高效液相色谱技术在食品检测中的应用

杨 凯

（平邑县检验检测中心，山东平邑 273300）

高效液相色谱法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）也被称为高压液相色谱、高分离度液相色谱等，是利用液体高压环境下流动经过色谱柱的阻力特性表现，对液体中的成分进行检验分析的检验技术。其不仅能够对食品中的有毒物质进行精细化的实验检测，还可以通过分析液体流经色谱柱的时间、速度、浓度等数据，有效分析出液体中的添加剂成分、营养成分等物质含量，绘制出准确、直观的色谱图，提升食品检验结果的准确度。同时，该项检验技术能将实验时间缩短到1 h以内，且实验稳定性高，具有广阔的应用前景。

1 HPLC的应用原理与特点

高效液相色谱食品成分检验技术是指在高压环境中，将检验液体注入检测设备中，作为流动相，在液体流经色谱柱时，不同成分构成的液体遇到的阻力不同，色谱表现不同。实验主要通过高压泵输液，以加快液体流动速度，监测分析效率较高，实验结果在1 h内得出。同时，在液体分离过程中，可以自主确定固定相、流动相检验内容，针对性地提升了色谱柱实验效果。在实验分析环节，使用紫外线检测设备，可以分析有机化合物70%以上的色谱，分离分析效果较好。近年来，高效液相色谱与液相-质谱联用技术在水中农药残留和抗生素残留、工业污染物、生物性毒素、元素类污染物检测中被广泛应用，具有检测准确性高、灵敏性强、适用范围广等技术优势[1]。与之相对应的，HPLC在实验过程中，不可避免会出现柱外效应。当检测液体注入检测设备中，一旦遇到连接管和检测池等柱子以外的空间，分离物扩散或者滞留，都会影响色谱柱分析敏感程度，使得分析效率下降[2]。

2 食品中营养成分的HPLC检测

2.1 氨基酸

氨基酸是人体必需的营养成分，包括色氨酸、亮氨酸以及赖氨酸等，食品中添加氨基酸成分可以有效补充营养物质。在运用HPLC检测食品中氨基酸含量时，需要根据不同食品中营养指标等级标准，对氨基酸种类、质量、比例等进行检验。在实验环节，首先需要按照技术标准，配比实验品与对照品溶液，完成准备处理后，将其注入高效液相色谱仪中，监测记录实验色谱图，使用外标法对实验数据进行定性分析，同时使用内标法定量分析，观测峰面积可计算氨基酸含量。

2.2 糖分

食品中糖分的种类有蔗糖、葡萄糖以及淀粉等，广泛用于食品生产与加工。糖分性质易溶于水，采用传统检验方法无法有效测试出食品中的糖分含量。采用HPLC技术开展食品检测实验时，需要先去除干扰成分（蛋白质等），然后使用色谱仪观测食品中果糖、蔗糖、淀粉以及葡萄糖等不同类型糖分的高压色谱图，综合分析峰面积、峰高与峰宽等实验参数，得出食品样品不同种类糖分的比例、含量等分析结果，检测时间较短，且结果较为精确。

2.3 维生素

维生素是维持人体正常机能与健康状态的必要物质，属于有机化合物，具有较高的营养价值。在维生素检测实验中，重点在于检测维生素种类与含量。传统检测方式耗时长、检测成本高。选择HPLC对食品样本进行检测，使用高精度色谱仪进行实时观测，可以有效降低外部的干扰，具有检测结果稳定度高、准确度高、检测时间短的优势。

3 食品中添加剂的HPLC检测

3.1 甜味剂

甜味剂的使用是为了改善食品风味，提高食品甜度，如果甜味剂使用过量，将会对人体的各项机能产生不利影响。在运用HPLC进行实验检测时，需要熟练掌握不同种类甜味剂（糖精钠、阿斯巴甜等）的流动相、固定相状况，确保检测结果的误差不超过5%。与此同时，在甜味剂成分的分离实验环节，为保证分离效果，需要合理添加酸性溶液，确保反向色谱柱发挥可靠的作用，准确进行分离，快速、精准获取含量测定结果。当前，甜味剂成分的检测实验中，阴离子交换、离子对色谱检测法是适用范围较广的检验方法，可以在一定程度上实现批量化、集中化检测的目标。

3.2 防腐剂

在食品中添加防腐剂主要是为了延长食品的保质时间、控制细菌滋生情况。通过HPLC检测技术，对食品添加的防腐剂成分与含量进行检验，可以精确地检测出苯甲酸、钠盐、丙脂、脱氢乙酸等防腐剂成分，具有检测结果精准、检测效率高的优势。

3.3 香料

在食品中添加香料可以有效提升食品风味，香料是在食品生产与加工领域广泛使用的添加剂种类。由于当前食品市场竞争形势日趋激烈，部分商家为了降低生产成本、提升销售量，存在违规使用香料的情况，导致食品生产与加工质量达不到国家标准，引发一系列的食品安全隐患问题。香料添加剂的成分较为复杂，检测难度普遍较高，原有的气相色谱检测结果精度不高，可使用HPLC对含量进行检测，运用高精度的色谱仪，对其中的复杂成分进行动态观测、分析，禁止不合格产品流入市场。

3.4 色素

食品厂商往往在各类蛋糕、饮料、果脯等食品中添加色素，以吸引人们购买。色素一般分为天然与人工色素两类，如果过量添加，不仅会降低食品的质量，还会对人体健康造成较大的威胁。国家标准《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB 2760—2014）对人工合成色素的使用范围和使用量都有严格的规定[3]。HPLC能够同时分析出食品的复杂基质以及多种色素的混合添加，并减少溶剂实际使用量，降低检验成本。采用HPLC检测色素含量与类别时，可以结合超声波检验技术快速对样品中的色素进行分离、提取，氨水、乙醇与样品发生反应作用，得出检测结果，然后与标准值对比，判断色素添加是否符合标准。该种技术对人工色素的检测结果较为精确，C18柱分离梯度洗脱系统在实践中的应用较多，能够准确地评估柠檬黄和日落黄等成分的含量。

4 食品中有害物质的HPLC检测

4.1 药品成分残留

农业种植与养殖过程中，为了提升植物、动物的抗病力，增加生产效益，往往会使用特定的农药与兽药。食品中的药物残留如果超出一定的标准，将会对人体产生极大的危害。现阶段，HPLC检测技术可以有效检验出食品中抗生素类以及杀虫剂等药物的具体残留情况。例如，在海产品质量检测实验中，在调和海产品样品酸碱度，固定其亲水疏水平衡值，并进行富集和净化处理后，采用HPLC对样品中的兽药成分与含量进行实验分析，可以有效检验出样品药品残留情况，实验灵敏度较高[4]。同时，在农药残留的检测方面，HPLC能够有效检测出杀菌灵、有机磷与有机氯、氨基甲酸酯类等类型的农药残留，通过成分分离后色谱图峰面积的分析，判断是否符合食品安全标准。

4.2 霉菌毒素

食品中的有毒霉菌成分包括黄曲霉素及玉米赤霉烯酮等毒素，具有致癌性，对人体健康的威胁较大。例如，玉米、面粉、花生等食品如果保存不当或放置时间过长，将会产生黄曲霉素，大量食用后极易引发肝癌。采用HPLC检验食品中的黄曲霉素含量与构成时，可以选择Sil6-X-11色谱柱进行实验检测，流动相为氯仿-异辛烷，检验耗时短且准确性高[5]。

5 食品中微生物的HPLC检测

在微生物成分的检测实验中，由于微生物的检测识别难度大、生长繁殖速度快，因此检测难度较大，需要较为精密的检测设备对样品的化学结构进行监测分析，准确测定出样品的代谢物成分、含量。采用HPLC检测技术，可以结合定性检测与定量检测的结果，准确、敏锐地识别微生物代谢情况与化学结构[6]。需要注意，HPLC检测重点在于判断样品中有益微生物、有效微生物以及食源性病原微生物的种类与含量。其中食源性病原类型的微生物成分如果超标，会使人体肠道内细菌超标，出现呕吐、腹泻等食物中毒反应，甚至会引发肠道传染病、代谢类疾病等，对人们的健康威胁较大。通过HPLC技术，根据样品类型选择固定相与流动相，能够检验出样品中菌落总数、微生物分布状况，以检验数据为依据，判断是否符合食品市场准入要求，确保食品市场供应的安全性与可靠性。

6 结语

当前阶段，食品产业间竞争形势日趋激烈，食品生产与加工企业为实现丰富产品供应种类、提升产品风味、延长保质期限、增添营养成分等目标，在食品中添加营养物质、添加剂、微生物等成分，甚至部分食品产品中还残留着一些兽药、农药成分。针对该种情况，相关食品监管与检测单位应按照食品安全管理的要求，合理运用HPLC技术，规范开展检验实验，根据营养物质、添加剂、有毒成分、微生物等物质色谱图峰面积的区别，对食品中各种成分进行准确、快速地检测分析，判定食品是否符合食品安全标准，规范食品市场秩序，保障食品供应安全。