1.離子遷移譜的概述
離子遷移譜(ion mobility spectrometry,IMS)最早出現在1970年,又稱(chēng)等離子體色譜、氣體電泳,它與已經(jīng)發(fā)展成熟的飛行時(shí)間質(zhì)譜有些類(lèi)似,但只需在大氣壓條件下進(jìn)行檢測,并且對可檢測的有機化合物的分析靈敏度可以高達10-9-10-10量級。與其他一些現有常規檢測技術(shù)相比,IMS還具有儀器簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、功耗低和分析時(shí)間快等許多優(yōu)點(diǎn)。它最早應用于化學(xué)戰劑、、爆炸物等危險品的探測,可以檢測機場(chǎng)手提袋和行李中的含氮爆炸物,水溶液中的爆炸物,包括DNT、ADNT、NT、TNB等,自制烈固體顆粒。后來(lái)又成功應用于環(huán)境污染物檢測,藥物非法添加及偽劣藥物檢測,藥品生產(chǎn)過(guò)程中的設備清洗確認,疾病診斷、藥物動(dòng)力學(xué)研究等許多領(lǐng)域。
2.離子遷移譜在食品檢測中的應用
2.1污染物、有毒物檢測
食品污染物、有毒物指食品及其原料在生產(chǎn)、加工過(guò)程中,混入了對人體健康有害或有毒的物質(zhì),包括農藥殘留、獸藥殘留、有機污染物、食品添加劑、生物毒素和重要病原體等。在大氣壓條件下,以63Ni作為電離源,干燥潔凈的空氣作為載氣和遷移氣,在負離子模式下進(jìn)行運行。
2.2生產(chǎn)過(guò)程控制
對食物征香氣成分的檢測可以用來(lái)控制食物的生產(chǎn)過(guò)程。啤酒的釀造時(shí)間大約是5-6d,在啤酒釀造初期,其中的丁二酮(diacetyl)和2,3-戊二酮(2,3-pentanedione)含量較高,具有臭黃油味,隨著(zhù)釀造的進(jìn)行,其濃度逐漸降低。當達到某一閾值時(shí)釀造才算完成,過(guò)低過(guò)高都影響品質(zhì)。因此合適的釀造時(shí)間是關(guān)鍵,丁二酮和2,3-戊二酮的快速檢測對保證啤酒品質(zhì)具有特別重要的意義。
2.3離子遷移譜在食品儲藏保鮮過(guò)程監測
食品在存放過(guò)程中會(huì )發(fā)生一系列的物理化學(xué)變化,不適宜的存放條件可能使食物被微生物、外來(lái)化學(xué)物質(zhì)污染或者發(fā)生自身化學(xué)反應,影響食物的風(fēng)味甚至危害人體健康。例如真菌在食物的生產(chǎn)過(guò)程中(比如啤酒釀造、奶酪生產(chǎn))起著(zhù)積極作用,但是在食物的存放過(guò)程中也會(huì )對食物產(chǎn)生消極影響,特別是在溫暖潮濕的環(huán)境下會(huì )快速繁殖產(chǎn)生生物毒素。因此其早期的快速實(shí)時(shí)檢測發(fā)現就尤為重要。有報道利用GC-UV-IMS聯(lián)用法來(lái)檢測芝士表面菌群生長(cháng)前后的揮發(fā)性成分來(lái)判斷是否被污染。
3.離子遷移譜的展望
隨著(zhù)生活水平的提高,人們對于食品質(zhì)量與安全的要求也逐漸提高,但目前食品檢測大多需要復雜的前處理過(guò)程,設備要求高,檢測時(shí)間長(cháng),無(wú)法滿(mǎn)足大量樣品快速檢測的需求。離子遷移譜(IMS)與其他檢測技術(shù)相比,其優(yōu)勢在于對實(shí)驗條件要求低,樣品無(wú)需復雜的前處理,檢測時(shí)間短,且它對于食品痕量污染物的靈敏度足夠滿(mǎn)足常規監測需要,因此可作為食品安全監測的有力工具。它對食品揮發(fā)性成分具有良好的選擇性,并且隨著(zhù)IMS微型化的發(fā)展,有望將其鑲嵌到生產(chǎn)設備當中,實(shí)現對食品生產(chǎn)加工過(guò)程的實(shí)時(shí)監測,輔助控制產(chǎn)品質(zhì)量。IMS還能區分不同產(chǎn)品的風(fēng)味特征,用于不同來(lái)源、不同等級產(chǎn)品的鑒別,有利于規范市場(chǎng)。綜上所述,IMS可應用于食品原材料選擇、生產(chǎn)過(guò)程控制、儲藏條件控制、真偽鑒別、安全檢測等各個(gè)領(lǐng)域,具有廣闊的應用前景。