食品安全检测中高分辨分离分析分析新技术运用

食品安全检测中高分辨分离分析分析新技术运用

董宇

包头市检验检测中心，014010，

摘要：食品安全关系着消费者的身体健康，也事关社会稳定。近年来，随着食物种类、未知有害物不断增多，食品安全检测面临巨大挑战。因相关学科领域持续发展，各种新型食品安全检测技术以及设备逐渐问世。高分辨分离分析新技术极大程度上满足了新环境下食品安全检测需求，推动了食品安全检测行业可持续发展。文章立足近几年的技术研究成果，介绍了高分辨分离分析技术，如在线质谱耦合技术、高分辨筛查技术。阐述了食品安全检测新技术的重要作用和发展展望。

关键词：食品安全检测；高分辨分离分析技术；运用

引言：食品安全检测技术是一种科学的食品安全评估与分析手段，可最大限度地保障食品安全。近年来，食品种类越来越多，其成分和结构也越来越复杂，并且危险源也逐渐增多，这对于食品安全检测而言是不小的挑战。针对新形势下食品安全检测需求，高分辨分离分析技术逐渐被应用到食品安全检测领域，并获得了相对良好的检测效果。

1高分辨分离分析技术概述

1.1在线质谱耦合技术

在线质谱耦合技术有两种新的耦合方式，分别是离子迁移谱法、敞开式离子化质谱法。在线质谱检测法可实现快速检测、精准定量[1]。

1.1.1离子迁移谱法

离子迁移谱法可有效分离结构相似但电荷不同的气相离子，其原因在于即使是结构相似的气相离子，其质量、大小、形状、迁移率等也是不同。不过，离子迁移谱法属于低分辨率分离技术的一种，所以，开展了串联使用MS的相关研究。

第一，关于漂移管离子迁移谱法：一种利用恒定电场实现有效分离离子的分离技术，为提高该技术的灵敏度，会串联使用MS。离子迁移谱仪器、高分辨MS分别以毫秒、秒为工作时间单位，所以，通常利用快速扫描质谱仪实现耦合，提升技术的分辨率。有研究学者将离子迁移谱法应用到了咖啡烘焙的安全检测中，既能够在线检测到如烷基吡嗪异构体等重要的香气活性物质，又能够获得物质在不同时间段的强度特征。研究结果表明，漂移管离子迁移谱法+快速扫描质谱仪的在线质谱耦合技术为高分辨率检测异构体香气活性化合物提供了手段支持。随着研究的逐渐深入，该技术可识别的同分异构体种类将不断增多。

第二，关于吸入离子迁移谱法：该方法已经脱离了实验室，现场分析测试设备已经被实践应用。有学者在市售食用油的安全检测中运用了融入了吸入离子迁移谱法+快速扫描质谱仪 MS的耦合系统。其优势在于省略了脂肪酸甲酯的衍生过程，使得检测结果更加可信。其研究结果表明，使用吸入离子迁移谱法+MS的在线耦合检测技术，对于检测食品掺假等具有重要意义。

第三，关于捕获离子迁移谱法：该检测方法分辨分离能力高、关于离子碰撞横截面积的测量其结果有着较高的精准度、可靶向分析分子分离。有研究学者进行了质谱成像耦合捕获离子迁移谱法技术运用到脂质异构体检测中的相关研究。其结果表明该耦合技术可表征化合物多样性。

1.1.2敞开式离子化质谱法

第一，关于喷雾电离：该方法是利用高压、溶剂、电场，获得分离效果，之后，利用MS分析结果。为满足不同形式样品的分析需求，研究了基于喷雾电离的敞开式离子化质谱法，包括但不限于萃取电喷雾电离、气流辅助电离、组织喷雾电离。

有学者开展了关于纳米萃取电喷雾电力耦合技术的研究，通过串联MS，检测啤酒的组胺。其优势在于，检测流程简单、检测速度快、可分离样品表面电离。但缺乏一定的灵敏性。

第二，关于热电离技术：其原理是诱导分离，利用高温、热辐射等获得电离效果，分离过程不需要使用高压气体。有学者开展了关于使用快速蒸发电离质谱法检测不同物种肉类的研究。其研究结果表明，利用该技术检测肉类，可获得精准度较高的检测结果，并能够快速判定肉制品质量。

除了上述提及的敞开式离子化质谱法外，还可以采用光电离串联MS检测和识别市场上销售的贴有真伪生物标志物的食品的掺假率等。

1.2高分辨筛查技术

高分辨筛查技术既可以满足靶向筛查的需求，又可以实现非靶向筛查。前者适合应用在相对不复杂的食品样本中，而后者在复杂样本的筛查中具有较高的应用价值。

在具体的食品安全检测项目中，因高分辨MS技术的精准度等具有较大的差异性，所以为保障检测结果的精准度，需要构建高质量的质谱数据库，加大仪器设备的管理力度，降低设备与试验的干扰等。

构建质谱数据库，可根据技术体系、食品种类等设计数据存储与管理模块。比如，根据气相色谱-四极杆-飞行时间质谱仪质谱体系建设关于农药品种的数据库，以便于在检测蔬果农药残留时获得精准的数据参考。也可以根据超高效液相色谱-三重四极杆/线性离子阱质谱技术体系，建设关于兽药的质谱数据库，然后在肉类食品安全风险排查中利用该数据库，定性筛查各种兽药风险。除此之外，在建立质谱数据库时也要定期筛查数据，清除一些假性数据、错误数据，以提升数据库质量。

为充分发挥高分辨分离分析技术的功能和优势，可引入和应用机器学习，通过学习海量数据辅助检测决策，有效监管食品安全和质量等。比如，在采用快速蒸发电离质谱法时，引入机器学习，利用算法构建对应的模型并实现精准预测。例如，在检测牛肉品质时，综合运用快速蒸发电离质谱法+机器学习的检测方法，将牛肉质量划分成多个等级，并根据检测全过程以及结果进一步完善食品质量分类与标准。

2高分辨分离分析新技术的重要作用

食品安全至关重要，随着食品安全风险越来越高，研究出可高效快速检测出食品中潜在有害物质或未知有害物质成分的食品安全检测技术成为食品安全检测领域的一项研究重点，同时也是不小的挑战[2]。

在色谱、质谱等检测技术不断发展的背景下，越来越多的新型食品安全检测技术问世，一定程度上提升了食品安全检测能力水平。高分辨分离分析新技术也逐渐成为新环境下保障食品安全的有效手段。

在食品安全检测中运用高分辨分离分析新技术，凭借技术的灵敏度等，可提升食品中有害物质以及未知有害物质的检测水平，最大限度地保障食品安全，预防食源性疾病、精准检测出食品中添加剂含量和成分以及残留的农药、重金属物质等。此外，利用高分辨分离分析技术也能够有效地检测食品质量，避免虚假宣传。除此之外，科学运用高分辨分离分析技术还能够追本溯源，分析和明确食品来源、流通渠道等[3]。与此同时，可服务于食品监管，保障市场上流通的食品规范、标准、安全、合规等。

3高分辨分离分析新技术的发展展望

在多种MS新技术持续发展的背景下，随着数据库发挥着重要作用，在未来，可向着研发微型设备的方向深入研究食品安全检测仪器，集成各种高分辨分离分析技术，如在线质谱耦合技术、高分辨筛查技术等。在推动高分辨分离分析新技术创新发展的道路上，势必会面临许多挑战，如大气压气流的影响、温湿度等因素对食品安全检测全过程的影响等。这些问题增加了食品风险管控的难度，所以，在推动高分辨分离分析技术向前发展时，也要考虑新型高选择性表面功能化改性材料等内容的研究，通过降低基质干扰的方式不断提升食品安全检测的精准度。

结论：综上，为充分发挥新技术的功能和技术优势，应根据不同类型技术的特点进行选择，如在食品来源等方面的检测中运用吸入离子迁移谱法串联MS的检测技术等。高分辨分离分析新技术是食品安全检测领域的一项重要技术，发挥着保障食品安全、维护社会稳定等作用，为保障新技术的生机与活力，应深入研究，推动高分辨分离分析新技术创新发展。

参考文献：

[1]孙燕,谢昀,许秀丽,等.高分辨分离分析新技术在食品安全检测领域的应用进展[J].色谱,2023,41(11):952-959.

[2]张峰.“食品安全分离分析?高分辨技术专辑”引言[J].色谱,2023,41(11):951.

[3]李冲,王颖.探究食品检测技术在食品安全中的应用[J].食品界,2024,(05):116-118.