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高效液相色谱在食品检测中的应用探究

2023-05-30冯淑敏

食品安全导刊·中旬刊 2023年2期
关键词:食品添加剂食品检测高效液相色谱

冯淑敏

摘 要:食品安全问题直接影响到身体健康和生命安全,通过食品检测能够快速且准确地发现食品安全相关问题,强化食品安全监管。其中,高效液相色谱法检测灵敏度更高,速度更快,在食品安全检测领域发挥了重要作用。本文概述了高效液相色谱的技术原理、特点,并对其在食品检测中的运用展开论述,以供参考。

关键词:食品安全;高效液相色谱;食品检测;食品添加剂

Research on the Practice of High Performance Liquid Chromatography in Food Detection

FENG Shumin

(Lianyungang Ganyu District Comprehensive Inspection and Testing Center, Lianyungang 222100, China)

Abstract:Food safety issues directly affect health and life safety. Food safety related issues can be found quickly and accurately through food detection, and food safety supervision can be strengthened. Among them, high performance liquid chromatography has played an important role in the field of food safety detection because of its higher sensitivity and faster speed. This paper summarizes the technical principle and characteristics of high performance liquid chromatography, and discusses its application in food detection for reference.

Keywords: food safety; high performance liquid chromatography; food testing; food additives

现如今,食品安全事故频发,食品安全问题也受到了社会的高度关注。通过高效便捷的检测技术检测食品中有害物质以及食品添加剂是否超标,能够强化食品卫生监管,保证食品安全。高效液相色谱在食品药品检测工作中发挥着关键性的作用。本文将对其在食品检测中的应用展开论述,以供相关人员参考。

1 高效液相色谱的技术原理及特点

高效液相色谱是20世纪60年代末期由液相联合气相发展而来的一项检测方法。其原理为在高压输送系统作用下将检测样品借助流動相向分离器中输送。由于待检测样品在流动相和分离相中有着不同的分配系数和作用力强度,因此在两相之间样品能够实现反复吸附分离[1]。待测样品中的各项成分在不同洗脱能力作用下依次洗脱出来。相比于传统的液相色谱,高效液相色谱在高灵敏度、高检测效率方面的优势更为明显,能够在5~45 min内完成待测样品的检测。另外,在实际应用中,其检测范围更广,当下70%左右的有机物均可通过这一方法进行有效检测。热稳定性差、沸点高且分子量大的多数有机物均可通过该方法进行检测。但基于该检测方法对样本的纯度和前处理方法有着相对更高的要求,存在一定假阳性风险。因此在实际检验工作中可联合串联质谱法等方法,减少干扰因素,提高检测准确性,为食品安全提供技术保障。

2 高效液相色谱在食品检测中的应用

2.1 在食品添加剂检测中的应用

2.1.1 检测食品防腐剂

天然防腐剂和人工合成防腐剂是食品中常用的添加剂。人工合成防腐剂以山梨酸、苯甲酸最为常见。若食品生产企业严格依照国家标准对防腐剂含量予以控制,不会对消费者的身体健康造成影响。若长期过量使用则会威胁到人们的身体健康。刘晓慧等[2]采用高效液相色谱法测量不同基质中的防腐剂含量,为避免产生过高的柱压或者保留时间过长,采取甲醇三乙胺混合流动相,获得了较为准确的检测结果。范云场等[3]检测蜜饯中有机酸类防腐剂时使用高效液相色谱法,结果表明,该方法可有效测定不同蜜饯中有机酸类防腐剂含量。珠娜等[4]在检测饮料、葡萄酒等食品中防腐剂时使用高效液相色谱联合二极管阵列检测器,使用甲醇作为提取液,使不同防腐剂的前处理方法得到统一,检测时间更短,检测效率更高。大量研究证实了高效液相色谱法在食品防腐剂含量检测中的应用价值。在相关研究中,研究人员还应将样品前处理方法作为研究重点,提高样品的分离提取效率,最大限度降低复杂基质对检测结果产生的干扰,进一步提高检测灵敏度。

2.1.2 检测食品甜味剂

阿斯巴甜、安赛蜜、甜蜜素均是食品生产过程常用的甜味剂。当前常用的甜味剂检测方法包括液相色谱法、超高效液相色谱法等。但超高效液相色谱法不仅检测成本高,其对色谱柱也有着较高要求。然而高效液相色谱法在实验室检测食品甜味剂中应用广泛。刁玉华等[5]以水提超声对食品中的安赛蜜予以提取,为避免过柱等繁杂的操作,向待测样品中加入沉淀剂清除杂质,具有高效、便捷的优势。NAMBIAR等[6]使用薄层色谱-反相高效液相色谱法检测饮料、果冻等食品中的甜味剂,达到了95.9%~105.6%的样品回收率,证实了食品甜味剂检测中高效液相色谱法成本低、可重复操作的应用优势。在食品甜味剂检测中,高效液相色谱法的应用相对成熟,众多研究学者在此基础上实现了测定条件的优化,简化了样品前处理方法,可同时检测出多种甜味剂。

2.1.3 检测食用色素

天然色素和人工合成色素是常用食品色素类型,若长期过量摄入人工合成色素将加大肝肾负担,因此加强食品中人工色素含量检测具有重要意义。高效液相色谱法检测食用色素的流程主要包括检测前处理、选择流动相、确定波长、实现不同基质色素的检测。赵珊等[7]在检测调味油中的黄色素时使用高效液相色谱-电喷雾质谱法,在样品前处理时使用超声辅助提取法,有效分离了检测样品中的番红花酸、藏花素等黄色素主要成分。王丽君等[8]使用高效液相色谱法检测食品中胭脂红成分,将

0.05 mol·L-1氢氧化钠溶液作为提取液,经离心测定后,获得91.3%~95.8%的样品回收率。另外,在对合成色素进行检验时,利用高效液相色谱法还可以使得色素的检测范围得以扩大,对《中华人民共和国食品安全法》中允许添加和禁止添加的色素均能够实现有效检验。在实际检验工作中更加适合对固态食品中的红色素和黄色素以及液态食品中的蓝色素进行准确检验。在以该方法检测天然色素的浓度时,可将离子液作为提取液开展检测工作,其优势在于可对天然色素的提取条件进行充分优化,使得食用色素的提取过程更加环保。

2.2 在食品农药残留检测中的应用

高效液相色谱法能够检测出包括有机磷类农药、合成拟除虫菊酯类等在内的多种食品农药残留,使用该方法能够在一定程度上简化样品前处理流程,提高检测效率和样品回收率。朱之烔等[9]使用离子液体配合高效液相色谱法检测蜂蜜中的农药残留情况,样品的平均回收率达到91.3%~105.7%。现如今,多数研究均集中在样品基质的前处理工序中,避免食品中大量复合物影响检测结果或对机器产生损伤。另外,茶叶中的杀虫剂成分严重威胁人们身体健康,在利用高效液相色谱法进行检测时,可利用快速样品前处理技术,使得样品前处理更加优化,同时配合使用串联质谱法,减少基质等干扰因素,提高样品回收率。

在检测食品农药残留工作中,高效液相色谱法的应用优势明显,但因为农产品中复合物较多,易形成干扰或损伤检测设备。因此在检测工作中可选择可靠的样本前处理方法,减少检测偏差,提高检测准确性。

2.3 在食品真菌毒素检测中的应用

黄曲霉毒素、呕吐毒素以及赭曲霉毒素等是食物中常用的真菌毒素类型。为了能够为食品中真菌毒素检测提供可靠依据,当前研究集中在优化前处理条件,同时测定多种真菌毒素等方面。刘丹等[10]在测定食用油产品真菌毒素组分时,将乙腈-水作为提取液,经过分离净化后,进行正离子和负离子电喷雾检测。有效检测了食用油中10余种真菌毒素,样品平均回收率达到73.1%~115.2%,具有较好的检测准确度和可重复性。

近些年来在检测食品中真菌毒素时多利用QuEChERS法,对样本的前处理工序予以简化,使检测效率得以提高。但由于基质间存在不同的结构和理化性质,将对部分检验结果形成干扰,因此样品前处理过程不可过于省略。采用高效液相色谱法应根据样本合理选择前处理方法,从而对食品中的生物毒素予以准确测定。

2.4 在食品营养素检测中的应用

营养素的概念较为宽泛,主要分为微量营养素、常量营养素,常见的如维生素、矿物质、碳水化合物等。利用高效液相色谱法可以检测出食品中多种营养素,近些年来,相关研究多集中在建立普通食物和保健食品中维生素的检测方法等方面。SILVA等[11]对婴幼儿食品中的维生素C含量使用高效液相色谱法予以测定,发挥了高灵敏度和准确度的优势,经检测RSD在4.6%以下,为风险评定及明确最大使用量的限定值提供了可靠数据支撑。王帅帅[12]在检测婴幼儿配方奶粉中维生素B1含量时使用高效液相色谱法实现快速测定。余文琴等[13]在检测饮料中维生素C含量时,使用不同方法(高效液相色谱、超高效液相色谱法)进行测定研究。发现不同检测方法的适用性均良好,但后者的灵敏度和检测效率更高,所使用的试剂量更小。聂昌宏等[14]在检测马乳中维生素C的质量浓度时发现,高效液相色谱一离子阱质谱法具有良好的可重復性,可使用其检测马乳中的营养成分。

在食品营养素测定中,高效液相色谱法的优势体现在分析检验用时短,灵敏度和分离效率高,在检测时所使用的试剂量更少。另外,在食品营养素的测定中,对不同方法的优点和缺点进行分析可确定最适合的检测方法,或通过两种方法联合检测以提高定量定性分析结果的准确性。不同于其他检验元素,营养素是一种多种物质复合物,例如维生素C中同时含有脱氢抗坏血酸与抗坏血酸,并且在前处理环节,pH值、温度等提取条件均会影响到含量的测定结果。因此,在采用高效液相色谱法维生素C等营养素时需对前处理环节,pH等参数做科学把控,以提高检测准确性。另外,基于高效液相色谱法所搭配的检验器不同,还能够实现食品中多项营养素的检 测。

3 结语

高效液相色谱法在食品检测领域的应用价值得到了多方证实,可实现多样性检测、单一性检测,具有较好的检测经济性,能够有效检出食品中添加剂、农药残留、真菌毒素等含量,检测效率高,操作便捷,有助于强化相关部门食品安全监督效能,为人们的生命安全和社会的稳定发展提供保障。

参考文献

[1]周月乔,邾枝花,王雅洁.超高效液相色谱法在药品食品检测中的应用[J].宜春学院学报,2022,44(9):16-20.

[2]刘晓慧,刘谦,吴新欣,等.高效液相色谱法测定不同基质的品中防腐剂含量[J].理化检验(化学分册),2017,53(4):447-450.

[3]范云场,张社利,陈梅兰,等.离子液体-加速溶剂萃取-高效液相色谱法测定蜜饯中的有机酸类防腐剂[J].分析化学,2010,38(12):1785-1788.

[4]珠娜,张学忠,牛华,等.高效液相色谱-二极管阵列检测器在食品添加剂定性分析中的应用[J].食品研究与开发,2011,32(1):97-101.

[5]刁玉华,张加稳,陈娴.高效液相色谱法测定固体食品中的安赛蜜[J].中国食品添加剂,2021,32(3):90-94.

[6]NAMBIAR A P,SANYAL M,SHRIVASTAV P S.Simultaneous densitometric determination of eight food colors and four sweeteners in candies, jellies, beverages and pharmaceuticals by normal-phase high performance thin-layer chromatography using a single elution protocol[J].Journal of chromatography, A: Including electrophoresis and other separation methods,2018,1572:152-161.

[7]趙珊,张晶,丁晓静,等.凝胶净化/超高效液相色谱电喷雾质谱法检测调味油中11种禁用偶氮染料及罗丹明B[J].分析测试学报,2012,31(4):448-452.

[8]王丽君,朱书强,李雁,等.液相色谱-串联质谱法同时测定含乳饮料等食品中8种合成色素[J].食品与发酵科技,2022,58(4):132-136.

[9]朱之烔,柳菡,宁倩倩,等.高效液相色谱-串联质谱法测定蜂蜜中9种农药残留[J].色谱,2019,37(1):8-14.

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[11]SILVA M A,ALBUQUERQUE T G,OLIVEIRA M,et al.Vitamin C evaluation in foods for infants and young children by a rapid and accurate analytical method[J].Food Chemistry,2018,267:83-90.

[12]王帅帅.HPLC法快速测定婴幼儿配方奶粉中维生素B1[J].食品工业,2017,38(4):304-306.

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