高效液相色譜技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用

焦志培 馮園園 劉琦 陳功亮 張培培

近年來，隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高，人們開始越來越重視食品安全以及飲食的營(yíng)養(yǎng)均衡，而食品檢測(cè)作為明確食品營(yíng)養(yǎng)成分、保證食品安全的主要手段，也因此得到了社會(huì)各界的高度重視。從目前來看，食品檢測(cè)主要是依靠色譜技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，而其中檢測(cè)效果最好、應(yīng)用最為廣泛的則為高效液相色譜技術(shù)，因此，對(duì)于色譜技術(shù)在食品檢測(cè)中應(yīng)用的研究是非常必要的。為此，本文對(duì)高效液相色譜技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，并對(duì)其在食品檢測(cè)工作中的具體應(yīng)用展開了探討。

高效液相色譜技術(shù)概述

高效液相色譜技術(shù)（HPLC）又稱高分離度液相色譜技術(shù)，是色譜法中的一種，目前主要應(yīng)用于生物化學(xué)、醫(yī)療衛(wèi)生、食品檢測(cè)等領(lǐng)域。近幾年，高效液相色譜技術(shù)已經(jīng)憑借著檢測(cè)速度快、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)在食品檢測(cè)領(lǐng)域中得到了廣泛認(rèn)可，而我國(guó)食品安全部門也將其列為了食品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方法之一。下文主要介紹其原理及優(yōu)勢(shì)，如下：

高效液相色譜技術(shù)的原理。從整體上來看，液相色譜技術(shù)主要是通過液位差來對(duì)液體流動(dòng)相進(jìn)行輸送，在液體進(jìn)入到色譜柱后，柱內(nèi)的固體相就會(huì)與融于液體相的不同成分發(fā)生反應(yīng)，并產(chǎn)生吸附、分配、親和等作用，這樣在各成分反應(yīng)作用大小、強(qiáng)弱以及滯留時(shí)間不同的情況下，不同成分就會(huì)依次從固定相中流出，從而實(shí)現(xiàn)各組分的分離，之后再將這些成分加入到檢測(cè)器中，就能夠準(zhǔn)確分析出液體內(nèi)成分及其他具體信息。然而由于高效液相色譜技術(shù)的具體方法有很多，不同方法的分離機(jī)制又有所不同，因此其色譜分離原理也會(huì)存在不小的差異。一般來說，高效液相色譜技術(shù)可根據(jù)分離機(jī)制具體區(qū)分為液固吸附色譜法、液液分配色譜法、離子交換色譜法、離子對(duì)色譜法及分子排阻色譜法幾種，這些色譜法具有著不同的分離過程與特點(diǎn)，因此，在食品檢測(cè)工作中往往會(huì)用于對(duì)不同類型食品的檢測(cè)，例如，離子對(duì)色譜法主要用于離子強(qiáng)度大的酸堿物質(zhì)分析，而排阻色譜法則通常用于高分子化合物的分析。

高效液相色譜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。與其他食品檢測(cè)技術(shù)相比，高效液相色譜技術(shù)具有著非常顯著的優(yōu)勢(shì)。首先，高效液相色譜技術(shù)引入了氣相色譜理論，填料以小顆粒為主，輸送時(shí)阻力會(huì)比較大，因此必須利用高壓來完成液體相的輸送，其壓力可達(dá)150～300Kg/cm2，而色譜柱的每米降壓也在75Kg/cm2以上，這大大加快了液體相的流速，檢測(cè)效率也因此得到了提升。同時(shí)，高效液相色譜技術(shù)還能夠在同一色譜柱中實(shí)現(xiàn)多達(dá)100種成分的分離，這同樣使檢測(cè)效率得到了提升。其次，高效液相色譜儀所使用的紫外檢測(cè)器靈敏度可達(dá)0.01ng，即便是熒光和電化學(xué)檢測(cè)器，其靈敏度也在0.1pg左右，這使得檢測(cè)人員能夠?qū)潭ㄏ嗯c流動(dòng)相進(jìn)行選擇，從而達(dá)到最佳的分離效果。此外，由于高效液相色譜儀中的色譜柱可實(shí)現(xiàn)多種化合物的分離，因此色譜柱無需同其他儀器一樣進(jìn)行更換，有效降低了檢測(cè)成本。

高效液相色譜技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用

為了充分發(fā)揮高效液相色譜技術(shù)的作用，體現(xiàn)其價(jià)值，實(shí)踐中將其用于食品的各方面檢測(cè)，具體的應(yīng)用方式如下：

食品營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)。食品營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)能夠確定食品中含有的各種營(yíng)養(yǎng)成分以及每種營(yíng)養(yǎng)成分的具體含量，是食品檢測(cè)中最為重要的工作之一，而在這項(xiàng)檢測(cè)工作中，對(duì)高效液相色譜儀的應(yīng)用是必不可少的。以食品中氨基酸成分的檢測(cè)為例，在上世紀(jì)中期，最初的氨基酸檢測(cè)分析儀器就是以離子交換色譜法為原理展開氨基酸檢測(cè)工作，并建立了傳統(tǒng)氨基酸分析技術(shù)。而在近些年來，氨基酸檢測(cè)分析儀器雖然不斷更新，檢測(cè)性能也越來越強(qiáng)，但仍然是以各種高效液相色譜技術(shù)為核心，由此可見，現(xiàn)代氨基酸分析技術(shù)同樣是對(duì)高效液相色譜技術(shù)的應(yīng)用。另外，食品中維生素成分檢測(cè)工作也同樣對(duì)高效液相色譜技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用，例如，目前應(yīng)用最為廣泛的脂溶性維生素分析方法，就是利用紫外檢測(cè)器對(duì)食品中的脂溶性維生素進(jìn)行分離，并確定各種溶脂性維生素的具體含量。

食品添加劑檢測(cè)。在現(xiàn)代食品的加工中，食品添加劑的使用是十分普遍的，我國(guó)食品衛(wèi)生法中規(guī)定的食品添加劑多達(dá)2000余種，主要用改變食品的色、香、味，這些食品添加劑既有天然物質(zhì)，同時(shí)也有很大一部分為人工合成物質(zhì)，通常情況下，天然物質(zhì)并不會(huì)對(duì)人體健康造成威脅，但如果人工合成的食品添加劑含量超標(biāo)，就會(huì)對(duì)人體健康造成巨大的危害。因此，為限制食品添加劑的使用，食品安全監(jiān)督部門通常都會(huì)利用高效液相色譜技術(shù)來將食品中的添加劑分離開來，確定其具體含量，從而準(zhǔn)確判斷各種食品添加劑是否存在超標(biāo)情況。以甜味劑檢測(cè)為例，當(dāng)前檢測(cè)工作普遍會(huì)采用C18柱、- NH2柱、陰離子交換柱等作為色譜柱，以實(shí)現(xiàn)甜蜜素、甜味素、環(huán)己基氨基磺酸鈉、天門冬酰苯丙氨酸甲酯阿力甜等多種甜味劑的分離，同時(shí)利用電導(dǎo)檢測(cè)器、紫外檢測(cè)器等檢測(cè)設(shè)備對(duì)甜味劑的具體含量進(jìn)行測(cè)定，并與國(guó)家規(guī)定的甜味劑添加標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，判斷甜味劑含量是否超標(biāo)，而這一過程中所有儀器設(shè)備都是以高效液相色譜技術(shù)為原理設(shè)計(jì)的。另外，很多食品為延長(zhǎng)保質(zhì)期，還會(huì)在加工過程中加入部分防腐劑，這類添加劑雖然無法改變食品的色、香、味，但卻具有著一定的毒性，因此在食品檢測(cè)工作中，同樣會(huì)利用高效液相色譜技術(shù)對(duì)脫氫乙酸、BA、對(duì)羥基苯甲酸乙酯等防腐劑進(jìn)行分離，并確定其具體含量。

食品安全檢測(cè)。食品安全檢測(cè)作為食品檢測(cè)中最為關(guān)鍵的工作，主要是對(duì)食品中含有的各類物質(zhì)進(jìn)行全面分析，確定其中是否包含對(duì)人體有害的物質(zhì)，這與食品食用者的身體健康有著直接的關(guān)系。由于需檢測(cè)的食品類型眾多，食品中常見有害物質(zhì)的種類又比較復(fù)雜，因此必須要借助具有高靈敏度與分辨率的高效液相色譜技術(shù)來進(jìn)行檢測(cè)。例如，在對(duì)食品化學(xué)殘留物質(zhì)的檢測(cè)中，由于農(nóng)藥中含有大量的對(duì)硝基苯酚、乙醇、乙酸、氫氧化鈉等物質(zhì)，因此，通常會(huì)采用硅烷化的硫藻土作為固定相對(duì)食品中的化學(xué)殘留物進(jìn)行分離，并使用極譜檢測(cè)器對(duì)分離出的化學(xué)殘留物含量進(jìn)行分析。除此之外，霉菌毒素、致癌物質(zhì)以及抗生素等物質(zhì)的檢測(cè)也同樣非常重要，以霉菌毒素為例，該類物質(zhì)不僅會(huì)導(dǎo)致人體中毒，同時(shí)還很容易引發(fā)人體細(xì)胞的癌變，因此，通常會(huì)運(yùn)用高效液相色譜法將微生物化學(xué)組成以及代謝產(chǎn)物中的各種細(xì)菌分離開來，并將檢測(cè)結(jié)果中的細(xì)菌種類與病原微生物進(jìn)行對(duì)比，從而判斷食品中是否含有超過安全標(biāo)準(zhǔn)的有害微生物。

總而言之，通過本文的研究明確了高效液相色譜技術(shù)的應(yīng)用原理及其明顯優(yōu)勢(shì)，并掌握了其在食品營(yíng)養(yǎng)、添加劑及安全方面的檢測(cè)運(yùn)用內(nèi)容，其在食品檢測(cè)工作中的應(yīng)用前景非常好的，我們必須對(duì)這一技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行更加深入的了解與研究，從而為食品安全工作以及新食品的開發(fā)提供技術(shù)支持。