1.離子遷移譜的概述
離子遷移譜(ion mobility spectrometry,ims)最早出現(xiàn)在1970年,又稱等離子體色譜、氣體電泳,它與已經(jīng)發(fā)展成熟的飛行時間質譜有些類似,但只需在大氣壓條件下進行檢測,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(xiàn)有常規(guī)檢測技術相比,ims還具有儀器簡單、體積小、重量輕、功耗低和分析時間快等許多優(yōu)點。它最早應用于化學戰(zhàn)劑、、爆炸物等危險品的探測,可以檢測機場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)過程中的設備清洗確認,疾病診斷、藥物動力學研究等許多領域。
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)、加工過程中,混入了對人體健康有害或有毒的物質,包括農(nóng)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,在負離子模式下進行運行。
2.2生產(chǎn)過程控制
對食物征香氣成分的檢測可以用來控制食物的生產(chǎn)過程。啤酒的釀造時間大約是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,隨著釀造的進行,其濃度逐漸降低。當達到某一閾值時釀造才算完成,過低過高都影響品質。因此合適的釀造時間是關鍵,丁二酮和2,3-戊二酮的快速檢測對保證啤酒品質具有特別重要的意義。
2.3離子遷移譜在食品儲藏保鮮過程監(jiān)測
食品在存放過程中會發(fā)生一系列的物理化學變化,不適宜的存放條件可能使食物被微生物、外來化學物質污染或者發(fā)生自身化學反應,影響食物的風味甚至危害人體健康。例如真菌在食物的生產(chǎn)過程中(比如啤酒釀造、奶酪生產(chǎn))起著積極作用,但是在食物的存放過程中也會對食物產(chǎn)生消極影響,特別是在溫暖潮濕的環(huán)境下會快速繁殖產(chǎn)生生物毒素。因此其早期的快速實時檢測發(fā)現(xiàn)就尤為重要。有報道利用gc-uv-ims聯(lián)用法來檢測芝士表面菌群生長前后的揮發(fā)性成分來判斷是否被污染。
3.離子遷移譜的展望
隨著生活水平的提高,人們對于食品質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程,設備要求高,檢測時間長,無法滿足大量樣品快速檢測的需求。離子遷移譜(ims)與其他檢測技術相比,其優(yōu)勢在于對實驗條件要求低,樣品無需復雜的前處理,檢測時間短,且它對于食品痕量污染物的靈敏度足夠滿足常規(guī)監(jiān)測需要,因此可作為食品安全監(jiān)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ims微型化的發(fā)展,有望將其鑲嵌到生產(chǎn)設備當中,實現(xiàn)對食品生產(chǎn)加工過程的實時監(jiān)測,輔助控制產(chǎn)品質量。ims還能區(qū)分不同產(chǎn)品的風味特征,用于不同來源、不同等級產(chǎn)品的鑒別,有利于規(guī)范市場。綜上所述,ims可應用于食品原材料選擇、生產(chǎn)過程控制、儲藏條件控制、真?zhèn)舞b別、安全檢測等各個領域,具有廣闊的應用前景。