劉深勇 孫潔心 張曉霞 盧建國(guó)
摘要:目前,高效液相色譜法廣泛應(yīng)用化學(xué)分離分析。該文主要綜述了高效液相色譜技術(shù)在食品檢測(cè)方面的應(yīng)用,主要包括農(nóng)獸藥成分殘留、添加劑、霉菌毒素及其他食品營(yíng)養(yǎng)成分分析中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:食品檢測(cè);高效液相色譜法;應(yīng)用
溫飽問(wèn)題的解決、物質(zhì)極大豐富的今天,食品安全已成為全社會(huì)最為關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。民以食為天,食以安為先。食品是人類(lèi)生存中不可缺少的必需品。各種各樣的食品直接關(guān)系人體的健康。中國(guó)人口眾多,環(huán)境污染嚴(yán)重;水源污染、廢氣排放、過(guò)度開(kāi)采導(dǎo)致食源性疾患的發(fā)生,特別是水質(zhì)污染直接影響糧食作物的種植、畜禽業(yè)的養(yǎng)殖以及海產(chǎn)品的衛(wèi)生質(zhì)量;獸藥、農(nóng)藥的濫用,造成動(dòng)物及食物中農(nóng)獸藥殘留問(wèn)題突出;食品中添加劑過(guò)量添加及濫用而引起的食物中毒等事件屢有發(fā)生。這就越來(lái)越需要有一套完整的監(jiān)督檢測(cè)機(jī)制,建立嚴(yán)格的預(yù)防和檢測(cè)的措施和方法。本文就高效液相色譜(HPLC)檢測(cè)在食品中的應(yīng)用作一概述。
在食品生產(chǎn)過(guò)程中往往需要添加防腐劑、抗氧化劑、人工合成色素、甜味劑、保鮮劑等化學(xué)物質(zhì),它們的含量過(guò)高對(duì)人體健康不利。此外食品在生產(chǎn)、包裝和運(yùn)輸過(guò)程中可能會(huì)被化學(xué)物質(zhì)污染,如發(fā)生農(nóng)藥殘留、獸藥殘留等,危害人體健康。因此食品分析的重要性日益顯著。
高效液相色譜法是20世紀(jì)60年代在經(jīng)典液相色譜法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型、分離技術(shù)。同時(shí)引入氣相色譜法的理論和技術(shù),以高壓輸送流動(dòng)相,采用高靈敏度檢測(cè)器發(fā)展而成的現(xiàn)代液相色譜檢測(cè)方法。具有分析速度快、靈敏度高、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。HPLC與GC比較,專(zhuān)家們普遍認(rèn)為在眾多分析領(lǐng)域中HPLC比GC 應(yīng)用更加廣泛。HPLC能夠分析受熱穩(wěn)定性差和易揮發(fā)性的有機(jī)化合物,而用GC分析這些化合物時(shí)必須借助其他方法檢測(cè),因此更加復(fù)雜。由于HPLC具有高靈敏度、速度快、流出組分易收集等優(yōu)點(diǎn),所以被廣泛應(yīng)用到在石油化工、食品檢測(cè)、醫(yī)藥分析、環(huán)境檢測(cè)等領(lǐng)域[1]。
1.食品中各種添加劑含量的測(cè)定
1.1 食品防腐劑的分析測(cè)定
食品中最常使用的兩種防腐劑是苯甲酸鈉和山梨酸鉀。對(duì)于防腐劑的檢測(cè)方法很多,常用分光光度法和氣相色譜法檢測(cè), 但分光光度法檢測(cè)限高,氣相色譜預(yù)處理操作復(fù)雜。高效液相色譜法具有預(yù)處理簡(jiǎn)單, 直接進(jìn)行測(cè)定的優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)秦皇島衛(wèi)生檢驗(yàn)所的趙惠蘭等報(bào)導(dǎo)了用高效液相色譜法快速測(cè)定飲料中苯甲酸、山梨酸的方法[2]。他們將飲料過(guò)濾后直接注入液相色譜系統(tǒng)。20min 左右可同時(shí)測(cè)定這兩種防腐劑的含量。該法的回收率97%。標(biāo)準(zhǔn)差為0.29,變異系數(shù)為0.038。武漢市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所的周勝銀、李增也報(bào)導(dǎo)了用高效液相色譜法測(cè)定醬油及軟飲料類(lèi)樣品中防腐劑的方法[3]。
1.2 測(cè)定食品中非食用色素
酸性橙、堿性橙和堿性嫩黃為工業(yè)染料,主要用于絲綢、麻、皮革等染色,這3 種物質(zhì)對(duì)人身體危害非常大,均可以使人致癌,根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,這3 種物質(zhì)禁止作為食品添加劑使用。但一些不法商販利用其價(jià)格便宜、顏色鮮艷、著色穩(wěn)定的特點(diǎn)非法添加于豆制品中,使豆制品的色澤光亮,誤導(dǎo)欺騙消費(fèi)者,對(duì)消費(fèi)者的身體健康造成嚴(yán)重危害[4]。建立食品中的酸性、堿性橙和堿性嫩黃染料殘留的高效液相色譜定的方法,樣品通過(guò)提取、凈化,然后分別用乙醇和乙醇-氨水-水(7∶2∶1)作為流動(dòng)相進(jìn)行洗脫,最后進(jìn)行檢測(cè)。此法的回收率高,檢出限低,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小[5]。
2.HPLC在農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用
食品中尤其是水果、蔬菜中農(nóng)藥殘留問(wèn)題十分突出,因?yàn)樗腿祟?lèi)生活息息相關(guān)。對(duì)于農(nóng)藥檢測(cè)的方法中HPLC是分析熱不穩(wěn)定和難揮發(fā)性化合物的最佳檢測(cè)方法。
馬又蛾等建立了以高相液色譜-質(zhì)譜連用技術(shù),同時(shí)測(cè)定蔬菜、水果中21種農(nóng)藥殘留量的方法。蔬菜、水果樣品提取液經(jīng)固相萃取后采用C18柱分離,以0.1%甲酸-乙晴-0.1%甲酸水溶液為流動(dòng)相,進(jìn)行梯度洗脫,結(jié)果表明,樣品中最低檢出質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0005~0.003mg/kg,樣品的平均回收率為76.34%~119.33%。陳雁君等選用ODS-C18色譜柱,以甲醇-水為流動(dòng)相,流速為1ml/min,檢測(cè)波長(zhǎng)為265nm。結(jié)果在此條件下,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為33%~5.4%(n=6)。
3.HPLC在獸藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用
動(dòng)物性食品中獸藥殘留問(wèn)題越來(lái)越突出,畜禽動(dòng)物中過(guò)量使用抗生素造成獸藥殘留,對(duì)消費(fèi)者身體造成極大危害,我國(guó)對(duì)這方面檢測(cè)問(wèn)題的研究檢測(cè)方法的建立迫在眉睫。
激素是由內(nèi)分泌腺和散在其它器官的內(nèi)分泌細(xì)胞所分泌的微量生物活性物質(zhì),動(dòng)物和人體內(nèi)正常時(shí)含量甚微,殘留于動(dòng)物性食品中的激素常為性激素,當(dāng)性激素超過(guò)人體正常水平時(shí),會(huì)破壞機(jī)體的正常生理平衡而呈現(xiàn)不良后果。因此對(duì)食品中激素殘留的測(cè)定十分重要。王帆[6]等研究檢測(cè)大豆異黃酮類(lèi)保健食品中三種雌激素(雌二醇、雌酮、己烯雌酚)含量的分析法。采用Hypersil ODS2 Cl8色譜柱,流動(dòng)相為甲醇水(體積比53∶47),流速 1.0 ml/min,檢測(cè)波長(zhǎng)280 nm,該方法的線(xiàn)性范圍在 0.5~250 mg/L,三種雌激素的最低檢出限分別為0.8、09、0.4 mg/L。
4.食品中營(yíng)養(yǎng)成分的檢測(cè)
4.1碳水化合物的檢測(cè)
碳水化合物是能量物質(zhì),是食品質(zhì)量控制的一個(gè)指標(biāo)。通常采用示差折光檢測(cè)器檢測(cè),但該檢測(cè)器檢測(cè)靈敏度較低,對(duì)碳水化合物的檢測(cè)限一般在10-3級(jí)水平,且不能使用梯度洗脫,因此碳水化合物的分離測(cè)定受到一定限制,對(duì)這類(lèi)物質(zhì)的檢測(cè)已多種方法,如高效液相色譜法、氣相色譜法、紙層析法及酶法等[7]。其中氣相色譜法是測(cè)定糖及酸類(lèi)物質(zhì)較常用的方法,但因糖類(lèi)物質(zhì)沸點(diǎn)高,不易氣化而需對(duì)其進(jìn)行衍生化處理,方法繁瑣且易產(chǎn)生誤差;紙層析法靈敏度較低,操作過(guò)程繁瑣,定量困難,難以滿(mǎn)足檢測(cè)需求;酶法進(jìn)行樣品測(cè)定時(shí)常受微生物培養(yǎng)基成分的干擾,且用該法對(duì)乳糖測(cè)定需先將其還原為單糖再進(jìn)行,樣品處理較復(fù)雜,易產(chǎn)生誤差;高效液相色譜法(HPLC)用于測(cè)定碳水化合物,可快速、準(zhǔn)確、可靠的對(duì)樣品組分進(jìn)行定性或定量檢測(cè),樣品處理方法簡(jiǎn)單、快速。
4.2 HPLC在維生素分析中的應(yīng)用
對(duì)于維生素的分析,除了個(gè)別幾種維生素(維生素B6、B12和維生素H等)必須采用微生物法進(jìn)行測(cè)定外,大多數(shù)維生素均可采用液相色譜法進(jìn)行分析。水溶性維生素(B1、B2、C)的測(cè)定,將樣品用酸消化后,用酶分解蛋白質(zhì),然后用溶劑提取出維生素,而脂溶性維生素(A、K、E)的測(cè)定則將食品進(jìn)行皂化處理后,提取不皂化物,然后再?gòu)牟辉砘镏袑⒕S生素萃取出來(lái),預(yù)處理后的兩類(lèi)維生素,通過(guò)液相色譜-紫外/可見(jiàn)檢測(cè)器在各自所固有的波長(zhǎng)條件下進(jìn)行定量測(cè)定。高效液相色譜法根據(jù)不同的要求,所選擇的固定相、流動(dòng)相、流速、檢測(cè)器和檢測(cè)波長(zhǎng)都不相同。多數(shù)方法采用熒光檢測(cè)器、電化學(xué)檢測(cè)器、紫外檢測(cè)器或在檢測(cè)中變換檢測(cè)波長(zhǎng)。李學(xué)梅測(cè)定保健食品中維生素C時(shí),選用的色譜條件為EclipseXDB-C18 416mm×250mm 5μm柱、C18416mm×20mm 5μm預(yù)柱,流動(dòng)相為甲醇:0102mol/L[8]。
4.3有機(jī)酸的測(cè)定
食品中有機(jī)酸和酸味劑是食品酸味和鮮味的重要成分,也對(duì)食品的防腐保鮮起重要作用。食品中的有機(jī)酸主要有乙酸、乳酸、丁二酸、檸檬酸、酒石酸、蘋(píng)果酸等,少量存在的有機(jī)酸還有甲酸、順丁烯二酸、馬來(lái)酸、草酸等。
HPLC分析有機(jī)酸不僅簡(jiǎn)便快速,而且選擇性好,準(zhǔn)確度高。用HPLC法檢測(cè)食品中的有機(jī)酸,一般用反相C18柱進(jìn)行分離,流動(dòng)相為磷酸鹽緩沖溶液,磷酸調(diào)pH至215~219 ,常用的磷酸鹽為磷酸二氫鉀、磷酸二氫銨等。
綜上所述, 高效液相色譜法在食品檢測(cè)中的應(yīng)用是廣泛的。所有實(shí)驗(yàn)均表明, 在食品分析中高效液相色譜法是一種高效能、高靈敏度、高準(zhǔn)確度及操作簡(jiǎn)便的檢測(cè)方法。HPLC技術(shù)與其他技術(shù)的聯(lián)用也越來(lái)越受重視,相信在不久的將來(lái) ,食品檢測(cè)技術(shù)將越來(lái)越廣泛,越來(lái)越高效。
注釋?zhuān)?/p>
[1]劉世戰(zhàn),吳麗.高效液相色譜法在食品維生素測(cè)定中的應(yīng)用[J].漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2006,5(4):6-7.
[2]周勝銀 ,李珺、色譜、1990;8(1),54—55.
[3]SAMY.H.ASHOOR and JIM.WEITY.J.chromatogr.1984;287,452-456.
[4]陳文, 王正猛, 吳曉蓉,等. 單掃描極譜法連續(xù)測(cè)定食品中非食用色素酸性金黃和酸性大紅[J]. 食品科學(xué), 2005, 26(6): 210-212.
[5]高效液相色譜法測(cè)定食品中非食用色素王榮艷,賈麗,范筱京北京市理化分析.
[6]王 帆,胡小鐘,王 勇,等.快速同時(shí)檢測(cè)大豆異黃酮保健食品中三種雌激素的HPLC法[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2004,14(4):410-411.
[7]劉長(zhǎng)建.青椒中維生物C的高效液相色譜分析[J].大連輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2004,23(3):229-230.
[8]劉世戰(zhàn),吳麗.高效液相色譜法在食品維生素測(cè)定中的應(yīng)用[J].漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2006,5(4):6-7.
作者簡(jiǎn)介:劉深勇(1981.05—)男,山東東平人,碩士研究生,黑龍江農(nóng)墾職業(yè)學(xué)院,講師,研究方向:大米蛋白改性研究。