你應該要知道的食事
質譜儀最初的發明，是作為同位素的測定，而現今將質譜儀運用於食品檢驗，其靈敏度比傳統的液相層析法更高，更能有效的偵測出食品中所含有的物質。
撰文＝黃宜稜
近幾年食安問題連環爆，從塑化劑污染食品、澱粉添加順丁烯二酸酐以及多起劣質油混充食用油的案例等，食品詐欺的狀況不斷發生，讓民眾人心惶惶。為了確實了解食品中的成分，以避免不肖業者於食品中添加非法物質，科學家開始借助質譜儀（Mass Spectrometer, MS）的高準確度與高靈敏度為食品「驗明正身」。
質譜儀的發明者——弗朗西斯·威廉·阿斯頓（F. W. Aston）1877年9月1日出生於英國伯明罕，是位知名的物理學家、化學家、英國皇家學會院士、俄羅斯科學院榮譽院士，同時也是1922年諾貝爾化學獎的得主。
阿斯頓畢業於梅森學院（並併入英國伯明罕大學），1910年他進入知名科學家約瑟夫·湯姆森（J. J. Thomson，電子的發現者，1906年諾貝爾物理學家得主）的實驗室擔任助理，協助湯姆森改良做陽極射線研究所使用的氣體放電實驗裝置，最終證實氖離子流是由2個不同質量的原子所組成的（分別為氖-20與氖-22），這項發現除了作為同位素是一個穩定元素的證據之外，也是質譜分析法第一個實際應用的例子。
爾後，阿斯頓更加致力於氖的同位素研究，並於1919年成功研發出第一台真正的質譜儀。不過，阿斯頓並不為此感到滿足，他不斷的改良實驗儀器，並相繼推出性能更高的第二代、第三代質譜儀。借助著自己所研發的質譜儀，阿斯頓鑑別出至少212種同位素，並整理出「整數法則」說明除了氫以外的所有元素，其原子量都是氫原子量的整數倍，這也讓阿斯頓在1922年獲得諾貝爾化學獎。
現今，質譜儀被稱為「科學界的偵探」，其原理是將待檢測的物質打碎成帶正電荷的離子碎片，測定這些離子碎片在電磁場中的偏轉度，質量越大的離子碎片偏轉度越小，質量越小的離子碎片偏轉度則越大，藉此將不同質量大小的離子碎片分離，並偵測不同質量的離子碎片各占有多少比例，繪製出質譜圖。
以食品檢驗的部分來看，質譜儀的靈敏度比傳統的液相層析法更高，更能有效的偵測出食品中所含有的物質。由於不同化合物皆有不同的質譜圖，若食品中被添加了原先不該含有的物質，透過質譜儀分析，這些物質就會被偵測出來，讓非法添加無所遁形。
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參考資料：
▶Francis William Aston
▶食品安全的捍衛者：質譜儀器偵測原理與方法的簡介
▶Mass spectrometry
