离子色谱在食品检测中的应用

梁 静

（国检京诚集团，广东广州 511400）

摘 要：随着科技的发展，食品安全问题日益突出。高效的检测方法和良好的检测质量是保障食品安全的前提。离子色谱为解决多组分同时检出的难题提供了可行性参考方案。随着离子色谱技术的不断革新，在食品检测中的应用日益扩展。本文对离子色谱在食品检测中的具体应用进行了研究，为食品监测的持续发展提供了参考。

关键词：离子色谱；食品检测；食品安全

 

当前食品安全问题日益突出，威胁着人们的健康。为保障食品质量，应引进有效的食品检测技术。传统检测技术需与时俱进，加强离子色谱在食品检测中的应用，提高监测水平，实时监控食品安全，保障民生根基安稳。

1 影响食品安全因素分析

食物从原生态到加工、流通，再到制作食用的过程，人为因素和环境变化致使食物发生质变，食用后轻则腹泻、精神不振、毒素累积于器官，重则急性中毒、昏迷等危及生命安全，因而需严格监控食品质量问题，从生产到消费过程中的各环节均涉及检测。食品检测的目的是保障食品的品质良好、无毒无害以及人们的健康。

1.1 生物污染

生物性污染源包括细菌、病毒、寄生虫和真菌，其除了造成食物质变外，还会对人体造成急性或慢性伤害，还可能具有较强的传染性。尤其是食源性疾病，其发病率位居总发病率前几，影响范围广，传播迅速，这是当今世界最突出的食品安全问题。天津市有调查显示，近几年的餐饮食品食源性致病菌总检出率约为17%，其中米面类食物检出率最高，其次是凉拌菜的污染程度较高[1]。因而食品安全的保障除了提高个人消费安全意识外，还应健全、完善并严格执行相关政策以及法规法律。而快速有效的检测手段是保障食品安全的基础。

1.2 物理污染

物理性污染源于食物流通环节中混入的夹杂物、制造造假及放射性污染。夹杂物通常是在食品加工过程中混入配方以外的物质或有损人体健康的物质，有些食物通过目测，便可检出，如腐败、半生半熟食物、碎石、金属屑、头发、昆虫和塑料等，同时还可以辅以视频监控、超声波、核磁共振等检测技术。过硬的检测技术可为食品打假，实施惩罚性赔偿，消费者索赔，捍卫食品卫生等提供依据。

1.3 化学污染

化学性污染源于生产环境条件、包装材料、储存容器、添加剂及加工贮存等过程中，食物发生的质变或被动渗透的有毒有害物质。如腌制过程产生的亚硝酸盐类；食品经油炸存在PAHs污染的风险；薯片、饼干等食物在同时满足淀粉或油脂、蛋白质、高温条件下产生的丙烯酰胺；食品接触的纸品或木制品易受五氯酚污染等[2]。因此，食品化学污染检测方法需不断开发，为相关部门制定标准提供参考价值。

1.4 检测手段

食品安全因素多种多样，为监控影响因子，食品检测方法有感官评价、生物技术、光谱技术和色谱技术等。感官评价是一种主观性强、更为迅速的检验技术，结合理化技术，其结果更具说服力。生物技术包括酶联免疫法、PCR技术和生物芯片等，极具特异性和准确性，但应用范围小。光谱技术包括荧光光谱和红外光谱，前处理简单且流程迅速简短，但建模耗时费力，局限性较大。色谱技术包括液相色谱及联用技术、气相色谱及联用技术，离子色谱是液相色谱中的一种，色谱方法前处理操作简单，分离效果较好，灵敏度高，应用范围广。

2 离子色谱

2.1 离子色谱的工作原理

液相色谱可定性定量检测食品中的有效成分和微量有害物质，离子色谱属于高效液相色谱中的一种技术，利用离子交换基团之间的亲和力差异而实现分离。具体而言，样品随着淋洗液进入分离系统，由于各离子分力不同而表现不同的亲和力，在经过色谱柱时受到不同作用力而被分别洗脱出来，达到分离各离子组分的目的，经过抑制器作用，被检测器检测到的信号会在显示器上形成信号。

2.2 离子色谱的应用

离子色谱检测具备前处理简单、高灵敏、耗时短、准确度高、副产物少和多组分同时检出等特点，样品颜色背景干扰低，前处理和检测过程试剂用量少，可减少环境污染。离子色谱能够检测阴离子、阳离子、有机酸、糖类、金属和氨基酸等，其广泛应用于环境水、土和空气样品离子检测，药物离子组分、价态和形态分析，石油化工废水废气等排放质量控制，文物考古中各参数监控，疾控与卫生检测及科研工作等。

3 离子色谱在食品检测中的应用

离子色谱可实现一种前处理方法、一种标准、一种仪器、一个人操作完成多组分测定的技术难题，弥补其他仪器设备分析方法的缺陷，为食品生产监控、品质评估、质量管理、产品真伪及高通量检测提供技术支持。

3.1 无机物

食品常见阴离子如亚硝酸盐、硫氰酸盐、氟化物、高氯酸盐、氯化物、三聚磷酸盐和溴酸盐等阴离子。作为食品保鲜剂、抗氧化剂和防腐剂的亚硫酸盐、亚硝酸盐和硝酸盐，常常被非法超限量添加到食品中，或因食品发生质变而产生，造成食用人群发生过敏、缺氧中毒、致癌致畸、消化不良和精神不振等风险，因而必须对其用量进行严格控制。武伦玮等[3]对国标法测定硝酸盐和亚硝酸盐的方法进行了改进探究，对前处理沉淀剂、空白污染、净化方式、色谱检测参数等进行了优化，提升了检测质量。快速有效的检测手段可以指导人员适量添加食品添加剂，同时也能即时监控食品中有害物质含量是否超标，对保障食品安全具有重要意义。刘佩等[4]通过对比滴定法和离子色谱法测定食品中的二氧化硫残留量，滴定法成本低、操作简单但检出限高且人为造成偏差大，离子色谱法具有灵敏度高、检出限低且利于自动化等优势，更适合食品中二氧化硫残留量的分析。食品中常见阳离子如钠、钾、钙、镁和铵离子等，离子色谱法测碱金属、碱土金属和铵盐已是成熟方法。食品阳离子侧重于能够多种阳离子组分同时检测的发展趋势。

3.2 有机物

食品中有机物如有机酸、碱、糖类、胺类和醇类等。有机酸、碱关乎食品品质与口感，人体摄入量影响机体健康。N-乙酰神经氨酸对神经系统发育、提高记忆力、学习能力发挥了重要作用，利用离子色谱检测技术可为相关食品配方提供营养配方的参考价值。李婕等[5]建立了一次性进样检测食品中葡萄糖酸根、乳酸根、乙酸根的方法，并优化了前处理方法和检测参数，该方法分离效果好且迅捷灵敏。人体摄入非法添加的草酸是无法分解的，必须从体内排出，否则造成肾脏等器官损害，若过量摄入会造成盐析，沉积在各器官，危害极大。黄嘉乐等[6]测定了甲壳类水产品中的草酸残留量，为有机酸类添加剂等含量监测提供了参考。食品中糖类主要作为甜味剂而添加，另外，考虑特殊人群对糖分摄入有严格要求，需标明糖类的含量和具体名称。离子色谱法测定糖类不需衍生化、不受色素干扰，能分析大部分的寡糖、低聚糖，如半乳糖、果糖、低聚异麦芽糖[7]。离子色谱能实现多组分的同时检出，提高了检测效率。另外，甜蜜素、糖精等作为合成添加剂，其甜度较高，可提高口感。若人体摄入过量，会加重肝脏负担而损害健康。离子色谱可同时测定甜味剂[8]。宋卫得等[9]建立离子色谱法同时测定果汁中阿拉伯糖醇、山梨醇、鼠李糖、核糖、蔗糖等22种糖、醇类，通过单因素实验探究淋洗液种类和浓度、柱温及pH值最优值，优化了色谱分离条件，为食品营养评价、生产质量监测提供了技术支持。胺类如三聚氰胺、腐胺、N-亚硝基二甲胺[10]等会对人体健康造成损害。三聚氰胺是工业原料，被非法掺入食品中以达到虚假提高蛋白质含量，因而准确的检测方案是必要的。林立等[11]研究利用离子色谱法实现腐胺、尸胺和胆碱等多组分的一次进样测定。胆碱可促进脑发育和提高记忆力，但受细菌降解食物产生的腐胺、尸胺，可影响食物口感。有机碱测定可为生产质量控制提供参考价值。亚硝胺类在机体代谢中可产生致癌性物质，N-亚硝基二甲胺具有较强肝毒性，存在于熏烤、热加工工艺食品中。因此，有效的检测方法可提供食品安全保障。

4 结语

综上所述，离子色谱法可同时检测多种阴离子，具有操作简易、方法耗时短、灵敏度高、方便推广的特点，可实现自动化检测。离子色谱技术近年来发展迅速，其在检测无机阴、阳离子，有机阴、阳离子及有机物等方面被普遍认可，是一种高效、灵敏、准确的分析方法，随着技术的不断革新发展，离子分离色谱柱和检测器功能日益更新，离子色谱分析技术在食品检测领域发挥着日益重要的作用，为相关部门、企业单位和个人提供了食品品质评估的依据。

参考文献

[1]盛楠.2016—2020年天津市武清区餐饮食品食源性主要致病菌污染分析[J].寄生虫病与感染性疾病,2021,19(3):113-115.

[2]黄燕,宋晟,徐文泱,等.市售食品中丙烯酰胺污染现状风险分析[J].食品与机械,2021,37(7):81-86.

[3]武伦玮,胡雪,段国霞,等.离子色谱法测定乳制品中亚硝酸盐和硝酸盐含量的方法改进[J].乳业科学与技术,2020,43(6):20-25.

[4]刘佩,林秋凤,刘丹丹,等.离子色谱法及氧化还原滴定法测定食品中二氧化硫残留量[J].食品安全质量检测学报,2021,12(6):2424-2428.

[5]李婕,韩春霞,黄海伟,等.离子色谱法测定葡萄糖酸钙注射液中葡萄糖酸根的含量[J].中国新药杂志,2020,29(23):2744-2747.

[6]黄嘉乐,党华,吴滋灵,等.固相萃取净化-离子色谱法测定甲壳类水产品中草酸的残留[J/OL].现代食品科技:1-8.[2021-07-28].https://doi.org/10.13982/j.mfst.1673-9078.2021.12.0392.

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[8]许晶冰,毛庆.离子色谱法快速测定白酒中甜蜜素和糖精钠[J].酿酒科技, 2021(8):105-108.

[9]宋卫得,王凯,胡首鹏,等.离子色谱同时测定果汁中22种糖、糖醇和醇[J].食品安全质量检测学报,2020,11(19):6983-6989.

[10]赵艳霞,周维利,马克民,等.食品药品中N-亚硝基二甲胺检测方法研究进展[J].中国药业,2021,30(17):

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[11]林立,李仁勇,王琳琳,等.离子色谱-抑制型电导检测牛肝菌中胆碱、腐胺和尸胺[J].色谱,2018,36(11):1189-1193.