譜技術(shù)被應用于火鍋料、調味料中非法添加的5種罌粟殼生物堿（蒂巴因、嗎啡、罌粟堿、那可丁、可待因）鑒定，為食品安全監管提供技術(shù)支持[5]。

3.3 食品真偽鑒別

食品安全監測需要對食品的真偽進(jìn)行檢測，在食品生產(chǎn)中食品造假問(wèn)題突出，食品的成分、食品的生產(chǎn)工藝以及食品的質(zhì)量標準需要進(jìn)一步明確，按照食品生產(chǎn)規范的要求對食品的成分、生產(chǎn)過(guò)程以及生產(chǎn)工藝進(jìn)行檢測，掌握食品的成分來(lái)源及配比特點(diǎn)，為食品安全監測提供方法支持。當前食品真偽的鑒別通過(guò)原位電離質(zhì)譜技術(shù)的方式能夠實(shí)現快速分析，既提高分析的效率，同時(shí)也能解決食品真偽的鑒定問(wèn)題，避免食品安全監測在組織實(shí)施中因采取的分析方法不當影響檢測效果。原位電離質(zhì)譜技術(shù)能快速獲得食品的化學(xué)成分指紋圖譜而應用于食品的真偽鑒別，比如用于分析單糖多糖結構表征、大分子質(zhì)量的肽、蛋白質(zhì)、食用油的指紋圖譜等。

3.4 食品品質(zhì)識別

食品安全檢測需要對食品的品質(zhì)進(jìn)行識別和鑒定，食品的生產(chǎn)工藝、食品的成分配比、食品的儲存條件會(huì )使食品的品質(zhì)發(fā)生變化或存在差異。采取原位電離質(zhì)譜技術(shù)能夠對食品的品質(zhì)進(jìn)行界定，使食品在品質(zhì)分析和品質(zhì)識別方面能夠達到快速分析和識別的要求。原位電離質(zhì)譜技術(shù)被應用于不同烘焙程度的咖啡豆特征指標分析、食材的成熟度評價(jià)等

方面[1]。

4 結論

通過(guò)對食品安全檢測的了解，原位電離質(zhì)譜技術(shù)作為重要的技術(shù)組成部分，在應用中能夠達到快速識別和科學(xué)分析的目標，能夠根據食品安全分析的具體情況制定合理的技術(shù)應用方案，保證食品安全檢測達到規范要求，解決食品安全檢測技術(shù)應用問(wèn)題。

參考文獻

[1]劉晗璐,張九凱,陳穎,等.原位電離質(zhì)譜技術(shù)在食品質(zhì)量安全檢測中的應用[J].分析試驗室,2020,39(4):482-489.

[2]陳淼淼.從儀器設計出發(fā)：面向氣體設計的原位電離與質(zhì)譜成像方法研究[D].廈門(mén):廈門(mén)大學(xué),2019.

[3]王春,孟憲雙,李文濤,等.介質(zhì)阻擋放電電離技術(shù)及其應用研究進(jìn)展[J].質(zhì)譜學(xué)報,2018,39(4):500-512.

[4]殷薛飛.原位電離質(zhì)譜技術(shù)及其在生物分析中的應用[C]//第三屆全國質(zhì)譜分析學(xué)術(shù)報告會(huì )摘要集.北京:中國化學(xué)會(huì )質(zhì)譜分析專(zhuān)業(yè)委員會(huì ),2017:1.

[5]王南,卜杰洵,李玉玉,等.原位電離與小型質(zhì)譜在公共安全領(lǐng)域的應用[J].分析測試學(xué)報,2021,40(4):456-467.