高效液相色谱仪在食品检测中的应用

檀 静，杨萌萌

（郑州市食品药品检验所，河南郑州 450000）

随着时代的发展，经济的腾飞，人们的生活水平不断提高，从物质到精神都得到了极大的满足，人们越来越注重食品安全，保障食品安全刻不容缓。高效液相色谱仪是检测过程中的常用仪器，发挥着不可替代的作用，高效液相色谱法可以检测食品中可能存在的防腐剂、甜味剂、色素、真菌毒素、有效成分、营养成分和各种污染物等。配合现在常见的Quechers提取法、液液提取法、固相小柱提取法，可以适配多种物质的检测，合理搭配各种提取法的优点，可以在食品检测中发挥重要作用。高效液相色谱法在食品检测中有着成本低廉、用途广泛、检测时间短、结果准确、可靠等优点，是食品检测中的重要一环。

1 高效液相色谱仪概述

高效液相色谱仪一般由高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统和记录系统等五大系统组成[1]。工作时，由高压输液系统将流动相注入仪器，经过进样系统把样品注入仪器，流动相则把样品带入色谱柱（分离系统），样品内不同组分在通过色谱柱时进行分离，随后进入流通池和检测器（检测系统），最后和流动相一起作为废液排入废液桶。当样品内的组分通过流通池时，检测器将各组分浓度转换成信号并进行放大，在记录系统中形成色谱图。所得到的色谱图是定性、定量的依据[2]。

①高压输液系统。高压输液系统由流动相贮存器、泵、梯度洗脱装置和压力感应装置组成[3]。由于液相色谱仪使用的色谱柱孔径较细，颗粒较小，所以流动相阻力较大。为达到快速分离的目的，需要高压泵对流动相进行加压。为了满足越来越复杂的组分分离，添加了梯度洗脱装置，可以实现梯度洗脱，使目标物可以有效分离。②进样系统。进样系统一般包括注射器、进样针、进样阀、六元泵等，它们可以把待分析的样品和流动相进行混合，随后送入分离系统中。③分离系统。分离系统包括色谱柱、柱温箱等部件。分离系统是液相色谱仪工作原理的核心，不同样品应使用不同的色谱柱，否则无法达到理想的分离效果。色谱柱长为10～50 cm，内径2～6 mm，色谱柱内部固定相颗粒材质也各有不同，需根据样品进行合理选择。④检测系统。检测系统是液相色谱仪的关键部件之一，检测器要求灵敏度高、重复性好、线性范围宽等条件。检测器种类繁多，最常用的是紫外吸收检测器。除此之外还有荧光检测器、示差检测器、蒸发光检测器、二极管阵列检测器、电化学检测器和化学发光检测器等，根据待测物特性，选择适合的检测器也尤为重要。⑤记录系统。记录系统则是对色谱数据进行处理，使仪器信号可以转化为工作中常用的图谱并进行分析。

2 高效液相色谱仪的应用

2.1 高效液相色谱仪在食品添加剂检测中的应用

食品添加剂是在生产过程中人为、少量添加于食品，用于改善食品的外观、风味、组织结构或贮存性质的非营养物质[4]。随着人们对美好生活的追求，食品生产企业对于食品添加剂的应用也越来越广泛。食品添加剂根据作用可以分为抗氧化剂、漂白剂、着色剂、护色剂、酶制剂、增味剂、防腐剂和甜味剂等。我国针对食品添加剂的使用有着严格的规定，只要食品添加剂的使用在安全范围内，对人体并无毒副作用。但若食品在生产过程中违规超量添加食品添加剂，其中所含的有害物质会在人体内不断蓄积，当达到一定程度后会威胁到人体健康。所以，检测食品中食品添加剂含量有着十分重大的意义。食品添加剂检测中最常见的方法就是高效液相色谱法[5-6]，其具有灵敏度低，结果稳定，回收率高，操作便捷和成本低廉等优点，是食品添加剂检测中的重要手段。

2.2 高效液相色谱仪在真菌毒素检测中的应用

真菌毒素是真菌在粮食、油料、干果、坚果、水果或饲料中生长所产生的代谢产物，会对人体产生较大危害，常见的有黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、伏马菌素、玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇等。这些物质不仅具有毒害性，由于其特殊的结构，还具有较强的稳定性，一般处理不易将其去除。当人们食用真菌毒素超标的食品，轻则会引起中毒，重者则有性命之忧。长期食用真菌毒素超标的食品还会引起癌症，如黄曲霉毒素。黄曲霉菌株产生的双呋喃环类毒素，被世界卫生组织癌症研究机构划定为一类天然存在的致癌物，是毒性极强的剧毒物质[7]。从我国肝癌流行病学调查研究中发现，某些地区人群膳食中黄曲霉毒素的污染水平与原发性肝癌的发生率呈正相关。黄曲霉毒素的检测方法已从最初的薄层层析法为主，发展到高效液相色谱法为主，通过荧光检测器对其进行检测[8]。高效液相色谱仪可对多种真菌毒素进行检测，是当下真菌毒素检测的常规手段，该方法快速、准确，已被广泛 使用[9]。

2.3 高效液相色谱仪在农药残留检测中的应用

植物在生长过程中，会受到有害生物的侵染或不良环境条件的影响，正常生长受到干扰，从生理机能到组织结构上发生一系列的变化和破坏。为确保植物可以顺利生长，正确使用农药可以有效抑制病虫害的发生，提高农作物产量。但如果过量使用农药，农作物会残留大量农药，若人们食用了含有大量农药残留的农作物，会危害人体健康。正常情况下，在加工食品前，农作物都会进行清洗，但有些不法商家，为降低生产成本，不顾消费者的身体健康，甚至取消清洗环节，直接进行加工，这样则会导致生产的食品农药残留超标。食用农产品因受季节性和产地影响，为了达到远距离运输的目的，有些不法商家会对食用农产品超量使用农药。因此，在食品安全检测中，农药残留是检测的重点项目。高效液相色谱仪利用其原理和优势，可以有效地对农药残留进行微量检测，达到所需目的[10]。

2.4 高效液相色谱仪在兽药残留检测中的应用

随着人们生活水平的日益提高，人们对动物源性食品品质有了更高的追求，动物源性食品中兽药残留已逐渐成为人们关注的焦点。兽药在动物养殖过程中的防治动物疾病、提高生产效率、改善食物品质等方面发挥了十分重要的作用。然而部分养殖人员缺乏科学知识，一味追求经济利益，导致滥用兽药的现象时有发生。这不仅会影响到人们的身体健康，还会对畜牧业、养殖业的发展和生态环境造成重大危害。频繁的使用抗生素会导致耐药菌的产生，从而危害人体健康。激素的使用同样会对人体产生危害，其中盐酸克伦特罗（瘦肉精）易在动物源性食品中残留，正常人摄入20 µg就可以产生药效，100～200 µg则会导致中毒。我国针对兽药的使用同样有着严格规定，高效液相色谱仪在检测兽药残留中发挥着不可或缺的作用[11-12]。

2.5 高效液相色谱仪在食品营养成分检测中的应用

2.5.1 糖类

在大多数食品中，糖类都占有极高的比重。糖类是食品中最基本的成分之一，也是人们每日必须摄取的营养物质。糖类物质有多种形态，易溶于水，易分解，检测难度较大，通过高效液相色谱仪，可以快速、便捷地对糖类物质进行分离并准确检测糖类物质中的成分。

2.5.2 氨基酸

氨基酸是蛋白质的主要组成成分，人体正常所需的氨基酸有20多种，其中有8种氨基酸是必需氨基酸，因为这些氨基酸人体不能自行合成，必须通过外源性摄入。所以，在食品营养物质成分的检测中，氨基酸成分检测是重要环节。使用高效液相色谱仪，配合合适的色谱柱，可以对氨基酸进行有效分离，获得可靠的检测结果。

2.5.3 维生素

维生素是人体维持正常生理功能所必需的物质，在人体生长发育、代谢过程中发挥着重要的作用。维生素虽然在体内含量很低，却不可或缺。经统计，人体共需要13种维生素，一旦缺失其中一种，就会影响人体健康。常规检测方法难以保障维生素的完整性，进而影响结果的准确性，而通过高效液相色谱仪，可以快速有效地对维生素进行检测，保证结果的可信度。

3 结语

高效液相色谱仪有着应用广泛、灵敏度低、分离效果好、分析时间短等优点，在食品检测方面已成为重要的分析仪器。随着2019年新版《中华人民共和国食品安全法》的出台，对食品安全再次提出新的要求。提高食品安全检测能力越发重要，清楚认识到高效液相色谱仪的优势，合理搭配前处理方法及色谱柱，可以满足多种食品安全检测需求。随着技术的发展，高效液相色谱仪的灵敏度、精准度、准确性等方面发展迅速，应用前景越来越广泛，无疑为食品检测提供了强有力的保障。