离子迁移谱技术及其在食品检测中的应用

2018-01-30 13:23:29 来源：食品安全导刊

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　　离子迁移谱技术是一种灵敏度较高、检测快速的微量化学物质分析技术，近些年来该技术在生物医药分析、环境监测以及食品检测等领域中得到了广泛地应用。食品安全对于食品企业以及社会公众生命健康都有着巨大的影响，提高食品检测的准确性可以有效避免问题食品流入市场。目前离子迁移谱技术在食品的加工控制、贮藏检测、风味物质成分分析以及有害物质检测等方面发挥着重要的作用。针对于此本文结合离子迁移谱技术的原理就该技术在食品检测领域中的具体应用进行了探讨。

　　离子迁移谱技术的基本原理是根据相同环境气压中不同离子通过电场中的气体时迁移速率的差异对样品中的例子进行分离。待检测样品气体会在漂移管内被离子化，这些离子会在通过离子栅门经过漂移区最终到达法拉第接收盘。离子迁移速率的测量是离子迁移谱技术的关键内容。电场的强度与离子的迁移速率系数与和电场强度与离子迁移速率存在正相关的关系。当物质被离子化之后，不同类型的离子在迁移速率上会存在明显的差异，这种差异会反映在离子通过漂移管反应区的时间上。根据离子漂移时间的差异可以对物质中的不同离子进行分离。

　　食品有害物质检测。近些年来离子迁移谱技术日渐成熟，在食品农药、兽药等有害物质检测中得到了越来越多的应用。与传统质谱技术相比IMS技术样品处理更为简单，且对于检测环境的真空度没有要求，检测效率也比较高。利用IMS技术对经过固相萃取净化的禽肉样品中的恩诺沙星等兽药进行定量检测，其检测限可以控制在20μg/kg以下。IMS技术可以充分满足国家标准中对于食品有害物质残留检测限量的要求。目前我国已经开发出了可以对肉类食品中“瘦肉精”成分含量进行快速测定的IMS仪器；食品贮藏过程监测。利用离子迁移谱技术通过食品样品中微生物代谢物的测定分析出食品的新鲜程度，为食品贮藏环境适宜性的评价提供依据。IMS技术可以对肉类食品中的挥发性生物胺进行检测，相关技术人员可以以此为依据绘制出相应的肉制品品质与贮藏环境温度和贮藏时间的关系图。动物性食品受到细菌和酶的作用随着贮藏时间的延长会出现腐败，在此过程中蛋白质会分解产生挥发性盐基氮，食品中挥发性盐基氮的含量与动物性食品的新鲜程度呈现出反相关；食品风味物质分析。食品中一些挥发性风味物质具有类似化学战剂中电化学结构，因而早期用来对爆炸物、化学战剂以毒品等进行检验的IMS技术也可以进行食品风味物质的分析。食品风味物质构成复杂且种类较多，因而分析测定的难度也比较大。相关学者通过研究发现将UV-IMS与气-液分离器进行配合可以对白葡萄酒中的醇、酯等多种挥发性风味物质进行分析测定。相较于其他的检测手段，离子迁移谱技术与气-液分离技术联用检测可以实现复杂化合物的在线监测，由于对环境真空度没有要求，因而应用起来更加便捷；食品加工过程控制。在奶酪生产以及啤酒酿造中，IMS可以通过微生物代谢检测为菌群的生长调控和菌种鉴定进行辅助。2,3-戊二酮与丁二酮的浓度比是判断啤酒酿造过程中麦汁是否有微生物污染情况出现的重要指标。将UV-IMS与气相色谱技术进行串联可以对啤酒发酵过程进行实时的监测，从而实现啤酒加工的过程控制。软木塞是葡萄酒酿造的重要组成，而在霉菌环境中软木塞中的氯酚会生成2,4,6-三氯苯甲醚，也就是木塞味。

　　综上所述，离子迁移谱技术相较于传统的食品检测技术具有灵敏度高、适用性广以及检测周期短等优势，将其与其他检测手段相结合，可以有效提高食品检测的准确性和质量控制水平，同时满足大批量食品样品风险筛查及现场快速检测等要求，因而IMS技术在食品检测领域具有广阔的应用前景。

　　郝童斐

　　广饶县检验检测中心