基于在食品检测分析中应用高分辨质谱法的探索

马　芳

摘　要：本文简要概述了高分辨质谱中磁质谱、飞行时间质谱、静电场轨道阱质谱及傅立叶变换离子回旋共振质谱的分类与特点，重点探索了高分辨质谱在食品营养成分、食品安全以及食品添加剂上的检测应用。

关键词：食品检测；高分辨质谱法；食品安全

 

食品检测作为被国家重点关注的问题，其伴随现代科技的革新，运用的技术越来越先进，高分辨质谱法应运而生，该新兴技术的运用最为广泛，为食品检测做出了卓越的贡献。

1　高分辨质谱概述

1.1　磁质谱

磁质谱具有100 000分辨力,其灵敏度较高，同时具有优秀的稳定性。该质谱法的技术比较成熟，但其需要花费大量成本维护，且操作相对复杂，实际分析的速度并不理想，不适用于农药、添加剂等常规性检测，更适用于具有持久性特点的有机污染物。

1.2　飞行时间质谱

飞行时间质谱的扫描速度极快，其灵敏度非常高，质量数检测的准确度也很优秀，其能够从精确的质量数定性大多数化合物，并且具有较广的离子质量检测范围。当前在食品检测中应用较为广泛的技术为液相色谱类型的飞行时间质谱与四极杆质谱结合飞行时间质谱，四极杆质谱结合飞行时间质谱能够精准获取离子质量，与其他类型的质谱相比具有更高的分辨率。

1.3　静电场轨道阱质谱

静电场轨道阱质谱能够测定离子振荡的实际频率，并进行质核比的计算，其分辨率也达到了100 000。相较于其他高分辨质谱而言，该质谱更适合对复杂性较强的基质样品进行分析，其处理和优化的效率具有巨大优势，能够节约大量时间成本，效果与之类似的方法只有和超高效的液相色谱联用时的飞行时间质谱。

1.4　傅立叶变换离子回旋共振质谱

傅立叶变换离子回旋共振质谱的分辨率在所有高分辨质谱法中最高，能够达到1 000 000，其质量的检测精准度也非常优异。此类方法能够快速确认食品中化合物的分子结构，还可以深入研究分子重排反应。但该质谱的缺点也非常明显，其操作较为烦琐且具有高昂的价格，导致其无法广泛应用于食品检测，更适用于研究大分子，分析复杂的体系。

2　高分辨质谱在食品检测分析中的应用

2.1　营养成分

2.1.1　糖类检测

食品中糖类成分较为基础，其特性是较易溶解，并且具有强大的还原性，通常低分辨类型的质谱难以快速检测食品中糖类的含量，而高分辨质谱的相关技术则由于其高灵敏性可以将此难题快速解决，该技术不但能够快速地将淀粉、葡萄糖等糖类成分快速地检测出来，还能够确保其结果具有精确性[1]。

2.1.2　氨基酸检测

氨基酸是人体中不可或缺的营养物质之一，也是成长的必需品。其以蛋白质的形式存在于人体中，该物质非常容易在检测过程中变性，因此其检测难度较大，而高分辨类型的质谱技术具有的较大的检测范围与高度的灵敏性能够将氨基酸物质分离检测并获得准确的检测结果。应用该技术检测氨基酸不仅非常简便，其重现性也十分优越，在物质分离的使用时间和分离的彻底程度上都高于低分辨质谱法。

2.1.3　维生素检测

提取维生素时使用传统检测技术非常容易改变其性质，进而影响其检测结果的准确性。而高分辨类型的质谱技术不但能够将其检测周期有效缩短，还能够做到抗干扰，显著提升其检测精确性[2]。

2.2　食品安全

当前，农业生产的水平不断得到提升，越来越多的农副产品进入人们的视线，农药的使用率逐年增加，食品中超标的农药残留已经成为了焦点问题。农药残留过多的原因较多，可能是因为部分生产者使用大量的农药杀虫抗病，导致其过量残留，也有可能是由于其并不了解农药正确的使用方法，导致其用量过多，难以消除农药残留。过量的农药残留严重威胁人们的健康安全，因此相关部门相继针对农药残留出台了其残留标准数值，并将高分辨的液相质谱技术结合生化测定技术，对农药残留进行全面检测，将不符合安全规范的农产品以最快的速度筛选出来。在对烟草中多菌灵及吡虫啉农药残留进行检测时，把丙酮当作提取剂提取检测样品，通过固相萃取的技术处理，利用ODS-C18柱分离样品，再通过紫外检测器对分离样品进行测定和分析，最终确定该农药的正常的线性范围是0.2～20 μg/mL，而检测的农药残留的相关浓度分别为0.001 5 mg/kg、0.003 mg/kg，符合相关规定[3]。

2.3　食品添加剂种类

调查显示，我国目前存在的食品添加剂种类超过20种，将其细分的话还可分为上千个品种。此类添加剂不仅具有改变食品外观的作用，还可以将食品正常保鲜的时间有效延长，甚至可以提升食品风味及其营养价值。食品中经常使用的添加剂主要有3种，分别是防腐剂、着色剂以及维生素等。一般来说适度地添加添加剂具有诸多益处，但过量使用将会增重人体的健康负担。其作为典型的双刃剑，需要被严加管控，我国为此明确地规范了剂量，安全部门需要结合飞行时间质谱与高效液相质谱技术对食品添加剂的准确含量进行检测。该技术在进行检测时主要采用的方法是内标法。如腊肉中通常富含硝酸盐及亚硝酸盐，一旦其含量超标将会与肉反应生成有毒物质，还有可能引发多种严重疾病例如结肠癌、肝癌等。由于N-亚硝胺具有挥发性强的特点，因此以传统检测方法进行检测时往往需要花费大量时间，而联合使用高分辨质谱法中的飞行时间质谱与高效液相质谱技术可以大大降低检测时间。

2.3.1　防腐剂

防腐剂的使用频率较高，尤其对于包装类的食品而言，其出现频率非常高，此类添加剂的主要作用是延长食物保质期，防止食品在较短的时间内过快变质腐烂。防腐剂中通常具有大量苯甲酸、山梨酸等化学成分，由于其危险性较强，其含量早已经被明确规定。当其添加含量高于规定数值，会严重威胁生命健康。基于此种情况，相关部门必须积极应用高分辨质谱法结合高效液相质谱技术对防腐剂中含有的化学成分进行检测。以纳他霉素为例，首先需要把甲醇当作提取剂提取检测样品，提取后对其进行净化处理，其次利用反相的液相色谱测定该成分的含量，最后分析测定的结果，得到最终的检测报告[4]。

2.3.2　甜味剂检测

甜味剂的主要作用是提高食品口感，经常使用的甜味剂不仅包括安赛蜜与糖精钠，还囊括了甜蜜素、三氯蔗糖等。为了保证食品安全，国家对甜味剂的检测做出了明确规定，在对饮料类或配制酒水进行甜蜜素含量的检测时，需要将水作为提取剂，快速提取样品，创造并保持酸性的检测条件，使甜蜜素在该条件下与氯酸钠发生化学反应，再使用正庚烷萃取反应生成物，最后采取高分辨类型的质谱法检测其具体含量。此类方法检测的速度比较快，而且操作非常简单，检测的精准度也很高。蜜饯凉果类型的食物也都采用此种方法检测甜味剂[5]。

3　结语

食品加工方向的产业蓬勃发展，满足人们对食品的各种需求，然而过多种类食品的出现伴随着食品安全的隐患的增加，如今人们越发重视食品的安全问题，对食品安全检测提出的要求越发严格，高分辨质谱法发挥其巨大优势，在食品检测的实际工作得到了妥善运用。

参考文献

[1]韦昱,方从容,赵云峰,等.分散微固相萃取/超高效液相色谱-高分辨质谱法测定茶叶中高氯酸盐[J].分析测试学报,2021,40(4):583-588.

[2]甘源,贺丽迎,赵舰,等.超高效液相色谱高分辨质谱法同时测定蜂蜜中的5种雷公藤类物质[J].中国卫生检验杂志,2021,31(6):650-653.

[3]王聪,梁瑞强,曹进,等.高分辨质谱在食品检测分析中的应用进展[J].食品安全质量检测学报,2018,9(5):1038-1044.

[4]尹原妍,曲斌,刘雨昕,等.高效液相色谱-高分辨质谱法快速测定猪肉中的阿托品和普鲁卡因残留[J].食品安全质量检测学报,2021,12(11):4373-4378.

[5]王如坤,方爱琴,赵海英,等.超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱法快速检测茶叶中草甘膦、草铵膦及其代谢物残留[J].食品安全质量检测学报,2021,12(10):3954-3959.