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摘要:随着人们对绿色蔬菜、绿色生活的追求,对农产品检测的要求越来越高,也因此使气象色谱检测技术的应用逐渐增多。文章大致分析了气相色谱技术的原理,以及三种气象色谱技术应用的关键技术,并提出气象色谱技术的应用程序和应用方面,为农产品检测提供理论依据。
关键词:气象色谱检测技术;关键技术;农产品检测
1 引言
随着经济的快速发展,居民的生活水平在不断提高,随之带来的就是对健康和绿色生活的重视程度提高,因此对农产品的质量要求也越来越高,越来越多的居民追求绿色食品、有机蔬菜,这对农产品检测提出了更高的要求。而农产品检测是食品质检工作的重要部分,是保证农产品质量的关键。在众多农产品检测方法中,气相色谱技术是比较常用的一种方法,在农产品安全监管过程中起到了较大的作用。
2气相色谱技术概述
气象色谱是将惰性气体作为流动相的色谱,一般被用作载气的气体包括氮气、氢气等,其作用是将样品运输通过整个系统,从而得到检测结果。色谱是一种能够将混合物分离成为单独化合物的分析技术。鉴于样品在气相中的传递速度非常快,而且可选择用来做固定相的物质很多,因此气相色谱法是分析速度和分离效率都比较优秀的分离分析方法,另外还具有分析灵敏度高、应用范围广等优点[1]。但需要注意的是气象色谱技术不适用于分析高沸点、难挥发和热不稳定物质。气象色谱技术可以用来分析农产品中的农药残留、香精香料、食品添加剂以及食品包装材料中的挥发物等物质。
3气相色谱技术应用中的关键技术分析
3.1固相萃取技术
固相萃取技术是使用固体吸附剂,吸附液体样品中的某些化合物,将样品基体与干扰化合物相分离,之后利用洗脱液或者加热的方法将吸附剂上的化合物洗脱,解除吸附,使目标化合物和干扰化合物分离,并进行聚集。在实际应用过程中,固相萃取属于液固相色谱理论。固相萃取技术的原理就是利用固相吸附剂对不同化合物的吸附力不同,当样品被载气运输通过吸附剂时,吸附力较大的化合物会浓缩在吸附剂表面,其他成分则会通过吸附剂床,这样可以得到高分离度和浓缩的分离物。固相萃取技术在农产品检测中比较常见,使用后的回收率与重复率较高,不仅可以保证检测结果,还能排除相关的干扰物。
3.2凝胶渗透色谱技术
凝胶渗透色谱可用来分离和鉴定小分子物质、化学性质相同但分子体积不同的高分子同系物。凝胶本身具有较强的化学惰性,具有吸附、分离和离子交换的作用,其工作原理是将样品输入设有不同孔径的色谱柱,柱中有不同大小的可供分子通行的路径,化合物经过时会被按照分子大小被分离,体积比路径大的会被排除,只能从粒子间的间隙通过;体积较小的则会通过粒子孔,速率较慢;中等分子介于这两者之间。凝胶渗透色谱技术主要排除样品中的高分子化合物,从而净化与分离样品,具有高自动化、时间短、高效率和成本低的优点,主要用于大量样品的分析[2]。应用凝胶渗透色谱技术可有效解决农产品农药残留中硫酸净化回收率偏低的问题。
3.3超临界流体萃取技术
超临界流体萃取是一种物理学萃取技术,是目前最先进的萃取技术,具有非常好的化合物分离和提取效果。实际使用时,可代替有机溶剂,实现绿色环保的农产品检测过程,降低对环境的污染。超临界流体的工作原理是:低温条件下不断增加某种气液混合物的气体压力,此时气体会逐渐转化成液体,当温度逐渐升高时,该液体的体积会增大。每一个特定的物质一般都会有临界温度和临界压力,高于这个温度和压力,物质不会成为液体或气体,这个阈值就被称为临界点。超过临界点之后物质会处于处于气体和液体之间,在这个范围之内的流体就叫做超临界流体。超临界流体萃取技术就是将这个超临界流体作为溶剂,萃取和分离样品的某种成分,不过在实际应用中使用较多的超临界流体是二氧化碳,因为二氧化碳具有临界温度低、无毒、容易萃取等优点,可以有效提高萃取的效率和质量。
4气相色谱检测技术在农产品检测中应用
4.1应用程序
4.1.1样品处理 在进行农产品检测前要先对样品进行前处理,首先,检测人员要按照试验标准的要求选择合适的蔬菜、水果以及其他农产品的样品,将选择好的样品切碎混匀后用打浆机打成浆,制成待测样品;然后取大约25g样品加入50mL乙腈,用高速匀浆机匀浆2min后进行过滤,然后倒入100mL量筒中,加入7g氯化钠,封闭好震荡2min,室温下静置半小时,直到乙腈和水相出现分层;从量筒上层吸取10mL乙腈溶液放入烧杯中,利用水浴的方法去掉样品中的水分,之后加入2.5mL丙酮,混合混匀后用注射器抽吸2mL注入样品瓶内,准备检测。
4.1.2样品检测 根据气象色谱仪的说明对待测样品液进行检测,检测未知组分的保留时间,准备标准溶液在同一个色谱柱中进行对比,区分样品液中各组分的类别,并根据峰高高度和面积计算各组分的含量。如果未知组分和标准溶液两者之间的保留时间差在±0.5min以内,则可以断定该未知组分为农药,并对农药含量进行定量测量,同时测定回收率。
4.2农药和其他药物残留检测
农药残留是当前对农产品进行检测的主要内容,农药残留超标容易致癌或引发其他疾病等,严重的可能引起中毒。农药残留的检测包括检测有机磷和有机氯的含量。气象色谱检测技术能够对化合物进行高效的定性分析,可有效检测出农产品中氮磷类农药的存在和含量,可以得到比较客观和准确的检测结果,而且有稳定的定性能力。目前气相色谱技术广泛应用于蔬菜、水果、食用菌等农产品上某些化合物残留的检测,另外还可以检测猪肉、鱼、虾等动物的新鲜程度(主要是依靠对三甲胺含量的检测)[3]。
4.3多环芳烃等污染物检测
化学污染物的种类十分多,包括多环芳烃、丙烯酰胺、添加剂等,其中很多都具有致癌性。以多环芳烃为例,各类农产品及其加工食品中以烟熏食品中的多环芳烃最多,而烟熏食品受到广大群众的青睐,比如腊肉、熏蛋、火腿、干酪等。因此准确检测烟熏食品中多环芳烃的含量,对维护消费者身体健康等方面具有重要的意义。另外,气相色谱技术还可以检测出农产品中的山梨酸、版甲酸等添加剂、面粉中的过氧化苯甲酰含量以及油炸产品中的丙烯酰胺含量,对保证农产品及加工食品的品质有重要意义。
4.4发酵饮料产品中的风味组分监测
很多发酵饮料都对身体健康有一定的危害,因其含有多种风味组分和挥发性化合物。利用气相色谱技术对发酵饮料组分进行检测,可得知饮料的质量,比如可利用气象色谱分析技术检测啤酒中的硫化物、有害色素以及挥发性气体的含量,检测这些风味组分的含量是否超过标准,以确定发酵饮料的品质。另外,还可以检测这些风味组分在生产过程中的变化,检测出发酵饮料生产过程中的质量,确定最终的产品是否对人体有害,也能避免某些生产商弄虚作假。
5结语
气相色谱技术在农产品检测工作中有着十分重要的作用,不同气相色谱技术的应用可分别检测出农产品的不同化学成分,可有效提高农产品质量检测的效率和准确度。气相色谱技术在农药残留、污染物筛查等方面具有良好的检测效果,可以有效檢测出农产品中有机氮、有机磷、有机氯等化合物,具有较高的准确性和检测效率,能够较好的检测出农产品质量,保证农产品的绿色水平。
参考文献:
[1]陆晓青.气相色谱技术在农产品检测中的应用[J].江西农业,2017,(03):114.
[2]吴昊,王一凡.气相色谱检测技术在农产品检测中的应用[J].乡村科技,2017,(16):88.
[3]谭庆斌.气相色谱技术在食品安全检测中的应用[J].中国高新技术企业,2015,(28):38-40.
关键词:气象色谱检测技术;关键技术;农产品检测
1 引言
随着经济的快速发展,居民的生活水平在不断提高,随之带来的就是对健康和绿色生活的重视程度提高,因此对农产品的质量要求也越来越高,越来越多的居民追求绿色食品、有机蔬菜,这对农产品检测提出了更高的要求。而农产品检测是食品质检工作的重要部分,是保证农产品质量的关键。在众多农产品检测方法中,气相色谱技术是比较常用的一种方法,在农产品安全监管过程中起到了较大的作用。
2气相色谱技术概述
气象色谱是将惰性气体作为流动相的色谱,一般被用作载气的气体包括氮气、氢气等,其作用是将样品运输通过整个系统,从而得到检测结果。色谱是一种能够将混合物分离成为单独化合物的分析技术。鉴于样品在气相中的传递速度非常快,而且可选择用来做固定相的物质很多,因此气相色谱法是分析速度和分离效率都比较优秀的分离分析方法,另外还具有分析灵敏度高、应用范围广等优点[1]。但需要注意的是气象色谱技术不适用于分析高沸点、难挥发和热不稳定物质。气象色谱技术可以用来分析农产品中的农药残留、香精香料、食品添加剂以及食品包装材料中的挥发物等物质。
3气相色谱技术应用中的关键技术分析
3.1固相萃取技术
固相萃取技术是使用固体吸附剂,吸附液体样品中的某些化合物,将样品基体与干扰化合物相分离,之后利用洗脱液或者加热的方法将吸附剂上的化合物洗脱,解除吸附,使目标化合物和干扰化合物分离,并进行聚集。在实际应用过程中,固相萃取属于液固相色谱理论。固相萃取技术的原理就是利用固相吸附剂对不同化合物的吸附力不同,当样品被载气运输通过吸附剂时,吸附力较大的化合物会浓缩在吸附剂表面,其他成分则会通过吸附剂床,这样可以得到高分离度和浓缩的分离物。固相萃取技术在农产品检测中比较常见,使用后的回收率与重复率较高,不仅可以保证检测结果,还能排除相关的干扰物。
3.2凝胶渗透色谱技术
凝胶渗透色谱可用来分离和鉴定小分子物质、化学性质相同但分子体积不同的高分子同系物。凝胶本身具有较强的化学惰性,具有吸附、分离和离子交换的作用,其工作原理是将样品输入设有不同孔径的色谱柱,柱中有不同大小的可供分子通行的路径,化合物经过时会被按照分子大小被分离,体积比路径大的会被排除,只能从粒子间的间隙通过;体积较小的则会通过粒子孔,速率较慢;中等分子介于这两者之间。凝胶渗透色谱技术主要排除样品中的高分子化合物,从而净化与分离样品,具有高自动化、时间短、高效率和成本低的优点,主要用于大量样品的分析[2]。应用凝胶渗透色谱技术可有效解决农产品农药残留中硫酸净化回收率偏低的问题。
3.3超临界流体萃取技术
超临界流体萃取是一种物理学萃取技术,是目前最先进的萃取技术,具有非常好的化合物分离和提取效果。实际使用时,可代替有机溶剂,实现绿色环保的农产品检测过程,降低对环境的污染。超临界流体的工作原理是:低温条件下不断增加某种气液混合物的气体压力,此时气体会逐渐转化成液体,当温度逐渐升高时,该液体的体积会增大。每一个特定的物质一般都会有临界温度和临界压力,高于这个温度和压力,物质不会成为液体或气体,这个阈值就被称为临界点。超过临界点之后物质会处于处于气体和液体之间,在这个范围之内的流体就叫做超临界流体。超临界流体萃取技术就是将这个超临界流体作为溶剂,萃取和分离样品的某种成分,不过在实际应用中使用较多的超临界流体是二氧化碳,因为二氧化碳具有临界温度低、无毒、容易萃取等优点,可以有效提高萃取的效率和质量。
4气相色谱检测技术在农产品检测中应用
4.1应用程序
4.1.1样品处理 在进行农产品检测前要先对样品进行前处理,首先,检测人员要按照试验标准的要求选择合适的蔬菜、水果以及其他农产品的样品,将选择好的样品切碎混匀后用打浆机打成浆,制成待测样品;然后取大约25g样品加入50mL乙腈,用高速匀浆机匀浆2min后进行过滤,然后倒入100mL量筒中,加入7g氯化钠,封闭好震荡2min,室温下静置半小时,直到乙腈和水相出现分层;从量筒上层吸取10mL乙腈溶液放入烧杯中,利用水浴的方法去掉样品中的水分,之后加入2.5mL丙酮,混合混匀后用注射器抽吸2mL注入样品瓶内,准备检测。
4.1.2样品检测 根据气象色谱仪的说明对待测样品液进行检测,检测未知组分的保留时间,准备标准溶液在同一个色谱柱中进行对比,区分样品液中各组分的类别,并根据峰高高度和面积计算各组分的含量。如果未知组分和标准溶液两者之间的保留时间差在±0.5min以内,则可以断定该未知组分为农药,并对农药含量进行定量测量,同时测定回收率。
4.2农药和其他药物残留检测
农药残留是当前对农产品进行检测的主要内容,农药残留超标容易致癌或引发其他疾病等,严重的可能引起中毒。农药残留的检测包括检测有机磷和有机氯的含量。气象色谱检测技术能够对化合物进行高效的定性分析,可有效检测出农产品中氮磷类农药的存在和含量,可以得到比较客观和准确的检测结果,而且有稳定的定性能力。目前气相色谱技术广泛应用于蔬菜、水果、食用菌等农产品上某些化合物残留的检测,另外还可以检测猪肉、鱼、虾等动物的新鲜程度(主要是依靠对三甲胺含量的检测)[3]。
4.3多环芳烃等污染物检测
化学污染物的种类十分多,包括多环芳烃、丙烯酰胺、添加剂等,其中很多都具有致癌性。以多环芳烃为例,各类农产品及其加工食品中以烟熏食品中的多环芳烃最多,而烟熏食品受到广大群众的青睐,比如腊肉、熏蛋、火腿、干酪等。因此准确检测烟熏食品中多环芳烃的含量,对维护消费者身体健康等方面具有重要的意义。另外,气相色谱技术还可以检测出农产品中的山梨酸、版甲酸等添加剂、面粉中的过氧化苯甲酰含量以及油炸产品中的丙烯酰胺含量,对保证农产品及加工食品的品质有重要意义。
4.4发酵饮料产品中的风味组分监测
很多发酵饮料都对身体健康有一定的危害,因其含有多种风味组分和挥发性化合物。利用气相色谱技术对发酵饮料组分进行检测,可得知饮料的质量,比如可利用气象色谱分析技术检测啤酒中的硫化物、有害色素以及挥发性气体的含量,检测这些风味组分的含量是否超过标准,以确定发酵饮料的品质。另外,还可以检测这些风味组分在生产过程中的变化,检测出发酵饮料生产过程中的质量,确定最终的产品是否对人体有害,也能避免某些生产商弄虚作假。
5结语
气相色谱技术在农产品检测工作中有着十分重要的作用,不同气相色谱技术的应用可分别检测出农产品的不同化学成分,可有效提高农产品质量检测的效率和准确度。气相色谱技术在农药残留、污染物筛查等方面具有良好的检测效果,可以有效檢测出农产品中有机氮、有机磷、有机氯等化合物,具有较高的准确性和检测效率,能够较好的检测出农产品质量,保证农产品的绿色水平。
参考文献:
[1]陆晓青.气相色谱技术在农产品检测中的应用[J].江西农业,2017,(03):114.
[2]吴昊,王一凡.气相色谱检测技术在农产品检测中的应用[J].乡村科技,2017,(16):88.
[3]谭庆斌.气相色谱技术在食品安全检测中的应用[J].中国高新技术企业,2015,(28):38-40.