離子色譜技術(shù)在食品檢測(cè)中的研究探析

◎林小鈴

（南寧市澤威爾飼料有限責(zé)任公司，廣西 南寧 530000）

1 離子色譜技術(shù)原理

20世紀(jì)70年代，離子色譜技術(shù)迅速發(fā)展。離子色譜技術(shù)是一項(xiàng)應(yīng)用于食品檢測(cè)的液體色譜法，可將食品中多種與其化學(xué)性質(zhì)相似的組分進(jìn)行區(qū)分。離子色譜法具有快速、靈敏、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，在食品領(lǐng)域的應(yīng)用受到了廣泛關(guān)注。常規(guī)食品添加物測(cè)定都是通過(guò)直接測(cè)定，很難保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，離子色譜法是高效液相色譜法，以交換系數(shù)較小的離子型樹(shù)脂為固定相，用電導(dǎo)儀測(cè)定其電導(dǎo)。離子色譜法的主要分離機(jī)理是離子交換，常用的離子色譜法有2種：離子排斥法、離子對(duì)法。利用離子色譜法檢測(cè)食物品質(zhì)，對(duì)離子色譜法在食品分析中的應(yīng)用進(jìn)行了綜述。結(jié)果表明，該分析方法效率高，速度快，靈敏度高，準(zhǔn)確度高。在食品分析中，離子色譜是一項(xiàng)新型的分析方法。近年，人們對(duì)其應(yīng)用日益重視，其應(yīng)用價(jià)值也日益增長(zhǎng)。

離子色譜技術(shù)具有快速、簡(jiǎn)單、測(cè)量誤差小的優(yōu)勢(shì)，并且無(wú)需提前清理，可直接用于試驗(yàn)。在多個(gè)元素的同時(shí)測(cè)定中，應(yīng)用離子色譜法，不僅可以縮短試驗(yàn)時(shí)間，而且可以提高測(cè)定效果。此種新分析方法，不但可以直接、簡(jiǎn)便地進(jìn)行分析，而且還可以用于其他方法難以檢測(cè)到的有機(jī)酸堿的分析。近年，食品添加劑檢測(cè)技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，主要有相合成法、梯度法等。利用離子色譜技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了二者的有效聯(lián)用，使其具有更加直接、有效的控制功能。此法不僅可用于極性有機(jī)化合物的測(cè)定，而且可用于色譜特征差別較大的離子的高效分離。離子色譜技術(shù)在醫(yī)藥、化工、農(nóng)業(yè)和食品工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，雖然在食品添加劑的分析方面，離子色譜技術(shù)還沒(méi)有達(dá)到最好的效果，但其快速發(fā)展的趨勢(shì)和快速的檢測(cè)效果也不容忽視。隨著食品工業(yè)的迅速發(fā)展，我國(guó)對(duì)食品添加劑的檢驗(yàn)要求也越來(lái)越高。離子色譜法是近年發(fā)展起來(lái)的一種新型分析方法，在食品添加劑方面具有廣闊的發(fā)展前景。

2 離子色譜技術(shù)在食品檢測(cè)中的技術(shù)應(yīng)用

2.1 離子色譜測(cè)定技術(shù)

離子色譜技術(shù)是一種液相色譜分析的方法，具有操作簡(jiǎn)單，結(jié)果精確，并且具有高靈敏度，可以用于高濃度樣品中低濃度組分的測(cè)定，測(cè)定結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確性。

2.2 萃取技術(shù)

萃取技術(shù)主要有2種：固相萃取、化學(xué)萃取。在進(jìn)行具體的測(cè)定時(shí)，要結(jié)合測(cè)量物質(zhì)的具體情況，選擇一種合適、有效的萃取方法。萃取技術(shù)主要根據(jù)不同組分在兩相中的溶解度和配比的差異對(duì)待測(cè)物進(jìn)行分離，通過(guò)純化、提取等處理方法進(jìn)行萃取測(cè)定。此外，此種技術(shù)所需的溶劑用量小、檢測(cè)速度快、檢測(cè)效果好，被廣泛應(yīng)用。

2.3 膜處理技術(shù)

膜處理技術(shù)的目的是將各種成分進(jìn)行分離，從而使檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性得到提升，最常見(jiàn)的是滲析、電滲析、電解中和和濾膜過(guò)濾。膜處理技術(shù)是一種多應(yīng)用于液體樣本的分析，利用微米尺度的濾膜來(lái)完成對(duì)各種成分的分離，并可直接進(jìn)行分析。

2.4 其他技術(shù)

化學(xué)提取指的是通過(guò)提取，或用有機(jī)溶劑、水等將樣本溶解后再進(jìn)行處理。除此之外，還有化學(xué)反應(yīng)基體排除法，是利用待測(cè)組成和干擾基體的不同反應(yīng)特征和化學(xué)性質(zhì)等，將兩者進(jìn)行分離[1]。

3 離子色譜技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用

3.1 檢測(cè)無(wú)機(jī)離子

任何食品添加劑都是由陰、陽(yáng)離子組成的，若離子含量過(guò)高，不僅會(huì)影響食品的口感，還會(huì)對(duì)人體健康造成損害。有關(guān)文獻(xiàn)中提出了用離子熔解方法來(lái)測(cè)定茶葉中的氟含量，其結(jié)果是先用超聲粉碎的方法將茶樣浸泡在水中，再用離子熔解方法測(cè)定。在各種濃度下，樣本的回收率都非常高，平均90.94%~97.73%，每千克樣本的檢測(cè)限為2.0 mg·kg-1，而在不同種類(lèi)的茶葉中，游離氟離子的含量也存在著一定的差異，其最低可達(dá)到18.88 mg·kg-1，最高可達(dá)到157.37 mg·kg-1。

3.2 檢測(cè)非法添加物

食品中非法添加物的檢測(cè)與鑒定，是食品安全檢測(cè)的重要環(huán)節(jié)。凡涉及人們生活的食品，必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢測(cè)[2]。在檢驗(yàn)方面的優(yōu)勢(shì)，可替代傳統(tǒng)的化驗(yàn)方法，并能彌補(bǔ)傳統(tǒng)方法的靈敏度不足，因而在食品安全檢驗(yàn)領(lǐng)域有著舉足輕重的作用。采用離子色譜法，可快速簡(jiǎn)單地測(cè)定豆芽菜中聯(lián)二亞硫酸鈉的含量，食品中硼酸的含量，面粉及制品中的溴酸鹽含量，白酒中的甜蜜素含量，乳制品中的硫氰酸鹽含量。此種檢測(cè)方式的優(yōu)勢(shì)是能夠大幅減少檢測(cè)時(shí)間，并能實(shí)現(xiàn)快速、高效的檢測(cè)，從而幫助食品安全監(jiān)督管理部門(mén)及時(shí)制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，預(yù)防和解決食品安全問(wèn)題，消除可能存在的風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 檢測(cè)營(yíng)養(yǎng)成分

在離子色譜技術(shù)基礎(chǔ)上，提出了一種基于離子色譜技術(shù)的食品營(yíng)養(yǎng)分析方法，可測(cè)甜菜堿、葡萄糖、果糖、蔗糖。同時(shí)，離子色譜技術(shù)可對(duì)水果中的乳酸、富馬酸、檸檬酸，靈芝孢子粉中的多糖，燕窩中的N-乙酰神經(jīng)氨酸，海產(chǎn)品中的有機(jī)酸，肉類(lèi)中的有機(jī)胺等進(jìn)行測(cè)定。通過(guò)使用離子色譜法，還可以確定原油中的食品成分，尤其是地溝油。

3.4 檢測(cè)丙酸鈣

丙酸鈣是一種具有抑菌、保鮮和延長(zhǎng)儲(chǔ)藏壽命的物質(zhì)，在食品中被廣泛應(yīng)用。丙酸鈣是一種無(wú)色無(wú)味的白色晶體，與酸性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后，會(huì)釋放出丙酸，能在人體內(nèi)進(jìn)行新陳代謝，補(bǔ)充人體所需的鈣質(zhì)，其安全性較高，已被廣泛應(yīng)用于果凍、果醬、面包、飲料等。但為了強(qiáng)化對(duì)添加劑的監(jiān)管，應(yīng)對(duì)其含量進(jìn)行檢驗(yàn)，若含量過(guò)高，會(huì)抑制益生菌，并對(duì)人的內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)離子色譜技術(shù)即可建立一種快速、高效的測(cè)定丙酸鈣含量的方法[3]。

3.5 檢測(cè)亞硝酸根

亞硝胺是一種致癌物，其前提是亞硝酸鹽，在人的胃中與二級(jí)胺生成。硝酸根進(jìn)入人的口腔后，會(huì)與腸道中的微生物發(fā)生亞硝酸根的轉(zhuǎn)變。因此，硝酸根往往表現(xiàn)為亞硝酸根的毒性。如果長(zhǎng)期食用硝酸鹽和亞硝酸鹽，會(huì)引起高鐵血紅蛋白血癥。如果孕婦攝入過(guò)量的硝酸鹽，會(huì)引起胎兒出生時(shí)的畸形。當(dāng)長(zhǎng)期少量攝入，會(huì)引起消化不良、精神抑郁、頭痛等癥狀。硝酸鹽和亞硝酸鹽是食物中最主要的成分之一，為了保證食物中硝酸鹽和亞硝酸鹽的含量達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，就必須對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。采用離子色譜分析，其最大檢測(cè)限為0.130 mg·L-1。例如，采用碳酸鈉-碳酸氫鈉為浸漬液，向試樣中添加乙酸和氫氧化鈉，從而除去蛋白質(zhì)和脂肪等有機(jī)物，然后直接進(jìn)樣，用電導(dǎo)檢測(cè)-離子色譜方法，對(duì)乳制品中的硝酸鹽進(jìn)行分離和測(cè)定，其檢出量為10 ug·L-1。相對(duì)于其他方法，該方法能夠有效地提高檢測(cè)速度，并且能夠簡(jiǎn)化樣本的預(yù)處理過(guò)程。

3.6 檢測(cè)其他食物添加物

食品添加劑種類(lèi)繁多，其他種類(lèi)的食品添加劑在其中所占的比例較大，且大部分都是化學(xué)合成，這就為利用離子色譜分析方法的測(cè)定帶來(lái)了困難。其他食物添加劑由于化學(xué)成分較多，都是人工合成，因而在使用離子色譜分析方法時(shí)，很難進(jìn)行分析。一些常見(jiàn)的食物添加劑，如抗氧化劑，甜味劑，在食物的加工和制造過(guò)程中經(jīng)常使用[4]。離子色譜法在其他食品添加劑中的應(yīng)用，先要對(duì)添加劑進(jìn)行沉淀、提純，將添加劑中的雜質(zhì)進(jìn)行分離，再通過(guò)離子色譜分析，對(duì)其他食品添加劑在食品加工中的組成進(jìn)行檢測(cè)。在其他食品添加劑中的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越成熟，從而對(duì)其他食品添加劑的使用進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證食品的加工生產(chǎn)在安全性的制約下進(jìn)行。

3.7 檢測(cè)三聚氰胺

三聚氰胺，又稱(chēng)“蛋白精”，是一種分子式為C3N6或C3N3(NH2)3的三嗪類(lèi)雜環(huán)有機(jī)物。三聚氰胺是一種價(jià)格低廉的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于塑膠、涂料、包材、建材等行業(yè)，三聚氰胺能明顯增加食物中的蛋白含量，增加食物的粘性，改善食物的風(fēng)味，被不法分子所利用。三聚氰胺的攝入對(duì)人類(lèi)身體有很大的危害，有可能引起膀胱腫瘤等多種疾病。目前，常用的三聚氰胺測(cè)定方法有苦味酸法、升華法、電位滴定法?？辔端岱ú扇∪矍璋放c苦味酸液進(jìn)行沉淀，根據(jù)沉積物的重量對(duì)其進(jìn)行定量檢測(cè)；升華法，以三聚氰胺為原料，采用負(fù)壓將其全部升華，再由其質(zhì)量的改變來(lái)測(cè)量其含量；電位滴定法，采用硫酸對(duì)三聚氰胺進(jìn)行滴定，以滴定法對(duì)三聚氰胺進(jìn)行分析?？辔端?、升華法精密度差，僅適用于高濃度的試樣；電位法精密度差，靈敏度不高[5]。

此外，以乙酸鉛為主要原料，經(jīng)MCX柱子提純后，以HPLC法進(jìn)行分析，該方法的提取率較高，但其敏感性較差。若采用甲醇-水-三乙胺混合物萃取三聚氰胺，經(jīng)SiO2衍生物后，再采用GC-MS分析，具有較好的靈敏度和精確度，但操作繁瑣。同時(shí)，利用LC-MS法對(duì)動(dòng)物源性食物中三聚氰胺進(jìn)行分析，該分析方法簡(jiǎn)便、檢出率較高，但是分析費(fèi)用較高。酶免疫法是以血清中的單克隆抗體為基礎(chǔ)，用于三聚氰胺的快速測(cè)定，但其結(jié)果不夠精確。

3.8 檢測(cè)雙乙酸鈉

雙乙酸鈉是一種對(duì)細(xì)菌、霉菌具有抑制作用的食品添加劑，其具有很好的穩(wěn)定性，并且具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。此外，還可以作為改良劑或酸味劑，廣泛用于醬油、豆制品等的加工制作。在對(duì)食品中的雙乙酸鈉進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，為了能夠更好地減少離子色譜法的測(cè)量難度，并且保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，根據(jù)雙乙酸鈉溶解在水中時(shí)，呈現(xiàn)弱酸性的特點(diǎn)，使用純水對(duì)其進(jìn)行提純、過(guò)濾等操作，從而達(dá)到精準(zhǔn)測(cè)定的目的。在雙醋酸鈉的質(zhì)量分析中，適當(dāng)使用該方法，不但可以提高其分析的準(zhǔn)確性，還可以減少分析過(guò)程的復(fù)雜程度。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，離子色譜技術(shù)具有較高的靈敏度和較低的成本，離子色譜技術(shù)簡(jiǎn)單、快速，既能對(duì)某一種成分進(jìn)行檢測(cè)，又能在極短的時(shí)間里對(duì)多種成分進(jìn)行檢測(cè)，為食品檢測(cè)提供了便利。所以，離子色譜技術(shù)在食品檢驗(yàn)方面得到了廣泛的運(yùn)用，為國(guó)家的食品安全監(jiān)督管理做出了巨大的貢獻(xiàn)。