張清超(內蒙古赤峰市寧城縣產品質量計量檢測所,內蒙古 赤峰 024000)
離子色譜法在食品分析中的應用
張清超(內蒙古赤峰市寧城縣產品質量計量檢測所,內蒙古 赤峰 024000)
1975年,人們第一次將離子色譜納入高效液相色譜范疇。因它能夠很好的滿足分析陰陽離子和小分子極性有機化合物的需要。同時其分離選擇性很好。本文中將對離子色譜法在食品分析中的應用進行簡明的綜述。
離子色譜;食品分析;應用
人們在離子色譜領域的研究已經初步成熟,如在弱電離有機酸領域進行高靈敏檢測,快速分析色譜柱的研制以及與電感耦合等離子質譜儀、氫化物發生-原子熒光光譜儀的聯用等。同時,在食品分析領域發揮著重要的作用,它能很好的對有機酸、食品添加劑、無機陰(陽)離子、糖類、重金屬離子等進行監測。
由被測組分和固定相間的發生原理出發,將離子色譜化成了以下幾種:
(1)離子交換色譜 通過離子間的相互交換,實現了流動相與交換樹脂間同種電荷離子發生了交換作用,最終利用交換樹脂和溶液間離子親和力存在的差異來進行一定的篩選,而后得到流動相離子。
(2)離子對色譜 通過物理吸附的方式,讓流動相充斥著被測離子的反電荷離子,間接的提高了被測離子的疏水性,同時讓其成為離子對化合物的形式被物理吸附,這多用于離解較弱有機離子或大分子,且需要反復操作。
(3)離子排斥色譜 通過Donnan排斥、吸附與空間排阻作用達到分離目的,而Donnan排斥作用是利用同荷相斥原理,使流動相中的離子與固定相樹脂當中相同電荷的功能基彼此排斥,最終實現對不同物質的有效分離。
本文將重點解析近幾年食品分析中離子色譜技術的應用:
(1)營養成分的分析 人們主要從食物中的攝取糖類、氨基酸、維生素、有機酸等必要物質來維持自身的正常消耗。而加大對食品營養成分的檢測有以下目的:①確保營養保健品的保健功效真實可信,維護消費者的利益;②通過不斷檢測和研究,提高食品開發領域的質量,促進食品制造領域的發展。劉肖等[1]借助離子色譜法對人體營養補充液進行了詳細的檢測,發現陰陽離子(氯離子、硫酸根離子、磷酸根離子、鉀離子、鈉離子、鈣離子)和有機酸(檸檬酸、葡萄糖酸、乙酸),加標回收率在94.6%~103.9%之間,檢出限在3.6~59μg/L之間,這一結論是符合正常標準的。吳伶俐等[2]通過離子色譜檢測法對榴蓮進行了檢測,其含有的精氨酸、賴氨酸等17種氨基酸間相對標準偏差為2.3%~8.4%,加標回收率為80%~112.9%,檢出限為0.0028~0.0126μmoL/L之間,這一方法簡單實用,同時為榴蓮食品的健康開發提供了幫助。
(2)食品添加劑分析 在我們常見的食品中,基本上都運用了添加劑,因為必要的添加劑能夠有效的提升食品的口味,同時增加食品的保存期限,促進了生產企業的效益,但是添加劑使用不當則會給人們的身體造成重大影響,這也是癌癥的來源之一。甜蜜素作為人造甜味劑,具有很高的甜度,并且價格低廉,現已大量使用在飲料、糕點中,但是甜蜜素卻不具備蔗糖的營養含量,因此食用過量會對我們的身體產生很多負面影響。鄧永利等[3]主要采用的是離子色譜電導的方法,在合理地利用在線滲析技術的基礎上,選擇牛奶作為實驗對象來進行檢測,檢測結果發現甜蜜素的限為0.05mg/L,加標回收率在90.1%~103.3%,這種方法操作簡單,效果明顯。
日常食品中常見的添加劑有苯甲酸、山梨酸,三聚磷酸鈉和糖精鈉,針對這些常見的添加劑,屈晶等[4]采用了離子色譜法檢測,得出檢測結果限為0.082~0.188mg/L,加標回收率為96.2%~101.1%。這種方法易操作且準確率高。
(3)有害物質分析 在食品監測中,有害物質是其重點監測對象,因為這些都能夠直接作用與人們的身體,對人們的健康有很大的影響,常見的監測對象有農藥、有毒物質、重金屬離子等。丙烯酰胺作為一種典型的致癌物質,主要存在與高溫下的淀粉類食品中,如常見的油炸淀粉中。有學者通過離子色譜二極管陣列的方式針對一些常見的食品,如餅干、油炸食品等進行檢測,并采用了甲醇實現對樣品的固相萃取凈化,最終檢測結果顯示丙烯酰胺加標回收率為92.5%~104%,檢出限30μg/ kg。該種方法準確率高。
三聚氰胺作為不可食用的化工原料,具有很高的含氮量,這也為許多黑心廠家所利用,通過在食品中加入三聚氰胺來增加食品總體含氮水平。林立等[5]則利用離子色譜-紫外檢測法對液態奶進行了檢測,發現三聚氰胺的檢測限為0.03mg/L,回收率為82%~94%。該方法實用且重復性較好。
離子色譜技術能夠幫助人們很好的了解陰陽離子、極性分子和無吸光基團的有機化合物間的作用機理,并且已經成為當前主流分析方式。我國目前在離子色譜應用領域已小有建樹,增加離子色譜在食品分析中的不斷研究和檢測,能夠進一步規范食品領域生產,保護人們的身體健康,同時使得食品監測更加有理有據,促進了食品行業的健康發展
[1]劉肖,王碗,蔡亞岐,牟世芬.離子色譜法檢測人體營養補充液中陰陽離子和有機酸[J].食品科學,2007,28(5):272-275.
[2]吳伶俐,劉娜,徐鵬,牛云輝,衛學青,李衛華,黃曉書.離子色譜積分脈沖安培檢測法測定榴蓮中的17種氨基酸[J].安徽農業科學,2009,37(8):3357-3359.
[3]鄧永利,周光明,羅振亞,黃成.離子色譜法直接測定牛奶中的甜蜜素[J].西南大學學報(自然科學版),2007,29(7):79-82.
[4]屈晶,周光明,劉婷,羅振亞.離子色譜電導抑制法測定食品中的4種添加劑[J].西南大學學報(自然科學版),2010,32(1):63-67.
[5]林立,王海波,梁立娜.離子色譜-紫外檢測測定液態奶中的三聚氰胺[J].食品科學,2009,30(14):240-242.
張清超(1985-),女,蒙古族,內蒙古赤峰人,大連民族學院,本科,工程師,赤峰市寧城縣產品質量計量檢測所。