高效液相色譜在食品質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用

摘要：高效液相色譜技術(shù)在食品質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用極大地提升了食品質(zhì)量檢測(cè)的質(zhì)量和效率，改變了當(dāng)前嚴(yán)峻的食品安全形勢(shì)。文章將從高效液相色譜在食品質(zhì)量檢測(cè)中的實(shí)際出發(fā)，結(jié)合高效液相色譜檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)，對(duì)高效液相色譜在食品質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：高效液相色譜；食品質(zhì)量檢測(cè)；食品安全；HPLC法；高效液相色譜儀 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TS207 文章編號(hào)：1009-2374（2015）18-0050-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.18.026

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民群眾在生活水平提升的同時(shí)對(duì)以食品安全為代表的生活品質(zhì)要求也開始提升，因此現(xiàn)代社會(huì)食品安全問題已經(jīng)成為社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn)問題。然而非常規(guī)安全威脅因素出現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)的食品安全領(lǐng)域，讓食品安全形勢(shì)變得極為復(fù)雜，食品添加劑、化學(xué)污染、加工工藝都會(huì)對(duì)食品安全產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)的影響。因此如何全面而科學(xué)地檢測(cè)食品質(zhì)量成為焦點(diǎn)問題，高效液相色譜在食品檢測(cè)中的應(yīng)用解決了這一問題，本文將結(jié)合應(yīng)用實(shí)際對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)要

分析。

1 食品安全形勢(shì)簡(jiǎn)介

隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的提升以及食品加工領(lǐng)域工業(yè)化水平的提升，現(xiàn)代社會(huì)的食品安全問題越來越嚴(yán)重，全球每年發(fā)生的食品污染病例在7000萬例以上，食品安全問題已經(jīng)成為世界范圍的重大問題。

在食品加工過程中為了保證食品的某項(xiàng)屬性而添加的防腐劑、抗氧化劑、人工合成色素等食品添加劑直接影響到食品安全，同時(shí)因?yàn)榄h(huán)境污染導(dǎo)致的植物和生物污染經(jīng)過食品鏈也會(huì)轉(zhuǎn)化為食品安全問題。在食品的材質(zhì)和加工工藝上產(chǎn)生的食品安全問題近年來也愈演愈烈，“三鹿奶粉”、“瘦肉精”、“牛肉膏”、“皮革奶”等由生產(chǎn)主體主觀惡意導(dǎo)致的食品安全問題屢見不鮮，讓食品安全岌岌可危，對(duì)消費(fèi)者產(chǎn)生了極大的身體和精神傷害。在社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的新時(shí)期，食品安全問題的解決刻不容緩，確保食品安全已經(jīng)成為當(dāng)前我國(guó)食品產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的指導(dǎo)思想。

2 高效液相色譜法概述

2.1 HPLC法的分離原理

高效液相色譜法（HPLC）是在HPLC技術(shù)的基礎(chǔ)上形成的一種新型綜合分離分析技術(shù)，在HPLC的分離技術(shù)基礎(chǔ)上加入了液相色譜技術(shù)，對(duì)分離完成的被測(cè)食品基本成分進(jìn)行液相色譜分析，并以高壓輸出的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的輸出，最終形成對(duì)被測(cè)食品質(zhì)量的綜合檢測(cè)結(jié)果，在這一過程中HPLC技術(shù)對(duì)被測(cè)物質(zhì)的分離主要是靠分離組分的分子與流動(dòng)相分子爭(zhēng)奪吸附表面活性中心的吸附能力差別而實(shí)現(xiàn)的。

2.2 HPLC法的優(yōu)點(diǎn)

從食品安全檢測(cè)的角度來看，高效液相色譜法具有適用范圍廣、分離效率高、速度快、流動(dòng)相可選擇范圍廣的特點(diǎn)，在具體的檢測(cè)活動(dòng)中HPLC基本能夠適應(yīng)當(dāng)前食品安全檢測(cè)的全部?jī)?nèi)容，同時(shí)因?yàn)闄z測(cè)過程中采取的分離和液相處理技術(shù)都是在現(xiàn)代生物學(xué)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的支持下實(shí)現(xiàn)的，所以絕大部分檢測(cè)工作并不需要過多的預(yù)處理和處理步驟，檢測(cè)過程整體表現(xiàn)為快、準(zhǔn)、穩(wěn)，能夠準(zhǔn)確快速地提供檢測(cè)結(jié)果。在揮發(fā)性低、熱穩(wěn)定性差、分子量大的高分子化合物以及離子型化合物的檢測(cè)中尤其有利。

2.3 HPLC法的應(yīng)用

鑒于HPLC在檢測(cè)活動(dòng)中的優(yōu)秀功能和突出特點(diǎn)，HPLC當(dāng)前已經(jīng)成為食品、藥品檢測(cè)的主要技術(shù)。2014年《中國(guó)藥典》中采用HPLC進(jìn)行檢測(cè)的藥品數(shù)量比例大幅度上升，表明醫(yī)藥領(lǐng)域已經(jīng)開始認(rèn)可這種檢測(cè)技術(shù)的準(zhǔn)確性和安全性，這一技術(shù)未來可能會(huì)成為醫(yī)藥領(lǐng)域主要的檢測(cè)技術(shù)。當(dāng)前HPLC法廣泛地應(yīng)用于食品、藥品的檢測(cè)活動(dòng)中，應(yīng)用的主要目的是檢測(cè)被測(cè)物體中是否存在有害和無用物質(zhì)以及這些物質(zhì)的含量。在檢測(cè)實(shí)踐中涉及到的檢測(cè)物質(zhì)囊括了石油化工、食品、合成藥物、生物化工等產(chǎn)品。

3 高效液相色譜儀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

在實(shí)際的檢測(cè)應(yīng)用中高效液相色譜儀有很多種型號(hào)，但是其主要模塊和結(jié)構(gòu)相同如圖1所示：

3.1 高壓輸液泵

在高效液相色譜儀中，為了保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，多數(shù)情況下都會(huì)使用直徑較小的色譜柱填充劑。而為了保證色譜柱功能的充分發(fā)揮，淋洗液一定要保證較高的流動(dòng)速度，所以在高效液相色譜儀中高壓泵是必不可少的設(shè)備，一般情況下對(duì)高壓泵的壓力要求都在150～250kg/cm2之間，并要求運(yùn)行穩(wěn)定、流量變化小。

3.2 梯度淋洗

梯度淋洗是高效液相色譜儀分離被測(cè)物質(zhì)的主要環(huán)節(jié)，具體而言檢測(cè)活動(dòng)中將兩種或兩種以上不同極性的溶劑在梯度淋洗中按照一定的比例進(jìn)行混合，以保證對(duì)溶液極性的連續(xù)改變，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分離組分分離因素的上升，提升分離效果。

3.3 色譜柱

高效液相色譜儀通常情況下會(huì)使用內(nèi)部經(jīng)過特殊處理的不銹鋼管作為色譜柱，如果高效液相色譜儀內(nèi)部的液體壓力在70kg/cm2以下可以空濾。

4 高效液相色譜法在食品檢測(cè)中的應(yīng)用

在實(shí)際的食品安全檢測(cè)中，高效液相色譜法更加適應(yīng)對(duì)沸點(diǎn)高、熱穩(wěn)定性較差、分子量較高物體的測(cè)試。近年來隨著食品安全問題的逐漸嚴(yán)峻以及食品安全威脅因素的復(fù)雜、眾多，高效液相色譜法的應(yīng)用范圍和應(yīng)用數(shù)量不斷擴(kuò)大，與傳統(tǒng)的測(cè)定方法相比高效液相色譜法具有較大的優(yōu)勢(shì)，以下將借助五種重要的有害物質(zhì)的食品安全測(cè)定對(duì)其先進(jìn)性進(jìn)行輔證：

4.1 N-亞硝胺的測(cè)定

在臘肉等腌制食品中，生產(chǎn)主體經(jīng)常會(huì)添加硝酸鹽或者亞硝酸鹽作為腌制食品的發(fā)色劑，硝酸鹽本身并不存在嚴(yán)重的危害，但是如果其添加的量過大，在還原作用的影響下肉制品中會(huì)生成N-亞硝胺，而N-亞硝胺對(duì)人體的危害較大，長(zhǎng)期攝入會(huì)導(dǎo)致肝癌和結(jié)腸癌等惡性疾病。針對(duì)N-亞硝胺的傳統(tǒng)測(cè)量方法是氣相色譜法，這種方法只能對(duì)被測(cè)物體中揮發(fā)性的N-亞硝胺進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量的精度不高，而且測(cè)量過程中僅色譜測(cè)定這一環(huán)節(jié)就需要一個(gè)多小時(shí)的時(shí)間，而采用高效液相色譜法全過程只需要13分鐘。

4.2 多環(huán)烴和雜環(huán)芳烴的測(cè)定

油炸、燒烤肉制品的制作過程中常常會(huì)產(chǎn)生多環(huán)烴和雜環(huán)芳烴等污染物，這種污染物中包含的3.4-苯并芘、二苯并芘是典型的致癌物，使用傳統(tǒng)的氧化鋁層析柱對(duì)其含量進(jìn)行測(cè)量起碼需要10個(gè)小時(shí)的時(shí)間，而使用高效液相色譜法整個(gè)測(cè)量過程只需要數(shù)十分鐘。

具體的測(cè)量過程如下：使用十二烷及化學(xué)鍵合薄殼型硅膠作為色譜柱填充劑，在Zipax擔(dān)體上涂漬0.5%AgNO3作為固定相，以乙青-正己烷作為淋洗液進(jìn)行分離機(jī)制既可以是銀離子與雜環(huán)烴中的氮原子形成絡(luò)合物，也可以用Corasil涂漬0.3%BOP做固定相，二異丙醚做淋洗液。

4.3 芳香胺的測(cè)定

芳香胺是人工合成色素的主要原料，長(zhǎng)時(shí)間大量攝入會(huì)導(dǎo)致對(duì)人體的代謝系統(tǒng)的強(qiáng)烈毒害，容易誘發(fā)膀胱癌等惡性疾病，由于芳香胺的添加本身是不合法的，所以對(duì)芳香胺的檢測(cè)工作比較重要。

在具體的分離測(cè)定中可以使用PermaphaseETH色譜柱，移動(dòng)相則使用甲醇-環(huán)戊烷。對(duì)于芳香胺中主要有毒物質(zhì)2.6-二甲苯胺的分離測(cè)定可以使用Aurapak色譜柱，并使用異丙醇-乙烷作為淋洗劑。通常情況下測(cè)定工作會(huì)在5分鐘內(nèi)完成，而傳統(tǒng)的TLC測(cè)定法則需要50分鐘的時(shí)間才能完成測(cè)定。

4.4 偶氮化合物的測(cè)定

如前文所述芳香胺是人工色素的主要成分，其在肉制品中的應(yīng)用會(huì)與肉制品反應(yīng)而產(chǎn)生偶氮化合物，偶氮化合物中包含對(duì)氨基偶氮苯、對(duì)二甲基偶氮苯等實(shí)驗(yàn)證明具有誘發(fā)肝癌作用的致癌物。在對(duì)偶氮化合物的分離測(cè)定工作中根據(jù)偶氮化合物的性質(zhì)，可以采用15cm MicropakSI-10作為色譜柱，以CH2CL2-乙烷為淋洗液，進(jìn)行基于高效液相色譜法的測(cè)定。

4.5 黃曲霉毒素的測(cè)定

黃曲霉毒素是食品安全檢測(cè)中常見的檢測(cè)對(duì)象，其產(chǎn)生主要是因?yàn)槭澄锘蛘呤澄镌系拈L(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存變質(zhì)而導(dǎo)致的，食物的長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存會(huì)使食物中本身存在的黃曲霉菌類大幅度的繁殖，進(jìn)而產(chǎn)生黃曲霉毒素。在實(shí)際的檢測(cè)工作中發(fā)現(xiàn)黃曲霉毒素存在有八種結(jié)構(gòu)類型，這種毒素的毒性極強(qiáng)，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中幾微克的黃曲霉毒素就會(huì)導(dǎo)致肝癌的發(fā)生。

使用高效液相色譜法對(duì)黃曲霉毒素進(jìn)行測(cè)定可以選用Sil-X-Ⅱ作為色譜柱，室溫環(huán)境下選擇氯仿-異辛烷作為淋洗液，將黃曲霉素中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)內(nèi)容B1、B2、G1、G2一次沖出，分析時(shí)間約為7分鐘。同時(shí)還可以應(yīng)用Permaphase ETH，作為色譜柱，而已2-丙醇-水（3∶97）作為淋洗劑，依次沖出黃曲霉素的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)B1、B2、G1、G2，，由于黃曲霉毒素在254納米段的吸收率很高，所以可以檢測(cè)出10-9。將黃曲霉毒素結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素分別測(cè)算出來就可以測(cè)出黃曲霉毒素的含量和黃曲霉毒素的結(jié)構(gòu)類型。與氣相色譜法相比，液相色譜法不受樣品的揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性、極性、大分子量限制，被測(cè)樣品只要可以制成溶液，就可以通過不同類型的液相色譜法實(shí)現(xiàn)分離。

5 結(jié)語

在食品安全形勢(shì)日漸嚴(yán)峻的情況下，對(duì)食品安全質(zhì)量的檢測(cè)工作成為重中之重，只有保證管理主體擁有科學(xué)、高效的檢測(cè)手段，才能保證管理主體對(duì)食品安全的有效管理，保證食品市場(chǎng)的安全規(guī)范，因此對(duì)高效液相色譜在食品質(zhì)量檢測(cè)中應(yīng)用的研究具有鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。本文從食品安全形勢(shì)、高效液相色譜法概述、高效液相色譜儀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、高效液相色譜法在食品檢測(cè)中的應(yīng)用四個(gè)方面對(duì)這一問題進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，以期為高效液相色譜應(yīng)用水平的提升提供支持和借鑒。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：劉先德（1960-），男，山東人，吉林省敦化市市場(chǎng)監(jiān)督管理局高級(jí)工程師，研究方向：食品檢驗(yàn)。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）