高效液相色譜儀在食品檢測中的應(yīng)用

檀靜 楊萌萌

摘 要：高效液相色譜儀是食品檢測中的常用儀器，具有應(yīng)用范圍廣、成本低廉、操作簡單、靈敏度低、檢測時間短和結(jié)果準(zhǔn)確、可靠等優(yōu)點(diǎn)，是檢測食品添加劑、真菌毒素、農(nóng)獸藥殘留、有效成分和營養(yǎng)成分的重要工具。本文簡述了高效液相色譜儀在食品檢測中的應(yīng)用，并對食品檢測中的重要環(huán)節(jié)進(jìn)行探討，為食品檢測提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：高效液相色譜儀;食品檢測;應(yīng)用

Application of High Performance Liquid Chromatograph in Food Detection

TAN Jing， YANG Mengmeng

（Zhengzhou Food and Drug Institute Administration， Zhengzhou 450000， China）

Abstract： High performance liquid chromatography is a commonly used instrument in food testing. It has the advantages of wide application range， low cost， simple operation， low sensitivity， short detection time， accurate and reliable results， etc. A great tool for active ingredients and nutrients. This paper briefly describes the application of high performance liquid chromatography in food testing， and discusses important links in food testing， so as to provide a reference for food testing.

Keywords： high performance liquid chromatography; food testing; application

隨著時代的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的騰飛，人們的生活水平不斷提高，從物質(zhì)到精神都得到了極大的滿足，人們越來越注重食品安全，保障食品安全刻不容緩。高效液相色譜儀是檢測過程中的常用儀器，發(fā)揮著不可替代的作用，高效液相色譜法可以檢測食品中可能存在的防腐劑、甜味劑、色素、真菌毒素、有效成分、營養(yǎng)成分和各種污染物等。配合現(xiàn)在常見的Quechers提取法、液液提取法、固相小柱提取法，可以適配多種物質(zhì)的檢測，合理搭配各種提取法的優(yōu)點(diǎn)，可以在食品檢測中發(fā)揮重要作用。高效液相色譜法在食品檢測中有著成本低廉、用途廣泛、檢測時間短、結(jié)果準(zhǔn)確、可靠等優(yōu)點(diǎn)，是食品檢測中的重要一環(huán)。

1 高效液相色譜儀概述

高效液相色譜儀一般由高壓輸液系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和記錄系統(tǒng)等五大系統(tǒng)組成[1]。工作時，由高壓輸液系統(tǒng)將流動相注入儀器，經(jīng)過進(jìn)樣系統(tǒng)把樣品注入儀器，流動相則把樣品帶入色譜柱（分離系統(tǒng)），樣品內(nèi)不同組分在通過色譜柱時進(jìn)行分離，隨后進(jìn)入流通池和檢測器（檢測系統(tǒng)），最后和流動相一起作為廢液排入廢液桶。當(dāng)樣品內(nèi)的組分通過流通池時，檢測器將各組分濃度轉(zhuǎn)換成信號并進(jìn)行放大，在記錄系統(tǒng)中形成色譜圖。所得到的色譜圖是定性、定量的依據(jù)[2]。

①高壓輸液系統(tǒng)。高壓輸液系統(tǒng)由流動相貯存器、泵、梯度洗脫裝置和壓力感應(yīng)裝置組成[3]。由于液相色譜儀使用的色譜柱孔徑較細(xì)，顆粒較小，所以流動相阻力較大。為達(dá)到快速分離的目的，需要高壓泵對流動相進(jìn)行加壓。為了滿足越來越復(fù)雜的組分分離，添加了梯度洗脫裝置，可以實(shí)現(xiàn)梯度洗脫，使目標(biāo)物可以有效分離。②進(jìn)樣系統(tǒng)。進(jìn)樣系統(tǒng)一般包括注射器、進(jìn)樣針、進(jìn)樣閥、六元泵等，它們可以把待分析的樣品和流動相進(jìn)行混合，隨后送入分離系統(tǒng)中。③分離系統(tǒng)。分離系統(tǒng)包括色譜柱、柱溫箱等部件。分離系統(tǒng)是液相色譜儀工作原理的核心，不同樣品應(yīng)使用不同的色譜柱，否則無法達(dá)到理想的分離效果。色譜柱長為10～50 cm，內(nèi)徑2～6 mm，色譜柱內(nèi)部固定相顆粒材質(zhì)也各有不同，需根據(jù)樣品進(jìn)行合理選擇。④檢測系統(tǒng)。檢測系統(tǒng)是液相色譜儀的關(guān)鍵部件之一，檢測器要求靈敏度高、重復(fù)性好、線性范圍寬等條件。檢測器種類繁多，最常用的是紫外吸收檢測器。除此之外還有熒光檢測器、示差檢測器、蒸發(fā)光檢測器、二極管陣列檢測器、電化學(xué)檢測器和化學(xué)發(fā)光檢測器等，根據(jù)待測物特性，選擇適合的檢測器也尤為重要。⑤記錄系統(tǒng)。記錄系統(tǒng)則是對色譜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使儀器信號可以轉(zhuǎn)化為工作中常用的圖譜并進(jìn)行分析。

2 高效液相色譜儀的應(yīng)用

2.1 高效液相色譜儀在食品添加劑檢測中的應(yīng)用

食品添加劑是在生產(chǎn)過程中人為、少量添加于食品，用于改善食品的外觀、風(fēng)味、組織結(jié)構(gòu)或貯存性質(zhì)的非營養(yǎng)物質(zhì)[4]。隨著人們對美好生活的追求，食品生產(chǎn)企業(yè)對于食品添加劑的應(yīng)用也越來越廣泛。食品添加劑根據(jù)作用可以分為抗氧化劑、漂白劑、著色劑、護(hù)色劑、酶制劑、增味劑、防腐劑和甜味劑等。我國針對食品添加劑的使用有著嚴(yán)格的規(guī)定，只要食品添加劑的使用在安全范圍內(nèi)，對人體并無毒副作用。但若食品在生產(chǎn)過程中違規(guī)超量添加食品添加劑，其中所含的有害物質(zhì)會在人體內(nèi)不斷蓄積，當(dāng)達(dá)到一定程度后會威脅到人體健康。所以，檢測食品中食品添加劑含量有著十分重大的意義。食品添加劑檢測中最常見的方法就是高效液相色譜法[5-6]，其具有靈敏度低，結(jié)果穩(wěn)定，回收率高，操作便捷和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，是食品添加劑檢測中的重要手段。

2.2 高效液相色譜儀在真菌毒素檢測中的應(yīng)用

真菌毒素是真菌在糧食、油料、干果、堅果、水果或飼料中生長所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，會對人體產(chǎn)生較大危害，常見的有黃曲霉毒素、赭曲霉毒素、伏馬菌素、玉米赤霉烯酮和脫氧雪腐鐮刀菌烯醇等。這些物質(zhì)不僅具有毒害性，由于其特殊的結(jié)構(gòu)，還具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，一般處理不易將其去除。當(dāng)人們食用真菌毒素超標(biāo)的食品，輕則會引起中毒，重者則有性命之憂。長期食用真菌毒素超標(biāo)的食品還會引起癌癥，如黃曲霉毒素。黃曲霉菌株產(chǎn)生的雙呋喃環(huán)類毒素，被世界衛(wèi)生組織癌癥研究機(jī)構(gòu)劃定為一類天然存在的致癌物，是毒性極強(qiáng)的劇毒物質(zhì)[7]。從我國肝癌流行病學(xué)調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn)，某些地區(qū)人群膳食中黃曲霉毒素的污染水平與原發(fā)性肝癌的發(fā)生率呈正相關(guān)。黃曲霉毒素的檢測方法已從最初的薄層層析法為主，發(fā)展到高效液相色譜法為主，通過熒光檢測器對其進(jìn)行檢測[8]。高效液相色譜儀可對多種真菌毒素進(jìn)行檢測，是當(dāng)下真菌毒素檢測的常規(guī)手段，該方法快速、準(zhǔn)確，已被廣泛使用[9]。

2.3 高效液相色譜儀在農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用

植物在生長過程中，會受到有害生物的侵染或不良環(huán)境條件的影響，正常生長受到干擾，從生理機(jī)能到組織結(jié)構(gòu)上發(fā)生一系列的變化和破壞。為確保植物可以順利生長，正確使用農(nóng)藥可以有效抑制病蟲害的發(fā)生，提高農(nóng)作物產(chǎn)量。但如果過量使用農(nóng)藥，農(nóng)作物會殘留大量農(nóng)藥，若人們食用了含有大量農(nóng)藥殘留的農(nóng)作物，會危害人體健康。正常情況下，在加工食品前，農(nóng)作物都會進(jìn)行清洗，但有些不法商家，為降低生產(chǎn)成本，不顧消費(fèi)者的身體健康，甚至取消清洗環(huán)節(jié)，直接進(jìn)行加工，這樣則會導(dǎo)致生產(chǎn)的食品農(nóng)藥殘留超標(biāo)。食用農(nóng)產(chǎn)品因受季節(jié)性和產(chǎn)地影響，為了達(dá)到遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)哪康?，有些不法商家會對食用農(nóng)產(chǎn)品超量使用農(nóng)藥。因此，在食品安全檢測中，農(nóng)藥殘留是檢測的重點(diǎn)項(xiàng)目。高效液相色譜儀利用其原理和優(yōu)勢，可以有效地對農(nóng)藥殘留進(jìn)行微量檢測，達(dá)到所需目的[10]。

2.4 高效液相色譜儀在獸藥殘留檢測中的應(yīng)用

隨著人們生活水平的日益提高，人們對動物源性食品品質(zhì)有了更高的追求，動物源性食品中獸藥殘留已逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。獸藥在動物養(yǎng)殖過程中的防治動物疾病、提高生產(chǎn)效率、改善食物品質(zhì)等方面發(fā)揮了十分重要的作用。然而部分養(yǎng)殖人員缺乏科學(xué)知識，一味追求經(jīng)濟(jì)利益，導(dǎo)致濫用獸藥的現(xiàn)象時有發(fā)生。這不僅會影響到人們的身體健康，還會對畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展和生態(tài)環(huán)境造成重大危害。頻繁的使用抗生素會導(dǎo)致耐藥菌的產(chǎn)生，從而危害人體健康。激素的使用同樣會對人體產(chǎn)生危害，其中鹽酸克倫特羅（瘦肉精）易在動物源性食品中殘留，正常人攝入20 μg就可以產(chǎn)生藥效，100～200 μg則會導(dǎo)致中毒。我國針對獸藥的使用同樣有著嚴(yán)格規(guī)定，高效液相色譜儀在檢測獸藥殘留中發(fā)揮著不可或缺的作用[11-12]。

2.5 高效液相色譜儀在食品營養(yǎng)成分檢測中的應(yīng)用

2.5.1 糖類

在大多數(shù)食品中，糖類都占有極高的比重。糖類是食品中最基本的成分之一，也是人們每日必須攝取的營養(yǎng)物質(zhì)。糖類物質(zhì)有多種形態(tài)，易溶于水，易分解，檢測難度較大，通過高效液相色譜儀，可以快速、便捷地對糖類物質(zhì)進(jìn)行分離并準(zhǔn)確檢測糖類物質(zhì)中的成分。

2.5.2 氨基酸

氨基酸是蛋白質(zhì)的主要組成成分，人體正常所需的氨基酸有20多種，其中有8種氨基酸是必需氨基酸，因?yàn)檫@些氨基酸人體不能自行合成，必須通過外源性攝入。所以，在食品營養(yǎng)物質(zhì)成分的檢測中，氨基酸成分檢測是重要環(huán)節(jié)。使用高效液相色譜儀，配合合適的色譜柱，可以對氨基酸進(jìn)行有效分離，獲得可靠的檢測結(jié)果。

2.5.3 維生素

維生素是人體維持正常生理功能所必需的物質(zhì)，在人體生長發(fā)育、代謝過程中發(fā)揮著重要的作用。維生素雖然在體內(nèi)含量很低，卻不可或缺。經(jīng)統(tǒng)計，人體共需要13種維生素，一旦缺失其中一種，就會影響人體健康。常規(guī)檢測方法難以保障維生素的完整性，進(jìn)而影響結(jié)果的準(zhǔn)確性，而通過高效液相色譜儀，可以快速有效地對維生素進(jìn)行檢測，保證結(jié)果的可信度。

3 結(jié)語

高效液相色譜儀有著應(yīng)用廣泛、靈敏度低、分離效果好、分析時間短等優(yōu)點(diǎn)，在食品檢測方面已成為重要的分析儀器。隨著2019年新版《中華人民共和國食品安全法》的出臺，對食品安全再次提出新的要求。提高食品安全檢測能力越發(fā)重要，清楚認(rèn)識到高效液相色譜儀的優(yōu)勢，合理搭配前處理方法及色譜柱，可以滿足多種食品安全檢測需求。隨著技術(shù)的發(fā)展，高效液相色譜儀的靈敏度、精準(zhǔn)度、準(zhǔn)確性等方面發(fā)展迅速，應(yīng)用前景越來越廣泛，無疑為食品檢測提供了強(qiáng)有力的保障。

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