随着人们生活水平的提高,食品安全问题越来越受到关注。食品检验检测是保障食品安全的重要手段,而高效液相色谱作为一种高效、准确的分析技术,在食品检验检测中发挥着重要作用。它能够快速、准确地检测食品中的各种成分,为食品安全监管提供有力的技术支持。
1 高效液相色谱概述
高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)是一种利用液体作为流动相的色谱技术,依据物质在固定相与流动相间的分配差异来分离混合物。样品在高压泵的推动下经过填充有微粒的色谱柱,不同组分因与固定相的相互作用而得以分离,并由检测器记录。HPLC具有分离效率高、分析速度快、灵敏度高及适用范围广的特点。它能有效区分结构相似的化合物,显著缩短分析时间,检测极低浓度的物质,并适用于多种类型样品的分析。
2 高效液相色谱在食品检验检测中的应用
2.1 食品营养成分分析
2.1.1 蛋白质和氨基酸分析
HPLC在食品营养成分分析中至关重要,尤其在蛋白质和氨基酸的定量分析方面。通过样品前处理,如酸水解或酶水解,将蛋白质分解成氨基酸后,使用HPLC进行高效分离与定量。这一过程有助于了解食品中蛋白质的具体组成、营养价值及质量,对于评估高蛋白食品如乳制品、肉类和豆制品等极为重要。刘威等[1]通过实验证实高效液相色谱-质谱联用技术(High Performance Liquid Chromatography-Mass Spectrometry,HPLC-MS)在蛋白质检测中具有卓越的性能。该技术不仅具备高灵敏度和高分辨率,能够准确鉴定和定量分析复杂生物样品中的蛋白质,而且能够提供丰富的结构信息,有助于深入理解蛋白质的特性和功能。
2.1.2 糖类分析
HPLC在糖类分析中应用广泛,能够快速准确地检测食品中的葡萄糖、果糖、蔗糖等。这不仅有助于确保产品质量,还能支持低糖食品和功能性食品的研发,帮助消费者控制糖分摄入。HPLC提供的数据为食品标签提供可靠支持,并为食品配方设计提供科学依据。韦升坚[2]通过高效液相色谱-蒸发光散射法(High Performance Liquid Chromatography-Evaporative Light Scattering Detector,HPLC-ELSD)成功检测了无糖饮料中7种糖类物质的含量,为无糖饮料的质量控制提供了有效的分析手段。该方法不仅能够准确测定无糖饮料中多种糖类的含量,而且具有较高的灵敏度和稳定性,为无糖饮料行业的质量控制提供了可靠的技术支持。
2.1.3 维生素分析
HPLC在维生素分析中不可或缺,可用于检测多种维生素等。通过HPLC技术,不仅可以准确测定食品中维生素的种类和含量,还能监测加工过程中维生素的损失情况。这对于确保食品符合营养标签要求和提升整体营养价值至关重要,特别是在婴幼儿食品、孕妇食品以及老年食品中,确保特殊人群获得充足营养。杨善岩等[3]采用高效液相色谱法成功测定了维生素和矿物质复方制剂中维生素K2的含量,为相关产品的质量控制提供了科学依据。
2.2 食品添加剂检测
2.2.1 甜味剂检测
高效液相色谱在食品添加剂检测中的应用十分广泛,特别是在甜味剂的检测上。它可以用于检测食品中的各种甜味剂,包括天然甜味剂如蔗糖,以及人工合成甜味剂如阿斯巴甜、甜蜜素等。通过精确测定这些甜味剂的含量,可以确保食品中甜味剂的使用符合法规要求,避免过量添加带来的潜在健康风险。对于那些需要控制糖分摄入的消费者来说,准确的甜味剂检测结果有助于他们做出更健康的饮食选择。王倩等[4]通过优化与改进高效液相色谱法,显著提高了对人工合成甜味剂检测的准确性和效率。这一改进不仅增强了检测方法的灵敏度和可靠性,还为食品安全检测领域提供了一种更为精确和高效的工具,有助于保障食品中人工合成甜味剂使用的合规性和安全性。
2.2.2 防腐剂检测
HPLC在防腐剂检测方面同样发挥了重要作用。它可以检测食品中的多种防腐剂,如苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸、亚硝酸盐等。防腐剂的使用有助于延长食品的保质期,防止微生物生长导致的食品腐败变质。然而,过量使用防腐剂可能会对人体健康造成不利影响。邹诗婷等[5]研究了高效液相色谱法在食品中酚类防腐剂和抗氧化剂检测中的应用,并探讨了其检测效果,实验证明该方法具有操作简便、灵敏度高、分离效果好等优点,能够有效地分离和测定食品样品中的目标化合物,所建立的高效液相色谱检测方法适用于多种食品中酚类防腐剂和抗氧化剂的检测,为食品安全监管和质量控制提供了可靠的技术支持。
亚硝酸盐作为一种常见的防腐剂,主要用于肉制品的发色和防腐。然而,过量摄入亚硝酸盐可能对人体健康产生不良影响,包括增加癌症风险。借助HPLC技术,可以精确地测定食品中亚硝酸盐的含量,确保其用量符合安全标准。余海兰等[6]应用高效液相色谱法对蔬菜样品中硝酸盐和亚硝酸盐进行同时测定,通过优化色谱条件,如流动相的选择、流速的调整以及检测波长的设定等,确保了两种目标化合物的高效分离和准确检测。该方法具有操作简便、分析速度快、分离效果好、检测灵敏度高等优点,为蔬菜质量安全检测提供了有力的技术支撑。
2.2.3 色素检测
HPLC在色素检测方面的能力也非常突出。它可以用于检测食品中的各种合成色素和天然色素,如焦糖色、胭脂红等。食品色素虽然能够赋予食品诱人的颜色,但如果使用不当,也可能对人体健康产生负面影响。通过精确的色素检测,可以确保食品中使用的色素既符合法规要求又满足消费者的健康需求,同时还能保证食品的外观质量,使其看起来更有食欲。童优芸等[7]通过高效液相色谱法成功实现了液体食品中6种人工合成色素的同时检验,该研究建立的高效液相色谱法具有高效、准确、可靠的特点,适用于液体食品中多种人工合成色素的快速检测,为食品安全检测提供了有力支持。
2.3 农药残留检测
2.3.1 有机磷农药检测
高效液相色谱可以用于检测水果、蔬菜中的有机磷农药残留。有机磷农药是一类广泛使用的杀虫剂,但由于其毒性较强,残留问题备受关注。通过HPLC技术,可以快速准确地测定食品中的有机磷农药残留量,确保食品符合安全标准。殷昭婷[8]通过实验验证了HPLC方法在复杂水样基质中检测多种有机磷农药的有效性,优化了色谱条件,包括流动相组成、流速、柱温等,以确保最佳分离度和检测灵敏度。
2.3.2 有机氯农药检测
尽管有机氯农药在许多国家和地区已经被禁止使用,但在一些地区的环境中仍能检测到其残留。HPLC能够有效检测食品中的有机氯农药残留,如DDT、六六六等,这对于评估长期暴露的风险和监测食品链中的残留水平至关重要。朱颖洁等[9]通过QuEChERS(Quick,Easy,Cheap,Effective,Rugged,Safe)前处理技术结合超高效液相色谱-串联质谱法(Ultra High Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry,UHPLC-MS/MS),建立了一种高效、准确的检测方法,能够同时检测茶叶中的14种农药残留,实现了对茶叶样品中目标农药的高选择性、高灵敏度检测。
2.3.3 氨基甲酸酯农药检测
HPLC可以用于检测食品中的氨基甲酸酯类农药残留。这类农药因其较低的残留性和较好的选择性而被广泛使用。通过HPLC技术,可以精确测定食品中此类农药的残留量,确保食品的安全性。氨基甲酸酯农药通常用于控制害虫,但不当使用可能会导致残留问题。HPLC技术能够帮助食品生产商和监管机构确保食品中氨基甲酸酯农药的残留量低于规定的安全阈值,从而保护消费者免受潜在健康风险的影响。
2.4 有害物质残留检测
2.4.1 抗生素残留检测
高效液相色谱可以用于检测肉类、蛋类、奶类中的抗生素残留。抗生素被广泛用于动物养殖业以预防和治疗疾病,但过量使用会导致兽药残留问题。通过HPLC技术,可以快速准确地测定食品中的抗生素残留量,确保食品符合安全标准。例如,HPLC可以用来检测青霉素、四环素、磺胺类药物等抗生素的残留水平。这一技术的应用能够帮助监管部门及时发现潜在的食品安全问题,采取相应的措施来保护消费者健康。
2.4.2 激素残留检测
HPLC也可以用于检测食品中的激素残留。激素被用作生长促进剂或治疗药物,但不当使用可能会对人体健康造成影响。HPLC技术能够精确测定食品中激素的残留量,确保食品的安全性。汪竟芝等[10]针对鸡蛋中可能存在的4种激素残留,开发并应用了高效液相色谱法进行检测。该研究验证了高效液相色谱法在鸡蛋中4种激素残留检测中的可行性和有效性。该方法不仅具有操作简便、分析速度快、结果准确可靠等优点,而且能够同时检测多种激素残留,提高了检测效率。
2.4.3 重金属检测
高效液相色谱在食品中重金属检测中具有显著优势,可以用于检测食品中的各种重金属,如铅、汞、镉、砷等。这些重金属如果超标摄入,可能对人体健康造成严重威胁,包括神经系统损伤、肾脏损害等。通过HPLC技术,能够准确测定食品中这些有害重金属的含量,确保经过筛选的食品符合安全标准。HPLC还能与其他技术结合使用,如电感耦合等离子体质谱(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,ICP-MS),进一步提高检测的灵敏度和准确性,这对于保护公众健康和维护食品安全至关重要。周晓雅等[11]采用了高效液相色谱-原子荧光光谱联用法(High-Performance Liquid Chromatography Atomic Fluorescence Spectrometry,HPLC-AFS)来测定海鱼中的甲基汞含量。研究表明高效液相色谱-原子荧光光谱联用法(HPLC-AFS)是一种有效、可靠的方法,适用于海鱼中甲基汞的定性定量分析。该方法结合了高效液相色谱的高分离能力和原子荧光光谱的高灵敏度,为食品安全检测提供了有力的技术支持。该研究对于评估海产品中甲基汞的污染状况、保障食品安全具有重要意义。
2.4.4 黄曲霉毒素检测
HPLC在黄曲霉毒素检测方面的应用也十分重要。黄曲霉毒素是由黄曲霉产生的强致癌物质,主要存在于霉变的粮食、油料等食品中。通过HPLC技术,可以准确测定食品中黄曲霉毒素的含量。由于黄曲霉毒素对人体健康的潜在危害极大,因此确保食品中黄曲霉毒素的含量不超过安全限值对于保障公众健康极为重要。HPLC技术的高灵敏度和准确性使其成为这一领域检测的理想工具。李娇等[12]采用高效液相色谱质谱法(High Performance Liquid Chromatographytandem Mass Spectrometry,HPLC-MS/MS,HPLC-MS/MS)对葵花籽中黄曲霉毒素B1含量进行测定,证实HPLC-MS/MS法是一种灵敏、准确、可靠的方法,适用于葵花籽中黄曲霉毒素B1的检测。研究还揭示了测量过程中不确定度的主要来源,包括移液定容等操作步骤的精度。当葵花籽中黄曲霉毒素B1含量为0.097 μg·kg-1时,扩展不确定度为0.016 μg·kg-1(k=2),表明该方法具有较高的测量精度和可靠性。
3 结语
高效液相色谱作为一种高效、准确的分析技术,在食品检验检测中具有广泛的应用前景。它可以用于食品营养成分分析、食品添加剂检测、农药残留检测、兽药残留检测以及食品中有害物质检测等方面。随着科技的不断进步,高效液相色谱技术将不断发展和完善,为保障食品安全提供更加有力的技术支持。