高效液相色譜技術在食品檢測中的應用

焦志培 馮園園 劉琦 陳功亮 張培培

近年來，隨著我國人民生活水平的不斷提高，人們開始越來越重視食品安全以及飲食的營養均衡，而食品檢測作為明確食品營養成分、保證食品安全的主要手段，也因此得到了社會各界的高度重視。從目前來看，食品檢測主要是依靠色譜技術來實現，而其中檢測效果最好、應用最為廣泛的則為高效液相色譜技術，因此，對于色譜技術在食品檢測中應用的研究是非常必要的。為此，本文對高效液相色譜技術進行了簡單介紹，并對其在食品檢測工作中的具體應用展開了探討。

高效液相色譜技術概述

高效液相色譜技術（HPLC）又稱高分離度液相色譜技術，是色譜法中的一種，目前主要應用于生物化學、醫療衛生、食品檢測等領域。近幾年，高效液相色譜技術已經憑借著檢測速度快、檢測結果準確等優點在食品檢測領域中得到了廣泛認可，而我國食品安全部門也將其列為了食品檢測標準方法之一。下文主要介紹其原理及優勢，如下：

高效液相色譜技術的原理。從整體上來看，液相色譜技術主要是通過液位差來對液體流動相進行輸送，在液體進入到色譜柱后，柱內的固體相就會與融于液體相的不同成分發生反應，并產生吸附、分配、親和等作用，這樣在各成分反應作用大小、強弱以及滯留時間不同的情況下，不同成分就會依次從固定相中流出，從而實現各組分的分離，之后再將這些成分加入到檢測器中，就能夠準確分析出液體內成分及其他具體信息。然而由于高效液相色譜技術的具體方法有很多，不同方法的分離機制又有所不同，因此其色譜分離原理也會存在不小的差異。一般來說，高效液相色譜技術可根據分離機制具體區分為液固吸附色譜法、液液分配色譜法、離子交換色譜法、離子對色譜法及分子排阻色譜法幾種，這些色譜法具有著不同的分離過程與特點，因此，在食品檢測工作中往往會用于對不同類型食品的檢測，例如，離子對色譜法主要用于離子強度大的酸堿物質分析，而排阻色譜法則通常用于高分子化合物的分析。

高效液相色譜技術的優勢。與其他食品檢測技術相比，高效液相色譜技術具有著非常顯著的優勢。首先，高效液相色譜技術引入了氣相色譜理論，填料以小顆粒為主，輸送時阻力會比較大，因此必須利用高壓來完成液體相的輸送，其壓力可達150～300Kg/cm2，而色譜柱的每米降壓也在75Kg/cm2以上，這大大加快了液體相的流速，檢測效率也因此得到了提升。同時，高效液相色譜技術還能夠在同一色譜柱中實現多達100種成分的分離，這同樣使檢測效率得到了提升。其次，高效液相色譜儀所使用的紫外檢測器靈敏度可達0.01ng，即便是熒光和電化學檢測器，其靈敏度也在0.1pg左右，這使得檢測人員能夠對固定相與流動相進行選擇，從而達到最佳的分離效果。此外，由于高效液相色譜儀中的色譜柱可實現多種化合物的分離，因此色譜柱無需同其他儀器一樣進行更換，有效降低了檢測成本。

高效液相色譜技術在食品檢測中的應用

為了充分發揮高效液相色譜技術的作用，體現其價值，實踐中將其用于食品的各方面檢測，具體的應用方式如下：

食品營養成分檢測。食品營養成分檢測能夠確定食品中含有的各種營養成分以及每種營養成分的具體含量，是食品檢測中最為重要的工作之一，而在這項檢測工作中，對高效液相色譜儀的應用是必不可少的。以食品中氨基酸成分的檢測為例，在上世紀中期，最初的氨基酸檢測分析儀器就是以離子交換色譜法為原理展開氨基酸檢測工作，并建立了傳統氨基酸分析技術。而在近些年來，氨基酸檢測分析儀器雖然不斷更新，檢測性能也越來越強，但仍然是以各種高效液相色譜技術為核心，由此可見，現代氨基酸分析技術同樣是對高效液相色譜技術的應用。另外，食品中維生素成分檢測工作也同樣對高效液相色譜技術進行了應用，例如，目前應用最為廣泛的脂溶性維生素分析方法，就是利用紫外檢測器對食品中的脂溶性維生素進行分離，并確定各種溶脂性維生素的具體含量。

食品添加劑檢測。在現代食品的加工中，食品添加劑的使用是十分普遍的，我國食品衛生法中規定的食品添加劑多達2000余種，主要用改變食品的色、香、味，這些食品添加劑既有天然物質，同時也有很大一部分為人工合成物質，通常情況下，天然物質并不會對人體健康造成威脅，但如果人工合成的食品添加劑含量超標，就會對人體健康造成巨大的危害。因此，為限制食品添加劑的使用，食品安全監督部門通常都會利用高效液相色譜技術來將食品中的添加劑分離開來，確定其具體含量，從而準確判斷各種食品添加劑是否存在超標情況。以甜味劑檢測為例，當前檢測工作普遍會采用C18柱、- NH2柱、陰離子交換柱等作為色譜柱，以實現甜蜜素、甜味素、環己基氨基磺酸鈉、天門冬酰苯丙氨酸甲酯阿力甜等多種甜味劑的分離，同時利用電導檢測器、紫外檢測器等檢測設備對甜味劑的具體含量進行測定，并與國家規定的甜味劑添加標準對比，判斷甜味劑含量是否超標，而這一過程中所有儀器設備都是以高效液相色譜技術為原理設計的。另外，很多食品為延長保質期，還會在加工過程中加入部分防腐劑，這類添加劑雖然無法改變食品的色、香、味，但卻具有著一定的毒性，因此在食品檢測工作中，同樣會利用高效液相色譜技術對脫氫乙酸、BA、對羥基苯甲酸乙酯等防腐劑進行分離，并確定其具體含量。

食品安全檢測。食品安全檢測作為食品檢測中最為關鍵的工作，主要是對食品中含有的各類物質進行全面分析，確定其中是否包含對人體有害的物質，這與食品食用者的身體健康有著直接的關系。由于需檢測的食品類型眾多，食品中常見有害物質的種類又比較復雜，因此必須要借助具有高靈敏度與分辨率的高效液相色譜技術來進行檢測。例如，在對食品化學殘留物質的檢測中，由于農藥中含有大量的對硝基苯酚、乙醇、乙酸、氫氧化鈉等物質，因此，通常會采用硅烷化的硫藻土作為固定相對食品中的化學殘留物進行分離，并使用極譜檢測器對分離出的化學殘留物含量進行分析。除此之外，霉菌毒素、致癌物質以及抗生素等物質的檢測也同樣非常重要，以霉菌毒素為例，該類物質不僅會導致人體中毒，同時還很容易引發人體細胞的癌變，因此，通常會運用高效液相色譜法將微生物化學組成以及代謝產物中的各種細菌分離開來，并將檢測結果中的細菌種類與病原微生物進行對比，從而判斷食品中是否含有超過安全標準的有害微生物。

總而言之，通過本文的研究明確了高效液相色譜技術的應用原理及其明顯優勢，并掌握了其在食品營養、添加劑及安全方面的檢測運用內容，其在食品檢測工作中的應用前景非常好的，我們必須對這一技術的具體應用進行更加深入的了解與研究，從而為食品安全工作以及新食品的開發提供技術支持。