食品質量安全檢測中原位電離質譜技術的應用分析

黃綺敏，李美珍

（無限極（中國）有限公司，廣東江門 529100）

摘 要：從目前食品質量安全檢測來看，原位電離質譜技術在食品質量安全檢測中得到了全面應用。結合食品質量安全檢測要求以及檢測經驗，原位電離質譜技術的優勢在于能夠通過直接電離技術和直接解吸電離技術對食品中的成分、原料特性、食品的毒性進行全面檢測，具有檢測效果突出和檢測優勢強等特點。應認真分析原位電離質譜技術的特點和要求，做好原位電離質譜技術的應用，為食品質量安全檢測提供技術支持。

關鍵詞：食品質量；安全檢測；原位電離質譜技術

 

基于對食品質量安全檢測工作的了解，原位電離質譜技術的優勢明顯，無需或僅需簡單的樣品制備，在常溫常壓條件下可對樣品進行直接分析，具有選擇性強的特點，能保證食品安全質量檢測的準確性。在檢測過程中既要了解原位電離質譜技術的特征，也要制定良好的技術應用方案，保證食品安全檢測在技術的先進性和技術的應用范圍方面達標[1]。

1 原位電離質譜技術特點

1.1 直接電離技術

原位電離質譜技術中直接電離技術作為重要的技術組成部分，通過直接電離的方式將食品中的離子分離，通過離子碎片了解食品的成分組成，為食品的質量檢測提供支持手段[2]。直接電離技術包括探針電噴霧電離質譜（PESI-MS）、紙噴霧電離（PS-MS）等技術,解決了傳統質譜技術需要復雜樣品處理、色譜分離、真空電離環境，檢測時間長等方面的不足，具有分析速度快，準確性高的特點。2021年3月，《直接電離質譜離子化裝置》行業標準正式發布實施，將大力推動我國直接電離質譜技術的研究和儀器的產業化，加快直接電離質譜技術在食品安全分析、環境檢測等應用市場的推廣。

1.2 直接解吸電離技術

原位電離質譜技術包括直接電離技術和直接解吸電離技術。直接解吸電離技術利用帶電液滴或離子等直接撞擊分析物表面，使分析物迅速從分析物表面解吸出來并被電離，形成分析物離子，實現快速分析；通過食品成分的配比以及組成要求分析食品成分的安全性，了解食品是否出現摻假或添加了有毒有害物質。直接解吸電離技術無需對樣品進行預處理、能在大氣壓下對分析物進行離子化，在具體應用環節需要與直接電離技術有效銜接，保證食品質量安全檢測在具體實施環節能夠根據檢測的實際情況和檢測的要求做好技術應用，解決檢測的矛盾和難題。由此可見，直接解吸電力技術作為重要的技術內容，在原位電離質譜技術的應用中具備應用基礎。

1.3 兩步電離技術

原位電離質譜技術在應用環節采取兩步電離，先解吸附后電離的方式，提高了電離的準確性。兩步電離使液體或固體樣品中不同極性、揮發性或熱穩定性的分析物發生電離[1]，使食品檢測能在組織實施階段達到分層次和分段檢測的目標，提高檢測效果。兩步電離技術能對食品的成分類型、毒性以及添加劑組成的情況進行分析，了解食品組分的基本情況和組分的變化情況，為食品安全質量檢測提供技術支持。

2 原位電離質譜技術分析食品樣品的工作流程

2.1 樣品制備

在檢測中無需或僅需簡單的樣品制備是原位電離質譜技術的優勢之一。其中，解吸附電噴霧電離（DESI），分析物是通過帶電液滴解吸附進入液滴，減少基質和雜質對結果的影響，實現樣品無需處理的原位電離分析；實時直接分析（DART®），在常溫常壓下載氣（如氦氣或氮氣）經放電產生的激發態原子，解吸并離子化樣品中的化合物，進而以質譜或串聯質譜檢測，真正實現直接、快速或無損、無接觸分析。而當食品基質復雜，直接上機檢測會發生基質效應，則需要進行適當的樣品制備，降低基質干擾和電離抑制。在食品樣品分析過程要保證在樣品制備完成之后能與實際生產的產品保持相同的屬性，避免因樣品制備與實際產品差異較大而造成食品檢測結果失真[3]。

2.2 儀器檢測

在樣品制備完成之后，根據食品安全質量檢測的要求、食品的類別以及食品成分的特點確定檢測儀器的種類，并對儀器進行調整和校正，確定質量分辨力等儀器參數在正常范圍內，系統達到理想的樣品分析狀態，保證在應用環節能夠根據儀器的應用要求和特點制定細化的儀器應用方案，確保檢測結果準確有效。

2.3 數據分析

在食品檢測中得出的檢測數據需要進行交叉比對，監測數據的準確性和真實性，對數據的來源、影響因素進行分析。鑒于食品檢測的特點和難度以及食品監測工作在組織實施中的特點，數據分析應當建立數據庫，并比對多個分析樣本，通過交叉比對和綜合分析的方式掌握數據的來源情況，對數據的真實性進行評估，保證數據在分析環節能達到準確性要求[4]。

3 原位電離質譜技術在食品安全檢測中的應用

3.1 食品污染物檢測

污染物的檢測在食品安全檢測中至關重要，使用原位電離質譜技術分析，掌握食品污染物的類別，分析食品污染物的來源和危害性，實現快速檢測和深度分析，為食品污染物的檢測提供有力支持。激光燒蝕電噴霧電離（LAESI）應用于食品毒素的檢測，DESI小型質譜可用于檢測含待乙妥、莠去津、甲草胺的農藥混合物，紙噴霧-手持小型質譜應用于檢測橙子表面的抗真菌藥滋比靈[5]。

3.2 非法添加物篩查

食品安全檢測需要對非法添加物進行篩查，目前食品中的添加劑數量眾多，需要對添加劑的成分和類別進行分析，檢測食品中是否存在非法添加物，分析非法添加物的數量和來源，保證食品安全檢測能夠在具體實施階段達到準確性要求，解決非法添加物的篩查問題。原位電離質譜技術被應用于火鍋料、調味料中非法添加的5種罌粟殼生物堿（蒂巴因、嗎啡、罌粟堿、那可丁、可待因）鑒定，為食品安全監管提供技術支持[5]。

3.3 食品真偽鑒別

食品安全監測需要對食品的真偽進行檢測，在食品生產中食品造假問題突出，食品的成分、食品的生產工藝以及食品的質量標準需要進一步明確，按照食品生產規范的要求對食品的成分、生產過程以及生產工藝進行檢測，掌握食品的成分來源及配比特點，為食品安全監測提供方法支持。當前食品真偽的鑒別通過原位電離質譜技術的方式能夠實現快速分析，既提高分析的效率，同時也能解決食品真偽的鑒定問題，避免食品安全監測在組織實施中因采取的分析方法不當影響檢測效果。原位電離質譜技術能快速獲得食品的化學成分指紋圖譜而應用于食品的真偽鑒別，比如用于分析單糖多糖結構表征、大分子質量的肽、蛋白質、食用油的指紋圖譜等。

3.4 食品品質識別

食品安全檢測需要對食品的品質進行識別和鑒定，食品的生產工藝、食品的成分配比、食品的儲存條件會使食品的品質發生變化或存在差異。采取原位電離質譜技術能夠對食品的品質進行界定，使食品在品質分析和品質識別方面能夠達到快速分析和識別的要求。原位電離質譜技術被應用于不同烘焙程度的咖啡豆特征指標分析、食材的成熟度評價等

方面[1]。

4 結論

通過對食品安全檢測的了解，原位電離質譜技術作為重要的技術組成部分，在應用中能夠達到快速識別和科學分析的目標，能夠根據食品安全分析的具體情況制定合理的技術應用方案，保證食品安全檢測達到規范要求，解決食品安全檢測技術應用問題。

參考文獻

[1]劉晗璐,張九凱,陳穎,等.原位電離質譜技術在食品質量安全檢測中的應用[J].分析試驗室,2020,39(4):482-489.

[2]陳淼淼.從儀器設計出發：面向氣體設計的原位電離與質譜成像方法研究[D].廈門:廈門大學,2019.

[3]王春,孟憲雙,李文濤,等.介質阻擋放電電離技術及其應用研究進展[J].質譜學報,2018,39(4):500-512.

[4]殷薛飛.原位電離質譜技術及其在生物分析中的應用[C]//第三屆全國質譜分析學術報告會摘要集.北京:中國化學會質譜分析專業委員會,2017:1.

[5]王南,卜杰洵,李玉玉,等.原位電離與小型質譜在公共安全領域的應用[J].分析測試學報,2021,40(4):456-467.