高效液相色譜技術在食品檢測中的應用

楊 凱

（平邑縣檢驗檢測中心，山東平邑 273300）

高效液相色譜法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）也被稱為高壓液相色譜、高分離度液相色譜等，是利用液體高壓環境下流動經過色譜柱的阻力特性表現，對液體中的成分進行檢驗分析的檢驗技術。其不僅能夠對食品中的有毒物質進行精細化的實驗檢測，還可以通過分析液體流經色譜柱的時間、速度、濃度等數據，有效分析出液體中的添加劑成分、營養成分等物質含量，繪制出準確、直觀的色譜圖，提升食品檢驗結果的準確度。同時，該項檢驗技術能將實驗時間縮短到1 h以內，且實驗穩定性高，具有廣闊的應用前景。

1 HPLC的應用原理與特點

高效液相色譜食品成分檢驗技術是指在高壓環境中，將檢驗液體注入檢測設備中，作為流動相，在液體流經色譜柱時，不同成分構成的液體遇到的阻力不同，色譜表現不同。實驗主要通過高壓泵輸液，以加快液體流動速度，監測分析效率較高，實驗結果在1 h內得出。同時，在液體分離過程中，可以自主確定固定相、流動相檢驗內容，針對性地提升了色譜柱實驗效果。在實驗分析環節，使用紫外線檢測設備，可以分析有機化合物70%以上的色譜，分離分析效果較好。近年來，高效液相色譜與液相-質譜聯用技術在水中農藥殘留和抗生素殘留、工業污染物、生物性毒素、元素類污染物檢測中被廣泛應用，具有檢測準確性高、靈敏性強、適用范圍廣等技術優勢[1]。與之相對應的，HPLC在實驗過程中，不可避免會出現柱外效應。當檢測液體注入檢測設備中，一旦遇到連接管和檢測池等柱子以外的空間，分離物擴散或者滯留，都會影響色譜柱分析敏感程度，使得分析效率下降[2]。

2 食品中營養成分的HPLC檢測

2.1 氨基酸

氨基酸是人體必需的營養成分，包括色氨酸、亮氨酸以及賴氨酸等，食品中添加氨基酸成分可以有效補充營養物質。在運用HPLC檢測食品中氨基酸含量時，需要根據不同食品中營養指標等級標準，對氨基酸種類、質量、比例等進行檢驗。在實驗環節，首先需要按照技術標準，配比實驗品與對照品溶液，完成準備處理后，將其注入高效液相色譜儀中，監測記錄實驗色譜圖，使用外標法對實驗數據進行定性分析，同時使用內標法定量分析，觀測峰面積可計算氨基酸含量。

2.2 糖分

食品中糖分的種類有蔗糖、葡萄糖以及淀粉等，廣泛用于食品生產與加工。糖分性質易溶于水，采用傳統檢驗方法無法有效測試出食品中的糖分含量。采用HPLC技術開展食品檢測實驗時，需要先去除干擾成分（蛋白質等），然后使用色譜儀觀測食品中果糖、蔗糖、淀粉以及葡萄糖等不同類型糖分的高壓色譜圖，綜合分析峰面積、峰高與峰寬等實驗參數，得出食品樣品不同種類糖分的比例、含量等分析結果，檢測時間較短，且結果較為精確。

2.3 維生素

維生素是維持人體正常機能與健康狀態的必要物質，屬于有機化合物，具有較高的營養價值。在維生素檢測實驗中，重點在于檢測維生素種類與含量。傳統檢測方式耗時長、檢測成本高。選擇HPLC對食品樣本進行檢測，使用高精度色譜儀進行實時觀測，可以有效降低外部的干擾，具有檢測結果穩定度高、準確度高、檢測時間短的優勢。

3 食品中添加劑的HPLC檢測

3.1 甜味劑

甜味劑的使用是為了改善食品風味，提高食品甜度，如果甜味劑使用過量，將會對人體的各項機能產生不利影響。在運用HPLC進行實驗檢測時，需要熟練掌握不同種類甜味劑（糖精鈉、阿斯巴甜等）的流動相、固定相狀況，確保檢測結果的誤差不超過5%。與此同時，在甜味劑成分的分離實驗環節，為保證分離效果，需要合理添加酸性溶液，確保反向色譜柱發揮可靠的作用，準確進行分離，快速、精準獲取含量測定結果。當前，甜味劑成分的檢測實驗中，陰離子交換、離子對色譜檢測法是適用范圍較廣的檢驗方法，可以在一定程度上實現批量化、集中化檢測的目標。

3.2 防腐劑

在食品中添加防腐劑主要是為了延長食品的保質時間、控制細菌滋生情況。通過HPLC檢測技術，對食品添加的防腐劑成分與含量進行檢驗，可以精確地檢測出苯甲酸、鈉鹽、丙脂、脫氫乙酸等防腐劑成分，具有檢測結果精準、檢測效率高的優勢。

3.3 香料

在食品中添加香料可以有效提升食品風味，香料是在食品生產與加工領域廣泛使用的添加劑種類。由于當前食品市場競爭形勢日趨激烈，部分商家為了降低生產成本、提升銷售量，存在違規使用香料的情況，導致食品生產與加工質量達不到國家標準，引發一系列的食品安全隱患問題。香料添加劑的成分較為復雜，檢測難度普遍較高，原有的氣相色譜檢測結果精度不高，可使用HPLC對含量進行檢測，運用高精度的色譜儀，對其中的復雜成分進行動態觀測、分析，禁止不合格產品流入市場。

3.4 色素

食品廠商往往在各類蛋糕、飲料、果脯等食品中添加色素，以吸引人們購買。色素一般分為天然與人工色素兩類，如果過量添加，不僅會降低食品的質量，還會對人體健康造成較大的威脅。國家標準《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》（GB 2760—2014）對人工合成色素的使用范圍和使用量都有嚴格的規定[3]。HPLC能夠同時分析出食品的復雜基質以及多種色素的混合添加，并減少溶劑實際使用量，降低檢驗成本。采用HPLC檢測色素含量與類別時，可以結合超聲波檢驗技術快速對樣品中的色素進行分離、提取，氨水、乙醇與樣品發生反應作用，得出檢測結果，然后與標準值對比，判斷色素添加是否符合標準。該種技術對人工色素的檢測結果較為精確，C18柱分離梯度洗脫系統在實踐中的應用較多，能夠準確地評估檸檬黃和日落黃等成分的含量。

4 食品中有害物質的HPLC檢測

4.1 藥品成分殘留

農業種植與養殖過程中，為了提升植物、動物的抗病力，增加生產效益，往往會使用特定的農藥與獸藥。食品中的藥物殘留如果超出一定的標準，將會對人體產生極大的危害?，F階段，HPLC檢測技術可以有效檢驗出食品中抗生素類以及殺蟲劑等藥物的具體殘留情況。例如，在海產品質量檢測實驗中，在調和海產品樣品酸堿度，固定其親水疏水平衡值，并進行富集和凈化處理后，采用HPLC對樣品中的獸藥成分與含量進行實驗分析，可以有效檢驗出樣品藥品殘留情況，實驗靈敏度較高[4]。同時，在農藥殘留的檢測方面，HPLC能夠有效檢測出殺菌靈、有機磷與有機氯、氨基甲酸酯類等類型的農藥殘留，通過成分分離后色譜圖峰面積的分析，判斷是否符合食品安全標準。

4.2 霉菌毒素

食品中的有毒霉菌成分包括黃曲霉素及玉米赤霉烯酮等毒素，具有致癌性，對人體健康的威脅較大。例如，玉米、面粉、花生等食品如果保存不當或放置時間過長，將會產生黃曲霉素，大量食用后極易引發肝癌。采用HPLC檢驗食品中的黃曲霉素含量與構成時，可以選擇Sil6-X-11色譜柱進行實驗檢測，流動相為氯仿-異辛烷，檢驗耗時短且準確性高[5]。

5 食品中微生物的HPLC檢測

在微生物成分的檢測實驗中，由于微生物的檢測識別難度大、生長繁殖速度快，因此檢測難度較大，需要較為精密的檢測設備對樣品的化學結構進行監測分析，準確測定出樣品的代謝物成分、含量。采用HPLC檢測技術，可以結合定性檢測與定量檢測的結果，準確、敏銳地識別微生物代謝情況與化學結構[6]。需要注意，HPLC檢測重點在于判斷樣品中有益微生物、有效微生物以及食源性病原微生物的種類與含量。其中食源性病原類型的微生物成分如果超標，會使人體腸道內細菌超標，出現嘔吐、腹瀉等食物中毒反應，甚至會引發腸道傳染病、代謝類疾病等，對人們的健康威脅較大。通過HPLC技術，根據樣品類型選擇固定相與流動相，能夠檢驗出樣品中菌落總數、微生物分布狀況，以檢驗數據為依據，判斷是否符合食品市場準入要求，確保食品市場供應的安全性與可靠性。

6 結語

當前階段，食品產業間競爭形勢日趨激烈，食品生產與加工企業為實現豐富產品供應種類、提升產品風味、延長保質期限、增添營養成分等目標，在食品中添加營養物質、添加劑、微生物等成分，甚至部分食品產品中還殘留著一些獸藥、農藥成分。針對該種情況，相關食品監管與檢測單位應按照食品安全管理的要求，合理運用HPLC技術，規范開展檢驗實驗，根據營養物質、添加劑、有毒成分、微生物等物質色譜圖峰面積的區別，對食品中各種成分進行準確、快速地檢測分析，判定食品是否符合食品安全標準，規范食品市場秩序，保障食品供應安全。