高效液相色譜技術(shù)在糧油檢測(cè)中的應(yīng)用

摘 要：本文對(duì)高效液相色譜技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，探討該技術(shù)在糧油食品真菌毒素、食用油抗氧化劑、食用油維生素、面粉增白劑、植物油質(zhì)量評(píng)價(jià)方面的具體應(yīng)用。通過(guò)結(jié)合檢測(cè)實(shí)際，提出規(guī)范儀器操作與維護(hù)、加強(qiáng)樣品的處理管控的有效策略，以提高糧油食品檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：高效液相色譜；糧油食品；質(zhì)量檢測(cè)

Application of High Performance Liquid Chromatography in Grain and Oil Detection

ZHAO Yuping1， ZHANG Xinyu1， LI Mingzhen2， WANG Fuyan3， KONG Yunfei4

（1.Jinan City Key Projects Service Center， Jinan 250002， China; 2.Shandong Provincial Center For Animal Disease Control （Shandong Provincial Center for Zoonoses Epidemiology Investigation And Surveillance）， Jinan 250109， China; 3.Shandong Daoyi Digital Economy Research Institute Co.， Ltd.， Jinan 250101， China; 4.Jinan City Military Food Supply Co.， Ltd.， Jinan 250002， China）

Abstract： In this paper， high performance liquid chromatography （HPLC） technology was briefly reviewed， and its application in the quality evaluation of grain， oil and food mycotoxins， edible oil antioxidants， edible oil vitamins， flour whitening agents and vegetable oils was discussed. By combining the testing practice， the effective strategies of standardizing instrument operation and maintenance and strengthening sample handling and control were put forward to improve the accuracy of grain， oil and food testing results.

Keywords： high performance liquid chromatography; grain and oil food; quality testing

糧油食品的質(zhì)量直接關(guān)系到人們的身體健康和生命安全。糧油食品在生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中，容易因各種因素的影響而導(dǎo)致品質(zhì)下降，甚至出現(xiàn)安全隱患。采用科學(xué)有效的檢測(cè)技術(shù)對(duì)糧油食品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，對(duì)于保障糧油食品的質(zhì)量安全、保護(hù)公眾健康意義重大。本文對(duì)高效液相色譜技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，探討該技術(shù)在糧油食品檢測(cè)中的具體應(yīng)用，旨在為實(shí)現(xiàn)糧油食品安全提供技術(shù)支持。

1 高效液相色譜技術(shù)概述

高效液相色譜技術(shù)（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）是一種先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)，在食品、化學(xué)、醫(yī)藥及環(huán)境等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。該檢測(cè)儀器主要由高壓泵、進(jìn)樣器、色譜柱和檢測(cè)器等組成。常用的檢測(cè)器包括紫外-可見(jiàn)光檢測(cè)器、熒光檢測(cè)器、示差折光檢測(cè)器和蒸發(fā)光散射檢測(cè)器等。其基本原理為利用各組分與流動(dòng)相、固定相的作用力不同，實(shí)現(xiàn)組分分離。

高效液相色譜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要包括以下兩個(gè)方面。①高速、高效、高靈敏度。高壓泵能提供5×106～5×107 Pa的柱前壓，流動(dòng)相流速最高可達(dá)

10 mL·min-1，與普通液相色譜儀相比，明顯提升了檢測(cè)效率。高效液相色譜儀配備了自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)，具有較高的自動(dòng)化水平，可以在短時(shí)間內(nèi)完成進(jìn)樣、分離、數(shù)據(jù)采集與處理等操作。所采用的紫外-可見(jiàn)光檢測(cè)器靈敏度達(dá)到0.01 ng級(jí)別，熒光檢測(cè)器靈敏度相較紫外-可見(jiàn)光檢測(cè)器高2～3個(gè)數(shù)量級(jí)，能檢測(cè)到含量極低的目標(biāo)物，可為預(yù)測(cè)食品風(fēng)險(xiǎn)提供數(shù)據(jù)支持和保障。②應(yīng)用范圍廣泛。與氣相色譜技術(shù)相比，液相色譜技術(shù)對(duì)樣品的性質(zhì)如沸點(diǎn)、揮發(fā)性等無(wú)明確要求，將樣品制備成溶液即可進(jìn)行測(cè)試，流動(dòng)相可選擇范圍較廣，因此在檢驗(yàn)檢測(cè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用[1-2]。

2 高效液相色譜技術(shù)在糧油檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1 糧油食品真菌毒素

高效液相色譜技術(shù)可測(cè)定糧油中嘔吐毒素（Deoxynivalenol，DON）、玉米赤霉烯酮（Zearalenone，ZEN）和黃曲霉毒素（Aflatoxin，AFT；常見(jiàn)衍生物包括AFTB1、AFTB2、AFTG1和AFTG2）的含量。嘔吐毒素廣泛存在于小麥、玉米等谷物中，玉米赤霉烯酮主要影響玉米，黃曲霉毒素存在于玉米、花生等農(nóng)產(chǎn)品中，它們的過(guò)量攝入均會(huì)嚴(yán)重?fù)p害人的肝臟、消化系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)等，威脅身體健康。在《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇及其乙?；苌锏臏y(cè)定》（GB 5009.111—2016）、《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中玉米赤霉烯酮的測(cè)定》

（GB 5009.209—2016）、《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中黃曲霉毒素B族和G族的測(cè)定》（GB 5009.22—2016）真菌毒素測(cè)定方法中，均涉及液相色譜法。目前，在糧油實(shí)驗(yàn)室中，液相色譜技術(shù)因重復(fù)性好、靈敏度高、檢出限低、準(zhǔn)確性高以及運(yùn)行成本適中等優(yōu)勢(shì)，在毒素檢測(cè)中應(yīng)用最為廣泛。高效液相色譜儀配備紫外-可見(jiàn)光檢測(cè)器可應(yīng)用于糧食中DON的測(cè)定，配備熒光檢測(cè)器可應(yīng)用于糧食中ZEN和AFTB1等的測(cè)定。液相色譜測(cè)定毒素需配合使用免疫親和柱，其基本流程如下。稱量試樣，前處理操作（如渦旋、離心等），過(guò)親和柱凈化富集，用甲醇洗脫、氮吹濃縮、流動(dòng)相定容、過(guò)濾膜后上高效液相色譜儀進(jìn)行測(cè)試。一般根據(jù)保留時(shí)間進(jìn)行毒素的定性，通過(guò)配制標(biāo)準(zhǔn)系列溶液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，外標(biāo)法計(jì)算真菌毒素的含量。對(duì)于毒素含量超標(biāo)的糧食，應(yīng)根據(jù)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行處理如用作飼料加工、燃料等，以防止其流向市場(chǎng)，保障糧食安全。

2.2 食用油抗氧化劑

高效液相色譜技術(shù)可定量測(cè)定食用油中的抗氧化劑。食用油在生產(chǎn)、存儲(chǔ)、銷(xiāo)售的整個(gè)時(shí)間周期較長(zhǎng)，容易發(fā)生氧化變質(zhì)。生產(chǎn)企業(yè)為保持食用油的穩(wěn)定性，會(huì)添加抗氧化劑如特丁基對(duì)苯二酚（Tert-Butyl Hydroquinone，TBHQ）、2，6-二叔丁基對(duì)甲酚（Butylated Hydroxytoluene，BHT）等，但是過(guò)量的抗氧化劑可能有致癌等潛在風(fēng)險(xiǎn)?！妒称钒踩珖?guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中9種抗氧化劑的測(cè)定》（GB 5009.32—2016）中提供了高效液相色譜法測(cè)定食品中BHT等9種抗氧化劑的方法，陸秀青等[3]在此基礎(chǔ)上優(yōu)化提取次數(shù)、凈化方法和洗脫體積，從而提高了回收率。液相色譜法測(cè)定抗氧化劑的基本原理是使用有機(jī)溶劑先將食用油溶解，再進(jìn)行凝膠滲透色譜凈化，蒸發(fā)、定容、過(guò)濾膜后上機(jī)檢測(cè)。通過(guò)采用外標(biāo)法，根據(jù)色譜峰的響應(yīng)值和繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線，確定食品中抗氧化劑的含量。根據(jù)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2760—2024）中食品添加劑的最大使用量要求，判斷食用油中抗氧劑是否符合規(guī)定，確保食用油的質(zhì)量安全，保障消費(fèi)者的健康權(quán)益。

2.3 食用油維生素

維生素是維持人體正常生活必不可少的營(yíng)養(yǎng)素，部分維生素在人體無(wú)法自行合成，這就需要從外界食物中獲得。液相色譜法測(cè)定維生素（維生素A、維生素E）的操作步驟如下。植物油中的維生素A、維生素E先與氫氧化鉀溶液發(fā)生皂化反應(yīng)，然后將皂化液用混合醚提取，再用水凈化，經(jīng)濃縮、復(fù)溶后，采用紫外-可見(jiàn)光檢測(cè)器或熒光檢測(cè)器檢測(cè)，外標(biāo)法定量。維生素A、維生素E的紫外-可見(jiàn)光檢測(cè)器的檢測(cè)波長(zhǎng)和熒光檢測(cè)器的激發(fā)、發(fā)射波長(zhǎng)不同，因此在實(shí)際操作中需要分別進(jìn)行檢測(cè)，以獲得準(zhǔn)確的分析結(jié)果。通過(guò)食用油中維生素的定量檢測(cè)，可為油脂的營(yíng)養(yǎng)化研究提供數(shù)據(jù)支撐。

2.4 面粉增白劑

高效液相色譜技術(shù)可應(yīng)用于面粉中增白劑如過(guò)氧化苯甲酰（Benzoyl Peroxide，BPO）的測(cè)定。BPO的使用能夠增加面粉的白度，促進(jìn)小麥粉的后熟，提高出粉率，延長(zhǎng)保質(zhì)期。但是食用過(guò)量的BPO會(huì)損傷腎臟，甚至誘發(fā)癌癥，引發(fā)神經(jīng)炎、皮膚紫斑等，嚴(yán)重危害身體健康[4]。高效液相色譜法因技術(shù)成熟、數(shù)據(jù)可靠、可操作性強(qiáng)，是實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)BPO的首選方法[5]。測(cè)定的基本操作為先用適宜的溶劑將BPO和苯甲酸提取出來(lái)，選擇適宜的還原劑將提取的BPO轉(zhuǎn)化為苯甲酸，最后過(guò)濾膜上機(jī)（配備有紫外-可見(jiàn)光檢測(cè)器）測(cè)試。根據(jù)苯甲酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算試樣中苯甲酸的量，最終轉(zhuǎn)換為BPO的含量?！缎←湻壑羞^(guò)氧化苯甲酰的測(cè)定》（GB/T 22325—2008）中，選用甲醇為提取溶劑，碘化鉀為還原劑測(cè)定小麥粉中的BPO。趙富艷等[6]以水為溶劑，硫酸亞鐵溶液為還原劑，建立檢出限為0.40 mg·kg-1，回收率為94.999%的高效液相色譜法測(cè)定米面及其制品中BPO的方法。通過(guò)對(duì)BPO含量的測(cè)定，可為保證面粉的食用安全性奠定基礎(chǔ)。

2.5 植物油質(zhì)量評(píng)價(jià)

高效液相色譜技術(shù)可應(yīng)用于植物油的質(zhì)量評(píng)估評(píng)價(jià)。甘油三酯是食用植物油的主要成分，與心血管疾病、糖尿病、肥胖等疾病的發(fā)生密切相關(guān)，是評(píng)價(jià)油脂品質(zhì)和安全的首要因素。當(dāng)前，市場(chǎng)上存在部分不良商家為牟取利益，在昂貴食用油中摻雜劣質(zhì)油的行為，不僅會(huì)破壞正常的市場(chǎng)秩序，也嚴(yán)重危害著消費(fèi)者的身體健康。氣相色譜法和高效液相色譜法是分析檢測(cè)食用植物油中甘油三酯的有效手段與方法，其中氣相色譜法通過(guò)檢測(cè)脂肪酸含量，從而間接測(cè)定甘油三酯含量，檢測(cè)結(jié)果偏差較大[7]。《糧油檢驗(yàn) 植物油中甘油三酯組成的測(cè)定 高效液相色譜法》（GB/T 44614—2024）明確提供了3種測(cè)定甘油三酯的方法，其基本步驟是用有機(jī)溶劑將植物油溶解定容，過(guò)濾膜后于高效液相色譜儀（配備示差折光檢測(cè)器、紫外-可見(jiàn)光檢測(cè)器、蒸發(fā)光散射檢測(cè)器其中一種）測(cè)試。甘油三酯的準(zhǔn)確測(cè)定，為促進(jìn)油脂行業(yè)的健康高速發(fā)展提供了準(zhǔn)確的技術(shù)支撐[8]。

3 提高高效液相色譜技術(shù)應(yīng)用效果的策略

3.1 規(guī)范儀器操作與維護(hù)

①在《液相色譜儀》（JJG 705—2014）中，規(guī)定儀器的檢定周期一般不超過(guò)2年。在儀器使用前，操作人員應(yīng)確保其處于檢定有效期內(nèi)并進(jìn)行計(jì)量確認(rèn)。②液相色譜儀作為糧油食品實(shí)驗(yàn)室使用頻率較高的設(shè)備之一，應(yīng)建立和保持相關(guān)的程序核查其穩(wěn)定性（精密度、準(zhǔn)確度等），并按照程序文件，做好期間核查工作，保留記錄。③嚴(yán)格執(zhí)行儀器的操作規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書(shū)。樣品上機(jī)前，應(yīng)通過(guò)0.22 μm或0.45 μm濾膜；樣品測(cè)試完成后，選擇合適的流動(dòng)相如甲醇等沖洗色譜柱，以免雜質(zhì)堵塞管路出現(xiàn)壓力高等情況。④做好維護(hù)保養(yǎng)工作。定期檢查進(jìn)樣閥、色譜泵、色譜柱等，及時(shí)更換墊圈、過(guò)濾白頭等易耗品。

3.2 加強(qiáng)樣品的處理管控

①糧油的扦樣應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定，如儲(chǔ)備糧油執(zhí)行《政府儲(chǔ)備糧油質(zhì)量檢查扦樣檢驗(yàn)管理辦法》。提前做好扦樣準(zhǔn)備工作，依規(guī)定進(jìn)行扦樣如糧倉(cāng)的布點(diǎn)、扦樣的高度和樣品所取質(zhì)量等，保證所取樣品的代表性、真實(shí)性。②糧油檢驗(yàn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)科學(xué)選擇測(cè)定的方法，優(yōu)先使用標(biāo)準(zhǔn)方法，在樣品的制備和測(cè)試過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)方法。稱樣前，需要將樣品充分混勻，保證其具有均勻性、代表性。③在前處理過(guò)程中應(yīng)做好對(duì)環(huán)境的控制，提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。以親和柱法測(cè)定糧油食品中真菌毒素為例，使用時(shí)溫度過(guò)高或過(guò)低都可能會(huì)影響柱效，因此需要將親和柱提前從冰箱中取出，恢復(fù)至室溫（22～

25 ℃）再使用，以免影響回收率及測(cè)定結(jié)果。④在使用親和柱測(cè)定嘔吐毒素和黃曲霉毒素前，需要先進(jìn)行柱容量、柱回收率的驗(yàn)證，以確保檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性和可靠性。

4 結(jié)語(yǔ)

液相色譜技術(shù)已在糧油食品檢驗(yàn)檢測(cè)室中得到了普及和廣泛應(yīng)用。色譜技術(shù)不斷更新?lián)Q代，分離能力、分離效率、自動(dòng)化水平逐步提高，在糧油檢測(cè)中的應(yīng)用范圍必將擴(kuò)大。未來(lái)，需要不斷更新、優(yōu)化檢測(cè)方法，保證檢測(cè)的準(zhǔn)確度和提升效率，從而為促進(jìn)我國(guó)糧食產(chǎn)品品質(zhì)的提升、糧食產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

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作者簡(jiǎn)介：趙玉萍（1989—），女，山東濟(jì)南人，碩士，工程師。研究方向：糧油食品檢測(cè)及研究。