食品添加剂检测中高效液相色谱法应用研究
​杨凡
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​杨凡,. 食品添加剂检测中高效液相色谱法应用研究[J]. 中国食品与营养,.. DOI:10.12721/ccn.2022.157211.
摘要: 目前食品生产加工中还存在不少问题,特别是食品添加剂的滥用,已经成为危害食品安全的重要因素。高效液相色谱法可用于食品添加剂的检测。它具有操作简单、精度高的优点,得到了广泛的应用。气相、液相、薄层、比色法等传统色谱方法程序复杂,灵敏度不足,易受外界环境因素影响,不能同时检测。离子色谱的应用不受传统食品添加剂检测方法的束缚,广泛应用于食品添加剂检测。基于此,针对食品检测中离子色谱法的应用相关知识,本文从可行性和具体应用等方面进行了简单地分析。
关键词: 食品添加剂检测;色谱法;应用
DOI:10.12721/ccn.2022.157211
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引言

目前,随着人们越来越注重对健康生活的追求,对食品安全也越来越重视。但非食用物质添加、食品添加剂滥用、生物毒素超标、农药残留超标、兽药残留超标等问题时常发生,严重危害人民健康和社会安全。食品添加剂使用不规范的现象,在利益驱动下的无良食品生产企业中经常存在。在食品检测中,重金属检测是非常重要的内容,但食品添加剂中重金属元素的残留情况复杂,增加了重金属元素前处理和检测的难度。再加上传统的重金属前处理技术虽然种类繁多,但是大多烦琐且耗时较长,很难满足当前食品添加剂中重金属检测的需求。

1、液相色谱法相关概述

高效液相色谱的分离原理是:在高压下,利用样品中不同组分在固定相和流动相之间的吸附、分布、离子吸引、排斥和亲和的差异,当固定相和流动相相对运动时,组分在两相中反复受到上述力的作用,实现相互分离。高效液相色谱仪由灌注系统、进样系统、分离系统、检测器和数据处理系统组成。输注系统将流动相输入色谱柱,通过进样阀注入的样品被流动相带入色谱柱,分离后依次进入检测器。数据处理系统记录色谱信号,然后对数据进行处理,最后得出分析结果。输液系统主要由储液器、高压输液泵和除气器组成。储液器用于储存流动相和清洗液,需要耐腐蚀,同时配有溶剂过滤器,防止固体微粒进入仪器。高压泵将流动相持续输入色谱柱,需要满足流量稳定、压力高、耐腐蚀、密封性好等条件。脱气机的目的是去除流动相中的气泡,保持基线平稳。进样系统的作用是将待分析的样品输送到色谱柱。目前,一般的液相色谱仪采用六通阀进样,利用样品注射器吸入样品溶液,通过定量环固定样品溶液的吸入体积,具有进样准确、重复性好、操作便捷等优势。

2、食品中添加剂的检测方法

2.1、离子色谱法

随着梯度洗脱过程的不断优化和新固定相方法的发展,离子色谱的处理能力逐渐提高。它可以分析不同种类的离子化合物、极性有机化合物和中性化合物,甚至可以分离极性、离子类型和色谱性质差异很大的化合物。用离子色谱法检测添加剂,操作简单,结果稳定。福州市疾控中心使用LonPacASII分离柱和EG40洗涤液发生器生产氢氧化钾溶液,可同时检测食品中的苯甲酸、丙酸、脱氢乙酸、甜蜜素、山梨酸五种食品添加剂,获得更准确的分析结果。YanZhu等对糖精钠、阿斯巴甜、甜蜜素、安赛蜜四种甜味剂进行了抑制性电导率的测定,由于采用了冲洗液发生器,因此在低导率的情况下探测灵敏度有了很大的提高,测定限为0.019mg/L,回收率为97.96%-103.57%。徐咏薇等将lonPacAS14中的高疏水性阴离子交换色谱柱用于导电方法,并将乙腈作为一种有机修饰剂加入到碳酸盐淋洗溶液中,用于测定山梨酸钾、苯甲酸钠等五种添加剂。在预处理时,将被检测的溶液pH调整至9-10,利用C18色谱柱可以很好地去除样品中的有机物,具有快速、灵敏、线性范围大等优点。

2.2、检测无机离子

食品添加剂的含量是否超标,可以通过检测食品的离子含量和成分来确定,结合测定结果,可以分析待测食品的加工质量是否符合国家安全标准或营养要求。离子色谱法可以快速准确地检测阴离子,应用范围广。比如在食物中添加适量的氟,有利于牙齿组织结构的形成,增强骨钙沉淀的能力,更好地促进人体所需的磷和钙的吸收。如果人体摄入过多的氟化物,就会长出氟斑牙,甚至引起关节疾病或骨骼畸形。在日常生活中,茶是一种常见的饮料原料,其中富含氟。茶叶质量检测可利用 IonpacAs9-HC 分离柱洗脱碳酸钠以此减小溶液 PH 值,应用离子色谱技术检测食品无机离子。铅元素在各类食品或食品容器中存在比较广泛,如部分酒制品生产中,因设备或容器中含有大量铅元素,铅元素会污染酒制品,极大地增加了食品检测难度。实际检测工作中离子色谱法的便利性较强,如利用 CG50A+CS50A 色谱柱、紫外线检测仪 Ulimate 3000Varible Wableng Detector  与 50 mmol/L KOH+80 mmol/LH2CO3 等流动相结合检测方式,将色谱柱温度控制在 35 ℃,以此获得最佳检测效果。

2.3、 检测食品防腐剂

对于食品生产企业来说,最常用的添加剂是食品防腐剂。为了延长食品的保质期,企业会添加适量的防腐剂。因此,防腐剂项目的抽样检验基本上在大部分食品类别中都有涉及。山梨酸和苯甲酸是常用的食品防腐剂。在食品抽样中,检验机构主要使用高效液相色谱法进行检验。样品经水提取,高脂肪样品需经正己烷脱脂,高蛋白样品需经蛋白质沉淀剂沉淀,再经液相色谱分离,紫外检测器检测,外标法定量,可获得良好的检测结果。此外,利用高效液相色谱法还能同时完成甜味剂糖精钠的检测,在十几分钟内苯甲酸、山梨酸、糖精钠可完全实现分离,  种物质可以同时定性定量,提高检验效率。

2.4、重金属元素检测

现代食品添加剂重金属检测面临的样品性质的复杂性是前所未有的,分析的对象不仅包括气、液、固三相的所有物质,而且往往以多相形式存在。它不仅成分复杂,而且在测定过程中经常相互干扰。被检测物质的浓度要求越来越低,其稳定性随时变化,给分析带来一系列困难。尤其是在各种环境下采集生物样本后直接检测的可能性非常小。一般来说,只有在样品制备和预处理后才能进行测定。在检测食品添加剂中重金属含量时,需要选择合适的前处理方法,以保证检测结果的准确性。目前,常用的预处理方法是干灰化法、湿消解法、高压消解法、微波消解和萃取法等,虽然它们都有自身的特点与作用,但是也存在一定的应用缺陷。例如,干灰化法的检验时间过长,会对检验结果的精准性造成一定影响;湿消解法容易受到环境的干扰,从而影响检验结果的准确性;高压消解法的检验工序复杂,操作成本较高;微波消解法不能对检验过程进行实时监控等。

2.5、气相色谱法

气相色谱法是一种广泛用于测定食品中甜蜜素、酯类和酸性防腐剂的方法。它具有用量少、选择性好、灵敏度高的优点。近年来,气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)技术发展迅速,可以高效、快速地检测食品中添加剂的含量。如检测鸡肉、猪肉等肉制品中氯霉素的含量时,可用乙酸乙酯和磷酸盐缓冲液分离提取氯霉素,然后使用硅胶或其他化学物质对乙酸乙酯萃取液进行洗涤和纯化,从而准确地检测氯霉素的含量,且回收率较高。

结束语

随着经济水平的日益提高,消费者对食品的需求从吃饱转向健康,这对食品检测提出了越来越严格的要求。对于检验机构来说,服务市场监管,保障食品安全是检验机构的主要职责。高效液相色谱法可以快速准确地用于食品添加剂的检验,并可获得目标物质的组成和含量,取得较好的检验效果,其应用大大提高了检验工作的效率和质量,在保障人们“舌尖上的安全”中具有重要作用。

参考文献:

[1]张静,谢亚丽,吴琦.应用离子色谱法  快速准确地检测食品添加剂[J].中国食品,2020(10):114.

[2]李玉美.应用离子色谱法  高效检测食品添加剂[J].中国食品,2020(08):120.

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