高效液相色谱法在食品添加剂检测中的应用

武中庸,赫欣睿,叶永丽,高旭东,陈士恩

(西北民族大学 生命科学与工程学院 ，甘肃 兰州 730124)



高效液相色谱法在食品添加剂检测中的应用

武中庸,赫欣睿,叶永丽,高旭东,陈士恩*

(西北民族大学 生命科学与工程学院 ，甘肃 兰州 730124)

食品添加剂是食品生产中的重要组成部分，但超量添加或不法添加都会对食用者身体造成严重伤害.因此，食品中添加剂的检测至关重要.文章综述了高效液相色谱法检测食品中常见添加剂的方法，以期为食品添加剂的日常检测提供参考.

食品添加剂；高效液相色谱法；添加剂检测

食品能够为机体提供必要的营养物质，因此食品工业目前已成为我国国民经济的支柱性产业[1].随着科技的不断发展、人民生活水平的提高，人们可选择食品的种类也不断增加.在琳琅满目的食品中，我们经常会在其配料表中发现食品添加剂.现代食品产业中，食品添加剂发挥着巨大的作用.食品添加剂能够改善食品品质和延长保质期.食品添加剂已经成为食品中不可缺少的物质，各国都致力于开发新产品及新技术[2～9].食品添加剂在使用过程中除应保证其原有作用外，更应保证其安全性.但近年来，“瘦肉精”、“染色馒头”、“红心鸭蛋”、“三聚氰胺奶粉”等食品安全事件的不断发生，均为没有合理合法地使用食品添加剂造成，因此食品添加剂的安全检测的重要性日益凸显.

高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography，HPLC)是20世纪60年代末，在经典液相和气相色谱基础上发展起来的新型分离分析技术[10].高效液相色谱法具有分析速度快、操作简便、检测灵敏度好、对样品适用范围广、可供选择的流动相种类多、能分析高沸点有机物和热稳定性差的化合物等特点[10].至今，高效液相色谱法已经在食品工业、制药工业、石油化工等领域获得广泛应用.高旭东[11]等建立了黄芩苷、盐酸小檗碱和大黄素的高效液相检测方法.范文锐[12]等建立了高效液相色谱法同时测定食品中7种非食用色素的方法.本文简述了高效液相色谱法在几种常见食品添加剂中的应用，以期为日常检测食品中添加剂提供参考.

1　高效液相色谱法在食品添加剂检测中的应用

20世纪70年代末，我国开始将高效液相色谱技术应用于食品卫生领域.20世纪90年代后期，高效液相色谱法作为国家标准中检测食品中添加剂的国标方法开始应用.

1.1食品防腐剂检测

通常将能够防止食品腐败变质从而延长食品储存期的物质称为防腐剂[13].目前，我国常用的防腐剂有酯型防腐剂(对羟基苯甲酸甲酯及其钠盐、对羟基苯甲酸丙酯及其钠盐、对羟基苯甲酸乙酯及其钠盐)、酸型防腐剂(山梨酸、苯甲酸)和生物防腐剂(纳他霉素、乳酸链球菌素)等.防腐剂对于食品保存具有重要的意义，但过量防腐剂会在人体发生富集效应，当其含量超标时会对人体造成巨大伤害.如对羟基苯甲酸酯类防腐剂具有雌激素样作用，能够影响人的内分泌功能[14～15]，其高效液相检测方法也有大量报道[16～18].因此，食品中防腐剂的检测至关重要.

王祖翔[19]等利用高效液相色谱-串联质谱法检测了调味料中痕量苯甲酸和山梨酸.其检测结果的线性范围介于0.5～5 mg/L之间，检出限为0.1 mg/kg；苯甲酸和山梨酸的定量下限分别是0.4 mg/kg和0.5 mg/kg，在加标条件下其回收率为84%～98%和82%～96%.该方法较简便、准确，适用于检测痕量苯甲酸和山梨酸.曹淑瑞[20]等采用高效液相色谱法检测了食品中的6种对羟基苯甲酸酯，6种对羟基苯甲酸酯的检出限介于0.0016～0.0081 mg/L(S/N=3)之间.高彩红[21]等采用高效液相色谱法以紫外220 nm波长处检测了乳酸链球菌素的含量.试验表明，标准曲线有较好的线性关系，回收率达95%，RSD<3.0%.该方法具有较高的精密度.

1.2食品甜味剂检测

能够赋予食物甜味的物质统称为甜味剂，其可分为天然和人工合成甜味剂两种[13].天然甜味剂有蔗糖、葡萄糖、甘草酸钠盐等.目前工业生产中应用最广泛的是人工合成甜味剂，例如糖精钠(SA)、安赛蜜(AK)、甜蜜素(SC)、阿斯巴甜(ASP)、甜菊糖甙(S)、纽甜(NTM)等.人工合成甜味剂具有添加方便、经济效益高等优点，但添加过量会对人体造成危害.因此必须严格控制食品中甜味剂的添加量.

稽超[22]等利用超高效液相色谱法检测了饮料中的4种甜味剂；样品预处理后经色谱柱分离，并用乙腈-磷酸二氢钠水溶液作为流动相梯度洗脱，紫外条件下检测.结果表明：4种甜味剂的良好线性关系范围为0.5～20.0 mg/L，回收率介于80.5%～95.2%之间，相对标准偏差为0.50%～8.7%.该方法6 min内可以完成样品分析，提高了检测效率，具有简便、准确的特点.鲁琳[23]等采用高效液相色谱法检测了乳饮料中的甜味剂.预处理后的样品经Symmetry C18色谱柱分离，以乙腈和磷酸盐缓冲液(pH5.0)为流动相进行梯度洗脱，并于紫外205 nm波长处检测.该方法在12 min内即能完成5种甜味剂的分离，加标后其平均回收率为86.0%～102%.该方法较简单、快速，具有较好的重现性和选择性，适用于乳饮料中常用甜味剂的快速检测.

1.3食品中抗氧化剂检测

抗氧化剂是指能够延缓食品氧化分解、变质，并稳定食品稳性质的物质，其可分为天然和人工合成抗氧化剂两种[13].天然抗氧化剂主要包括茶多酚、植酸、花青素等.由于天然抗氧化剂稳定性较差，故人工合成抗氧化剂被广泛使用.目前,最常用的人工合成抗氧化剂有：叔丁基对羟基茴香醚(BHA)、特丁基对苯二酚(TBHQ)、2，6-二叔丁基对甲酚(BHT)和没食子酸丙酯(PG)等.这些合成酚类抗氧化剂使用过量能够对机体健康造成危害，如BHA、BHT已在动物实验中被怀疑与肝损伤和肝癌有关[24～25].另有报道，接触高浓度PG可导致接触性皮炎、损坏肾脏[26～27].由于种类多、样品基质复杂，且为达到更好的抗氧化效果，许多厂家经常将不同抗氧化剂合用以提高抗氧化效果.因此，食品中抗氧化剂含量的检测至关重要.

李兴根[28]等建立了食品中7种抗氧化剂的高效液相色谱定量检测方法.液态油脂样品经前处理后其提取液经EclipseXDB-C18色谱柱分离，以1.5%乙酸-甲醇为流动相，梯度洗脱，用二极管阵列检测器(PDA)进行检测.结果显示：7种抗氧化剂具有良好线性关系的范围为1～100 mg/L(r2>0.999)，其检测的定量下限是1.0～1.5 mg/kg.加标后的空白样品回收率为79%～101%.该方法具有快速、灵敏度高的特点，可以用于检测食品中添加剂的含量.蔡发[29]等采用高效液相色谱法快速、准确地测定了食品中12 种抗氧化剂.结果表明：36 min内能够完全分离12种抗氧化剂，其线性范围介于0.2～200 mg/L，定量限为0.2～1.0 mg/kg，回收率为81.13%～107.57%，相对标准偏差为0.26%～4.52%(n=7).该方法具有准确、简便和检出限低的特点，适合于大批样品的处理.

1.4食品中色素检测

色素是指能够赋予食品色泽和改善食品色泽的物质，可分为天然和化学合成色素两类[13].天然色素虽然使用较安全但因其价格高、加工过程容易变色等原因而受到一定的限制.合成色素因色泽鲜艳、性质稳定、容易调色、着色力强、价格低廉、使用方便等特点被广泛应用于食品工业生产中.但合成色素常以有机化学反应制取，某些合成色素甚至具有慢性毒性或致癌性，严重威胁人体的健康[30～31].我国对于着色素种类及添加量有着严格限制，目前使用较为广泛的色素有柠檬黄、日落黄、苋菜红、胭脂红、赤鲜红、亮蓝、诱惑红、靛蓝、红2G等.

沈坚[32]等采用反相高效液相色谱法检测了鱼子酱中的8种合成色素.他们采用XDB-C18色谱柱，流动相为甲醇-乙腈(体积比1︰1)和0.01 mol/L乙酸钠溶液，于17 min内分离了8种合成色素.结果表明：8种色素具有良好线性关系的质量浓度范围为0.05～50 mg/L，加标后的回收率为89%～110%，相对标准偏差为1.4%～4.7%.该方法具有操作较简单和效率好的特点，适合于检测鱼子酱中的合成色素的含量.王志园[33]等建立了肉制品中9种合成色素的高效液相色谱检测方法.其良好线性关系的范围为1.0 μg/mL～20.0 μg/mL，相关系数r2>0.999，检出限为0.1 mg/kg，回收率介于86.0%～98.3%，相对标准偏差在1.03%～3.9%之间.胡汉高[34]等建立了熟肉制品中5种人工合成色素的检测方法.结果表明：该方法具有良好的线性关系，回收率介于89.6%～96.4%，相对标准偏差为1.24%～4.11%.该法操作简便、快速、具有较高的灵敏度，适于人工合成色素的检测.

1.5食品香料的检测

凡是能够用于配制食品香精，从而使食品增香的物质称为食品香料.其可分为天然、天然等同和人造香料三类[13].在食品生产中，通常将多种香料配制成香精以弥补食品本身的香味缺陷.同时赋予部分食品生动原滋味，或掩盖食物不良气息[35].然而近年来研究表明，食品香精并不完全安全，大部分香精经长期积累后表现出对机体的巨大危害[36～38].如丙烯酰胺、氯丙醇等对人体具有生殖毒性、致癌性[39].大剂量香兰素能够导致头疼、呕吐、恶心、呼吸困难等症状，严重时甚至损伤肝、肾；麦芽酚能够诱导细胞凋亡等[40].目前常用的增香剂有香兰素、麦芽酚、乙基香兰素、丙二醇、乙基麦芽酚、仲丁醇、芝麻酚等.

杨华梅[41]等采用超高效液相色谱-串联质谱法同时检测了食品中的4种香精.其处理后目标化合物采用UPLCTMBEH C18色谱柱分离，梯度洗脱流动相为甲醇和0.002 mol /L乙酸铵及0.1%(v/v)甲酸水溶液.结果表明：4种香精具有良好线性关系的质量范围为5～500 μg/L或10～1 000 μg/L；回收率为75.8%～116%，相对标准偏差(RSD，n=6)为1.58%～4.01%.此方法具有较高的灵敏度和分析速度，适用于检测食品中香兰素、乙基香兰素、麦芽酚和乙基麦芽酚的含量.

1.6高效液相色谱法检测添加剂种类及其检出限

表1高效液相色谱法检测添加剂种类及其检出限[19～21,23,28,33,41]

2　结语

随着食品行业的高速发展，食品添加剂对食品产业的技术进步与科技创新产生了巨大的推动作用，并已成为现代食品产业中不可或缺的部分.而伴随着食品添加剂种类的增多,其使用安全性也必将受到人们越来越多的关注.这也势必将推动其检测手段的不断发展.高效液相色谱法因具有操作简便、结果准确、分析快速、重现性好、可同时测定多组份等特点，成为食品添加剂检测的重要手段.随着科技的不断发展和进步，高效液相色谱仪器也在不断地更新发展，并且与各种检测技术的联用越来越普遍，包括液相色谱(LC)和质谱仪(MS)及核磁共振谱仪的集成(LC-MS-NMR)、气相色谱-液相色谱联用(GC-HPLC)、固相微萃取-液相色谱联用(SPME-HPLC)、聚焦微波辅助萃取-液相色谱联用(FAME-HPLC)等，大大拓宽了HPLC的应用范围，提高了物质的检测水平.今后HPLC必将在食品添加剂检验领域发挥重要的作用，为食品行业的健康持续发展保驾护航.

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Applications of HPLC in Food Additives Analysis

WU Zhong-yong, HE Xin-rui, YE Yong-li, GAO Xu-dong, Chen shi-en*

(1. College of Life Science and Engineering, Northwest University for Nationalities, Lanzhou 730124, China)

Food additives are important components in the food, but excessive or unlawful addition of thes additives can result in serious injury to the consumers. It is very necessary to analyze the additives in foods. The application of HPLC in food additives analysis is reviewed in this paper, in order to provide a reference for the routine testing of food additives.

Food; Additives; High performance liquid chromatography

2016-05-20

教育部动物医学生物工程创新团队(IRT13091)、国家科技支撑计划项目(2015BAD29B05).

*

武中庸(1990—)，男，河北沧州人，硕士研究生，主要从事食品安全与品质控制方面的研究.

TS207.3；O657.72

A

1009-2102(2016)02-0065-05