气相色谱技术在食品安全检测中的应用

（CumulativetyNO.163）

气相色谱技术在食品安全检测中的应用

谭庆斌

（玉林市产品质量监督检验所，广西 玉林 537000）

摘要：文章首先论述了气相色谱技术的概念、基本原理、特点及系统的组成，进而阐述了气相色谱技术在食品安全检测中的应用，以供参考。

关键词：气相色谱技术；食品安全检测；分离系统；污染检测中图分类号：X851　　　　　　文献标识码：A 文章编号：1009-2374 （2010）28-0038-03

由于气相色谱技术具有技术成熟、易掌握、检测灵敏度高、分离效能高、选择性高、检出限低、样品用量少、方便快捷等特点和优势，可对卤素、硫、磷化物等进行分析，已被广泛应用于食品和酿酒发酵工业的安全检测中。为此，本文就主要谈谈气相色谱技术在食品安全检测中的应用，以供参考。

1　气相色谱技术的概述

1.1　气相色谱技术的概念

气相色谱法(gas chromatography，简称GC)是色谱法中最广泛使用的一种分析方法，其是以惰性气体(N：或He)

气相色谱法是一种很重要的，以气体为流动相，以液体或固体为固定相的，采用冲洗法的柱色谱分离技术。通过物质之间吸附和解吸附作用，能够实现对复杂样品组分的分离。

表1 半自动焊接的工艺参数

焊接层次

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焊接方法手工焊半自动半自动

焊丝或焊条牌号E6010NR207NR207

直径（mm）φ3.2φ2.0φ2.0

极性直流正接直流反接直流反接

焊接电流

大小（A）65～90210～240190～210

电弧电压范围（V）

21～3118～2018～20

送丝（焊接）速度cm/min

10～26152～178152～178

12～3012～30干伸长（mm）

运条方法直拉月牙或锯齿月牙或锯齿

固焊缝金属进行保护，是管道施工的一种重要的焊接材料。CO2气保护实芯焊丝主要用于STT半自动焊。

管道施工中采用的自保护药芯焊丝主要为美国LINCOLN和HOBART的产品。适合的CO2气保护实芯焊丝主要来源于台湾锦泰，四川大西洋，法国SAF，日本神钢、助友等焊材生产厂家。

为保证西气东输线路工程环焊接头的强韧性，经工艺试验选择使用了表2所示的焊接材料：

表2 西气东输线路工程试验段使用焊材情况

焊材类别自保护药芯焊丝CO2气保护实芯焊丝

焊材标准号

AWS A 5.29 E71T8-K6AWS A 5.29 E71T8-Ni2AWS A 5.18 ER70S-6AWS A 5.18 ER70S-G

用途

半自动焊填充焊、盖面焊

STT半自动根焊

4　管道焊接施工未来的展望

随着管线钢性能的不断提高，管道建设越来越趋于向长距离，高工作压力，大口径、厚壁化方向发展，这就需要研发高质量的焊接材料和高效率的焊接方法与之匹配，保证环焊接头的强韧性。

未来的管道建设，为获得施工的高效率和高质量，将优先考虑熔化极气体保护焊。而自保护药芯焊丝半自动焊与手工电弧焊相结合，由于操作灵活，环境适应性强，一次性投资小，对于大直径、大壁厚钢管是一种好的焊接工艺。

参考文献

[1]　 李午申．我国新钢种及其焊接性的发展[C]．第十次全国

焊接会议论文集．

辛希贤．管线钢的焊接[M]．陕西科学技术出版社，1997．[2]　 高惠临．管线钢[M]．陕西科学技术出版社，1995．[3]　 李宪政．长输管线高效焊接技术及焊机特点[J]．焊接技术，[4]　 2000，29（增刊）．

作者简介：齐现伟（1975-），男，河南濮阳人，供职于中原油田建设集团公司，研究方向：焊接。

自保护药芯焊丝焊接时，美国LINCOLN公司的DC-400直流电源+LN-23P送丝机，四川熊谷ZD7-500电源+X6-90送丝机是较好的选择，另外MILLER公司的XMT304直流电源+S-32P送丝机，唐王DC-400+LINCOLN LN-23P送丝机也可供选择。

CO2气保护焊根焊时，适用的焊机为LINCOLN公司的STT型逆变电源+LN-742送丝机，飞马特公司的ULTRA FLEX PULSE 350焊机+ULTRAFEED 1000送丝机。

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为载体将样品带入气相色谱仪进行分析的色谱法，而利用气相色谱仪对气体或液体样品进行组分分析的技术。它特别适用于气体混合物或易挥发性的液体或固体检测，即便对于很复杂的混合物，其分离时间也很短。1.2　气相色谱技术的基本原理

基本原理：混合物中各组份在一种流动相(气体或液体)的带动下，流经另一固定相(固体或液体)时，固定相对各组份的作用力不同(溶解、解吸或吸附能力的不同)，造成各组份在固定相中滞留时间产生差异，从而使混合物中各组份得以分离。各组份分离后，随流动相逐一按次序进入一种叫做检测器的系统进行非电量转换，转换成与组份浓度成比例的电讯号→记录、绘图、计算。1.3　气相色谱技术的特点

1.3.1　高灵敏度　很容易检测浓度≤1ppm(10-6)的物质，环境检测、农药残留检测可达ppb(10)～ppt(10)。

1.3.2　高分离效率　一根1～2米填充柱，可有几千个理论塔板，毛细柱可达105～106个理论塔板(最高效的分离技术)。

1.3.3　高选择性　以混合物中某一物质有特殊灵敏的响应；对性质十分相近的异构体可分离检测。如氢的同位素，有机物的异构体。

1.3.4　快速分析　很复杂的样品，一般均可在几分钟至几十分钟内完成分析，并十分容易实现自动化。

1.3.5　应用范围广　主要用于分析各种气体和易挥发的有机物质，但在一定的条件下，也可以分析高沸点物质和固体样品。应用的主要领域有石油工业、环境保护、临床化学、药物学、食品工业等。

另外，气相色谱技术还具有样品用量少、定量精度高等特点。

1.4　气相色谱系统的组成

气相色谱系统一般由分离系统和检测系统组成。(1)分离系统主要由气路系统、进样系统和色谱柱(GC常用的色谱柱一般有两种：一是填充柱，另一种是毛细管柱)组成，其核心为色谱柱。

(2)检测系统主要为检测器，检测器将色谱流出物转变为电信号，由数据记录部分将图谱记录下来，然后进行数据处理。

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已知的2～7环PAHs就有数百种，其中很多种具有致突变性和致癌性。其中，各类食品中以烟熏食品中PAHs的污染最为严重。由于烟熏食品广大消费者所青睐，因此分析检测烟熏类食品中PAHs含量，并制定相关的食品卫生标准有重要意义。可采用气相色谱/质谱(GC/MS)法，利用毛细管色谱柱的高分离能力和质谱的高灵敏度鉴定能力，快速检测与分析烟熏类食品中常见的20多种PAHs。

此外，还可以利用GC/FID气相色谱检测食品中山梨酸、苯甲酸等食品防腐添加剂含量，使用GC/ECD气相色谱检测油炸食品中的丙烯酰胺含量，使用GC/FID气相色谱测定面粉中过氧化苯甲酰的含量。

2.3　发酵饮料产品中风味组分的质量控制分析

(1)白酒中甲醇、杂醇油是酒类卫生监控指标中的两项重要指标，GB2757和 GB10345对甲醇、杂醇油的含量和检验方法作了严格的规定。采用GC/FID气相色谱可直接进样，并可快速、准确地测定出白酒中甲醇和杂醇油的含量。

(2)啤酒、葡萄酒和发酵饮料中有许多挥发性化合物和风味物质，可以直接反映产品的质量状况。可采用顶空进样的气相色谱分析(Hs—GC)技术监控啤酒中的硫化物等有害组分、有害色素及挥发性气体，通过检测这些化合物在生产过程中的变化，可以控制啤酒、葡萄酒等发酵饮料产品在生产过程中的产品质量，确定发生在发酵酿造过程中影响饮料产品最终味觉和质量的关键问题。2.4　食品塑料袋有害物质的检测

食品塑料袋在加工过程中，为了增加塑料的可塑性、韧性和透明度，往往添加多种增塑剂，其中使用量最大、最普遍的是酞酸酯(邻苯二甲酸酯，PAEs)，含量可达终产品的50％。但由于酞酸酯类增塑剂与塑料基质之间没有形成化学共价键，因而在接触到包装食品中所含的水、油脂等时，便会溶出，并且塑料中的酞酸酯增塑剂含量越高，可能被溶出的数量越多。研究证实，酞酸酯对动物和人均有慢性毒性、致突变、致癌作用以及生殖与发育毒性，是全球范围内最广泛存在的化学污染物之一。

目前，酞酸酯类化合物对环境的污染及对内分泌的干扰已引起人们的普遍关注。可利用GC/FID气相色谱技术检测塑料制品中的的5种酞酸酯[邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)和邻苯二甲酸二(2—乙基己基)酯(DE-HP)]。

2.5　食用油中溶剂残留及脂肪酸组成分析

(1)溶剂浸出法生产的食用油，虽经脱溶处理，当仍有少量溶剂残留我国食用浸出植物油的卫生指标规定：浸出食用油的溶剂残留量不得大于50mg/kg。目前，我国植物油浸出工业中普遍采用的浸出溶剂是镏程为62℃～85℃的6号溶剂，这是六碳烷烃类溶剂，它是一种麻醉呼吸中枢具有一定毒性的溶剂，如果在脱去溶剂这一步不完善，将使溶剂残留在浸出油中，长期接触这些物质会麻醉呼吸中枢，损伤皮肤屏障功能，损害周围神经和造血功能。因此，加强对食用油生产过程中的浸出原油及成品油中的溶剂残留量的监控，有利于食用植物油加工环节的工艺控制，切实提高食用油的卫生和安全

2　气相色谱技术在食品安全检测中的应用

2.1　农药和其他药物残留与污染检测分析

近年来，在蔬菜和水果中有机氯、有机磷农药残留和肉类、鱼类产品中的兽药残留已被社会广泛关注。目前，可采用GC/ECD气相色谱检测有机氯农药残留，如可利用GC/ECD分析技术准确检测高丽人参中的有机氯农药残留；可采用GC/NPD气相色谱检测有机磷和有机氮农药残留；可采用GC/FPD气相色谱检测有机磷和有机硫农药残留等。另外，胡彩虹等研究证明，采用GC/FID气相色谱可检测出猪肉、鱼和虾中三甲胺的含量。

2.2　多环芳烃、添加剂及丙烯酰胺含量检测分析

多环芳烃(PAHs)是一类重要的环境和食品污染物，目前

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2010年第28期（总第163期）NO.28.2010

（CumulativetyNO.163）

BANCROFT美国四头埋弧焊机在轮辋体环焊缝应用及局限性分析 张 平

（吉凯恩车轮柳州有限公司，广西 柳州 545001）

摘要：文章介绍了美国班克罗夫特（BANCROFT）四头埋弧焊机组成及其特点，以及四头埋弧焊机在汽车轮辋体焊接中的应用及其局限性。

关键词：BANCROFT；四头埋弧焊机；轮辋体；环焊缝；焊接中图分类号：TG434　　　　　　文献标识码：A 文章编号：1009-2374 （2010）28-0040-02

转台通过气动自动翻转，焊枪自动对中、焊剂自动输送回收、完善的安全、警报、故障信息功能、精密好、PLC编程自动操作，也可以根据现场需要对焊接参数进行调整、焊接角度、焊枪位置等进行调整、存储。

2　班克罗夫特（BANCROFT）四头埋弧焊机组成

内圆焊接转台：与压缩空气系统配合主要作用是夹紧轮辋体，将轮辋体由垂直转到水平位置。

外圆操作机：在焊接过程中通过PLC自动控制系统控制外圆焊枪与焊缝自动定 位。

西门子焊接操作系统：控制整个焊接系统所有动作，安全、警报、排除故障信息。

4台林肯埋弧焊电源：提供焊接电源。焊机平台：放置外圆埋弧焊剂装置。液压系统：为焊接转台提供动力。气压系统：为焊剂回收提供动力。焊剂回收装置：输送和回收焊剂。

0　前言

工程类3件式车轮轮辋体环焊缝焊接顺序是：先焊接外圆环焊缝，再焊接内圆环焊缝，或者先焊接内圆环焊缝后焊接外圆环焊缝。在轮辋体焊接过程中多次出现搬运、吊装、焊接、拆卸轮辋体，导致在生产工序转换过程中浪费时间，降低效率低、增加生产成本，同时增加工人劳动强度和操作复杂性，更不利于大批量生产。 BANCROFT(班克罗夫特)四头埋弧焊机在轮辋体焊接过程中对轮辋体进行一次装夹、一次焊接内外圆环焊缝、一次拆卸，一次操作、易于车轮大批量生产专用焊接设备。

3　工组原理

焊接轮辋体时将轮辋体吊上焊接转台，通过西门子控制系统气动按钮，自动将轮辋体夹紧，启动翻转按钮将工件由垂直翻转到水平位置， 内外圆焊枪与焊缝对中，开启焊接回收装置焊接内外圆环焊缝。焊接完毕焊枪回收，焊接转台翻转

1　班克罗夫特（BANCROFT）四头埋弧焊机特点

班克罗夫特(BANCROFT)四头埋弧焊机是美国班克罗夫特公司 (BANCROFT CORPORATION) 专用于生产≥20英寸多件式车轮轮辋体环焊缝焊接专机(如图所示)。焊接

品质。可采用顶空气相色谱法(Hs—GC)进行残留在油中的六号溶剂进行测定，其分离效果好，分析时间短，检出限低。

(2)采用气相色谱法测定油脂脂肪酸组分是目前最常用的方法，也是GB/T17377规定应用的检测方法。其主要是检测分析对人体的营养状况产生不良影响、具有抑制生长并引起甲状腺肥大等副作用的芥酸的含量。实践证明，采用GC/FID法能使30多种脂肪酸得到较好的分离。

食品安全检测领域具有广泛的应用前景，从而为广大人民群众把好食品质量安全关。

参考文献

[1]　 曹环礼．气相色谱技术的研究进展及其应用[J]．广东化工，

2009，36（8）．

吴广黔．气相色谱技术在白酒分析中的应用[J]．酿酒，[2]　 2008，35（1）．

胡彩虹，许梓荣．气相色谱法测定猪肉、鱼和虾中三甲胺的[3]　 含量[J]．食品科学，2001，22（5）．

袁毅，汪海峰．食用油中溶剂残留测定的若干影响因素分[4]　 析[J]．中国油脂，2006，31（9）．

3　结语

综上所述，随着色谱技术的发展，耐高温的极性高效开管柱和选择性好、灵敏度高的检测器的研制，以及计算机软件开发、专家系统应用、检测手段的进步及与质谱等仪器的联用等相关问题的解决，气相色谱技术的应用也会越来越多，在

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