液相色譜在食品檢測(cè)中的應(yīng)用

□ 白李昊 武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院

液相色譜在食品檢測(cè)中的應(yīng)用

□ 白李昊 武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院

民以食為天，隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)食品安全的要求也不斷提高，但在食品安全方面的事故卻層出不窮，嚴(yán)重威脅人們的身體健康和生命安全。因此，嚴(yán)格、科學(xué)合理地檢測(cè)食品就顯得尤為必要。高效液相色譜、氣相色譜等技術(shù)，可以為食品安全監(jiān)測(cè)提供巨大的幫助。

氣相色譜；液相色譜；食品檢測(cè)

1 液相色譜技術(shù)概述

1.1 液相色譜起源

液相色譜起源于西方，在各項(xiàng)物理及化學(xué)分析中起到了關(guān)鍵作用，在20世紀(jì)70年代開始，逐漸應(yīng)用于食品安全監(jiān)測(cè)方面，并在20世紀(jì)90年代開始被列入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法中，由此廣泛傳播運(yùn)用。色譜技術(shù)是利用物理性質(zhì)來使物質(zhì)分離成固定相以及流動(dòng)相，從而達(dá)到分離的目的[1-3]。色譜法主要包括凝膠色譜、氣象色譜、液相色譜等，其中液相色譜技術(shù)的應(yīng)用范圍最廣、技術(shù)最為成熟。

1.2 液相色譜原理

高效液相色譜法，也就是高壓液相色譜法，又稱為高速液相色譜法，是液相色譜法的一種。是在經(jīng)典液相色譜的基礎(chǔ)上引入了氣相色譜理論，經(jīng)過一系列改進(jìn)創(chuàng)新，快速發(fā)展起來[4]。以液體作為流動(dòng)相，利用高壓輸液系統(tǒng)，將不同極性的溶劑以及混合溶劑、緩沖液等液體以特定流速通過進(jìn)樣器，將樣品溶液輸送到裝有固定相的色譜柱，并在柱內(nèi)將各組分分離，進(jìn)入檢測(cè)器并記錄色譜圖，進(jìn)而對(duì)樣品進(jìn)行定性及定量分析。

高效液相色譜技術(shù)的特點(diǎn)，主要有以下幾個(gè)方面：高壓、高效、高敏、范圍廣和速度快[5]。其中，高壓指的是載液的高壓，因?yàn)榱鲃?dòng)相經(jīng)過色譜柱時(shí)，所受到阻力很大，為使液體快速通過色譜柱，需要對(duì)載液施加高壓。高效指的是分離效果，人為選擇固定相及流動(dòng)性，可使分離效能最大化，這是工業(yè)精餾塔或氣相色譜所無法企及的[6-8]。高敏是指靈敏度極高，其靈敏度可達(dá)到0.01 ng，上樣量在μL的級(jí)別。同時(shí)，具有較廣的應(yīng)用范圍，近3/4的有機(jī)物可通過此技術(shù)進(jìn)行分離分析，尤其是對(duì)沸點(diǎn)高、極性強(qiáng)、熱穩(wěn)定性差的大分子化合物，優(yōu)勢(shì)更為明顯。而高效液相色譜的分析速度，載液流速比液相色譜法要快許多，一般樣品分析速度在10～30 min左右，最快可達(dá)5 min，最多不會(huì)超過1 h。由于高效液相色譜技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，使其在食品安全監(jiān)測(cè)方面得到了極其廣泛的應(yīng)用，但也有局限性，如無法檢測(cè)生物活性不穩(wěn)定的物質(zhì)。

2 液相色譜技術(shù)在食品檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 液相色譜對(duì)食品添加劑的檢測(cè)

食品添加劑按照《中華人民共和國(guó)食品衛(wèi)生法》第五十四條和《食品添加劑衛(wèi)生管理辦法》第二十八條，以及《食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑衛(wèi)生管理辦法》第二條和《中華人民共和國(guó)食品安全法》第九十九條，對(duì)食品添加劑定義為：食品添加劑，指為改善食品品質(zhì)與色、香、味以及為防腐、保鮮和加工工藝的需要而加入食品中的人工合成或者天然物質(zhì)。適量的食品添加劑，對(duì)改善食品的味道、色澤、外觀、保質(zhì)期等具有一定的效果，但應(yīng)保證在一定的安全范圍內(nèi)，否則會(huì)危害人體健康，并引發(fā)不良的社會(huì)輿論甚至社會(huì)恐慌[9]。因此，檢測(cè)食品添加劑是非常必要的，也應(yīng)作為食品安全標(biāo)準(zhǔn)之一。

食品添加劑種類眾多，我國(guó)有二十多個(gè)類別、兩千余個(gè)種類，包括酸度調(diào)節(jié)劑、抗結(jié)劑、消泡劑、抗氧化劑、漂白劑、膨松劑、著色劑、護(hù)色劑、酶制劑、增味劑、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、防腐劑、甜味劑、增稠劑和香料等。目前，利用高效液相色譜法可對(duì)多類食品添加劑進(jìn)行檢測(cè)分析。

2.1.1 對(duì)甜味劑的檢測(cè)

高效液相色譜技術(shù)能夠較為精準(zhǔn)得檢測(cè)食品中的添加劑，如甜蜜素、安賽蜜等人工合成甜味劑，以及甜菊糖苷、甘草酸等天然甜味劑。目前，應(yīng)用較廣泛的方法有離子對(duì)色譜法、陰離子交換色譜法、R高效液相色譜-UVD法等。色譜柱包括-NH，柱、陰離子交換柱以及C18柱等，檢測(cè)器則有UVD、CD等[10]。陳健等對(duì)糕點(diǎn)中幾種天然甜味劑甜菊糖苷、甜菊雙糖苷、甘草酸、甘草次酸同時(shí)進(jìn)行了檢測(cè)，回收率為80%～105%，RSD均小于7.5%。吳麗蓉通過UPLC法檢測(cè)分析了多種食品添加劑，其中對(duì)兩種甜味劑的分析結(jié)果顯示，添加100、200、300 mg/kg濃度水平的添加劑，平均回收率為83.10%～105.21%，RSD為1.98%～6.08%，較為準(zhǔn)確可靠[11]?；葘?duì)飲料中的4種甜味劑進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明：回收率范圍為80.5%～95.2%，RSD為0.5%～8.7%，且在6 min內(nèi)完成樣品檢測(cè)，效率較高，方法較可靠。

2.1.2 對(duì)色素的檢測(cè)

色素能夠改善食品的外觀顏色，有天然色素和人工合成色素兩類。天然色素安全性較高，但價(jià)格不菲，加工不易，容易受一定的限制。人工合成色素則化學(xué)穩(wěn)定性較強(qiáng)，更易著色，價(jià)格相對(duì)也低很多，使用較為方便，廣泛應(yīng)用于食品加工生產(chǎn)，但有些人工合成色素會(huì)有慢毒作用，威脅人們的身體健康[12]。因此，世界各國(guó)對(duì)人工色素的使用有著嚴(yán)格的限制，目前使用較為廣泛的色素有赤鮮紅、莧菜紅、亮藍(lán)、檸檬黃、日落黃、誘惑紅、胭脂紅和靛藍(lán)等[13]。

林芳等用乙醇氨提取，通過陰離子固相萃取小柱凈化，經(jīng)ZORBAX SB-C18色譜柱分離，最終結(jié)果表明，9種人工合成色素可在18 min內(nèi)分離，平均回收率為80.1%～98.6%，RSD為1.8%～5.2%。楊熙等通過高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)方法對(duì)紅薯粉條中6種人工合成色素進(jìn)行檢測(cè)，該法檢出限為0.001 mg/kg，回收率達(dá)到79.9%～98.4%，RSD范圍為0.79%～5.9%。王志園對(duì)肉制品中的9種合成色素進(jìn)行檢測(cè)，檢出限為0.1 mg/kg，回收率為86%～98.3%，RSD范圍為1.03%～3.9%。

2.1.3 對(duì)防腐劑、抗氧化劑的檢測(cè)

抗氧化劑能夠抑制食品氧化變質(zhì)，延長(zhǎng)保質(zhì)期，分為天然、人工合成抗氧化兩類。天然抗氧化劑有茶多酚、花青素等，穩(wěn)定性較差，而人工抗氧化劑較為穩(wěn)定，使用范圍也較廣，如BHA、TBHQ、PG等，過量使用不利于人體健康，并在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中得到進(jìn)一步驗(yàn)證。有報(bào)道顯示，高濃度PG會(huì)導(dǎo)致接觸性皮炎，將不同抗氧化劑合用可起到更好的抗氧化活性。因此，很多生產(chǎn)商會(huì)采用多種抗氧化劑聯(lián)用的方法達(dá)到更好的抗氧化效果。

宗珊盈建立了超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法，對(duì)食品中7種防腐劑及4種甜味劑進(jìn)行檢測(cè)。經(jīng)提取液后，用等量乙酸鋅和亞鐵氰化鉀沉淀蛋白，加提取液震蕩，然后離心取上清，對(duì)上清進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果顯示，檢出限為0.5～10 μg/kg，回收率在79.5%～107.1%，RSD為0.7%～6.5%。陳立偉等將超聲萃取與超高效液相色譜相結(jié)合，對(duì)14種紫外吸收劑、抗氧化劑進(jìn)行檢測(cè)。筆者用三氯甲烷、甲醇對(duì)樣品進(jìn)行提純，過柱分離后，用乙腈和0.1%甲酸水洗脫，最后用二極管陣列檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)分析。結(jié)果表明，這14種物質(zhì)相關(guān)系數(shù)高于0.999 2，檢出限為8.0～33.0 mg/kg，回收率為83.6%～116.2%，RSD為1.3%～9.5%，該方法簡(jiǎn)單有效，凈化效果明顯。

2.2 對(duì)農(nóng)藥的檢測(cè)

隨著人口迅速發(fā)展，人們對(duì)蔬菜的需求也日益增多，為了保證一定的收成，防治病蟲害，農(nóng)藥的使用非常廣泛，常用的農(nóng)藥主要有殺蟲劑（如氯蟲苯甲酰胺、氟蟲雙酰胺、吡蟲啉、啶蟲脒）、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑（如多菌靈、嘧菌酯、腈菌唑）、殺菌劑（如吡蟲啉、啶蟲脒和噻蟲嗪）等。但過量的農(nóng)藥不僅會(huì)使害蟲產(chǎn)生抗藥性，同時(shí)也會(huì)威脅人體健康。因此，有必要對(duì)農(nóng)藥進(jìn)行檢測(cè)。

林濤等對(duì)QuEChERS-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，建立了快速簡(jiǎn)便、高靈敏度、凈化效果較好的方法，對(duì)檢出率較高的41種農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明，平均回收率為74.1%～120.4%，RSD為2.8%～11.9%，為蔬菜質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作提供了有力保障。王潔蓮等建立了對(duì)韭菜、大蔥中7種農(nóng)藥的檢測(cè)分析方法，用乙腈提取，通過氨基固相萃取小柱進(jìn)行凈化，最終測(cè)定結(jié)果表明，回收率在79%～103%，RSD為0.70%～6.12%。

2.3 對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)成分的檢測(cè)

食品中的營(yíng)養(yǎng)成分復(fù)雜多樣，但主要包括糖類、氨基酸、蛋白質(zhì)、脂肪等。分析鑒定食品中的營(yíng)養(yǎng)成分并標(biāo)注于外包裝，有助于人們對(duì)食品有更清晰的認(rèn)識(shí)。

潘仲樂對(duì)大豆中的蛋白質(zhì)進(jìn)行了檢測(cè)。陳琦等使用高效液相色譜-蒸發(fā)光檢測(cè)器（ELSD）法對(duì)茶葉中的蔗糖、葡萄糖、果糖和半乳糖進(jìn)行提取和凈化，并進(jìn)行測(cè)定。劉利娟對(duì)鮮牛乳中α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、乳鐵蛋白等進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明，三種蛋白的線性相關(guān)較好，相關(guān)系數(shù)在0.999～0.999 9，檢出限為0.001～0.012 mg/mL，回收率在86.5%～109.08%，RSD均小于5%。該方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)三種蛋白的同時(shí)檢測(cè)，且速度快、分離效能高，較為簡(jiǎn)便。趙巖等在研究白屈菜種子中的揮發(fā)油成分時(shí)，使用反相高效液相色譜法進(jìn)行鑒定分析，共發(fā)現(xiàn)不同化合物27種。其中，氨基酸的檢測(cè)濃度線性范圍是0.002 0～0.270 0 mmol/L，游離氨基酸共有21種，其回收率為87.88%～100.10%，RSD范圍為0.62%～2.58%。易雪靜等對(duì)東洞庭湖區(qū)野生水芹中的氨基酸進(jìn)行分析，結(jié)果表明，水芹中15種氨基酸總量為1.882 g/100 g。

2.4 對(duì)微生物及微生物代謝物的檢測(cè)

食品中經(jīng)常會(huì)含有大量微生物及其代謝產(chǎn)物，包括各種病原菌、細(xì)菌、霉菌等，這些微生物的代謝產(chǎn)物中很多會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生較大的危害，甚至造成生命危險(xiǎn)。利用高效液相色譜技術(shù)可以分析食品中的微生物代謝物，從而確定微生物或其代謝產(chǎn)物含量是否超標(biāo)。Maria曾利用高效液相色譜技術(shù)檢測(cè)酸奶中的黃曲霉的含量測(cè)定，結(jié)果顯示，有近20種送檢樣品中有黃曲霉素，該方法檢出限為1×10-9g/kg，而黃曲霉素的致癌性極高。在檢測(cè)黃曲霉素時(shí)，首先需要用三氯甲烷等進(jìn)行處理，提取黃曲霉素，再過濾除掉雜質(zhì)后，過柱檢測(cè)。如果與免疫親和層析相結(jié)合，有助于提高特異性及靈敏度。楊大偉等將PCR于變性高效液相色譜技術(shù)相結(jié)合，建立了食品中產(chǎn)黃曲霉毒素菌、白色念珠菌、A型肉毒梭菌的快速檢測(cè)方法，最低檢測(cè)限分別為 100、1.0×103、110 CFU/mL。

3 結(jié)語(yǔ)

食品安全是一個(gè)長(zhǎng)久的話題，如何保證人們的飲食安全至關(guān)重要，除了控制源頭污染外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)食品的安全監(jiān)測(cè)。檢測(cè)技術(shù)日漸趨于多樣化、精細(xì)化、多層次、快速簡(jiǎn)便化，通過高效液相色譜法對(duì)食品中含有的添加劑、農(nóng)藥殘留、營(yíng)養(yǎng)成分等檢測(cè)已經(jīng)越來越普遍和高效。檢測(cè)方法也不再單一，多種儀器方法聯(lián)用會(huì)更快速，如固相微萃取-液相色譜聯(lián)用、氣相色譜-液相色譜聯(lián)用等，不僅為人們的飲食安全提供了一定的參考和保障，同時(shí)也對(duì)食品生產(chǎn)提出了更為嚴(yán)格的要求。

[1]陳 健 ,林 真 ,陳 馳 ,等 .高 效液相色譜法同時(shí)檢測(cè)糕點(diǎn)中幾種天然甜味劑的探索研究[J].中國(guó)食品添加劑,2012(3):213-217.

[2]胡春和,HuChunhe.高效液相色譜技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用研究[J].糧食流通技術(shù),2016(5):55-56.

[3]郭如斌,韋何雯,董曉尉.高效液相色譜技術(shù)在食品檢測(cè)中應(yīng)用現(xiàn)狀的研究[J].商品與質(zhì)量·學(xué)術(shù)觀察,2014.

[4]郭曉楠.關(guān)于運(yùn)用液相色譜技術(shù)進(jìn)行食品安全檢驗(yàn)的幾點(diǎn)思考[J].食品安全導(dǎo)刊,2015(2X):88.

[5]劉艷蕊,張兆貴.食品安全檢驗(yàn)中高效液相色譜法的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].遼寧化工,2014(8):1095-1096.

[6]李琦.新時(shí)期食品安全檢測(cè)中高效液相色譜技術(shù)的應(yīng)用[J].糧食流通技術(shù),2016(24):61-62.

[7]張 蕾,張 志 華,佘 鐵 軍,等.氣相液相色譜技術(shù)在食品安全檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)踐[J].糧食流通技術(shù),2016(3):103-105.

[8]武中庸,赫欣睿,葉永麗,等.高效液相色譜法在食品添加劑檢測(cè)中的應(yīng)用[J].西北民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016(2):65-69.

[9]吳麗容.UPLC法測(cè)定食品中多種色素、抗氧化劑、防腐劑和甜味劑[D].廈門:集美大學(xué),2015.

[10]本社.GB2760-2011食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)[M].北京:中國(guó)質(zhì)檢出版社,2011.

[11]稽超,孫艷艷,李秀琴,等.飲料中4種人工合成甜味劑同時(shí)測(cè)定的超高效液相色譜快速檢測(cè)方法[J].色譜,2009(1):111-113.

[12]林芳,李濤,王一欣,等.固相萃取-超高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定蜜餞中9種合成色素[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào),2016(2):567-574.

[13]楊 熙 ,吳惠 勤 ,黃芳 ,等 .高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定粉條中6種人工合成色素[J].分析試驗(yàn)室,2015(6):672-676.

白李昊（1995—），男，陜西寶雞人，本科。研究方向：食品安全。