食品添加劑檢測中高效液相色譜法應(yīng)用研究

⊙ 崔磊 廊坊市食品檢驗所

目前，在食品生產(chǎn)和加工中還存在許多問題，尤其是食品添加劑濫用問題，已經(jīng)成為危害食品安全的重要因素。高效液相色譜法可用于食品添加劑的檢測，具有操作簡單、準(zhǔn)確度高的優(yōu)點，得到了廣泛應(yīng)用。

一、食品添加劑的種類及危害

現(xiàn)在的食品添加劑有很多，包括色素、防腐劑、甜味劑等，主要用于改善食物的味道、色澤等等，可以說，大部分食品中都含有一定的添加劑。比如，一款飲料中就通常含有防腐劑、抗氧化劑、甜味劑、酸味劑、著色劑、乳化劑等。其中防腐劑用來防止飲料腐敗、變味；抗氧化劑用來防止和延緩飲料的氧化，提高穩(wěn)定性；甜味劑用來提高飲料的甜度；酸味劑具有調(diào)節(jié)飲料 pH，促進(jìn)纖維素和鈣、磷等物質(zhì)的溶解，防止食品氧化褐變的作用；著色劑用來賦予飲料各種各樣的色彩；乳化劑可通過吸附作用使食品膠體的表面張力急劇下降，從而促使其體系穩(wěn)定，可避免飲料分層，形成均勻穩(wěn)定的溶液。

只要按照國標(biāo)添加食品添加劑，食品對人體就是無害的，但在實際的生產(chǎn)中，有些生產(chǎn)商為了獲取更高的利潤，在食品的生產(chǎn)過程中濫用甚至是非法添加非食用化學(xué)物質(zhì)，人們食用這樣的食品會對身體造成嚴(yán)重?fù)p害。比如，為了使油條更加蓬松、柔軟，在制作油條過程中大量添加食用銨明礬（硫酸鋁銨），從而導(dǎo)致油條中鋁殘留量超標(biāo)。人們?nèi)绻L期食用含鋁泡打粉制作的面點，就會過量攝入鋁，干擾機(jī)體細(xì)胞和器官的正常代謝，尤其對老人、兒童、孕婦危害最大。

二、食品中添加劑的檢測方法

隨著梯度洗脫工藝的不斷優(yōu)化、新的固定相法等技術(shù)的發(fā)展，離子色譜的處理能力逐步提高，可以對不同種類的離子型化合物、極性有機(jī)物、中性化合物進(jìn)行分析，甚至可以對極性、離子型、色譜性質(zhì)差異較大的化合物進(jìn)行分離。采用離子色譜法對添加劑進(jìn)行檢測，具有操作簡單、結(jié)果穩(wěn)定等優(yōu)點。福州市疾控中心利用LonPacASII分離色譜柱和EG40沖洗液發(fā)生器，生產(chǎn)出氫氧化鉀溶液，可以對食品中苯甲酸、丙酸、脫氫醋酸、甜蜜素、山梨酸等五種食品添加劑進(jìn)行同時檢測，獲得了較為精確的分析結(jié)果。YanZhu等對糖精鈉、阿斯巴甜、甜蜜素、安賽蜜四種甜味劑進(jìn)行了抑制性電導(dǎo)率的測定，由于采用了沖洗液發(fā)生器，因此在低導(dǎo)率的情況下探測靈敏度有了很大的提高，測定限為0.019mg/L，回收率為97.96%-103.57%。徐詠薇等將lonPacAS14中的高疏水性陰離子交換色譜柱用于導(dǎo)電方法，并將乙腈作為一種有機(jī)修飾劑加入到碳酸鹽淋洗溶液中，用于測定山梨酸鉀、苯甲酸鈉等五種添加劑。在預(yù)處理時，將被檢測的溶液pH調(diào)整至9-10，利用C18色譜柱可以很好地去除樣品中的有機(jī)物，具有快速、靈敏、線性范圍大等優(yōu)點。

毛細(xì)管電泳法是一種電泳法，利用石英毛細(xì)管作為分離介質(zhì)，通過高壓直流電場的作用將其分離出來。由于其高效、快速、用量少、成本低等特點，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于分析化學(xué)的各個方面。理查德·弗雷澤爾開發(fā)了一種能同時檢測各種人造添加劑的毛細(xì)管電泳法。以20mM、pH9.5的碳酸鹽緩沖液為水相，62mM十二烷基硫酸鈉溶液為膠束相，利用二極管列陣檢測器對190-600nm的紫外線進(jìn)行監(jiān)測，可以在15min內(nèi)對各種添加劑進(jìn)行分析，檢驗限值為0.01mg/mL。Hsi-YaHuang等還開發(fā)了一種毛細(xì)管技術(shù)，與常規(guī)的毛細(xì)管法比較，該方法對8種常見食物著色劑的檢出限提高了2個量級，檢測濃度可以降到0.1-0.5mg/mL。楊桂君等采用該方法，對飲料及果凍中8種添加劑進(jìn)行了同時測定，8min即可完成對樣品的分析。結(jié)果顯示，此方法的線性區(qū)間為2.5-1000μg/mL，線性相關(guān)系數(shù)為0.9986-0.9998，回收率為85.2%-100.3%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差＜6.98%，檢出限為0.25-0μg/mL。

紫外線-可見分光光度法具有方便、操作簡單、測定結(jié)果精確等優(yōu)點，可用于食品添加劑的測定。桑宏慶等使用UV754紫外線光譜儀，對山梨酸和苯甲酸進(jìn)行檢測，樣品中山梨酸的最低檢出限為0.00067g/L，回收率為92%-94%；苯甲酸鈉的最低檢測限為0.0014g/L，回收率為94%-96%。杜建中等采用單波長法測定了飲料中的亮藍(lán)、胭脂紅，并用雙波比法測定了添加劑的含量，所得結(jié)果具有良好的線性關(guān)系，且具有良好的平均回收率。

氣相色譜法是一種廣泛用于食品中甜蜜素、酯類和酸類防腐劑檢測的方法，具有用量少、選擇性好、靈敏度高等優(yōu)點。近年來，氣相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)得到了快速發(fā)展，可高效、快速檢測食品中添加劑的含量。例如，在檢測雞肉和豬肉等肉制品中氯霉素的含量時，可以使用乙酸乙酯和磷酸鹽緩沖液分離并提取氯霉素，然后使用硅膠或其他化學(xué)物質(zhì)對乙酸乙酯萃取液進(jìn)行洗滌和純化，從而準(zhǔn)確地檢測氯霉素的含量，且回收率較高。

三、高效液相色譜法概述及在食品添加劑檢測中的運用

高效液相色譜法（HPLC）是在經(jīng)典色譜法的基礎(chǔ)上，應(yīng)用了氣相色譜的理論，在技術(shù)上，流動相改為高壓輸送（最高輸送壓力可達(dá)29.4MPa）；色譜柱是以特殊的方法用小粒徑的填料填充而成，從而使柱效大大高于經(jīng)典液相色譜（每米塔板數(shù)可達(dá)幾萬或幾十萬）；同時柱后連有高靈敏度的檢測器，可對流出物進(jìn)行連續(xù)檢測。HPLC采用液態(tài)流動相，省去了氣相測定的過程，有效擴(kuò)展了應(yīng)用領(lǐng)域。同時，HPLC技術(shù)采用高精度的硬件和自動化的軟件，可以有效地提高測定的回收率、靈敏度、分離效果，并能實現(xiàn)高準(zhǔn)確度的分析。近年來，HPLC在工業(yè)、商業(yè)檢測、農(nóng)業(yè)、食品等方面的應(yīng)用越來越廣泛，成為分離技術(shù)的主要組成部分。

高效液相色譜儀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由高壓輸液泵、色譜柱、檢測器等組成。高壓輸液泵需要耐高壓、耐化學(xué)腐蝕，材質(zhì)通常是耐腐蝕的不銹鋼。色譜柱的組成包括柱管和固定相，柱體材料一般選用不銹鋼、銅等，柱長一般為5-30cm，內(nèi)徑一般為3-5mm。檢測器主要用于檢測樣品的濃度變化，并通過相應(yīng)的儀器進(jìn)行分析，因此必須具有較高的靈敏度和廣泛的應(yīng)用范圍?，F(xiàn)在的檢測器種類繁多，但每個檢測器所能探測到的物質(zhì)各不相同，所以在實際的檢測過程中要用到不同的檢測器。

（1）高效相色譜法對色素的檢測。色素是一種用于果汁、碳酸飲料、糕點等食品中的添加劑，主要有兩類，一種是人造的，一種是自然的。天然色素一般來源于植物，它們不會對人體健康造成危害。但如果食用過量的人造色素，會導(dǎo)致食物中毒。在利用HPLC技術(shù)進(jìn)行色素的檢測時，先將試樣與酒精、氨水按一定比例混合，然后利用超聲波技術(shù)將試樣進(jìn)行處理、萃取、過濾，再用甲醇、乙酸銨等溶劑進(jìn)行洗脫，最后利用二極管對色素進(jìn)行檢測，以確定食品中的色素是否超標(biāo)。

（2）高效相色譜法對防腐劑的檢測。防腐劑是防止食品滋生細(xì)菌、腐敗變質(zhì)的重要物質(zhì)，在食品加工中非常常見，山梨酸鉀、丙酸鈣、苯甲酸鈉、山梨酸鉀、丙酸鈣、苯甲酸鈉等都屬于防腐劑。如果食品中的防腐劑超過國家標(biāo)準(zhǔn)，就會對人體造成嚴(yán)重傷害，因此必須嚴(yán)格控制食品中的防腐劑含量，以確保食品的安全性。試驗表明：采用HPLC法可以快速、準(zhǔn)確地測定食品中的防腐劑。

（3）高效相色譜法對甜味劑的檢測。為了滿足人們對甜味食品的需求，生產(chǎn)企業(yè)會在加工過程中加入甜味劑，但這些甜味劑只是增加了甜味，并不會給食物帶來其他營養(yǎng)。當(dāng)食用糖精鈉量較多時，會影響腸胃消化酶的正常分泌，降低小腸的吸收能力，使食欲減退，國家標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)明確將鮮棗等瓜果列為允許添加之外。但有些食品商家會使用糖精鈉來提高冬棗的甜度，這屬于超范圍添加食品添加劑的行為，如果吃太多這種冬棗，就會對人體造成很大的傷害。采用HPLC方法測定食物中的甜味劑，其結(jié)果具有很高的精確性。

隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對飲食的要求越來越高，對健康、優(yōu)質(zhì)的食品也越來越重視，加強(qiáng)對食品的檢測顯得尤為重要。目前，食品中濫用食品添加劑及非法添加非食用物質(zhì)等現(xiàn)象非常嚴(yán)重，人們已經(jīng)到了談“添”色變的地步，為了規(guī)范食品市場，提升人們對食品添加劑的正確認(rèn)識，必須加強(qiáng)對食品添加劑檢驗技術(shù)的研究。

實踐發(fā)現(xiàn)，高效相色譜法是一種快速、準(zhǔn)確的食品添加劑檢測方法，在食品安全領(lǐng)域有著舉足輕重的地位。針對由食品添加劑帶來的食品安全問題，有關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)對高效相色譜技術(shù)的研究，提高食品安全檢驗工作的有效性、準(zhǔn)確性，保障人民群眾的食品安全。