高效液相色谱在食品检测中的应用分析
高效液相色谱在食品检测中的应用分析
杨茜,麻春华
(湘西土家族苗族自治州质量检验及计量检定中心,湖南吉首416000)
作者简介∶杨茜(1987—),女,土家族,湖南龙山人,工程师。研究方向∶质量检验。
关键词:高效相色谱;食品安全;食品检测
我国人均生活水平随着综合国力与经济水平的发展逐步 提高,对食品安全的监管力度正渐渐加大,层出不穷的化学 污染和新型添加剂都对当下的食品影响巨大。传统检测方 法液相色谱分析速度慢、分析效率低的原因是其依靠重力的 流动相,且固定相颗粒直径为100 - 150 pm,分析方法依 靠通过分离后再次分级等多个过程。而高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography, HPLC)则于此方面有 技术性上的突破,釆用了高压输液系统后,流动相的流速增 大,使检测过程达到了高速高效的目的,因此高效液相色谱 在现代食品检测中得到了广泛应用。
1高效液相色谱概述
1.1结构概述
由图1知,高效液相色谱由紫外吸收检测器、进样器、高 压输液泵、数据系统、砌收無、色谱柱等部分组成。高压 输液泵可分为隔膜泵和往复泵,其高压阈值为30〜60Mpa。 进的压力应小于lOMpa,进样仪器则脚了容期l-lOpm 的注射器。紫外吸收检测器可把检测液浓度转换为光学信号 并对其进行分析。在实际检测过程中,通过色谱柱根据食品 成分需要选择混合溶剂或者单一溶剂进行有效分析,混合溶 剂成分比例不同,而单一溶剂成分极性不同,由此可以在载 液泵入固定相色谱柱后由检测器完成有效检测。高压输液泵 部分是此方法高压性特点的核心部分。在多数传统检测方法 中,液体流动相经过色谱柱时,其受到的阻力使液体通过速 度缓慢。另一特性为高灵敏度,可以对0.01 ng级别食品进行 检测。在检测过程中流动相与固定相分离效率使其相较于气 相色谱法有大幅提升,具备了高效性的特点。
1.2应用原理
高效液相色谱检测方法的核心为分离原理,主要分离方 法有液-固分配法、化学键合相色谱、液-液分配、离子交 换分配法、离子分配法以及离子对分配法〔%在检测过程中, 需要以食品成分和物质为基准选择合适的分离方法进行相 应检测。此方法对高聚物、环芳炷等类大分子、稳定性低且 沸点高的物质有针对性。荧光或紫外线检测法可通过使用荧 光检测发光物质或使用UVD吸收物质,弥补甜味剂物质检 测中传统方法分离效果差的缺点。在色素添加剂的检测过程 中,先通过按比例混合的乙醇和氨水对检测样品进行处理, 然后使用超声波取样并处理,最后使用二极管阵列对过滤洗 脱后的样品进行测定。在其他物质的检测中同样可以用二级 管阵列进行测定和分析,回收率高、精确度髙是此检测方法 的优点。
2高效液相色谱在食品检测中的主要应用
高效液相色谱在食品检测中多被应用于霉菌毒素、兽药 残留、添加剂、农药残留以及相关营养成分等方面的检测中。 本文将针对食品制造过程中添加剂以及添加剂与食品发生 相关反应后产生的有害物质测定展开分析。
2.1 N-亚硝胺的测定
食品发色剂多用于熏制肉制品的生产过程中,亚硝酸盐 和硝酸盐为常用的发色剂,二者中危害较小的硝酸盐在添加 剂量过大的情况下生成N-亚硝胺,此物质对人体危害性极 大。传统检测N-亚硝胺的方法为气相色谱法,此方法检测 物质的单一性和精确性不高,且测定所需时间较长,基于物 质沸点、吸附性以及极性的差异进行分离。而高效液相色谱 测定过程约为13 min,极大程度提高了测定效率以及精确 度,为食品安全中对易造成消化系统癌症等疾病且危害程度 极高的N-亚硝胺成分测定提供了更高的保障[6]o 2.2多环芳炷和杂环芳蛭的测定
二苯并由和中苯并花是多环芳煙中常见的致癌物,常见 于烤肉制品和油炸制品的检测当中,同N-亚硝胺一样在长 期食用下有致癌风险。对杂环芳炷和多环炷传统测定方法 为氧化铝层分析,基于氧化铝与不同物之间极性和吸附性 的差异进行检测物质分离。测定过程通常需要10 h,相较 于测定过程需要数十分钟的高效液相色谱花费时间过长、 效率低下。高效液相色谱测定多环芳燈时使用的固定相为 0.5%AgNO3, AgNC)3中的银离子在二烷及化学键合薄壳型 硅胶作为填充剂的基础情况下与杂环芳蜂形成络合物,在乙 睛正己烷淋洗后完成测定㈣。
2.3芳香胺的测定
人工合成色素对人体健康造成极大危害。合成色素成分 中含有物质芳香胺,若长期食用会在人体内会积累大量毒素 而诱发膀胱癌等疾病,因此在食品安全检测中测定芳香胺也 是必不可少的环节。传统测定方法——TCL分析法测定过 程为50 min,使用甲醇-环戊烷作为流动相的高效液相色 谱法,可极大程度地缩短测定时间至5min[3]o
2.4偶氮化合物的测定
肉制品生产过程中,食品与芳香胺反应生成二甲基偶氮 笨和氨基偶氮笨等偶氮化合物,这类化合物同样具有致癌危 害。在高效液相色谱测定中,淋洗过程中釆用二氯甲烷-乙 烷,通常使用MicropakSI-10色柱谱旳。
2.5黄曲霉毒素的测定
通过动物实验发现8种黄曲霉毒素都具有很强的毒性, 已发现的黄曲霉毒素包括了 M2、Mi、G、G2、B]和B2等 8种不同结构,在检测发霉食物过程中,需测定是否存在黄 曲霉毒素,例如在玉米发霉过程中常发现此类毒素。在诱发 肝癌的实验中只需要微克量就可以达到诱发效果。因此在食 品安全检测中,为了保障食用者安全,需要高效高速的测定 方法。高效液相色谱法使用SiI6-X-ll色谱柱,以氯仿-异 辛烷作为淋洗液,可以在7 min内一次性洗脱出多种结构的 黄曲霉毒素,完成快速高效测定的。
3结论
综上所述,高效液相色谱结构中的高压输液泵使其具有 高压性,突破了传统方法载液于相色谱中流动性过低的缺 点,同时具备了高灵敏度、高效性等特点。其核心的液-液、 液-固、离子、离子交换和离子对分等分离法,使高效液相 色谱具有较大的应用范围,不仅在工业检测中得以应用,并 且在食品安全检测中完成对营养物质和有害物质达到快速 高效的测定任务。较之于传统的气相色谱、氧化铝层分析以 及TCL分析法等测定方法,高效液相色谱提高了检测精确 性和效率,大幅度缩短了测定时间,在食品安全检测中具有 较高的实用性,为进一步保障食品安全检测质量做出了巨大 贡献。
参考文献
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