高效液相色譜技術(shù)在糧油檢測中的應用

摘 要：本文對高效液相色譜技術(shù)進行簡要概述，探討該技術(shù)在糧油食品真菌毒素、食用油抗氧化劑、食用油維生素、面粉增白劑、植物油質(zhì)量評價方面的具體應用。通過結(jié)合檢測實際，提出規(guī)范儀器操作與維護、加強樣品的處理管控的有效策略，以提高糧油食品檢測結(jié)果的準確性。

關(guān)鍵詞：高效液相色譜；糧油食品；質(zhì)量檢測

Application of High Performance Liquid Chromatography in Grain and Oil Detection

ZHAO Yuping1， ZHANG Xinyu1， LI Mingzhen2， WANG Fuyan3， KONG Yunfei4

（1.Jinan City Key Projects Service Center， Jinan 250002， China; 2.Shandong Provincial Center For Animal Disease Control （Shandong Provincial Center for Zoonoses Epidemiology Investigation And Surveillance）， Jinan 250109， China; 3.Shandong Daoyi Digital Economy Research Institute Co.， Ltd.， Jinan 250101， China; 4.Jinan City Military Food Supply Co.， Ltd.， Jinan 250002， China）

Abstract： In this paper， high performance liquid chromatography （HPLC） technology was briefly reviewed， and its application in the quality evaluation of grain， oil and food mycotoxins， edible oil antioxidants， edible oil vitamins， flour whitening agents and vegetable oils was discussed. By combining the testing practice， the effective strategies of standardizing instrument operation and maintenance and strengthening sample handling and control were put forward to improve the accuracy of grain， oil and food testing results.

Keywords： high performance liquid chromatography; grain and oil food; quality testing

糧油食品的質(zhì)量直接關(guān)系到人們的身體健康和生命安全。糧油食品在生產(chǎn)、加工、儲存和運輸過程中，容易因各種因素的影響而導致品質(zhì)下降，甚至出現(xiàn)安全隱患。采用科學有效的檢測技術(shù)對糧油食品進行質(zhì)量檢測，對于保障糧油食品的質(zhì)量安全、保護公眾健康意義重大。本文對高效液相色譜技術(shù)進行簡要概述，探討該技術(shù)在糧油食品檢測中的具體應用，旨在為實現(xiàn)糧油食品安全提供技術(shù)支持。

1 高效液相色譜技術(shù)概述

高效液相色譜技術(shù)（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）是一種先進的檢測技術(shù)，在食品、化學、醫(yī)藥及環(huán)境等領(lǐng)域有廣泛的應用。該檢測儀器主要由高壓泵、進樣器、色譜柱和檢測器等組成。常用的檢測器包括紫外-可見光檢測器、熒光檢測器、示差折光檢測器和蒸發(fā)光散射檢測器等。其基本原理為利用各組分與流動相、固定相的作用力不同，實現(xiàn)組分分離。

高效液相色譜技術(shù)的優(yōu)勢主要包括以下兩個方面。①高速、高效、高靈敏度。高壓泵能提供5×106～5×107 Pa的柱前壓，流動相流速最高可達

10 mL·min-1，與普通液相色譜儀相比，明顯提升了檢測效率。高效液相色譜儀配備了自動進樣系統(tǒng)，具有較高的自動化水平，可以在短時間內(nèi)完成進樣、分離、數(shù)據(jù)采集與處理等操作。所采用的紫外-可見光檢測器靈敏度達到0.01 ng級別，熒光檢測器靈敏度相較紫外-可見光檢測器高2～3個數(shù)量級，能檢測到含量極低的目標物，可為預測食品風險提供數(shù)據(jù)支持和保障。②應用范圍廣泛。與氣相色譜技術(shù)相比，液相色譜技術(shù)對樣品的性質(zhì)如沸點、揮發(fā)性等無明確要求，將樣品制備成溶液即可進行測試，流動相可選擇范圍較廣，因此在檢驗檢測領(lǐng)域具有廣泛的應用[1-2]。

2 高效液相色譜技術(shù)在糧油檢測中的應用

2.1 糧油食品真菌毒素

高效液相色譜技術(shù)可測定糧油中嘔吐毒素（Deoxynivalenol，DON）、玉米赤霉烯酮（Zearalenone，ZEN）和黃曲霉毒素（Aflatoxin，AFT；常見衍生物包括AFTB1、AFTB2、AFTG1和AFTG2）的含量。嘔吐毒素廣泛存在于小麥、玉米等谷物中，玉米赤霉烯酮主要影響玉米，黃曲霉毒素存在于玉米、花生等農(nóng)產(chǎn)品中，它們的過量攝入均會嚴重損害人的肝臟、消化系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)等，威脅身體健康。在《食品安全國家標準 食品中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇及其乙酰化衍生物的測定》（GB 5009.111—2016）、《食品安全國家標準 食品中玉米赤霉烯酮的測定》

（GB 5009.209—2016）、《食品安全國家標準 食品中黃曲霉毒素B族和G族的測定》（GB 5009.22—2016）真菌毒素測定方法中，均涉及液相色譜法。目前，在糧油實驗室中，液相色譜技術(shù)因重復性好、靈敏度高、檢出限低、準確性高以及運行成本適中等優(yōu)勢，在毒素檢測中應用最為廣泛。高效液相色譜儀配備紫外-可見光檢測器可應用于糧食中DON的測定，配備熒光檢測器可應用于糧食中ZEN和AFTB1等的測定。液相色譜測定毒素需配合使用免疫親和柱，其基本流程如下。稱量試樣，前處理操作（如渦旋、離心等），過親和柱凈化富集，用甲醇洗脫、氮吹濃縮、流動相定容、過濾膜后上高效液相色譜儀進行測試。一般根據(jù)保留時間進行毒素的定性，通過配制標準系列溶液繪制標準曲線，外標法計算真菌毒素的含量。對于毒素含量超標的糧食，應根據(jù)測定結(jié)果進行處理如用作飼料加工、燃料等，以防止其流向市場，保障糧食安全。

2.2 食用油抗氧化劑

高效液相色譜技術(shù)可定量測定食用油中的抗氧化劑。食用油在生產(chǎn)、存儲、銷售的整個時間周期較長，容易發(fā)生氧化變質(zhì)。生產(chǎn)企業(yè)為保持食用油的穩(wěn)定性，會添加抗氧化劑如特丁基對苯二酚（Tert-Butyl Hydroquinone，TBHQ）、2，6-二叔丁基對甲酚（Butylated Hydroxytoluene，BHT）等，但是過量的抗氧化劑可能有致癌等潛在風險?！妒称钒踩珖覙藴?食品中9種抗氧化劑的測定》（GB 5009.32—2016）中提供了高效液相色譜法測定食品中BHT等9種抗氧化劑的方法，陸秀青等[3]在此基礎(chǔ)上優(yōu)化提取次數(shù)、凈化方法和洗脫體積，從而提高了回收率。液相色譜法測定抗氧化劑的基本原理是使用有機溶劑先將食用油溶解，再進行凝膠滲透色譜凈化，蒸發(fā)、定容、過濾膜后上機檢測。通過采用外標法，根據(jù)色譜峰的響應值和繪制的標準曲線，確定食品中抗氧化劑的含量。根據(jù)《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》（GB 2760—2024）中食品添加劑的最大使用量要求，判斷食用油中抗氧劑是否符合規(guī)定，確保食用油的質(zhì)量安全，保障消費者的健康權(quán)益。

2.3 食用油維生素

維生素是維持人體正常生活必不可少的營養(yǎng)素，部分維生素在人體無法自行合成，這就需要從外界食物中獲得。液相色譜法測定維生素（維生素A、維生素E）的操作步驟如下。植物油中的維生素A、維生素E先與氫氧化鉀溶液發(fā)生皂化反應，然后將皂化液用混合醚提取，再用水凈化，經(jīng)濃縮、復溶后，采用紫外-可見光檢測器或熒光檢測器檢測，外標法定量。維生素A、維生素E的紫外-可見光檢測器的檢測波長和熒光檢測器的激發(fā)、發(fā)射波長不同，因此在實際操作中需要分別進行檢測，以獲得準確的分析結(jié)果。通過食用油中維生素的定量檢測，可為油脂的營養(yǎng)化研究提供數(shù)據(jù)支撐。

2.4 面粉增白劑

高效液相色譜技術(shù)可應用于面粉中增白劑如過氧化苯甲酰（Benzoyl Peroxide，BPO）的測定。BPO的使用能夠增加面粉的白度，促進小麥粉的后熟，提高出粉率，延長保質(zhì)期。但是食用過量的BPO會損傷腎臟，甚至誘發(fā)癌癥，引發(fā)神經(jīng)炎、皮膚紫斑等，嚴重危害身體健康[4]。高效液相色譜法因技術(shù)成熟、數(shù)據(jù)可靠、可操作性強，是實驗室檢測BPO的首選方法[5]。測定的基本操作為先用適宜的溶劑將BPO和苯甲酸提取出來，選擇適宜的還原劑將提取的BPO轉(zhuǎn)化為苯甲酸，最后過濾膜上機（配備有紫外-可見光檢測器）測試。根據(jù)苯甲酸的標準曲線，計算試樣中苯甲酸的量，最終轉(zhuǎn)換為BPO的含量?！缎←湻壑羞^氧化苯甲酰的測定》（GB/T 22325—2008）中，選用甲醇為提取溶劑，碘化鉀為還原劑測定小麥粉中的BPO。趙富艷等[6]以水為溶劑，硫酸亞鐵溶液為還原劑，建立檢出限為0.40 mg·kg-1，回收率為94.999%的高效液相色譜法測定米面及其制品中BPO的方法。通過對BPO含量的測定，可為保證面粉的食用安全性奠定基礎(chǔ)。

2.5 植物油質(zhì)量評價

高效液相色譜技術(shù)可應用于植物油的質(zhì)量評估評價。甘油三酯是食用植物油的主要成分，與心血管疾病、糖尿病、肥胖等疾病的發(fā)生密切相關(guān)，是評價油脂品質(zhì)和安全的首要因素。當前，市場上存在部分不良商家為牟取利益，在昂貴食用油中摻雜劣質(zhì)油的行為，不僅會破壞正常的市場秩序，也嚴重危害著消費者的身體健康。氣相色譜法和高效液相色譜法是分析檢測食用植物油中甘油三酯的有效手段與方法，其中氣相色譜法通過檢測脂肪酸含量，從而間接測定甘油三酯含量，檢測結(jié)果偏差較大[7]?！都Z油檢驗 植物油中甘油三酯組成的測定 高效液相色譜法》（GB/T 44614—2024）明確提供了3種測定甘油三酯的方法，其基本步驟是用有機溶劑將植物油溶解定容，過濾膜后于高效液相色譜儀（配備示差折光檢測器、紫外-可見光檢測器、蒸發(fā)光散射檢測器其中一種）測試。甘油三酯的準確測定，為促進油脂行業(yè)的健康高速發(fā)展提供了準確的技術(shù)支撐[8]。

3 提高高效液相色譜技術(shù)應用效果的策略

3.1 規(guī)范儀器操作與維護

①在《液相色譜儀》（JJG 705—2014）中，規(guī)定儀器的檢定周期一般不超過2年。在儀器使用前，操作人員應確保其處于檢定有效期內(nèi)并進行計量確認。②液相色譜儀作為糧油食品實驗室使用頻率較高的設(shè)備之一，應建立和保持相關(guān)的程序核查其穩(wěn)定性（精密度、準確度等），并按照程序文件，做好期間核查工作，保留記錄。③嚴格執(zhí)行儀器的操作規(guī)程和作業(yè)指導書。樣品上機前，應通過0.22 μm或0.45 μm濾膜；樣品測試完成后，選擇合適的流動相如甲醇等沖洗色譜柱，以免雜質(zhì)堵塞管路出現(xiàn)壓力高等情況。④做好維護保養(yǎng)工作。定期檢查進樣閥、色譜泵、色譜柱等，及時更換墊圈、過濾白頭等易耗品。

3.2 加強樣品的處理管控

①糧油的扦樣應嚴格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定，如儲備糧油執(zhí)行《政府儲備糧油質(zhì)量檢查扦樣檢驗管理辦法》。提前做好扦樣準備工作，依規(guī)定進行扦樣如糧倉的布點、扦樣的高度和樣品所取質(zhì)量等，保證所取樣品的代表性、真實性。②糧油檢驗檢測實驗室應科學選擇測定的方法，優(yōu)先使用標準方法，在樣品的制備和測試過程中嚴格執(zhí)行標準方法。稱樣前，需要將樣品充分混勻，保證其具有均勻性、代表性。③在前處理過程中應做好對環(huán)境的控制，提高檢測結(jié)果的準確性。以親和柱法測定糧油食品中真菌毒素為例，使用時溫度過高或過低都可能會影響柱效，因此需要將親和柱提前從冰箱中取出，恢復至室溫（22～

25 ℃）再使用，以免影響回收率及測定結(jié)果。④在使用親和柱測定嘔吐毒素和黃曲霉毒素前，需要先進行柱容量、柱回收率的驗證，以確保檢測結(jié)果準確性和可靠性。

4 結(jié)語

液相色譜技術(shù)已在糧油食品檢驗檢測室中得到了普及和廣泛應用。色譜技術(shù)不斷更新?lián)Q代，分離能力、分離效率、自動化水平逐步提高，在糧油檢測中的應用范圍必將擴大。未來，需要不斷更新、優(yōu)化檢測方法，保證檢測的準確度和提升效率，從而為促進我國糧食產(chǎn)品品質(zhì)的提升、糧食產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻力量。

參考文獻

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作者簡介：趙玉萍（1989—），女，山東濟南人，碩士，工程師。研究方向：糧油食品檢測及研究。