高效液相色譜法在食品添加劑檢測中的應(yīng)用分析

劉怡亭

隨著人們對于飲食品質(zhì)要求的不斷提升以及食品工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，食品添加劑的使用范圍變得越來越廣泛?？茖W(xué)、合理地添加和使用食品添加劑，可以提升食品的色澤、香味和口感，或是起到保鮮、防腐的作用，但是如果在食品生產(chǎn)過程中不合規(guī)地使用食品添加劑，就會造成嚴(yán)重的食品安全問題，對人們的身體健康和生命安全造成威脅。為此，我國對食品添加的使用制定了一系列的明確規(guī)定和要求，從食品添加劑的種類到用量都有相應(yīng)的規(guī)范，旨在保障食品安全和人們的飲食健康。但在現(xiàn)實(shí)中，總有一些食品生產(chǎn)商出于各種目的違規(guī)、違法使用食品添加劑，這就需要通過食品安全檢測對食品中的添加劑進(jìn)行定性與定量分析，以確保市場中流通的食品是安全且健康的。高效液相色譜法是一種較為先進(jìn)的分離分析技術(shù)，在諸多領(lǐng)域有著普遍應(yīng)用，能夠準(zhǔn)確檢測出樣品中的成分及含量，對食品添加劑檢測來說具有很高的適用性和實(shí)用價(jià)值。

一、食品添加劑概述

《中華人民共和國食品安全法》對食品添加劑進(jìn)行了明確的定義，即為改善食品品質(zhì)和色、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)。客觀來講，食品添加劑是現(xiàn)代食品工業(yè)、食品技術(shù)的一大進(jìn)步，提升了食品的色澤、香味和口感，不僅滿足了現(xiàn)代人越來越高的飲食品質(zhì)需求，還能延長食品的存放時間，防止食品變質(zhì)。

科學(xué)、合理地使用食品添加劑有利于改善食品的綜合品質(zhì)，但如果隨意使用就會帶來食品安全與飲食健康方面的弊端和危害。所以，我國出臺了《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》，對可用食品添加劑的種類、使用量和適用范圍等做出了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，這是食品生產(chǎn)制作中必須要遵守和執(zhí)行的，而且是不能觸碰的底線。

二、高效液相色譜法概述

高效液相色譜法是一種較為先進(jìn)的分離分析技術(shù)，在20世紀(jì)60年代便已出現(xiàn)了高效液相色譜法的技術(shù)雛形，經(jīng)過不斷改進(jìn)、完善與發(fā)展，目前已經(jīng)相當(dāng)成熟，廣泛應(yīng)用于化學(xué)、醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)學(xué)、法檢和食品安全等諸多領(lǐng)域。高效液相色譜法采用液體作為流動相，通過相應(yīng)的高壓輸液裝置，將緩沖液和比例不同的混合溶液、極性不同的單一溶液等泵注輸入到色譜柱，使得柱內(nèi)液體的成分可以被有效分離后再進(jìn)入檢測裝置，最終實(shí)現(xiàn)對樣品的檢測，從而分析出樣品中的物質(zhì)成分與含量。

高效液相色譜法之所以能夠在諸多領(lǐng)域得到認(rèn)可和應(yīng)用，主要在于其具有“四高一廣”的特點(diǎn)與優(yōu)勢?！八母摺奔锤邏?、高速、高效、高靈敏度，高壓指的是流經(jīng)色譜柱的液體會受到比較大的阻力，因此需要增高載液壓力才能順利、快速地通過色譜柱；高速指的是載液在高壓下流速加快，且與經(jīng)典液體色譜法相比，檢測分析速度更快，多數(shù)樣品在15-30min便可以完成檢測分析，部分樣品的檢測分析時間甚至可以縮短到5min以內(nèi)，少數(shù)樣品的檢測分析時間較長，但通常也在1h以內(nèi)；高效體現(xiàn)在分離效能高，與工業(yè)精餾塔和氣相色譜相比，高效液相色譜的效能可以高出數(shù)倍之多；高靈敏度體現(xiàn)在紫外檢測器能達(dá)0.01ng，進(jìn)樣量可低至微升?！耙粡V”指的是高效液相色譜法的應(yīng)用范圍廣，能夠?qū)Τ^70%的有機(jī)化合物做出準(zhǔn)確的檢測分析。除此之外，高效液相色譜法還具有柱子可反復(fù)使用、能用于分離不同化合物、樣品需量少、不易破壞、易回收等優(yōu)點(diǎn)。

三、高效液相色譜法在

食品添加劑檢測中的具體應(yīng)用

1.食品甜味劑檢測。甜味劑具有不同的分類方式，按照營養(yǎng)價(jià)值分類，可以分為非營養(yǎng)型和營養(yǎng)型甜味劑；按照甜味劑的來源，又可以分為人工合成甜味劑和天然甜味劑。從食品安全和食品添加劑檢測的角度來講，需要重點(diǎn)關(guān)注的是人工生產(chǎn)合成的非營養(yǎng)型甜味劑。常見的甜味劑有天門冬酰苯丙氨酸甲酯（又名阿斯巴甜，已被WHO列為可能致癌物）、乙?；前匪徕?、環(huán)己基氨基磺酸鈉和糖精鈉等，這些甜味劑使用方便，價(jià)格低廉，可以有效提高食品的甜味，但如果過量使用會造成食品安全問題。以糖精鈉的檢測為例，采用高效液相色譜熒光法不僅能夠取得非常理想的檢測效果且結(jié)果精確，還具有較好的重現(xiàn)性。部分的食品檢測樣品由于組分較多，所以檢測前期的分離和處理難度較大，還可能出現(xiàn)目標(biāo)物干擾的情況，進(jìn)而影響到檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，而高效液相色譜熒光法選擇性響應(yīng)的特征較低，所以可以很好地規(guī)避這一問題，對復(fù)雜樣品做出快速、準(zhǔn)確的分析。

采用高效液相色譜法還能夠?qū)Σ煌N類的甜味劑進(jìn)行同時檢測，而且同樣具有非常高的靈敏度與準(zhǔn)確性。有研究者對葡萄酒中的阿斯巴甜、阿力甜和紐甜進(jìn)行檢測，流動相采用水溶液、乙腈，前處理采用MAX固相萃取柱凈化，溫度為30℃，檢測波長為205nm，采用C18色譜柱。化合物在0.02-3.00mg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)大于0.9995，回收率可達(dá)82.7%-96.4%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在6%以下。另有研究者對碳酸飲料中的多種甜味劑進(jìn)行檢測，通過超聲定容過膜的方法進(jìn)行了前期處理，以甲醇和0.1mol/L磷酸二氫銨梯度洗脫作為流動相。對新橙皮苷二氫查爾酮含量的檢測，在柱溫35℃、波長282nm的條件下進(jìn)行；對安賽蜜、阿斯巴甜、甘草甜的檢測，在柱溫35℃、波長210nm的條件下進(jìn)行。結(jié)果表明，線性范圍為1-50mg/L，相關(guān)系數(shù)在0.9992之上，檢出限為0.02mg/L，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差低于3.1%，回收率不低于84.0%，最高可達(dá)103.0%。由此證明，在甜味劑的檢測過程中，高效液相色譜檢測的效率、準(zhǔn)確度以及樣品回收率都較高，重復(fù)性也相當(dāng)好。

2.食用色素檢測。食用色素有著改善甚至是改變食品顏色的作用，按照來源可以分為天然色素和人工合成色素。天然色素以植物色素、動物色素為主，但成本較高，且顏色的可選性較少；人工合成色素是通過一系列的化學(xué)操作獲得的有機(jī)色素，成本低廉，可以生產(chǎn)合成各種顏色。然而，如果過量使用人工合成色素就會產(chǎn)生毒性和致癌性，所以人工合成色素在食品安全管理和食品添加劑檢測中非常受重視，高效液相色譜法即可對食用色素做出準(zhǔn)確檢測。

有研究者以玉米面制品為樣品進(jìn)行檸檬黃色素檢測，以超純?nèi)ルx子水作為提取液，輔助提取試劑選用碳酸氫鈉。將碳酸氫鈉和樣品按照1：5的比例振蕩離心，再對其上清液進(jìn)行提取，并經(jīng)過膜處理，然后對樣品中的檸檬黃色素進(jìn)行檢測。按照13：87的體積比例，取甲醇與乙酸銨等度洗脫，在柱溫35℃、波長429nm、流速1.0mL/min的條件下進(jìn)行測定。結(jié)果表明，檸檬黃在0.625-15.000μg/mL范圍內(nèi)的線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)為0.9999，加標(biāo)回收率為89.55%-93.76%，RSD為0.08%-0.36%。當(dāng)然，高效液相色譜法除了可以用于檢測人工合成色素外，還可以用于檢測天然色素，比如在葉黃素的檢測方面，當(dāng)前的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)較為成熟。

3.食品防腐劑檢測。食品防腐劑可以對食品中微生物的產(chǎn)生、繁殖起到抑制作用，使食品能夠保持更長時間的鮮度與品質(zhì)，比較常見的食品防腐劑是苯甲酸鈉、山梨酸鈉等。需要注意的是，使用食品防腐劑本是為了避免食品腐敗、變質(zhì)而造成的食品安全問題或是食品浪費(fèi)，但如果使用不合理，如過量使用食品防腐劑，就會引起食品安全問題，對人們的健康與安全造成危害，所以食品防腐劑也是食品添加劑檢測的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

通過高效液相色譜法檢測食品防腐劑，不但操作方法與過程較為簡單，而且對目標(biāo)物的分離度良好，能夠取得快速、準(zhǔn)確的檢測結(jié)果。有研究者對阿膠糕采用沉淀蛋白、超聲提取的前處理，過膜后進(jìn)入高效液相色譜系統(tǒng)中，從而完成對苯甲酸、山梨酸等16種防腐劑含量的測定。以C18柱為分析柱，將pH為3.8、含有0.02mmol/L乙二胺四乙酸二鈉的0.025mol/L磷酸二氫鈉溶液作為無機(jī)相，將甲醇作為有機(jī)相，梯度洗脫，在洗脫速度1mL/min、波長230nm的條件下進(jìn)行檢測。結(jié)果表明，該方法在20-500ng/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均不小于0.9995，16種防腐劑的加標(biāo)回收率為98.8%-102.5%，測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.78%-2.36%。

4.食品抗氧化劑檢測。食品抗氧化劑也能對食品的腐敗、變質(zhì)起到延緩作用，并且同樣有天然和人工之分。常見的天然抗氧化劑主要有植酸、茶多酚以及花青素，不需要人工進(jìn)行合成，相對來說更為安全，但提取與生產(chǎn)成本高，難以大范圍地推廣使用，并且穩(wěn)定性相對較差，無法實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定的抗氧化效果。常用的人工合成抗氧化劑主要有沒食子酸丙酯、二丁基羥基甲苯和丁基羥基茴香醚，成本低且穩(wěn)定性更好，但使用過量的話會嚴(yán)重影響人體健康，因此必須嚴(yán)格管控。

高效液相色譜法具有樣品回收率高、靈敏、快速的優(yōu)勢，可以對食品中抗氧化劑的含量做出準(zhǔn)確分析。如果樣品為固體，需用乙腈提取，再用固相萃取柱凈化；如果樣品為油脂，需經(jīng)過有機(jī)溶劑溶解后，使用凝膠滲透色譜凈化，再利用高效液相色譜儀測定，用外標(biāo)法定量。有研究者對食用油中的合成抗氧化劑進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果表明，在10-70μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.999，加標(biāo)回收率為84.56%-101.12%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.27%-4.82%。

四、高效液相色譜法

檢測食品添加劑的注意事項(xiàng)

雖然高效液相色譜法對食品添加劑的檢測具有突出優(yōu)勢，但為了保證檢測、分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，仍然有很多問題需要加以注意。一要做好檢測前的準(zhǔn)備工作，包括過濾掉0.45μm以上的流動相顆粒，并對流動相進(jìn)行脫氣處理。二要控制好柱壓與氣泡，可先將保護(hù)柱拆下，觀察柱壓