粮油食品质量检测中气相色谱技术的应用

袁松

摘 要：粮油食品安全关乎人们的生活质量和身体健康安全，始终是社会大众关注的重点问题之一。在食品质量检测的过程中，气相色谱技术的应用极为重要，它能有效地提升食品质量检测技术水平。气相色谱技术作为一种操作简单、应用范围广泛的食品安全监测技术，主要分为食用油溶剂残留量和油脂分类检测、对粮食产品的农药残余和储存毒素检测、食品添加剂检测3种类型。文章以此为基础对气相色谱技术在未来食品质量安全监测中的发展前景进行分析，旨在为从事食品安全检测工作的相关工作人员提供一定的帮助与借鉴，促进我国食品质量检测技术的提升。

关键词：粮油食品;质量检测;气相色谱技术;应用分析

Application of Gas Chromatography in Grain， Oil and Food Quality Detection

YUAN Song

（Anshun Grain and Oil Quality Inspection Center， Anshun 561000， China）

Abstract： Grain， oil and food safety is related to the people’s quality of life and health safety， and has always been one of the key issues concerned by the public. In the process of food quality detection， the application of gas chromatography technology is very important， which can effectively improve the technical level of food quality detection. As a simple and widely used food safety monitoring technology， gas chromatography is mainly divided into three types： classification detection of solvent residues and oils in edible oil， detection of pesticide residues and stored toxins in food products， and detection of food additives. Based on this， this paper analyzed the development prospect of gas chromatography technology in food quality and safety monitoring in the future to provide some helpful reference for the relevant staff engaged in food safety testing， and promote the improvement of food quality testing technology in China.

Keywords： grain， oil and food; quality inspection; gas chromatography technology; application analysis

在进入21世纪之后，我国的经济发展速度逐渐放缓并且趋于稳定，在这样的大背景之下，我国越来越重视食品质量安全的监管工作，将新技术应用在粮油食品质量检测中并取得了良好的效果。气相色谱技术具有高灵敏度、操作简单、检测周期短和检测成本低等优点，能克服传统检测技术中存在的缺点与不足，使粮油质量检测的效率以及精准度大大提升。

1 气相色谱技术应用概述

气相色谱技术主要是气体作为流动相对气体混合物、易挥发的液体以及固体物品进行成分检测，这也就决定气相色谱技术在粮油食品质量检测领域有着较高的应用普及度。气相色谱检测技术的工作原理是通过将检测的物品进行汽化处理，将收集到的气体使用载气（也就是流动相）进入色谱柱中进行检测，因为气体试样中各组分的分配系数存在着一定的区别，每一个检测气体从色谱柱中流出的时间也会存在不同，根据检测气体的出峰时间以及出峰的顺序进行记录，可以实现对各组检测气体的定性分析。除此之外，气相色谱技术还可以根据峰的高低以及面积的大小状况，进行气体分组的定量检测。气相色谱检测技术一般要经过选择检测样本、进行样本气体制备、样品前处理、进样以及检测等步骤。对于样品的处理主要包括提取、精华、浓缩和定容4个步骤，而样品前处理主要是包括溶剂萃取法、固相萃取法、固相微萃取法和超临界流体萃取法等，需要根据检测物品的性状差异进行最合适的萃取技术的选择。气相色谱技术所使用的检测仪器主要有氢火焰离子化监测器、电子捕获检测器、质谱检测器、氮磷检测器和火焰光谱检测器，同样需要根据被检测物体的需求进行选择[1]。

在气相色谱检测仪使用的过程中，需要选择合适的色谱柱，并根据被检测物品的种类性状以及检测项目来设置相对应的色谱设备相关参数。除此之外，对外检测机构在进行气相色谱检测的过程中需要以3人小组的形式进行检测，一人负责进行样品的制备以及检测工作，一人进行数据信息的记录，另外一个人则是需要对检测步骤、检测顺序进行管理与监督，避免出现检测内容与流程的遗漏，尽最大可能保证检测结果的科学性以及合理性。

气相色谱检测技术的特点主要有：①灵敏度特别高，气相色谱检测仪器可以将对浓度≤1 μg/mL的物体进行检测工作，特别是在农药残留检测的过程中检测值的准确度可以控制在9.54～12.68 mg/kg;②檢测速度特别快，气相色谱检测仪器的自动化较高，能够快速完成检测并自动地传输相关数据到PC端，完成数据的整合工作;③粮油食品检测范围非常广，气相色谱检测技术不仅可以在多种气体、固体有机物内进行使用，还可以对高沸点物质、易挥发有机物进行检测工作，几乎覆盖所有的粮油食品。

2 气相色谱技术在粮油食品质量检测中的应用进展分析

2.1 食用油质量检测中的应用

气相色谱最常见的检测项目就是进行食用油的脂肪酸分组测定，检测所使用的标准是《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》（GB 5009.168—2016）。使用氢火焰离子化检测器能够判定、分析、检测食用植物油中所包含的30多种脂肪酸含量，在所有的脂肪酸种类中芥酸是最重要的检测项目。如果芥酸的含量超标，会对人体健康、营养产生极大的负面影响，产生各种副作用，如甲状腺肿大、心肌脂肪沉淀、心肌纤维化病变[2]。除此之外，氢火焰离子化检测器还能够对各种类型的脂肪酸进行分离检测，保证其各项指标检测质量的合格，为人们的食用油摄入安全提供保障。

按照我国出台的食用油浸出植物油卫生指标相关标准规定，浸出食用油的溶剂残渣需要進行严格把控，溶剂残留量不得超过50 mL/kg，植物油中溶剂残留量过大会对人体神经系统以及儿童的造血系统产生一定的损害，甚至造成食物中毒和致癌等风险。长期食用溶剂残留超标的植物油，不仅会损害人体神经系统，使人体神经细胞内的类脂物质平衡，对人体内脏器官也有一定的刺激。现阶段我国食用油的生产方式主要是溶剂浸出法，使用六号溶剂对食用油进行浸出处理，虽然在这一过程中对食用油进行了脱溶处理，但不能保证消除所有的溶剂残留。除此之外，在食用油存储、运输的过程中油脂经常会产生性状上的变化，这主要是因为油脂会受到氧气、水、微生物、运输时间和运输条件等各方面条件的影响，从而导致油脂水解以及氧化变质情况的出现。油脂变质之后会生成醛和醇等各种小分子物质，在食用油运输、存储的空间内发生聚合反应，形成有毒聚合物，这些物质的产生将会危害到人体健康。针对此种情况，不仅需要对食用油的生产环节进行严格的溶剂残留的清理与控制工作，还应当在检测端对浸出原油、成品油内的氧化情况进行高水平的检测，进一步减少食用油内溶剂残留量和因为氧化作用所产生的有毒聚合物，提升食用油的品质。通过顶空气相色谱法的应用能准确检测出食用油内的六号溶剂残留量，并且将其与食用油进行分离处理，将所收集到的样品进行保存与数据提交，方便质量监管部门及时进行检测数据核查的跟进工作。

2.2 检测粮食产品中农药及相关化合物残留量

农药在现如今的农业生产中应用范围十分广泛，通过农药的使用能有效降低农作物的病虫害出现的概率，对于农作物产量的提升具有不可替代的作用。不过长时间使用农药，不仅会对土壤、水体等周边自然生态环境造成污染，农药残余物也会通过粮食产品影响到人们的身体健康。粮食中的农药残余物主要包含有机磷、有机氯、有机氮等。我国新修订的国家食品安全标准《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》（GB 2763—2021）中对于粮食食品中所含有的570种农药残留量都进行了严格的规定，限定最大的残留量，超过残留量的粮食食品不可在市场中流通，并且要进行销毁处理。农药残余具有分子量较小、容易汽化、热稳定性较强等特性，常规的检测手段不仅操作的流程也十分烦琐，还不能保证精度。气相色谱检测技术具有灵敏度较高的特点，因此气相色谱非常适合进行高质量的农药残留检测工作。使用萃取技术结合内标法进行检测，能够一次性检测粮食食品中28种农药残留量，该方法效率高、数据精准，能够有效地剔除对检测结果产生影响的色素、脂类等各种干扰物，比较适合于复杂基质的粮食、植物、水果和农作物等类型粮食产物中农药残留物的检测工作。通过气相色谱串联质谱法结合固相萃取技术能够检测苹果、香蕉、番茄、小麦和玉米等常见农作物中53种农药残留物，绝大部分的农药化合物加样回收率都保持在55.64%～123.69%，该方法操作简单，精确度较高，且对于干扰物的能够产生净化效果，可以满足国家所发行的农药检测需求[3]。上述方法可以为其他种类的粮食产品农药检测方法的设计提供数据的参考与借鉴，推动农药检测质量的进一步发展。

2.3 检测食物储藏过程中出现的毒素

粮食产品在储藏期间，如果储藏的条件不达标或者出现操作不当等情况，会导致粮食产品自身出现化学反应产生有毒物质，一旦人体摄入会对人们的身体健康造成极大的威胁。例如，黄曲霉毒素是由黄曲霉和寄生曲霉所产生的一种次生代谢物，主要出现在花生、玉米、大米和小麦等相关的成品加工物上，并且能污染与其处于同一空间内的粮食作物，具有很强的毒性和致癌性。食物储藏出现毒素情况主要出现在淀粉类、谷类和豆类粮食产品中，真菌在粮食储藏的过程中非常容易出现，进而导致食品的腐烂或变质等问题，因此需要对真菌进行针对性的气相色谱检测。在检测的过程中首先应当对食品所选择的样本进行充分的洗涤溶解，将制备好的样品放在10 mm口径的离心管中，在静置、离心分层之后，通过45 μm的微孔滤膜对下层液体进行过滤处理，根据色谱结果来判定食物储藏过程中所出现的霉菌比例，进行霉菌变质区域的排查工作。

2.4 检测粮食产品中的食品添加剂

现阶段，市场上所流通的所有粮食产品制成品基本上使用了食品添加剂，食品添加剂能够改善粮食产品原有的口感、味道、颜色，并且具有防腐等作用。现阶段的食品添加剂的种类非常多，我国食品安全法规定的可以使用的食品添加剂共有21个类别，品种达到3 000多种。然而，有部分不良商家为单纯追求经济效益而大量、盲目使用食品添加剂，如果消费者长期摄入滥用添加剂的粮食制成品，那么会对身体健康造成极大的损害。例如，儿童摄入过多的食品添加剂会影响身体新陈代谢，对肾脏以及肝脏等器官带来危害，影响营养摄取，导致维生素及钙、铁等微量元素无法吸收，给肠胃带来影响，引起腹泻以及呕吐，严重的还会影响骨骼生长发育。通过气相色谱检测技术可以对粮食产品中的酸性防腐剂、酸性甜味素、木糖醇、甜蜜素和膨松剂等添加剂进行检测。此外，通过使用顶空气相色谱检测技术可以对甜蜜素进行检测，甜蜜素在不同添加水平下的回收率在96.3%～105.6%，相对偏差的区间在0.29%～4.15%（n=6），通过该种方法同样能快速检测出食品中的甜蜜素含量[4]。

3 气相色谱技术在食品安全检测应用未来前景分析

随着相关技术的快速发展与应用，气相色谱技术相关的检测方法、检测设备的种类也越来越多，且检测效率、精确度方面也有了较大提升，气相色谱技术在我国粮油食品安全监测中得到广泛应用和推广[5]。除此之外，气相色谱技术还可以用于进行肉类食品、油炸制成物、奶粉等食品安全的检测项目，对于丙烯酰胺、二恶英、多氯联苯和氯丙醇类化合物有着良好的检测效果。气相色谱技术与人工检测进行有效地结合，可以使其在食品安全检测领域得到更好的应用，为人们的身体健康提供有力的技术保障。

4 结语

社会发展与人们物质生活水平的逐渐提升，使得粮油安全以及食品质量成为整个社会关注的重要内容，并对粮油食品质量安全监测提出更高的要求。气相色谱技术在我国应用已经超过20余年，并且在世界范围内有着超过50年的技术研发过程，各种优秀技术的应用使得气相色谱技术在食品检测方面具有灵敏度高、检测方便、结果精准、自动化程度高和操作简单等特点，相较于传统的食品质量检测方法有着极大的优势，在未来的食品质量安全检测中仍有广阔的研究与应用空间[6]。气相色谱技术伴随着科技的发展还会不断地优化，进一步提升其功能性，并且与其他检测手段进行有效融合，为人们的食品安全健康提供可靠的保障。

参考文献

[1]李彦佳，黄晶，郝荣昕，等.气相色谱技术在食品安全检测中的应用分析[J].中国食品工业，2021（10）：60-61.

[2]魏兴昀.气相色谱技术在粮油食品质量检测中的运用[J].中国食品，2021（17）：144-145.

[3]王威.粮油食品质量检测中气相色谱技术的应用[J].粮食科技与经济，2019，44（8）：60-61.

[4]彭毅.气相色谱技术在粮油食品检测中的应用分析[J].粮食科技与经济，2019，44（2）：51-53.

[5]丁姿文，丁凯哥.气相色谱在食品检测方面的应用及进展[J].食品界，2021（3）：119.

[6]褚红英.应用气相色谱技术 助力食品安全检测[J].中国食品，2020（8）：119.