劉深勇 孫潔心 張曉霞 盧建國
摘要:目前,高效液相色譜法廣泛應用化學分離分析。該文主要綜述了高效液相色譜技術在食品檢測方面的應用,主要包括農獸藥成分殘留、添加劑、霉菌毒素及其他食品營養成分分析中的應用。
關鍵詞:食品檢測;高效液相色譜法;應用
溫飽問題的解決、物質極大豐富的今天,食品安全已成為全社會最為關注的熱點問題。民以食為天,食以安為先。食品是人類生存中不可缺少的必需品。各種各樣的食品直接關系人體的健康。中國人口眾多,環境污染嚴重;水源污染、廢氣排放、過度開采導致食源性疾患的發生,特別是水質污染直接影響糧食作物的種植、畜禽業的養殖以及海產品的衛生質量;獸藥、農藥的濫用,造成動物及食物中農獸藥殘留問題突出;食品中添加劑過量添加及濫用而引起的食物中毒等事件屢有發生。這就越來越需要有一套完整的監督檢測機制,建立嚴格的預防和檢測的措施和方法。本文就高效液相色譜(HPLC)檢測在食品中的應用作一概述。
在食品生產過程中往往需要添加防腐劑、抗氧化劑、人工合成色素、甜味劑、保鮮劑等化學物質,它們的含量過高對人體健康不利。此外食品在生產、包裝和運輸過程中可能會被化學物質污染,如發生農藥殘留、獸藥殘留等,危害人體健康。因此食品分析的重要性日益顯著。
高效液相色譜法是20世紀60年代在經典液相色譜法的基礎上發展起來的一種新型、分離技術。同時引入氣相色譜法的理論和技術,以高壓輸送流動相,采用高靈敏度檢測器發展而成的現代液相色譜檢測方法。具有分析速度快、靈敏度高、應用范圍廣等特點。HPLC與GC比較,專家們普遍認為在眾多分析領域中HPLC比GC 應用更加廣泛。HPLC能夠分析受熱穩定性差和易揮發性的有機化合物,而用GC分析這些化合物時必須借助其他方法檢測,因此更加復雜。由于HPLC具有高靈敏度、速度快、流出組分易收集等優點,所以被廣泛應用到在石油化工、食品檢測、醫藥分析、環境檢測等領域[1]。
1.食品中各種添加劑含量的測定
1.1 食品防腐劑的分析測定
食品中最常使用的兩種防腐劑是苯甲酸鈉和山梨酸鉀。對于防腐劑的檢測方法很多,常用分光光度法和氣相色譜法檢測, 但分光光度法檢測限高,氣相色譜預處理操作復雜。高效液相色譜法具有預處理簡單, 直接進行測定的優點。我國秦皇島衛生檢驗所的趙惠蘭等報導了用高效液相色譜法快速測定飲料中苯甲酸、山梨酸的方法[2]。他們將飲料過濾后直接注入液相色譜系統。20min 左右可同時測定這兩種防腐劑的含量。該法的回收率97%。標準差為0.29,變異系數為0.038。武漢市產品質量監督檢驗所的周勝銀、李增也報導了用高效液相色譜法測定醬油及軟飲料類樣品中防腐劑的方法[3]。
1.2 測定食品中非食用色素
酸性橙、堿性橙和堿性嫩黃為工業染料,主要用于絲綢、麻、皮革等染色,這3 種物質對人身體危害非常大,均可以使人致癌,根據國家標準《食品添加劑使用衛生標準》規定,這3 種物質禁止作為食品添加劑使用。但一些不法商販利用其價格便宜、顏色鮮艷、著色穩定的特點非法添加于豆制品中,使豆制品的色澤光亮,誤導欺騙消費者,對消費者的身體健康造成嚴重危害[4]。建立食品中的酸性、堿性橙和堿性嫩黃染料殘留的高效液相色譜定的方法,樣品通過提取、凈化,然后分別用乙醇和乙醇-氨水-水(7∶2∶1)作為流動相進行洗脫,最后進行檢測。此法的回收率高,檢出限低,相對標準偏差小[5]。
2.HPLC在農藥殘留檢測中的應用
食品中尤其是水果、蔬菜中農藥殘留問題十分突出,因為他和人類生活息息相關。對于農藥檢測的方法中HPLC是分析熱不穩定和難揮發性化合物的最佳檢測方法。
馬又蛾等建立了以高相液色譜-質譜連用技術,同時測定蔬菜、水果中21種農藥殘留量的方法。蔬菜、水果樣品提取液經固相萃取后采用C18柱分離,以0.1%甲酸-乙晴-0.1%甲酸水溶液為流動相,進行梯度洗脫,結果表明,樣品中最低檢出質量分數為0.0005~0.003mg/kg,樣品的平均回收率為76.34%~119.33%。陳雁君等選用ODS-C18色譜柱,以甲醇-水為流動相,流速為1ml/min,檢測波長為265nm。結果在此條件下,相對標準偏差為33%~5.4%(n=6)。
3.HPLC在獸藥殘留檢測中的應用
動物性食品中獸藥殘留問題越來越突出,畜禽動物中過量使用抗生素造成獸藥殘留,對消費者身體造成極大危害,我國對這方面檢測問題的研究檢測方法的建立迫在眉睫。
激素是由內分泌腺和散在其它器官的內分泌細胞所分泌的微量生物活性物質,動物和人體內正常時含量甚微,殘留于動物性食品中的激素常為性激素,當性激素超過人體正常水平時,會破壞機體的正常生理平衡而呈現不良后果。因此對食品中激素殘留的測定十分重要。王帆[6]等研究檢測大豆異黃酮類保健食品中三種雌激素(雌二醇、雌酮、己烯雌酚)含量的分析法。采用Hypersil ODS2 Cl8色譜柱,流動相為甲醇水(體積比53∶47),流速 1.0 ml/min,檢測波長280 nm,該方法的線性范圍在 0.5~250 mg/L,三種雌激素的最低檢出限分別為0.8、09、0.4 mg/L。
4.食品中營養成分的檢測
4.1碳水化合物的檢測
碳水化合物是能量物質,是食品質量控制的一個指標。通常采用示差折光檢測器檢測,但該檢測器檢測靈敏度較低,對碳水化合物的檢測限一般在10-3級水平,且不能使用梯度洗脫,因此碳水化合物的分離測定受到一定限制,對這類物質的檢測已多種方法,如高效液相色譜法、氣相色譜法、紙層析法及酶法等[7]。其中氣相色譜法是測定糖及酸類物質較常用的方法,但因糖類物質沸點高,不易氣化而需對其進行衍生化處理,方法繁瑣且易產生誤差;紙層析法靈敏度較低,操作過程繁瑣,定量困難,難以滿足檢測需求;酶法進行樣品測定時常受微生物培養基成分的干擾,且用該法對乳糖測定需先將其還原為單糖再進行,樣品處理較復雜,易產生誤差;高效液相色譜法(HPLC)用于測定碳水化合物,可快速、準確、可靠的對樣品組分進行定性或定量檢測,樣品處理方法簡單、快速。
4.2 HPLC在維生素分析中的應用
對于維生素的分析,除了個別幾種維生素(維生素B6、B12和維生素H等)必須采用微生物法進行測定外,大多數維生素均可采用液相色譜法進行分析。水溶性維生素(B1、B2、C)的測定,將樣品用酸消化后,用酶分解蛋白質,然后用溶劑提取出維生素,而脂溶性維生素(A、K、E)的測定則將食品進行皂化處理后,提取不皂化物,然后再從不皂化物中將維生素萃取出來,預處理后的兩類維生素,通過液相色譜-紫外/可見檢測器在各自所固有的波長條件下進行定量測定。高效液相色譜法根據不同的要求,所選擇的固定相、流動相、流速、檢測器和檢測波長都不相同。多數方法采用熒光檢測器、電化學檢測器、紫外檢測器或在檢測中變換檢測波長。李學梅測定保健食品中維生素C時,選用的色譜條件為EclipseXDB-C18 416mm×250mm 5μm柱、C18416mm×20mm 5μm預柱,流動相為甲醇:0102mol/L[8]。
4.3有機酸的測定
食品中有機酸和酸味劑是食品酸味和鮮味的重要成分,也對食品的防腐保鮮起重要作用。食品中的有機酸主要有乙酸、乳酸、丁二酸、檸檬酸、酒石酸、蘋果酸等,少量存在的有機酸還有甲酸、順丁烯二酸、馬來酸、草酸等。
HPLC分析有機酸不僅簡便快速,而且選擇性好,準確度高。用HPLC法檢測食品中的有機酸,一般用反相C18柱進行分離,流動相為磷酸鹽緩沖溶液,磷酸調pH至215~219 ,常用的磷酸鹽為磷酸二氫鉀、磷酸二氫銨等。
綜上所述, 高效液相色譜法在食品檢測中的應用是廣泛的。所有實驗均表明, 在食品分析中高效液相色譜法是一種高效能、高靈敏度、高準確度及操作簡便的檢測方法。HPLC技術與其他技術的聯用也越來越受重視,相信在不久的將來 ,食品檢測技術將越來越廣泛,越來越高效。
注釋:
[1]劉世戰,吳麗.高效液相色譜法在食品維生素測定中的應用[J].漯河職業技術學院學報,2006,5(4):6-7.
[2]周勝銀 ,李珺、色譜、1990;8(1),54—55.
[3]SAMY.H.ASHOOR and JIM.WEITY.J.chromatogr.1984;287,452-456.
[4]陳文, 王正猛, 吳曉蓉,等. 單掃描極譜法連續測定食品中非食用色素酸性金黃和酸性大紅[J]. 食品科學, 2005, 26(6): 210-212.
[5]高效液相色譜法測定食品中非食用色素王榮艷,賈麗,范筱京北京市理化分析.
[6]王 帆,胡小鐘,王 勇,等.快速同時檢測大豆異黃酮保健食品中三種雌激素的HPLC法[J].中國衛生檢驗雜志,2004,14(4):410-411.
[7]劉長建.青椒中維生物C的高效液相色譜分析[J].大連輕工業學院學報,2004,23(3):229-230.
[8]劉世戰,吳麗.高效液相色譜法在食品維生素測定中的應用[J].漯河職業技術學院學報,2006,5(4):6-7.
作者簡介:劉深勇(1981.05—)男,山東東平人,碩士研究生,黑龍江農墾職業學院,講師,研究方向:大米蛋白改性研究。