高效液相色譜在食品質量檢測中的應用

摘 要：隨著社會經濟的快速發展和生活水平的日益提高，人們對食品安全越來越重視。高效液相色譜HPLC法（HPLC）近年來在食品檢測中得到了廣泛的應用。它具有精度高、分析速度快的優點。HPLC法在食品安全檢測中的應用，為食品安全提供了有力的保障。本文主要介紹了HPLC法的特點及其在食品工業多方面的應用，為食品安全分析提供了理論參考。

關鍵詞：HPLC，食品質量檢測，應用分析

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.18.031

0 引 言

通過定期對企業產品質量進行抽樣檢測，相關部門能夠深入了解國內產品質量，及時從中發現有關問題并依法予以糾正。因此，一種適用性良好、準確的現代化食品理化檢測試驗方法是保證食品質量檢測技術穩定的關鍵。高效液相色譜HPLC目前已廣泛應用于國內外食品分析檢測技術中，能夠較準確地直接檢測分析食品原料中活性物質組分的準確含量[1]。本文主要介紹了高效液相色譜的性能特點及其目前在中國食品工業發展中的應用，為保證食品的質量和安全提供了理論依據。

1 HPLC法的概念和特點

HPLC法檢測是指一種具有高精度、高靈敏度、應用范圍廣的檢測分析方法，主要用來檢測溶質在分離提純過程中的差異。其測量過程簡單，測量結果準確。食品中人體所有必需的有機物質可以直接通過液相色譜檢測技術進行檢測。過去，一些高揮發性有機物和其他穩定性差的有毒物質的濃度難以確定[2]。目前，HPLC作為一種快速分離檢測技術，常被用于食品中有毒物質濃度的快速測定，為食品質量安全提供保證[3]。該技術是當前相對較新的分離檢測技術，被廣泛應用于食品行業的質量安全檢測。第一，快速。一般來說，大多數樣本檢測只需要10分鐘，有些樣本檢測速度甚至只需要幾分鐘，比以前的檢測技術要快得多。第二，高效。高效主要體現在溶質分離質量效率提高上。溶質分離設備不僅樣品種類繁多，范圍較廣，而且具有良好的效果。一定高度的分離塔則可迅速達到一般工業蒸餾塔要求的水平，具有較高的技術應用開發價值。第三，靈敏度高。這主要反映在彩色諧波探測器中。在食品的檢測系統中，檢測的精度范圍可控制在0.01 ng左右，比其他傳統食品檢測方法技術具有更高的檢測精度。

2 HPLC在食品分析中的優勢

隨著新一代HPLC技術研究的快速發展，食品的質量和安全有了更多保障。與傳統的檢測方法相比，HPLC法具有許多優點：（1）樣品成分HPLC快速檢測分離，樣品成分也可通過不同濃度檢測器快速分離洗脫，然后檢測器即可直接檢測并分離成分，大大縮短分析時間，提高檢測效率[4]。（2）HPLC法還可用于提高樣品組分之間的色譜分離純化效率。其主要采用粒度分布為相對均勻的超細陶瓷顆粒液作為色譜固定相，因此所得樣品的分離富集效率較高。（3）HPLC法具有較高的檢測精度。當樣品用于定量檢測食品質量水平和健康安全指標時，樣品成分含量的最小允許檢測量一般可達到0.01 g/kg，分析結果精度較高。

3 HPLC在食品檢測中的應用

3.1 營養成分的檢測

3.1.1 糖類檢測

糖是食物的重要組成部分。葡萄糖、果糖類和各種維生素糖都具有可吸收還原性功能的活性糖，通過各種普通化驗方法很難精確檢測到各種食物樣本中包含的糖[5]。采用HPLC法可快速檢測食品生產中殘留的物質，準確地檢測食品中的碳水化合物成分。

3.1.2 維生素檢測

維生素是構成人體生命必需營養物質之一，人體如缺乏某些維生素會對身體系統造成巨大傷害。通常，維生素檢測也需要先被提取，然后再進行測試，這很容易導致維生素結構的改變，并影響結果。HPLC法可以快速檢測維生素，提高維生素檢測的準確性[6]。

3.1.3 氨基酸的檢測

氨基酸是蛋白質和酶的基本成分。準確定量檢測物質組成中必需的微量氨基酸元素含量，對全面保證我國食品原料的內在質量水平和食品安全生產具有極重要的作用。目前，HPLC法已用于有機食品配料中的液體氨基酸純度的直接測定，為氨基酸的分離和檢測提供了很大的幫助。

3.2 食品添加劑的檢測

3.2.1 食品甜味劑的檢測

在現代食品加工過程中，為了改善食品的味道，會在食品中添加一些甜味劑，如甜蜜素鈉、阿賽樂蜜和糖精。然而，過量攝入甜味劑會對人體造成巨大的危害，使用HPLC法可以準確地檢測出食品中的甜味劑，從而確定它們是否超過國家標準，保障食品質量[7]。

3.2.2 食品防腐劑的檢測

在一些食品加工貯藏過程中，為了盡可能防止食品發霉變質，防腐劑也被廣泛地應用。如果某些防腐劑長期使用，且配比不當，也會對人體造成極大的傷害。采用傳統的實驗室方法在進行分析檢測食品中添加的防腐劑時，由于防腐劑濃度較低，傳統方法無法保證準確檢測，基于HPLC高靈敏度的優勢，其可快速、準確、及時地定量檢測到各種防腐劑含量，確保食品質量的安全[8]。

3.2.3 食品中色素的檢測

顏料類一般都被分為純天然植物色素類顏料和有機合成顏料。天然植物的有機色素顏料毒性低、對環境污染小，具有清晰穩定的光譜結構，可被用來給各種其他色素食物上色。因此，天然和人工合成色素一樣可以長期被應用于人類天然綠色食品原料及其生產制造工業技術中。然而，合成色素可能存在一定程度上的毒副作用，當它們被人體攝入過多，會對身體造成巨大的損害。目前，將HPLC法研究應用于各種食品配料中色素組分的質量檢測，可以保證快速、準確、及時定量地跟蹤檢測到食品配方中每種色素成分的相對含量，為食品質量安全提供強有力的可靠保障。

3.3 有毒害物質的檢測

3.3.1 N-亞硝胺的檢測

在有機食品加工生產制作過程中，會適當添加有機硝酸鹽酶和游離亞硝酸鹽，以促進加工產品的著色。硝酸鹽類和其他亞硝酸鹽類產品的中毒危害通常相對來說較小。然而，過量硝酸鹽類藥物或其他亞硝酸鹽衍生物會對人體產生毒性作用的N-亞硝胺[9]。長期攝入這種堿性物質會對人體器官造成極其嚴重的危害，長期超負荷攝入就會導致部分人體罹患泌尿系統癌癥。對于揮發性N-基亞硝胺濃度的直接檢測，一般均采用氣相色譜法來進行間接檢測[10]。但實際上該測試方法存在另外一個顯著缺點，即只能用來檢測揮發性的N-氨基亞硝胺濃度，不能檢測非揮發性N-亞硝胺，導致檢測結果出現偏差。用HPLC法對N-二甲基亞硝胺含量的連續檢測可以較準確地測定出N-二亞硝胺，并且可以大幅縮短檢測時間。

3.3.2 多環芳烴的檢測

多環芳烴（PAHs）是指具有兩個或兩個以上苯環的一類有機化合物，多環芳烴在燒烤食品、油炸食品和燒烤肉制品中均廣泛存在。常見的具有致癌作用的多環芳烴多為四到六環的稠環化合物。國際癌研究中心（IARC）（1976年）列出的94種對實驗動物致癌的化合物，其中15種屬于多環芳烴。由于苯并（a）芘是第一個被發現的環境化學致癌物，而且致癌性很強，故常以苯并（a）芘作為多環芳的代表，它占全部致癌性多環芳烴1%～20%。傳統定量檢測多環芳烴化合物（PAHs）含量多采用直接使用氧化鋁，但采用該測定方法的樣品檢測耗費時間通常較長[11]，而使用HPLC分別測定多環芳烴只需要10分鐘。

3.3.3 芳香胺的檢測

芳香胺是一種化學合成色素，其進入人體后，會對人體細胞造成一種不可逆轉的生物傷害，甚至致癌，因此，禁止芳香胺作為食用添加劑使用。加強芳香胺物質的檢測將對保護人體健康起著重要的作用。采用HPLC法來測定食品配料中芳香胺的含量時，一般都采用帕氏酶ETH色譜柱，通常采用甲醇溶液和四環氯戊烷水作為標準流動相[12]。與目前傳統的熒光檢測方法相比，使用HPLC可使檢測僅僅需要5分鐘，大大地縮短了熒光檢測的時間。

3.3.4 黃曲霉毒素的檢測

食物保存不當就會發霉，產生黃曲霉，一般主要發生在花生、玉米和水稻中。根據分子結構，黃曲霉毒素可分為B、B、G、g2、M、M2。研究表明，攝入黃曲霉毒素可能會誘發人類肝癌。黃曲霉毒素由HPLC法測定，采用HPLC法完成對黃曲霉毒素的檢測一般只需7分鐘。

3.3.5 農藥和獸藥殘留檢測

在農作物檢測過程中，傳統農藥的檢測技術受到光譜檢測范圍過于狹窄的限制，許多新農藥類型無法做到準確快速檢測，導致一些新作物、新品種攜帶一些農藥化學殘留物質進入國際市場。而一些高性能光譜儀相對普通光譜檢測儀具有全面、快速的檢測技術功能，如紫外熒光檢測等方法，靈敏度均較強，能全面準確地識別出各類新型農藥，且其穩定性較強。在光譜檢測過程中將紫外線照射法和選擇性吸收法相結合，可輕松實現對20多種農藥殘留濃度的實時檢測，從而提高產品檢測信息的準確性程度和檢測全面性。在對動物產品進行的獸藥殘留檢測分析中[13]，不僅肉類中可能含有某些獸藥殘留物，在部分雞蛋類和其他奶畜制品原料中也同樣可能會存在獸藥殘留風險。當使用HPLC法檢測各種被測物體時，也可以使用紫外線照射法檢測，這可以快速實現對喹諾酮類藥物等多類常用藥物的檢測，并且可以有效地將偏差概率控制在5%以內，大大提高了檢測的準確性。

此外，食品中的有害物質還包括霉菌毒素，它們大多是由于食品的儲存環境不當而積累和繁殖的。如果這些食品中含有上述有毒食品物質，就會對消費者的人體健康造成嚴重危害。除了實現對存儲環境的實時控制管理外，還需要結合檢測分析技術進行測試。

3.4 營養成分檢測

食品質量更加注重營養物質的含量，以滿足人類健康的需要，如維生素、糖等物質。對這些營養素進行全面檢測可以為人類健康提供必要的指導。然而，許多傳統的檢測方法在檢測技術上存在一定的局限性。它們不能準確地檢測出食物中的營養成分，如具有很強可還原性的糖和含量較低的維生素 [14]。蛋白質含量常會受到生長環境等因素影響，傳統的生化檢測技術難以達到有效檢測。HPLC法則在實現該方法檢測過程中具有更多獨特的優勢。它不僅可以完全避免來自各種主要影響因素產生的干擾，而且具有更寬的檢測范圍，可用于檢測人體攝入的多種重要營養素，有效地提高營養檢測工作效率及檢測結果的準確性。

4 結 語

HPLC法近年來已廣泛應用于食品工業檢驗的諸多方面，如各種氨基酸、甜味劑、防腐劑、色素、農藥、獸藥定性檢測。該方法具有測定準確性高、分析速度快等優點，可以直接分析判斷食品成分中各類微量未知物質中的含量，為提高食品健康安全質量奠定了比較堅實的研究基礎。

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作者簡介

馬曉玲，本科，工程師，研究方向為食品質量檢測。

（責任編輯：袁文靜）