高效液相色谱在食品质量检测中的应用

2023-04-02马晓玲

中国标准化 2023年18期

摘要：随着社会经济的快速发展和生活水平的日益提高，人们对食品安全越来越重视。高效液相色谱HPLC法（HPLC）近年来在食品检测中得到了广泛的应用。它具有精度高、分析速度快的优点。HPLC法在食品安全检测中的应用，为食品安全提供了有力的保障。本文主要介绍了HPLC法的特点及其在食品工业多方面的应用，为食品安全分析提供了理论参考。

关键词：HPLC，食品质量检测，应用分析

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.18.031

0 引言

通过定期对企业产品质量进行抽样检测，相关部门能够深入了解国内产品质量，及时从中发现有关问题并依法予以纠正。因此，一种适用性良好、准确的现代化食品理化检测试验方法是保证食品质量检测技术稳定的关键。高效液相色谱HPLC目前已广泛应用于国内外食品分析检测技术中，能够较准确地直接检测分析食品原料中活性物质组分的准确含量[1]。本文主要介绍了高效液相色谱的性能特点及其目前在中国食品工业发展中的應用，为保证食品的质量和安全提供了理论依据。

1 HPLC法的概念和特点

HPLC法检测是指一种具有高精度、高灵敏度、应用范围广的检测分析方法，主要用来检测溶质在分离提纯过程中的差异。其测量过程简单，测量结果准确。食品中人体所有必需的有机物质可以直接通过液相色谱检测技术进行检测。过去，一些高挥发性有机物和其他稳定性差的有毒物质的浓度难以确定[2]。目前，HPLC作为一种快速分离检测技术，常被用于食品中有毒物质浓度的快速测定，为食品质量安全提供保证[3]。该技术是当前相对较新的分离检测技术，被广泛应用于食品行业的质量安全检测。第一，快速。一般来说，大多数样本检测只需要10分钟，有些样本检测速度甚至只需要几分钟，比以前的检测技术要快得多。第二，高效。高效主要体现在溶质分离质量效率提高上。溶质分离设备不仅样品种类繁多，范围较广，而且具有良好的效果。一定高度的分离塔则可迅速达到一般工业蒸馏塔要求的水平，具有较高的技术应用开发价值。第三，灵敏度高。这主要反映在彩色谐波探测器中。在食品的检测系统中，检测的精度范围可控制在0.01 ng左右，比其他传统食品检测方法技术具有更高的检测精度。

2 HPLC在食品分析中的优势

随着新一代HPLC技术研究的快速发展，食品的质量和安全有了更多保障。与传统的检测方法相比，HPLC法具有许多优点：（1）样品成分HPLC快速检测分离，样品成分也可通过不同浓度检测器快速分离洗脱，然后检测器即可直接检测并分离成分，大大缩短分析时间，提高检测效率[4]。（2）HPLC法还可用于提高样品组分之间的色谱分离纯化效率。其主要采用粒度分布为相对均匀的超细陶瓷颗粒液作为色谱固定相，因此所得样品的分离富集效率较高。（3）HPLC法具有较高的检测精度。当样品用于定量检测食品质量水平和健康安全指标时，样品成分含量的最小允许检测量一般可达到0.01 g/kg，分析结果精度较高。

3 HPLC在食品检测中的应用

3.1 营养成分的检测

3.1.1 糖类检测

糖是食物的重要组成部分。葡萄糖、果糖类和各种维生素糖都具有可吸收还原性功能的活性糖，通过各种普通化验方法很难精确检测到各种食物样本中包含的糖[5]。采用HPLC法可快速检测食品生产中残留的物质，准确地检测食品中的碳水化合物成分。

3.1.2 维生素检测

维生素是构成人体生命必需营养物质之一，人体如缺乏某些维生素会对身体系统造成巨大伤害。通常，维生素检测也需要先被提取，然后再进行测试，这很容易导致维生素结构的改变，并影响结果。HPLC法可以快速检测维生素，提高维生素检测的准确性[6]。

3.1.3 氨基酸的检测

氨基酸是蛋白质和酶的基本成分。准确定量检测物质组成中必需的微量氨基酸元素含量，对全面保证我国食品原料的内在质量水平和食品安全生产具有极重要的作用。目前，HPLC法已用于有机食品配料中的液体氨基酸纯度的直接测定，为氨基酸的分离和检测提供了很大的帮助。

3.2 食品添加剂的检测

3.2.1 食品甜味剂的检测

在现代食品加工过程中，为了改善食品的味道，会在食品中添加一些甜味剂，如甜蜜素钠、阿赛乐蜜和糖精。然而，过量摄入甜味剂会对人体造成巨大的危害，使用HPLC法可以准确地检测出食品中的甜味剂，从而确定它们是否超过国家标准，保障食品质量[7]。

3.2.2 食品防腐剂的检测

在一些食品加工贮藏过程中，为了尽可能防止食品发霉变质，防腐剂也被广泛地应用。如果某些防腐剂长期使用，且配比不当，也会对人体造成极大的伤害。采用传统的实验室方法在进行分析检测食品中添加的防腐剂时，由于防腐剂浓度较低，传统方法无法保证准确检测，基于HPLC高灵敏度的优势，其可快速、准确、及时地定量检测到各种防腐剂含量，确保食品质量的安全[8]。

3.2.3 食品中色素的检测

颜料类一般都被分为纯天然植物色素类颜料和有机合成颜料。天然植物的有机色素颜料毒性低、对环境污染小，具有清晰稳定的光谱结构，可被用来给各种其他色素食物上色。因此，天然和人工合成色素一样可以长期被应用于人类天然绿色食品原料及其生产制造工业技术中。然而，合成色素可能存在一定程度上的毒副作用，当它们被人体摄入过多，会对身体造成巨大的损害。目前，将HPLC法研究应用于各种食品配料中色素组分的质量检测，可以保证快速、准确、及时定量地跟踪检测到食品配方中每种色素成分的相对含量，为食品质量安全提供强有力的可靠保障。

3.3 有毒害物质的检测

3.3.1 N-亚硝胺的检测

在有机食品加工生产制作过程中，会适当添加有机硝酸盐酶和游离亚硝酸盐，以促进加工产品的着色。硝酸盐类和其他亚硝酸盐类产品的中毒危害通常相对来说较小。然而，过量硝酸盐类药物或其他亚硝酸盐衍生物会对人体产生毒性作用的N-亚硝胺[9]。长期摄入这种碱性物质会对人体器官造成极其严重的危害，长期超负荷摄入就会导致部分人体罹患泌尿系统癌症。对于挥发性N-基亚硝胺浓度的直接检测，一般均采用气相色谱法来进行间接检测[10]。但实际上该测试方法存在另外一个显著缺点，即只能用来检测挥发性的N-氨基亚硝胺浓度，不能检测非挥发性N-亚硝胺，导致检测结果出现偏差。用HPLC法对N-二甲基亚硝胺含量的连续检测可以较准确地测定出N-二亚硝胺，并且可以大幅缩短检测时间。

3.3.2 多環芳烃的检测

多环芳烃（PAHs）是指具有两个或两个以上苯环的一类有机化合物，多环芳烃在烧烤食品、油炸食品和烧烤肉制品中均广泛存在。常见的具有致癌作用的多环芳烃多为四到六环的稠环化合物。国际癌研究中心（IARC）（1976年）列出的94种对实验动物致癌的化合物，其中15种属于多环芳烃。由于苯并（a）芘是第一个被发现的环境化学致癌物，而且致癌性很强，故常以苯并（a）芘作为多环芳的代表，它占全部致癌性多环芳烃1%～20%。传统定量检测多环芳烃化合物（PAHs）含量多采用直接使用氧化铝，但采用该测定方法的样品检测耗费时间通常较长[11]，而使用HPLC分别测定多环芳烃只需要10分钟。

3.3.3 芳香胺的检测

芳香胺是一种化学合成色素，其进入人体后，会对人体细胞造成一种不可逆转的生物伤害，甚至致癌，因此，禁止芳香胺作为食用添加剂使用。加强芳香胺物质的检测将对保护人体健康起着重要的作用。采用HPLC法来测定食品配料中芳香胺的含量时，一般都采用帕氏酶ETH色谱柱，通常采用甲醇溶液和四环氯戊烷水作为标准流动相[12]。与目前传统的荧光检测方法相比，使用HPLC可使检测仅仅需要5分钟，大大地缩短了荧光检测的时间。

3.3.4 黄曲霉毒素的检测

食物保存不当就会发霉，产生黄曲霉，一般主要发生在花生、玉米和水稻中。根据分子结构，黄曲霉毒素可分为B、B、G、g2、M、M2。研究表明，摄入黄曲霉毒素可能会诱发人类肝癌。黄曲霉毒素由HPLC法测定，采用HPLC法完成对黄曲霉毒素的检测一般只需7分钟。

3.3.5 农药和兽药残留检测

在农作物检测过程中，传统农药的检测技术受到光谱检测范围过于狭窄的限制，许多新农药类型无法做到准确快速检测，导致一些新作物、新品种携带一些农药化学残留物质进入国际市场。而一些高性能光谱仪相对普通光谱检测仪具有全面、快速的检测技术功能，如紫外荧光检测等方法，灵敏度均较强，能全面准确地识别出各类新型农药，且其稳定性较强。在光谱检测过程中将紫外线照射法和选择性吸收法相结合，可轻松实现对20多种农药残留浓度的实时检测，从而提高产品检测信息的准确性程度和检测全面性。在对动物产品进行的兽药残留检测分析中[13]，不仅肉类中可能含有某些兽药残留物，在部分鸡蛋类和其他奶畜制品原料中也同样可能会存在兽药残留风险。当使用HPLC法检测各种被测物体时，也可以使用紫外线照射法检测，这可以快速实现对喹诺酮类药物等多类常用药物的检测，并且可以有效地将偏差概率控制在5%以内，大大提高了检测的准确性。

此外，食品中的有害物质还包括霉菌毒素，它们大多是由于食品的储存环境不当而积累和繁殖的。如果这些食品中含有上述有毒食品物质，就会对消费者的人体健康造成严重危害。除了实现对存储环境的实时控制管理外，还需要结合检测分析技术进行测试。

3.4 营养成分检测

食品质量更加注重营养物质的含量，以满足人类健康的需要，如维生素、糖等物质。对这些营养素进行全面检测可以为人类健康提供必要的指导。然而，许多传统的检测方法在检测技术上存在一定的局限性。它们不能准确地检测出食物中的营养成分，如具有很强可还原性的糖和含量较低的维生素 [14]。蛋白质含量常会受到生长环境等因素影响，传统的生化检测技术难以达到有效检测。HPLC法则在实现该方法检测过程中具有更多独特的优势。它不仅可以完全避免来自各种主要影响因素产生的干扰，而且具有更宽的检测范围，可用于检测人体摄入的多种重要营养素，有效地提高营养检测工作效率及检测结果的准确性。

4 结语

HPLC法近年来已广泛应用于食品工业检验的诸多方面，如各种氨基酸、甜味剂、防腐剂、色素、农药、兽药定性检测。该方法具有测定准确性高、分析速度快等优点，可以直接分析判断食品成分中各类微量未知物质中的含量，为提高食品健康安全质量奠定了比较坚实的研究基础。

参考文献

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