食品中色素檢測的研究進展

戚 平 劉 佳 毛新武 趙金利 黃 松

(廣州市食品檢驗所，廣東 廣州 510410)

色澤、味道和形狀是構(gòu)成食品感觀質(zhì)量的三大要素，而色澤又是其中最重要的指標，將直接影響消費者是否購買。在現(xiàn)代食品工業(yè)中，隨著食品種類的多樣化及加工技術(shù)的發(fā)展，商家普遍使用著色劑(食用色素)來改善食品色澤，消除加工中不同批次間的顏色差異，從而達到提高附加值，吸引消費者的目的。然而，在工業(yè)化飛速發(fā)展的今天，受利益驅(qū)動，不法商販向食品中非法添加工業(yè)色素的現(xiàn)象時有發(fā)生，國內(nèi)外已經(jīng)報道了多起有關色素的食品安全事故：2003 年煙臺發(fā)生的“桃紅”染色五香花生米，浙江蒼南縣的“工業(yè)橙”染色“鄉(xiāng)巴佬”等鹵制品，杭州的“堿性品綠”染色“毒海帶”；2005年歐盟在辣椒、肉灌腸等制品中檢出蘇丹紅；2006年河北發(fā)現(xiàn)含蘇丹紅的紅心鴨蛋；2011年上海華聯(lián)超市被報道銷售多年的“染色饅頭”，經(jīng)查多個批次違規(guī)使用檸檬黃；2012年重慶又被報道花椒中非法添加羅丹明B；2014年臺灣產(chǎn)的豆干檢出違禁染料二甲基黃和二乙基黃。這些事件嚴重危害了人們的身體健康，無不引起社會輿論的關注和人民群眾的恐慌。因此，食品中色素的監(jiān)管一直是食品安全的重點關注領域。本文系統(tǒng)介紹了食品中常見色素的種類、性質(zhì)和檢測技術(shù)，以期為加強食品中違禁染料的監(jiān)督提供參考。

1 食用色素

食用色素按其來源主要分為食用天然色素和食用合成色素。目前，中國GB 2760—2014《食品添加劑使用標準》中規(guī)定，可應用于食品中的色素有67種，其中合成色素為11種，天然色素為56種。

食用天然色素主要是指動、植物組織中提取的色素，其中絕大部分來自植物組織，特別是水果和蔬菜(如葉綠素、姜黃色素、茶黃色素、番茄紅等)，還包括微生物色素(如紅曲色素等)、動物色素(如紫膠紅、胭脂蟲紅等)和無機色素(二氧化鈦、氧化鐵紅等)。食用天然色素的使用歷史悠久，使用范圍廣，且多數(shù)是食品原料，安全性高。然而，天然色素成本較高，保質(zhì)期短；著色易受金屬離子、水質(zhì)、pH值、氧化、光照、溫度的影響，一般較難分散，染著性、著色劑間的相溶性較差，牢固度較差。這些缺點限制其廣泛應用，因此食品化學家又發(fā)明了食用合成色素，滿足食品工業(yè)的需求。

食用合成色素主要是通過化學合成制得的有機色素，通常可分為偶氮類色素和非偶氮類色素。按化學結(jié)構(gòu)進一步細分，可大致分為6類：① 偶氮類(azo)，分子結(jié)構(gòu)含有偶氮基(R1—N═N—R2)的一類色素，通常有單偶氮(mono-azo)、雙偶氮(di-azo)和多偶氮(poly-azo)類，偶氮結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的發(fā)色性能，通過調(diào)整偶氮結(jié)構(gòu)的種類和比例可達到所需的顏色，因此種類最為龐大，常見的就有檸檬黃、日落黃、偶氮玉紅、莧菜紅、胭脂紅、誘惑紅、亮黑、棕色HT等；② 三芳基甲烷類(triarylmethane)，該類色素分子結(jié)構(gòu)的特點是甲烷的4個氫中3個被苯取代，一般為綠色，通常有二芳甲烷和三芳甲烷類，常見的三芳甲烷色素主要有亮藍、專利藍V、綠色S、堅牢綠、孔雀石綠等；③ 氧雜蒽類(xanthene)，又稱二苯并吡喃類，代表色素是赤蘚紅；④ 熒光酮類(fluorone)，如熒光桃紅、孟加拉玫瑰紅；⑤ 喹啉衍生物(quinoline)，如喹啉黃；⑥ 靛系染料(indigoid)，如靛藍。

此外，按溶解性又可分為油溶性色素和水溶性色素。油溶性色素毒性較大，現(xiàn)在各國基本不再用于食品著色，世界各國允許在食品中使用的合成色素幾乎都是水溶性色素。

食用合成色素著色能力強，色澤穩(wěn)定，受環(huán)境影響小，生產(chǎn)成本低，是目前食品工業(yè)所用的主要色素添加劑。但是，食用合成色素通常以萘、苯、甲苯等為主要原料，經(jīng)過一系列磺化、硝化、鹵化、偶氮化等有機反應合成得到，產(chǎn)物中多含苯環(huán)、氧雜蒽等結(jié)構(gòu)，部分色素含有硝基，在人體經(jīng)代謝后可生成具有致癌作用的R-萘胺，長期攝入這類物質(zhì)會對人體產(chǎn)生毒害作用[1-4]。大量攝入合成色素可能引起過敏、哮喘、喉頭水腫、鼻炎、蕁麻疹、皮膚瘙癢以及神經(jīng)性頭痛等癥狀，尤其是兒童在成長期間，若長期過量攝入合成色素，對生長發(fā)育會造成極為不利的影響。因此，世界各國對合成色素的使用種類，使用范圍和使用量都做了嚴格限制，盡管它們都經(jīng)過風險評估，安全系數(shù)相對較高的，但是仍有一定風險，超量超范圍使用都是違法行為。

2 違禁染料

受商業(yè)利益驅(qū)使，除了濫用食用合成色素外，個別食品加工企業(yè)甚至向食品中非法添加違禁染料。這些違禁染料都是有毒的工業(yè)染料，能使其他物質(zhì)獲得鮮明而堅實的顏色，是人工合成的有機物，但主要用于溶劑、油、蠟、汽油增色以及鞋、地板等的增光。

違禁染料共同的特點是顏色鮮亮，不易褪色，其光澤具有持久性與穩(wěn)定性，違法添加的工業(yè)色素可替代食用色素，減少生產(chǎn)成本，保持食品感官色澤光鮮持久。迄今，食品中易非法添加的工業(yè)染料已達40余種，按照檢驗性質(zhì)分類，通?？梢苑譃槿箢悾孩?陰離子染料(anionic)，包括直接染料、酸性染料等，主要有酸性橙Ⅱ、酸性紅26、酸性大紅GR、橙黃G、間胺黃、酸性間胺黃、金黃粉、橙黃Ⅱ等；② 陽離子染料(cationic)，即堿性染料，包括堿性橙Ⅱ、堿性嫩黃O，孔雀石綠、結(jié)晶紫、羅丹明B、羅丹明6G等；③ 非離子染料(non-ionic)，即中性染料，包括蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ、蘇丹橙G、蘇丹藍Ⅱ、甲苯胺紅、分散藍、二甲基黃和二乙基黃等。

工業(yè)染料大都具有復雜的芳香結(jié)構(gòu)，這些芳香結(jié)構(gòu)主要來自煤焦油中的碳氫化合物，這些碳氫化合物包括苯、蔡、蔥、甲苯和二甲苯等，復雜的芳香結(jié)構(gòu)使得染料更加穩(wěn)定和更難生物降解。按照官能團還可以進一步分為：① 偶氮類中性染料，如蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ、蘇丹紅7B、蘇丹紅G、分散黃3、分散橙3、二甲基黃、二乙基黃等；② 偶氮類酸性染料，如酸性橙Ⅱ、酸性紅一號、酸性紅26、酸性大紅GR、橙黃G、間胺黃、酸性間胺黃、金黃粉、橙黃II、對位紅等；③ 偶氮類堿性染料，如堿性橙Ⅱ、堿性橙2、堿性橙21等；④ 苯甲烷類堿性染料，如堿性嫩黃O、孔雀石綠、結(jié)晶紫等；⑤ 氧雜蒽類堿性染料，如羅丹明B、羅丹明6G、乙基羅丹明B、丁基羅丹明B、羅丹明110等；⑥ 蒽二酮類中性染料，如蘇丹黃、蘇丹橙G、蘇丹藍Ⅱ、甲苯胺紅等；⑦ 蒽醌類中性染料，如分散藍1、分散藍106、散藍124、分散橙37、分散橙11等。

這些工業(yè)染料多為可誘發(fā)人體癌變，引起人體皮膚、黏膜或呼吸道過敏的致癌和致敏染料，頻頻出現(xiàn)在食品中，對人類健康造成了極大危害。為保障消費者健康，2008年起，中國打擊違法添加非食用物質(zhì)和濫用食品添加劑專項整治領導小組陸續(xù)發(fā)布了6批《食品中可能違法添加的非食用物質(zhì)和易濫用的食品添加劑名單》，其中可能違法添加的非食用物質(zhì)名單中有10種常見工業(yè)染料，分別是堿性嫩黃O、堿性橙Ⅱ、酸性橙Ⅱ、蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ、玫瑰紅B、孔雀石綠。

3 合成色素與違禁染料檢測技術(shù)

目前，合成色素及違禁染料的檢測方法很多，主要有：分光光度法、拉曼光譜法、熒光光譜法、免疫學法、高效液相色譜法和液相色譜質(zhì)譜法等。

本研究結(jié)果顯示，總TAMs密度或腫瘤基質(zhì)內(nèi)TAMs低，NSCLC患者5年生存率高，與良好預后相關；而在腫瘤細胞團內(nèi)，TAMs的密度低，NSCLC患者的5年生存率低，提示預后不良。這證實了在大多情況下，TAMs在微環(huán)境中表現(xiàn)出免疫抑制的作用，不同分布的TAMs密度對臨床NSCLC患者的預后有指導作用。

3.1 分光光度法

分光光度法主要是指紫外—可見分光光度法，該方法所需儀器設備少，檢測成本低，測定簡單基質(zhì)食品(如飲料、黃酒)中日落黃、胭脂紅和檸檬黃等常見食用著色劑的研究已相當成熟[5-7]，但檢驗復雜基質(zhì)的合成色素時，往往需要較繁瑣的樣品前處理才能取得較好結(jié)果，龐艷玲等[8]采用薄層色譜分離與分光光度法，建立了食品中蘇丹紅的檢測方法，方法經(jīng)濟實用，比較適合基層檢測機構(gòu)及小工廠的檢測，但樣品處理較繁瑣。為克服上述缺點，常借助固相萃取、濁點萃取等新型樣品前處理方法，簡化操作，增強方法靈敏度。Soylak等[9]用Sepabeads SP-70凝膠作為固相萃取填料，建立了飲料、環(huán)境廢水中羅丹明B的可見分光光度檢測方法，檢出限為3.14 ng/mL；Pourreza等[10]采用Triton X-100在78 ℃共混濁點萃取的方式，分離富集羅丹明B，并用紫外—可見分光光度計在556 nm處定量測定，檢出限達1.3 μg/L；傳統(tǒng)的分光光度法在進行多組分測定時，難免會有光譜重疊的現(xiàn)象，造成準確度下降。借助化學計量學，如多元線性回歸、偏最小二乘法等，可較好地克服上述問題，并省去萃取分離、層析濃縮等復雜的樣品處理步驟，實現(xiàn)多組分檢測，為混合色素同時測定的問題提供了一種有效的解決方案。張永生等[11]利用檸檬黃與日落黃的吸收光譜差異同時測定這2種色素含量，而采用支持向量機的方法建立數(shù)學模型來處理檢測數(shù)據(jù)，操作簡單且能方便快捷地應用于實際操作中。楊梅枝等[12]在對日落黃、胭脂紅和莧菜紅3種色素檢測研究中將光度法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡相結(jié)合，用人工神經(jīng)網(wǎng)絡對數(shù)據(jù)進行了基于偏最小二乘法的主成分進行分析，回收率高，結(jié)果好，顯示了主成分—人工神經(jīng)網(wǎng)絡算法的獨特優(yōu)勢，為食品中多組分混合色素的檢測提供了一種簡捷、實用的分析方法，有效解決了多組分分析中光譜重疊問題。

3.2 拉曼光譜法

拉曼光譜(Raman spectra)是一種散射光譜，能夠精確給出分子振動、轉(zhuǎn)動方面的信息，獨特的指紋振動可反映分子結(jié)構(gòu)，為物質(zhì)鑒別、定性和定量分析提供了有力工具，在食品安全檢測中有重要作用。Haughey等[13]運用拉曼光譜，結(jié)合化學計量學方法(主成分分析和偏最小二乘法)，成功鑒別了摻有蘇丹紅Ⅰ的辣椒粉，該方法可直接測定樣品，無需樣品前處理，檢出限達到0.88%。普通拉曼光譜法靈敏度較低，但采用銀、金或銅等膠質(zhì)金屬顆粒處理樣品溶液后，即表面增強拉曼光譜(Surface-Enhanced Raman Scattering)技術(shù)時，可大幅增加方法靈敏度和適用范圍。Di等[14]研究比較了普通拉曼光譜、傅立葉變換拉曼光譜和表面增強拉曼光譜3種技術(shù)鑒別調(diào)味料中摻入蘇丹紅Ⅰ的能力，結(jié)果顯示表面增強拉曼光譜技術(shù)檢測最準確，更適用于復雜基質(zhì)樣品。Cheung等[15]采用表面增強拉曼光譜技術(shù)，結(jié)合化學計量學方法，建立食品中蘇丹紅Ⅰ的高靈敏度檢測方法，線形范圍達10-3～10-4mol/L。拉曼光譜方法具有檢測時間短，前處理簡單，適用范圍廣，平臺移動強，能實時實地檢測，適合現(xiàn)場快速測定，但在低濃度情況下，如測定0.2～2.4 μmol/L 蘇丹紅Ⅰ時，靈敏度和選擇性都不盡理想[16]，同時它也缺少多組分同時測定的能力，定量需要借助化學計量學構(gòu)建模型，模式較復雜，易受熒光成分干擾，限制了其在試驗中的進一步應用。

3.3 熒光光譜法

熒光光譜技術(shù)自發(fā)展以來，就有靈敏度高，選擇性強，樣品量少、 快速簡單、 分辨率高、 適合小分子樣品的特點，應用十分廣泛。但是，大多數(shù)的合成色素不具有熒光特性，不能直接檢測，需要構(gòu)建熒光體系或借助熒光探針的方法實現(xiàn)定性定量測定。 周尚等[17]基于蘇丹紅與硫酸高鈰反應增強熒光信號的性質(zhì)，采用熒光光譜法測定番茄醬和辣椒醬中蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的含量，方法檢出限分別為4.0，3.6，4.2，4.2 mg/L，回收率為98.1%～104%，相對標準偏差為3.0%～6.5%。劉周憶等[18]運用熒光光譜技術(shù)檢測酸性橙Ⅱ水溶液，發(fā)現(xiàn)酸性橙Ⅱ水溶液在波長短于290 nm(最佳250 nm) 的紫外光激發(fā)下能發(fā)出熒光(熒光光譜310～390 nm)，熒光峰值波長為350 nm，且表征了熒光偏振特性，求得熒光偏振度(0.783) 和各向異性度(0.740)，揭示了熒光光譜技術(shù)檢測酸性橙Ⅱ的可能性。

目前，熒光光譜法研究的熱點就是熒光探針技術(shù)，Ling等[19]采用聚乙烯亞胺包裹的銅納米簇作為熒光探針，實現(xiàn)了食品中蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的高靈敏度檢測，檢出限分別為65，70，45，50 nmol/L，檢測范圍分別達0.1～30.0，0.1～30.0，0.1～25.0，0.1～25.0 μmol/L。Ye等[20]采用自組裝方法合成了偶聯(lián)“聚9，9-二辛基芴”或“聚[2,7-(9，9-二辛基芴-alt-4,4’-苯乙醚)]”高分子納米微球，基于該納米微球的選擇性熒光猝滅現(xiàn)象，成功克服了辣椒粉中蘇丹紅Ⅰ檢測時天然色素——辣椒紅素和胡蘿卜素的干擾，構(gòu)建了高靈敏度，高選擇性的蘇丹紅Ⅰ檢測平臺。

3.4 酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)

酶聯(lián)免疫吸附法作為一種快速篩查分析方法，在臨床醫(yī)學檢驗上已有幾十年的歷史，并已經(jīng)擴展到農(nóng)業(yè)、環(huán)境、食品安全等檢測領域。它不僅靈敏度高，操作簡便，還具有抗干擾能力強，安全性高，污染少的優(yōu)點。郗日沫等[21]通過將酸性橙Ⅱ與牛血清白蛋白或卵清蛋白偶合成抗原，人工免疫動物的方法獲得酸性橙抗體，開發(fā)制成試劑盒，用于食品和飲料中酸性橙Ⅱ的檢測，其最大檢測范圍為0.1～10.0 ng/mL。韓丹等[22]首先將蘇丹紅Ⅰ號進行修飾，再與載體蛋白偶合成抗原，經(jīng)動物免疫制得抗體，以此建立了酶聯(lián)免疫法測定辣椒醬和番茄醬中蘇丹紅Ⅰ號的方法，檢出限達0.74 μg/L，回收率分別為106%和110%。周堅等[23]發(fā)明了一種酸性橙Ⅱ的快速檢測卡，其原理也是ELISA法，其中含抗酸性橙抗體膠體金標記的玻璃纖維膜或含抗酸性橙Ⅱ抗體乳膠顆粒標記的玻璃纖維膜，該檢測卡可直接檢測鹵制熟食辣椒面和飲料等樣品中的酸性橙Ⅱ含量。付云潔等[24]通過設計合成蘇丹紅Ⅰ衍生物，用混合酸酐法與明膠合成了蘇丹紅Ⅰ—明膠免疫抗原，免疫新西蘭白兔制備抗蘇丹紅Ⅰ的多克隆抗體。與膠體金組裝成了蘇丹紅Ⅰ—BSA抗原—膠體金復合物檢測試紙。試驗結(jié)果表明，試紙條法的蘇丹紅Ⅰ檢出限為15 μg/kg，與蘇丹紅Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均無交叉反應性，適用于食品中蘇丹紅Ⅰ殘留的快速檢測。Oplatowska等[25-26]基于多克隆抗體，建立了測定食品中甲基黃和羅丹明B的ELISA檢測方法，在醬料和調(diào)味料中甲基黃的檢出限分別為15，50 ng/g，羅丹明B的檢出限為10 ng/g。

Lei等[27]通過合成2種不同間隔臂的半抗原來制備抗體，建立了測定橘紅的間接競爭ELISA方法，檢出限為0.04 ng/mL，定量限為0.09～4.90 ng/mL?；诙嗫寺】贵w，Xing等[28]建立了檢測食品中日落黃FCF的間接ELISA方法，在食品、豆腐干、紅燒肉3種食物中的檢出限分別為0.12，0.04，1.11 ng/mL。邱凱等[29]基于單克隆抗體，建立了測定食品中檸檬黃的間接競爭ELISA分析方法，最低檢出限達26.34 ng/mL。

目前，使用酶聯(lián)免疫吸附法檢測食品中合成色素的研究報道仍然較少，技術(shù)上還不太成熟，主要是制備高質(zhì)量特異性強的抗體比較困難，限制了其在商業(yè)中的應用。但與儀器法相比，酶聯(lián)免疫吸附法靈敏度和準確度相當，但操作卻更簡單，也無需貴重設備，檢測成本低，非常適合基層一線實驗室，因此有廣泛用途。

3.5 高效液相色譜法

高效液相色譜法具有檢測靈敏，定量重現(xiàn)性好，準確度高的優(yōu)點，主要包括高效液相色譜法(high performance liquid chromatography，HPLC)和超高效液相色譜法(ultra-high performance liquid chromatography，UPLC)，是目前合成色素檢測的主流分析方法。與HPLC法相比，UPLC法的分析速度、靈敏度及分離能力均大大提高，但由于UPLC儀器價格較高，其應用沒有HPLC廣泛。HPLC設備價格適中，較為普遍，對前處理要求更為寬松，更易于推廣，目前中國頒布、實行的食品中合成色素的幾個主要檢測方法，如GB/T 5009.35—2003《食品中合成著色劑的測定》、GB/T 19681—2005《食品中蘇丹紅染料的檢測方法 高效液相色譜法》等，均為高效液相色譜法(HPLC)。

實際檢測中，高效液相色譜法應用很廣，能滿足大部分檢測需求，但由于食品基質(zhì)復雜，不可避免存在基質(zhì)干擾，引起定量不準確，分析時間長等問題，因此很多研究集中在現(xiàn)有方法改進方面，優(yōu)化樣品提取、凈化方式、分析條件，達到改善準確度，提高靈敏度，縮短分析時間的目的，如朱虹等[30]建立一種同時測定調(diào)味料中8種合成著色劑的高效液相色譜分析方法，樣品經(jīng)30%甲醇水溶液提取后，以甲醇—乙酸銨為流動相，C18柱(250 mm×4.6 mm)梯度洗脫分離，二極管陣列檢測器檢測，外標法定量，8種合成著色劑回收率為95.0%～101%；王紅梅等[31]優(yōu)化了樣品提取和色譜條件，采用C18反相色譜柱分離，二極管陣列檢測器檢測，建立快速準確測定肉制品中食用合成色素的方法。在食品違禁染料檢測中，尤其是應對違禁染料突發(fā)食品安全事故時，高效液相色譜法更是優(yōu)選方法。例如：當蘇丹紅事件爆發(fā)后，Cornet等[32]立刻利用液相色譜—二極管陣列檢測器開發(fā)了測定辣椒、咖喱類制品中蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的分析方法，使用基質(zhì)匹配標準，光譜匹配的方法排除干擾，固體樣品回收率為89%～100%，檢出限為1.5～2.0 mg/kg；醬料類半固體樣品回收率為51%～86%，檢出限為0.2～0.5 mg/kg，方法具有良好的重現(xiàn)性和準確性。Ertas等[33]則優(yōu)化了液相色譜分析條件，采用乙腈/甲醇 (80∶20，體積比)為流動相，流速1 mL/min，色譜柱溫40 ℃，506 nm為檢測波長的方法，實現(xiàn)了9 min內(nèi)蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ和對位紅的基線分離，建立了辣椒粉中蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ和對位紅的快速檢測方法，回收率為89%～98%，檢出限為1.2～5.4 μg/kg，1 d可以檢測20個以上的樣品。

3.6 液相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用法

盡管高效液相色譜法在分析檢測合成色素方面有著很多優(yōu)點，然而它同樣存在前處理操作繁雜，檢出限高，易受干擾，低含量時難以定性的缺點；同時還受制于分離模式和檢測方法的限制，很難同時測定20種以上的合成色素。液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(HPLC-MS/MS)結(jié)合了液相色譜和質(zhì)譜的優(yōu)點，比較常用的是三重四級桿，在多反應監(jiān)測模式下，色譜分離的組分經(jīng)過二級質(zhì)譜選擇，在第一重四級桿中目標物的母離子與干擾離子分離，在第二重四級桿中母離子與氣體進行碰撞碎裂，生成1個或者多個子離子(多反應監(jiān)測)，由第三重四級桿選擇其中的1個或2個子離子進行定性定量分析，可將色譜峰相互重疊的化合物進行定性定量分析，因此同時提供了目標化合物的保留時間和分子結(jié)構(gòu)信息，通過二級質(zhì)譜能對干擾化合物進行分離去除，具有靈敏度高、適合多組分同時分析等特點，是最有發(fā)展前景的分析方法，國內(nèi)外對此已有較多的研究。

2004年，蘇丹紅事件突發(fā)，Tateo等[41]立刻開發(fā)了基于大氣壓化學電離(APCI)，LCMS檢測蘇丹紅的分析方法。盡管是單級質(zhì)譜，但相比液相色譜，LC-APCI/MS已經(jīng)顯示出了優(yōu)越的定性確認能力，采用選擇性離子監(jiān)測模式，樣品不需要特殊的凈化，也沒有任何明顯的干擾峰，在定量限(180 μg/kg)附近信噪比大大改善。不久，Calbiani等[42]基于大氣壓電噴霧電離(ESI)和液相串聯(lián)質(zhì)譜，建立了適用于蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的LC-ESI/MSMS檢測方法。由于是串聯(lián)質(zhì)譜，定量限大大改善，達到7～48 μg/kg，回收率達72%～103%，但由于采用基質(zhì)匹配標準和分散橙13為內(nèi)標進行定量，操作步驟較為繁瑣。Hou等[43]采用中性氧化鋁為基質(zhì)分散相凈化蛋黃中的蘇丹紅和對位紅，再用UPLC-MS-MS測定，不僅簡化了提取樣品前處理步驟，操作簡單，更減少了各過程的損失，取得了較好的凈化效果，方法的加標回收率為63.2%～98.6%；Mazzotti等[44]使用蘇丹紅同位素內(nèi)標，一定程度上解決液質(zhì)定量穩(wěn)定性差，操作繁瑣的缺點，但由于使用的是大氣壓化學電離(APCI)，不太適合含水量大的樣品，如番茄醬，蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的回收率僅有50%。需要注意的是，由于在日常監(jiān)管中，陽性樣品蘇丹紅含量都比較低，檢測結(jié)果往往都是10-6級別，甚至是10-9，因此必須建立高靈敏度的蘇丹紅HPLC-MS/MS分析方法。Schummer等[45]基于大氣壓電噴霧電離(ESI)和同位素內(nèi)標技術(shù)，采用液液萃取凈化，建立了食品中蘇丹紅高靈敏度的HPLC-MS/MS分析方法，最低定量限可達2.5 μg/kg，蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ的回收率為81%～105%，較好地解決了液相串聯(lián)質(zhì)譜法穩(wěn)定性和靈敏度的問題。

食品中合成色素種類繁多，性質(zhì)多樣，結(jié)構(gòu)復雜，在實際檢驗中，如何快速、準確地了解添加了哪種色素，實現(xiàn)高通量檢驗，一直是研究的熱點和難點。隨著高精密度液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜的快速發(fā)展，目前已經(jīng)能夠?qū)⒒瘜W結(jié)構(gòu)同型、溶解度類別相近的合成色素一并測試分析，建立并報道了多篇分類別的高通量檢驗方法。趙珊等[46]采用50 mL乙腈提取果汁和葡萄酒中的27種違禁染料的方法，建立了以超高效液相色譜—電噴霧串聯(lián)四極桿質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)檢測果汁和葡萄酒中27種違禁染料的方法，在果汁中的回收率為57.9%～117.7%，在葡萄酒中的回收率為40.8%～109.4%；Feng等[47]采用HLB富集凈化，液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜測定的方法，實現(xiàn)了軟飲料中40種水溶性色素的同時檢測，回收率達到了91.1%～105%；趙珊等[48]使用凝膠凈化，液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜測定的方法，同時測定了調(diào)味油中11 種脂溶性偶氮類違禁染料(蘇丹紅Ⅰ、蘇丹紅Ⅱ、蘇丹紅Ⅲ、蘇丹紅Ⅳ、蘇丹紅7B、蘇丹紅G、蘇丹黃、蘇丹橙G、蘇丹藍Ⅱ、甲苯胺紅、對位紅) 和羅丹明B，回收率為54%～125%，相對標準偏差為2.5%～17.2%。采用正負離子切換掃描的方式，可以實現(xiàn)同時對化學性質(zhì)完全相反的化合物進行檢測。Guo等[49]就是采用正負離子切換掃描的方式，用HPLC-MS/MS對豆干、豆腐皮和鹵蛋等樣品中的酸性橙類和堿性橙類合成色素進行同時檢測。通過優(yōu)化儀器方法和試驗過程，大大提高了方法的靈敏度。結(jié)果表明，7種色素的線性范圍超過5～500 μg/L，線性相關性均優(yōu)于0.999 8，方法檢出限(LODs)和定量限(LOQs)分別為0.5～3.0，2.0～6.0 μg/kg。在豆類食品和鹵蛋中的加標回收中，回收率能夠達到74%～126%，RSD%為2.22%～25.4%。

雖然LC-MS/MS具有檢測同類離子的能力，但是它仍具有無法區(qū)分目標物和同系干擾物的局限性。高分辨質(zhì)譜的使用，可以很好地解決這個問題。錢疆等[50]采用高分辨質(zhì)譜的方式，測定食品中19種違禁染料，采用電噴霧離子源，在正離子模式下以飛行時間質(zhì)譜檢測，質(zhì)量偏差<1 mDa；19種非法染料加標回收率為76%～108%，方法的檢測限為0.34～14.00 μg/kg，精密度RSD為0.3%～12.0%。Xiu等[51]用HPLC-DAD同時對21種包括軟飲料、糖果、果脯、口香糖等食品中的34種水溶性合成染料進行定量，并在正、負離子切換的模式下，用離子肼—飛行時間高分辨質(zhì)譜，對偶氮染料、三苯基甲烷類染料、氧雜蒽類染料、靛藍、喹啉類5種染料進行確證，34種合成色素的加標回收率為76.1%～105.0%，方法的檢出限為0.01～0.05 μg/mL，精密度RSD為1.4%～6.4%。Wei等[52]采用QuEChERS的前處理，用UHPLC-ESI結(jié)合Q-Orbitrap高分辨質(zhì)譜的方式，同時對酒中69種物理化學性質(zhì)不同的合成色素進行篩查和定量。通過優(yōu)化前處理，69種合成色素的回收率均能夠達到87.2%～107.4%，變異系數(shù)<6.4%，方法的檢出限為1～1 000 μg/kg。與傳統(tǒng)方法相比，此方法的靈敏度和準確度均提高5倍以上，從而能夠更加準確可靠地用于酒中合成色素的篩查測定。

高效液相色譜與高分辨質(zhì)譜的聯(lián)用，能夠顯著提高確證的準確度和靈敏度，可以同時進行不同物理化學性質(zhì)的合成色素的篩查和定量。但高分辨質(zhì)譜使用成本高，每次需要進行質(zhì)量軸校正，無法滿足日常高通量的需求。而且目前多應用于相對簡單的基質(zhì)檢測，對含有復雜基質(zhì)的其他類食品，仍需要進一步的研究和確證。

3.7 檢測技術(shù)總結(jié)

食品中含有違禁染料或者超量超范圍合成色素，都會極大損害消費者健康，因此開發(fā)靈敏度高，適用性廣的高通量合成色素檢測技術(shù)一直是食品安全的重點和難點。盡管已有很多檢驗方法發(fā)表，但仍然存在以下不足之處：① 研究多集中在蘇丹類中性染料，其他酸性和堿性染料研究較少；② 同時測定的工業(yè)染料組分較少，且多是分組提取、分組檢測，不能達到高通量檢測的要求；③ 樣品前處理過程大部分文獻較簡單，有的只是簡單提取，缺少樣品前處理過程，給后續(xù)的確證檢測帶來較大的基質(zhì)干擾，影響準確度。

結(jié)合檢測技術(shù)發(fā)展趨勢和實際需求，工業(yè)染料的檢測方法大體有4個發(fā)展趨勢：① 結(jié)合基質(zhì)分散萃取、固相/液液微萃取、納米材料、分子印跡等前處理方法，縮短檢測周期，降低基質(zhì)效益，使整個過程更簡單更準確；② 根據(jù)實際情況，利用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)或多維色譜技術(shù)開發(fā)，同時測定酸性、中性和堿性等多種不同性質(zhì)工業(yè)染料的高通量檢測方法，但如何在質(zhì)譜上實現(xiàn)正負離子的交替檢測，或在色譜上實現(xiàn)不同性質(zhì)工業(yè)染料的有效分離是該高通量檢測的開發(fā)難點；③ 利用Q-TOF和Q-Trap質(zhì)譜，結(jié)合數(shù)據(jù)庫檢索技術(shù)，建立多種工業(yè)染料的篩查檢測方法，滿足市場篩查則需快速、準確，但檢出限不要求很低的需求；④ 開發(fā)基于免疫學技術(shù)或電化學技術(shù)的工業(yè)染料快速檢測方法，具備快速準確、成本低廉等特點，滿足現(xiàn)場初篩、快速判定的要求?？傮w來說，對工業(yè)染料的檢測應向前處理速度快、自動化程度高、試劑消耗少、環(huán)境污染小、方法準確、精密度高的方向發(fā)展。

4 展望

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，食品中合成色素的使用越來越廣泛，然而食品中違法添加，超量超范圍使用合成色素的現(xiàn)象時有發(fā)生，加之環(huán)境中工業(yè)染料對食品的交叉污染，使得合成色素的暴露水平較高，嚴重威脅人們身體健康。但是色素種類繁多、性質(zhì)各異，目前食品中合成色素的分析方法存在著檢測種類少，適用的食品范圍窄，樣品前處理復雜，有機溶劑消耗大，復雜基質(zhì)樣品難以準確定性定量，不適合大批量檢驗的缺點，也缺乏快速篩查，準確定量的檢驗能力。因此，食品中合成色素的高通量篩查和快速檢測，將一直是食品安全技術(shù)領域的重點和難點。