離子色譜法在常見食品添加劑檢測中的應(yīng)用研究

周正會

摘 要：食品添加劑的使用有效推動了現(xiàn)代食品工業(yè)的發(fā)展，但部分加工企業(yè)對食品添加劑的不合理使用也加重了當(dāng)代的食品安全問題，給人們的身體健康帶來威脅。基于此，加強(qiáng)對食品添加劑的檢測以及添加劑的規(guī)范使用是當(dāng)前保障食品安全的重要措施。離子色譜法是一種簡單、高效的檢測方法，并且隨著技術(shù)逐漸成熟，近年來廣泛應(yīng)用于多個行業(yè)領(lǐng)域中。將離子色譜法用于食品添加劑檢測，能夠獲得良好的檢測效果，且樣品處理流程簡單，具有敏銳、高效、便捷、污染小等優(yōu)勢。本文對離子色譜法在常見食品添加劑檢測中的應(yīng)用進(jìn)行研究，以期為相關(guān)檢測工作提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：離子色譜法；食品添加劑；檢測

Ion Chromatography Method in The Application of Common Food Additives

ZHOU Zhenghui

（Zhaotong City Center for Disease Control and Prevention， Zhaotong 657000， China）

Abstract： The use of food additives has effectively promoted the development of the modern food industry， but the unreasonable use of food additives by some processing enterprises has also exacerbated contemporary food safety issues， posing a threat to peoples health. Strengthening. Based on this， strengthening the detection of food additives and regulating the use of additives are important measures to ensure food safety at present. Ion chromatography is a simple and efficient detection method， and with the gradual maturity of technology， it has been widely applied in multiple industry fields in recent years. The application of ion chromatography in the detection of food additives can achieve good detection results， and its sample processing process is simple， with advantages such as sensitivity， efficiency， convenience， and low pollution. This article studies the application of ion chromatography in the detection of common food additives， in order to provide some reference for related detection work.

Keywords： ion chromatography; food additives; detection

食品安全是一項(xiàng)重要的民生問題。隨著時代的發(fā)展，人們對于食品的需求和要求越來越高，不僅對食品種類的多樣化提出更高要求，也越來越重視食品的健康、綠色、安全、營養(yǎng)等，整個社會的飲食安全意識、健康意識有巨大提升。近年來，食品工業(yè)發(fā)展速度持續(xù)加快，市場需求大，活躍度高，但各種食品安全事件也屢見報道，其中大部分是食品添加劑不合理使用所致，給人們的飲食健康埋下了極大的安全隱患，同時也降低了人們對食品安全的信任度，對食品工業(yè)的發(fā)展帶來了不利影響。如今我國對食品安全問題予以高度重視，對食品添加劑的使用制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。但市場分布廣泛，食品數(shù)量和類型眾多，監(jiān)管難度較高，食品安全問題仍然嚴(yán)峻。在此背景下，加強(qiáng)對各類食品中添加劑成分和含量的檢測非常重要，需要有更高效、便捷、精準(zhǔn)、低成本的檢測方式，滿足當(dāng)前食品行業(yè)越來越大的添加劑檢測需求，為檢測工作提供技術(shù)保障。

1 食品添加劑與離子色譜法相關(guān)概述

1.1 食品添加劑

食品添加劑被稱為食品工業(yè)的靈魂，其類型多樣，主要為天然提取物或化學(xué)合成物質(zhì)，可用于調(diào)味、改善色澤、防腐保鮮、增強(qiáng)營養(yǎng)等多個方面，可有效提高食品的品質(zhì)，豐富食品口味，并延長保存期限，便于長期售賣[1]。食品添加劑的使用促使現(xiàn)代食品加工行業(yè)得以蓬勃發(fā)展，為人們提供了豐富多樣的食品類型和口味選擇，但若過量食用，則可能危害健康，增加消化系統(tǒng)疾病、內(nèi)分泌類疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等各類疾病的發(fā)生風(fēng)險。食品添加劑使用的關(guān)鍵在于合理性，國家對此制定了嚴(yán)格的使用標(biāo)準(zhǔn)。但許多食品加工企業(yè)缺乏足夠的食品安全意識和社會責(zé)任感，在添加劑管理和控制方面不嚴(yán)格，為了改善品質(zhì)，控制成本，存在較多的超量、超范圍使用添加劑的情況。近年來，違規(guī)使用食品添加劑導(dǎo)致的食品安全事故頻頻出現(xiàn)，食品安全問題十分嚴(yán)峻，需要通過科學(xué)有效的方法準(zhǔn)確檢測出各類食品中的添加劑成分和含量，從而判斷其是否符合國家相關(guān)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，維持食品生產(chǎn)的良好秩序，維護(hù)食品

安全。

1.2 離子色譜法

食品添加劑檢測方法多種多樣，包括比色法、液相色譜法、薄層色譜法等，可用于對食品添加劑的定性檢測或定量檢測，但通常檢測流程較為復(fù)雜，需進(jìn)行蒸餾、萃取等操作，過程相對煩瑣，耗時較長，干擾因素較多，這些缺陷和不足嚴(yán)重限制了食品的檢測效率。離子色譜法本質(zhì)上屬于新型液相色譜法，與傳統(tǒng)液相色譜法相比，具有靈敏度高、操作簡單、選擇性好、可同時分析多種離子化合物等優(yōu)勢，在食品添加劑檢測中的應(yīng)用日益廣泛。該檢測方法的主要流程是離子交換，目前常用的分離方式有高效離子交換色譜、離子對色譜、離子排斥色譜3種。離子色譜法的樣品處理過程相對簡單，還可同時進(jìn)行多組分測定，提高檢測效率，靈敏度高，可有效檢出樣品中含量極低的成分。離子色譜法的物質(zhì)檢測范圍也非常廣，不僅能夠快速高效地檢測出無機(jī)陰離子、無機(jī)陽離子，也能檢測出各類有機(jī)化合物。最初離子色譜法采用單一的化學(xué)抑制型電導(dǎo)法，隨著技術(shù)逐漸成熟，出現(xiàn)了光化學(xué)、電化學(xué)以及多種儀器聯(lián)用檢測的方法，進(jìn)一步提升了離子色譜法的檢測能力。現(xiàn)在的離子色譜法既能分析檢測各類離子型化合物，也能分析檢測各類極性有機(jī)物，還可同時分離離子型、極性、中性化合物，展現(xiàn)出良好的檢測能力，成為食品、環(huán)境、化工、農(nóng)業(yè)等各行各業(yè)中常用的檢測方法之一。

2 離子色譜法在常見食品添加劑檢測中的應(yīng)用

2.1 雙乙酸鈉檢測

雙乙酸鈉具有良好的吸濕、抗菌功效，是一種白色晶狀粉末，無毒，作為食品添加劑能夠有效抑制食品中的細(xì)菌和霉菌繁殖，防止食物變質(zhì)，從而延長食品的保質(zhì)期。雙乙酸鈉作為防腐劑主要有成本低、性質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)勢，除此之外，該物質(zhì)還可用作改良劑、酸味劑，起到調(diào)味作用，常用于各類糕點(diǎn)、醬油等食品加工。若采用傳統(tǒng)液相色譜法檢測此類添加劑成分，需要先對樣品進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理，效率較低，而采用離子色譜法則可更簡單、快捷地完成檢測。由于雙乙酸鈉溶于水后呈有機(jī)酸性質(zhì)，采用離子色譜法進(jìn)行檢測時通常采取純水浸提的處理方式，然后過濾進(jìn)樣，可有效簡化樣品預(yù)處理的流程，降低其處理難度，也有助于提高檢測準(zhǔn)確性，降低人力物力資源的消耗。趙婭鴻等[2]采用離子色譜法對食品中雙乙酸鈉防腐劑進(jìn)行檢測，證實(shí)離子色譜法能夠準(zhǔn)確測定食品中雙乙酸鈉含量，且有很好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)大于0.99，最低檢出限為

0.01 mg·kg-1，加標(biāo)回收率范圍為90.0%～108.0%。

2.2 亞硫酸鹽檢測

亞硫酸鹽在食品行業(yè)應(yīng)用廣泛，常作為防腐劑用于啤酒、葡萄酒等飲品加工過程中，能夠有效延長保質(zhì)期。然而，部分人群對此類物質(zhì)有過敏反應(yīng)，且食品中亞硫酸鹽含量超標(biāo)也會對人體造成不利影響。因此，國家對食品中亞硫酸鹽的含量提出了嚴(yán)格要求。亞硫酸鹽在食品中主要有結(jié)合型和游離型兩種存在形式，前者可在煮沸條件下轉(zhuǎn)化成二氧化硫，后者則可在酸化條件下轉(zhuǎn)化成二氧化硫[3]。由于兩種形式的亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化條件不同，檢測時需分別進(jìn)行檢測，而運(yùn)用離子色譜法可以同時檢出結(jié)合型和游離型的亞硫酸鹽，且檢測靈敏度高。可采取離子交換-電導(dǎo)檢測離子色譜法對食品中的亞硫酸鹽含量進(jìn)行檢測，處理樣品時用淋洗液洗脫，采用氫氧化鈉溶液浸提，過濾進(jìn)樣，完成檢測。王永根等[3]采用在線滲析-離子色譜法對食品中的亞硫酸鹽含量進(jìn)行測定，證實(shí)采用離子色譜法可以有效簡化樣品前處理過程，且檢出限低、重復(fù)性好、準(zhǔn)確度高。姜川等[4]運(yùn)用離子色譜法測定燕窩中亞硫酸鹽含量，并嘗試建立亞硫酸鹽的離子色譜檢測方法，即使用Metrosep A Supp5-150色譜柱，淋洗液為3.2 mmol·L-1 Na2CO3+1.0 mmol·L-1 NaHCO3，流速0.8 mL·min-1，進(jìn)樣體積25 μL。這一方法的檢測結(jié)果顯示亞硫酸鹽殘留量在0～10 mg·L-1線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)

0.999 4，加標(biāo)回收率為97.5%～102.4%。

2.3 丙酸鈣檢測

丙酸鈣通常為白色晶狀顆粒或粉末，是食品加工中較常用的一種防腐劑，在酸性條件下可生成游離丙酸，具有較好的抗菌作用，能夠有效防止食品發(fā)霉變質(zhì)，常用于果凍、飲料、糕點(diǎn)等食品加工中。丙酸鈣最大的優(yōu)勢在于能夠被人體吸收和代謝，可補(bǔ)充鈣質(zhì)，是一種比較理想的防腐劑，但若攝入量過多，則會對人體中的微生物菌群造成干擾，抑制微生物活動，引發(fā)消化系統(tǒng)不適和內(nèi)分泌紊亂。若采取常規(guī)液相色譜法檢測丙酸鈣，通常需要對樣品進(jìn)行蒸餾處理，過程較為復(fù)雜。離子色譜法樣品處理流程簡單，可采用C18固相萃取柱進(jìn)行多種樣品處理，再進(jìn)行離子色譜檢測，能夠有效檢測出食品中的丙酸鈣含量，應(yīng)用效果較好，具有操作簡單便捷、耗時短、污染少等優(yōu)勢。戴小輝等[5]運(yùn)用離子色譜法對糕點(diǎn)中丙酸鈣進(jìn)行檢測，結(jié)果證實(shí)離子色譜法在0.10～

20.00 mg·L-1線性關(guān)系良好，檢出限為0.02 mg·L-1，且檢測穩(wěn)定性、重現(xiàn)性好，回收率可達(dá)91.77%。

2.4 甜味劑與酸味劑檢測

常見的甜味劑種類包括糖精鈉、甜蜜素、安賽蜜等，采用離子色譜法檢測時，可通過色譜柱分離樣品中的甜味劑成分，再用淋洗液洗脫，最后采用電導(dǎo)法檢測樣品溶液中的甜味劑成分。離子色譜法檢測甜味劑具有高效、快速、靈敏度高等優(yōu)勢，能夠很快得到精準(zhǔn)的檢測數(shù)據(jù)，檢測出含量極低的甜味劑成分。常見的酸味劑包括檸檬酸、苯甲酸、山梨酸等，其中山梨酸和苯甲酸是常用的防腐劑。檢測時可采用離子抑制色譜法，該檢測方式對苯甲酸等酸性物質(zhì)具有高靈敏度，檢測限最低可達(dá)到

0.5 μg·mL-1，可有效檢出樣品中的微量苯甲酸成分，且檢測時受到有機(jī)酸和無機(jī)離子的干擾較少，檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性較高。各類甜味劑、酸味劑的應(yīng)用能夠增加食品風(fēng)味，但若使用過量，也會對人體健康造成不利影響。采用色譜法進(jìn)行檢測也可獲得高精度檢測數(shù)據(jù)，并且操作簡單，檢測速度快，在食品安全檢測中具有良好的應(yīng)用價值。景贊等[6]采用離子色譜法檢測饅頭中的3種甜味劑，該方法快速準(zhǔn)確，不使用有機(jī)溶劑，綠色環(huán)保，且在0～20 μg·mL-1線性關(guān)系良好，檢出限為0.12～0.36 mg·kg-1，回收率達(dá)87.1%～92.6%，精密度達(dá)1.9%～4.2%。謝曉峰等[7]運(yùn)用離子色譜法對葡萄酒檸檬酸含量進(jìn)行檢測，證實(shí)該方法線性好、精密度高、回收率理想。

2.5 硝酸鹽與亞硝酸鹽檢測

硝酸鹽和亞硝酸鹽作為食品添加劑具有防腐、發(fā)色等效用，常用于肉類食品加工中，能夠抑制肉制品中的微生物活動，改善肉制品的顏色。但硝酸鹽、亞硝酸鹽對于人體健康有一定影響，若未嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求合理使用，容易帶來食品安全隱患。亞硝酸鹽為強(qiáng)氧化劑，進(jìn)入血液后可使血中低鐵血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白，從而失去輸送氧的功能，致使組織缺氧。在一定條件下，亞硝酸鹽還會與仲胺反應(yīng)生成致癌物質(zhì)N-亞硝胺。因此，一旦硝酸鹽、亞硝酸鹽攝入量過多，會嚴(yán)重影響人體健康，增加高鐵血紅蛋白血癥的患病風(fēng)險。若長期過量攝入該物質(zhì)，還可能增加患癌風(fēng)險。若持續(xù)少量攝入，也可能出現(xiàn)頭痛、消化系統(tǒng)不適等癥狀。同時，硝酸鹽可影響胎兒發(fā)育，導(dǎo)致胎兒先天畸形。因此，對硝酸鹽、亞硝酸鹽含量的檢測是食品安全檢測中的重要內(nèi)容，必須保證食品中硝酸鹽、亞硝酸鹽含量符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求，以免對人們的健康產(chǎn)生威脅。硝酸鹽、亞硝酸鹽常用的檢測方法包括分光光度法、鎘柱還原法等，其操作煩瑣，耗時長，資源消耗量大，不適宜進(jìn)行大批量檢測。而采用離子色譜法能夠有效彌補(bǔ)上述方式的不足之處，可采用碳酸鈉/碳酸氫鈉作為淋洗液，在樣品中加入氫氧化鈉、醋酸，洗脫食品樣品中的有機(jī)物，然后進(jìn)樣，通過離子色譜對樣品溶液進(jìn)行檢測，其樣品處理步驟簡單，檢測速度快，對硝酸鹽、亞硝酸鹽有著良好的檢測靈敏度。武倫瑋等[8]運(yùn)用離子色譜法檢測乳制品中硝酸鹽、亞硝酸鹽，并對其進(jìn)行改進(jìn)，即乳制品中硝酸鹽、亞硝酸鹽經(jīng)水提取后，加入乙酸溶液或乙腈沉淀蛋白，采用AS11-HC色譜柱分離，電導(dǎo)檢測器檢測，結(jié)果表明線性良好，檢出限能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)限量要求，同時檢測更加快速、準(zhǔn)確。

2.6 人工合成食用色素檢測

色素的應(yīng)用在食品加工中極為普遍，能改善食品色澤，激起人們的食欲。目前，市面上食品所用的大部分是人工合成的食用色素，具有成本低、效果好的優(yōu)勢，但具有一定潛在毒性，若人體過量攝入人工合成食用色素，則會對健康造成不利影響。國家針對人工合成色素的使用有嚴(yán)格規(guī)定，對保障食品安全，提高食品檢測中各類色素成分的檢測效率、精準(zhǔn)度具有重要意義。采用離子色譜法可精準(zhǔn)檢測出檸檬黃、莧菜紅、胭脂紅等多種人工合成食用色素，檢測時需對樣品進(jìn)行沉淀、提取、純化處理，用堿液作為淋洗液，去除其中雜質(zhì)，獲取待測溶液，送入儀器中進(jìn)行離子色譜檢測，可精準(zhǔn)、高效地測定人工合成色素的種類和含量，提高檢測效率，檢測過程綠色安全，各類溶液的污染較小。潘丙珍等[9]運(yùn)用離子色譜法同時檢測食用色素中的氯化物和硫酸鹽，結(jié)果證實(shí)該方法相關(guān)性好，且線性范圍廣，重復(fù)性、準(zhǔn)確性好，操作簡便。

3 結(jié)語

食品安全問題頻發(fā)，加強(qiáng)食品添加劑的檢測對于保障食品安全有重要意義，但目前市面上的食品種類眾多、數(shù)量龐大，需要探索更多簡單高效、便捷易操作、準(zhǔn)確度高的檢測方法，以便于大批量檢測工作的開展。離子色譜法對雙乙酸鈉、亞硫酸鹽、亞硝酸鹽、丙酸鈣以及各類甜味劑、酸味劑、人工合成食用色素等常見食品添加劑有良好的檢測效果，其樣品處理流程簡單，操作便捷，檢測速度快，對資源的消耗少，應(yīng)用價值良好，值得在食品檢測工作中推廣。為了不斷加強(qiáng)食品安全保障，需要合理應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，提高檢測效率和精度，不斷加強(qiáng)檢測技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用研究，推動技術(shù)革新，更好地滿足食品添加劑檢測工作的需求。

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[9]潘丙珍，李敏，陳爭榮.離子色譜法同時測定食用色素中氯化物和硫酸鹽[J].中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2009，19（12）：2809-2810.