质谱分析法： 打击食品欺诈的一个关键工具
发布时间：2023-05-30 08:00:00 阅读数： 99
质谱法的迅速发展和应用令人瞩目，特别是关于它在调查和产生食品欺诈分析结果方面的应用。
图片来源：felipe caparros/Shutterstock.com
由于全球人口的增长和预期寿命的提高，人们对食品的需求也随之增长，这也导致了食品行业的繁荣。
在某些情况下，通过在食品领域销售假冒伪劣食品来非法生产利润，尽管大多数公司都是通过在法律范围内经营来获取利润。自商业开始以来，在零售和食品生产行业就有食品欺诈的情况发生。
食品欺诈
为了经济利益而有目的、有意识地添加、修改、歪曲或替换食品、食品成分或食品包装的行为被称为食品欺诈。
食品掺假经常不被注意，直到解决问题为时已晚，这增加了对人类健康的危险。食品污染，无论是有意还是无意，已被世界卫生组织（WHO）确定为二十一世纪对公众健康的最大危害之一。根据所使用的掺杂物类型和污染程度，食品掺杂会对广大公众的健康产生重大的负面影响。直接的食品欺诈是故意在食品中添加危险或致命的污染物，使公众的健康处于紧迫的危险之中。
所有食品都可能受到篡改和欺诈性销售食品的影响，人们认为这种情况正在迅速扩大。食品欺诈者还可能对贴有 "有机 "和 "公平贸易 "项目等认证标签的产品产生影响。
在检测食品欺诈方面，已经投入了大量的工作。
光谱方法，如紫外-可见光（UV）、近红外、中红外（MIR）、（NIR）、拉曼、荧光、傅里叶变换红外（FT-IR），以及其他技术，如聚合酶链反应、酶联免疫吸附试验和核磁共振都被用作检测技术。
然而，这些方法中的大多数都需要漫长而困难的测试和样品准备时间。一种被称为质谱法的分析化学技术有能力解决这些问题，同时产生与其他传统方法相同的结果。
质谱分析法
质谱仪可以小到一分钱，大到一个房间。即使许多仪器类型有相当不同的用途，但它们都根据相同的基本原理进行操作。
已经转化为气相离子的分子可以在质谱仪中用来计算分子的质量。为了实现这一目的，分子的电离使它们带有电荷，从而使它们作为带电离子沿质谱仪流动。带电粒子会产生相应的电流，数据系统随后可以读取。
根据它们的质荷比（m/z），这些离子被分离、识别和量化。通过绘制相对离子电流（信号）与m/z的关系图来生成质谱。使用先进的软件进行进一步的分析，确定分子的组成。
复杂的分子首先被分解成它们的组成部分，以达到极大的精度，这在磁区仪器中是可能的。
质谱仪最初被认为是不能准确定量的，只能作为识别化学鉴定的辅助工具。然而，最近，它们已经证明了它们作为定性和定量工具的价值。
分子的电离
根据被研究的目标分析物，可以用各种方法产生离子。例如，电子束电离使用高能电子束来碰撞并将分子解离成离子。另一种方法是激光烧蚀，当液相色谱仪的洗脱液被电喷雾电离时，会产生气溶胶的离子。
质谱仪如何有效地测量真正的质量或其准确性因实施的质谱方法的类型而异。以下是一些例子：
飞行时间质谱法（TOFMS）
同位素比率质谱法（IRMS）
质子转移反应-质谱法（PTR-MS）
电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）
液相色谱-质谱法（LC-MS）和
气相色谱-质谱法（GC-MS）；
环境质谱法（AMS）。
未来展望
已经证明，质谱法可以改善和协助寻找受损食品的过程。
质谱法产生快速、可靠的结果，最关键的是，尽管需要很少的采样时间，但与传统方法的结果相当。开发具有先进分析能力的更快的软件将提高质谱分析结果的准确性。很明显，质谱法在食品掺假问题上的应用正在迅速扩大。它看起来是分析化学的一个分支，迎合了工业和监管机构的要求，而且它可能最终成为全世界发现食品欺诈的最关键的分析工具之一。
参考资料：Connor Black, Olivier P. Chevallier, Christopher T. Elliott, The current and potential applications of Ambient Mass Spectrometry in detecting food fraud, TrAC Trends in Analytical Chemistry, Volume 82, 2016, Pages 268-278, ISSN 0165-9936, https://doi.org/10.1016/j.trac.2016.06.005.
Shao, Bing, Hui Li, Jianzhong Shen, and Yongning Wu. "Nontargeted detection methods for food safety and integrity." Annual review of food science and technology 10 (2019): 429-455.
Zambonin, Carlo. "Maldi-tof mass spectrometry applications for food fraud detection." Applied Sciences 11, no. 8 (2021): 3374
The Mass Spectrometry Primer. What is Mass Spectrometry and How Does it Work? [Online] Waters.com. Available at: https://www.waters.com/nextgen/gb/en/education/primers/the-mass-spectrometry-primer/what-is-ms-and-how-does-it-work.html
