離子色譜法在食品檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展

肖 宇 唐 莉 莊 莉 康 衛(wèi)

（綿陽(yáng)出入境檢驗(yàn)檢疫局 四川綿陽(yáng) 621000）

1 前言

離子色譜法屬于高效液相色譜法的一個(gè)分支，應(yīng)用離子交換原理和液相色譜技術(shù)分析陰離子和陽(yáng)離子。按照不同的分離方式，離子色譜分為離子交換色譜、離子排斥色譜和離子對(duì)色譜3類，其中常用的為離子交換色譜，主要用于無(wú)機(jī)陰離子、陽(yáng)離子、有機(jī)酸和糖類的分離和檢測(cè)。

上世紀(jì)70年代中期開(kāi)始，離子色譜法作為一種化學(xué)-物理分離技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于復(fù)雜體系中無(wú)機(jī)離子及有機(jī)離子的定性定量分析，并廣泛應(yīng)用于環(huán)境樣品、生命科學(xué)以及多種工業(yè)方面的分析應(yīng)用等。離子色譜法可以檢測(cè)氟離子、氯離子、硝酸鹽、磷酸鹽、溴酸根離子、硫酸根離子、弱有機(jī)酸、醇類、醛類、碳水化合物、金屬配合物等陰離子，以及鈉離子、銨離子、鉀離子、鎂離子、鈣離子、胺、氨基酸、過(guò)渡金屬離子、重金屬離子等多種陽(yáng)離子。相比于其他濕化學(xué)分析法，離子色譜法具有應(yīng)用范圍廣、靈敏度高、需樣量小、前處理簡(jiǎn)單、選擇性好、重復(fù)性好、線性范圍寬等諸多優(yōu)點(diǎn)。

離子色譜法應(yīng)用于食品檢測(cè)方面主要是針對(duì)無(wú)機(jī)元素及其鹽類的分析，大部分食品由于基質(zhì)復(fù)雜的特點(diǎn)在一定程度上限制了離子色譜法的應(yīng)用。近年來(lái)，由于在檢測(cè)器、儀器聯(lián)用技術(shù)、樣品前處理方式以及新技術(shù)應(yīng)用等方面的發(fā)展，使離子色譜法在食品檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴(kuò)展，涵蓋的領(lǐng)域從傳統(tǒng)的陰陽(yáng)離子檢測(cè)延伸至食品中化學(xué)污染物的檢測(cè)（NO3-、NO2-、磷酸鹽、高氯酸鹽等）、營(yíng)養(yǎng)成分分析（糖類、氨基酸類）、食品添加劑的分析（甜味劑、防腐劑、漂白劑等）、非法添加物檢測(cè)（草酸、硼酸、聯(lián)二亞硫酸鈉等）等，其在食品檢測(cè)中的重要性越來(lái)越顯著。

2 樣品前處理技術(shù)

離子色譜法常用的樣品前處理手段包括稀釋、過(guò)濾、沉淀等，在處理基質(zhì)復(fù)雜的食品樣品時(shí)往往不能滿足需要。近年來(lái)，一些新的前處理技術(shù)迅速與離子色譜法結(jié)合，極大地拓寬了其在食品檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.1 在線滲析

該技術(shù)屬于膜處理法的一種，利用膜兩側(cè)濃度梯度，使目標(biāo)物從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)滲透，去掉樣品中殘留的大分子物質(zhì)，防止堵塞損壞分離柱、色譜柱等，在測(cè)定樣品的同時(shí)處理下一個(gè)樣品，能節(jié)省時(shí)間，提高檢測(cè)效率，可快速檢測(cè)嬰幼兒乳粉中肌醇[1]、蔬菜中無(wú)機(jī)陰離子[2]、牛奶和果汁中甜蜜素[3]、菊粉中葡萄糖果糖和甜蜜素等[4-6]。

2.2 加速溶劑萃取

加速溶劑萃取是通過(guò)控制溫度及壓力，選用合適的有機(jī)溶劑，快速分離待測(cè)組分，具有快速、高效、試劑用量少等優(yōu)點(diǎn)。章建揚(yáng)等曾使用加速溶劑萃取結(jié)合離子色譜測(cè)定菊花茶中SO2殘留量[7]。

2.3 化學(xué)改性過(guò)濾柱技術(shù)

通過(guò)化學(xué)方法制成特定過(guò)濾柱，可去除樣品中大分子物質(zhì)，富集分離目標(biāo)化合物。其中具有代表性的應(yīng)用有：錳改性Al2O3-活性炭過(guò)濾柱處理技術(shù)測(cè)定蔬菜中亞硝酸鹽和硝酸鹽[8]；三甲基胺改性的甲基丙烯酸酯基整體柱分離檢測(cè)多種陰離子[9]。

2.4 其他

根據(jù)樣品特性的不同應(yīng)用不同前處理技術(shù)，可增加離子色譜法在食品檢測(cè)應(yīng)用的種類，提高效率，如分散固相萃取-離子色譜質(zhì)譜法測(cè)定乳制品中硫氰酸鹽含量[10]、酶水解-離子色譜法測(cè)定乳粉中多聚果糖含量等[11]。

3 離子色譜法在食品檢測(cè)中的應(yīng)用發(fā)展

食品檢測(cè)通常包括營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)、有害元素檢測(cè)、食品鑒偽、食品添加劑檢測(cè)、農(nóng)藥殘留檢測(cè)、獸藥殘留檢測(cè)、非法添加物檢測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域。其中有害元素檢測(cè)是離子色譜法最常見(jiàn)的應(yīng)用之一，通過(guò)對(duì)食品中無(wú)機(jī)離子的檢測(cè)，可以掌握食品中無(wú)機(jī)污染物、有害元素、無(wú)機(jī)添加物等的含量，相關(guān)報(bào)道如離子色譜法檢測(cè)飲料中的鈣[12]、水果及飲料中NO3-、NO2-的檢測(cè)[13]、乳粉中二氧化硅[14]、食品中磷酸鹽[15]、食品中高氯酸鹽、二氧化氯及其副產(chǎn)物的測(cè)定等[16，17]。伴隨著前處理技術(shù)的發(fā)展，離子色譜在食品檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用也不斷擴(kuò)展，所涵蓋的食品種類及化合物不斷增加。其中，關(guān)于離子色譜法在添加劑、非法添加物、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)檢測(cè)方面的研究報(bào)告數(shù)量最多。

3.1 常用添加劑檢測(cè)

食品添加劑是指為改善食品品質(zhì)、延長(zhǎng)食品保質(zhì)期以及滿足食品加工工藝需要而加入食品中的化學(xué)合成或天然物質(zhì)。防腐劑和甜味劑是添加劑檢測(cè)重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象，應(yīng)用離子色譜法檢測(cè)防腐劑、甜味劑的研究很多。近年來(lái)相關(guān)的報(bào)告包括：Marco Iammarion等利用離子色譜快速測(cè)定奶酪中7種添加劑[18]；潘丙珍等利用離子色譜法同時(shí)測(cè)定食品中8種食品添加劑和2種非法添加物[19]；戴小輝利用抑制電導(dǎo)離子色譜法測(cè)定糕點(diǎn)中的溴酸鉀、山梨酸、苯甲酸[20]；龍軍標(biāo)等利用離子色譜法同時(shí)測(cè)定醬油中有機(jī)酸和防腐劑[21]；孫航等利用離子色譜法分析研究飲料中甜蜜素和山梨酸鉀[22]；另外食品中順丁烯二酸、脫氫乙酸、丙酸鈣等的離子色譜檢測(cè)方法也有報(bào)道[23-25]。從以上報(bào)道可以看出，相比于液相色譜及氣相色譜法，離子色譜法前處理方式簡(jiǎn)單，綠色環(huán)保，基本不使用有機(jī)試劑，可同時(shí)檢測(cè)多種添加劑，靈敏度高。

3.2 非法添加物檢測(cè)

非法添加物的檢測(cè)是食品安全的重要內(nèi)容之一，關(guān)系著食品消費(fèi)者的健康安全。離子色譜法因其靈敏度高、快速簡(jiǎn)便、特異性好等優(yōu)點(diǎn)，逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)化學(xué)方法，從而發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。利用離子色譜方法能夠簡(jiǎn)單快速地對(duì)小龍蝦中草酸含量進(jìn)行檢測(cè)[26]，豆芽中聯(lián)二亞硫酸鈉[27]、食品中硼酸[28]、面粉及其制品中溴酸鹽[29，30]、白酒中甜蜜素[31]、乳品中硫氰酸鹽[32]等，都能利用離子色譜法快速準(zhǔn)確檢測(cè)定量。與傳統(tǒng)化學(xué)方法相比，離子色譜法可極大縮短檢測(cè)周期，快速高效得出檢測(cè)結(jié)果，這有助于食品安全監(jiān)管部門迅速采取措施，避免食品安全事故發(fā)生。

3.3 營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)

離子色譜法可以對(duì)食品中部分具有電離特性的成分進(jìn)行分析，有助于掌握食品品質(zhì)及為食品加工提供參考。相關(guān)報(bào)道如甜菜堿的檢測(cè)[33]，葡萄糖、果糖和蔗糖的檢測(cè)[34]，果汁中乳酸、富馬酸和檸檬酸的檢測(cè)[35]，靈芝孢子粉中多糖分析[36]，燕窩中N-乙酰神經(jīng)氨酸含量檢測(cè)[37]，食品中氨基酸的測(cè)量[38，39]，海產(chǎn)品中有機(jī)酸類鮮味物質(zhì)分析[40]，肉類食品生物胺類分析[41]，燕窩營(yíng)養(yǎng)成分分析[42]等等。另外，還有報(bào)道可利用離子色譜法檢測(cè)油類食品成分，用于地溝油的鑒定[43]。常規(guī)的液相色譜和氣相色譜方法在檢測(cè)上述成分時(shí)，需要進(jìn)行復(fù)雜的前處理，有些需要對(duì)目標(biāo)化合物衍生化處理，程序復(fù)雜繁瑣，而離子色譜通過(guò)快速的前處理分離，利用化合物的電離特性迅速定性定量分析，靈敏度高、特異性好。

3.4 形態(tài)分析

形態(tài)分析是分析化學(xué)研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一，而利用離子色譜法進(jìn)行形態(tài)分析是離子色譜法重要應(yīng)用之一。近年來(lái)的相關(guān)報(bào)道有：砷的形態(tài)分析[44]；Cr（VI）形態(tài)分析[45]；二價(jià)汞、甲基汞、乙基汞的檢測(cè)[46]。在上述報(bào)道中，無(wú)需復(fù)雜的前處理過(guò)程，均能對(duì)食品中痕量元素進(jìn)行準(zhǔn)確高效分析，充分說(shuō)明在形態(tài)分析領(lǐng)域離子色譜法具有廣闊的應(yīng)用前景。

4 結(jié)語(yǔ)

相比于傳統(tǒng)的色譜方法，離子色譜法基本不使用有機(jī)試劑，且具有前檢測(cè)周期短、特異性強(qiáng)、靈敏度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，在食品檢測(cè)方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，由于離子色譜技術(shù)在檢測(cè)手段（從單純的電導(dǎo)檢測(cè)器到紫外可見(jiàn)光光檢測(cè)器、熒光檢測(cè)器、積分安培檢測(cè)器等）、儀器聯(lián)用技術(shù)、樣品前處理方式[47-49]以及新技術(shù)手段（如二維離子色譜、柱切換技術(shù)等）[50]等方面的發(fā)展，可以預(yù)見(jiàn)，離子色譜法在食品檢測(cè)領(lǐng)域的發(fā)展前景將會(huì)越來(lái)越廣闊。

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