超高效液相色谱法在食品检测分析中的运用

朱瑞颉

现在的食品种类越来越多，为了丰富口感以及延长保存时间，部分食品在加工生产过程中使用了大量的防腐剂、色素、甜味剂等食品添加剂，甚至部分熟食产品还存在着重金属超标问题，对人体健康有着较大的危害。随着健康意识的提高，人们越来越重视食品安全，更多新兴技术也被应用于食品检测，以便获得更加精确的测定结果，为食品安全管理提供重要参考，减少食品安全事故的发生。超高效液相色谱法在食品检测中具有非常大的应用优势，可以准确快速地测定各种添加剂的含量，对于不同的食品种类也具有较高的适应性，且检测条件易控制，能在保持高效检测的同时获得精确的检测结果，为食品安全监管提供重要的参考依据。本文基于超高效液相色谱法的原理与特点，简单分析了其在食品检测中的应用。

一、超高效液相色谱法的原理

相比高效液相色谱法，超高效液相色谱法有了进一步的完善，在原有基础上进行了分离系统的创新，包括色谱分离度、样品通量以及灵敏度等，可以获得更加精确且完整的检测数据。以液体为色谱过程中携带待测组分向前移动的物质，应用高压输液系统，将极性不同的溶剂、缓冲液等携带待测组分向前移动的物质泵入到装有固定相的色谱柱内，当色谱柱内各待测组分被分离后，再进入到专业检测器内做进一步的检测，实现对各试样的有效处理分析。

超高效液相色谱法的原理是基于Vam Deemter方程，对线速度和塔板理论高度的关系进行了描述，明确塔板高度与涡流扩散系统、纵向扩散系统、传质阻抗系统以及流动相速度相关。在正常情况下，随着色谱填料颗粒的逐渐减少，色谱内塔板高度会相应降低，色谱柱柱效则会随之增加，而且填装规则是影响色谱柱柱效的关键因素。在运用超高效液相色谱法进行食品检测时，可以确认不同粒径的色谱柱最佳流速存在差异，在填料颗粒粒径逐渐减小的情况下，最高柱效点也会随着线速度移动，且线速度范围越来越大。为了获得更精确的数据，应优先选择小粒径填料的色谱柱，以此来达到高流速效果，使得超高效液相色谱法的适用范围增加。同时，填料颗粒的粒径越小，分离度也就越高。

二、超高效液相色谱法在食品检测中的应用

如今，很多食品生产厂家对各种食品添加剂的依赖性越来越高，在改善食品口味的同时，也存在着用量超标带来的安全风险，尤其是部分熟食产品重金属含量超标，被人们食用后重金属逐渐在人体内积累，出现食物慢性中毒的现象，例如恶心、呕吐、头痛、乏力等，情况严重的甚至会出现抽搐、休克等情况，还会危及到食用者的肝脏、肾脏、神经系统等。因此，必须加强食品检测，通过可靠的技术手段来检测和确认食品中各类添加剂含量以及农药残留量等，从根本上把好食品质量关，从源头上确保食品的安全性。

随着生活质量的提升，人们对食品的种类、口味以及外观的要求也随之升高，尤其是对于食品的营养与安全有着更高的重视度。基于此，在运用超高效液相色谱法进行食品检测时，不仅要确定各种食品添加剂的用量，还要准确检测其中含有的营养成分。基于超高效液相色谱法的原理和特点，确定其在食品检测方面的应用方向，做好各项检测条件的控制，确保完成对食品的全面检测分析，这样才能满足人们对食品健康、安全以及营养的要求。

1.农药残留检测。农产品在市场中占据着非常大的比重，在应用技术手段提高产量的同时，更重要的是关注农产品品质。尤其是现在各类农药的应用，虽然可以增加农产品的产量，却也存在农药残留超标的问题。对农产品进行农药残留检测时，要明确大部分种类的农药沸点比较高，在高热环境下易挥发，虽然可以采用气相色谱法进行检测，但就实践应用效果来看，检测结果的准确性比较低。尤其是对于热稳定性较差的化合物，更适合采用超高效液相色谱法进行检测，从而得到精确度更高的检测结果，并作为判断农产品质量的重要依据。

2.兽药残留检测。獸药残留是食品安全检测的一项重要内容，主要包括抗生素类、合成类抗菌素类、生长促进剂、杀虫剂以及抗寄生虫类等，如果残留含量超标，就会对人体健康产生威胁。其中，在动物性食品兽药残留中，又以抗生素类和抗菌素为主要检测对象。链霉素属于广谱抗生素，是动物疾病治疗的常用药，所以要将其作为动物性食品检测的重要对象。例如，运用超高效液相色谱法对鸡肉组织内的链霉素残留量进行检测，以C18为分析柱，以乙腈（10%）、醋酸缓冲液（10%）与水（80%）为流动相，不仅可以保证链霉素具有良好的分离效果，保持较高的信号响应以及峰形完好，还可以保证检测结果的高准确性，为食品安全管理提供参考。

3.食品添加剂检测。（1）色素。在食品中添加色素，可以为消费者带来更好的感官体验，主要包括人工色素与天然色素两种。其中，天然色素具有更高的安全性，可以直接从植物组织中提取获得，实用性更强，但是因为成本比较高，很多食品厂家更多会选择人工合成色素。人工合成色素的成分更为复杂，人体一旦摄入过量便会出现食物中毒的症状，甚至会因为长期过量食用而引起致癌风险。应用过固相萃取-超高效液相色谱法进行色素检测，可以同时测定日落黄、酸性红、亮蓝、苋菜红、赤藓红、胭脂红与柠檬黄8种色素。先对试样进行前处理，再过固相萃取柱，然后利用高压泵把溶液打入到色谱柱内，通过乙腈溶液与甲酸水-乙酸铵溶液进行梯度洗脱，可以获得较高的回收率，整个检测分析所需的时间也更短。

（2）甜味剂。甜味剂在现代食品加工中的应用十分普遍，能够有效增加食品的甜味程度，更大程度地符合消费者的口味需求。现在市面上可选择的甜味剂种类众多，包括糖精、糖精钠、天门冬先苯丙氨酸甲酯、阿力甜、环己基氨基磺酸钠等。虽然甜味剂本身对人体健康不存在威胁，但是如果长期摄入也会对身体健康造成一定的影响，所以我国对甜味剂的添加量有着明确的要求。应用超高效液相色谱法对食品中甜味剂的用量进行检测时，选择甲酸与醋酸钠为色谱柱流动相，应用高压大容量注射液系统泵入装有固定相的色谱柱，促使待测组进行分离，最后转入到专业检测器内，完成对食品试样的分析处理，整个过程比较简单，检测结果也准确可靠。1EBF4519-369C-4BF6-BFAC-AD84600AC80D

（3）防腐劑。食品在生产加工完成后，还需要进入后续的流通、销售以及消费等环节，为保证整个流程中食品不会出现质量问题，就需要保证食品具有较长的保质期，这就凸显出防腐剂使用的重要性。添加适量的防腐剂，可以抑制食品中微生物的感染与繁殖，预防食品腐坏变质。当前我国已经批准使用32种食品防腐剂，比如山梨酸钾、苯甲酸钠等，它们进入人体消化系统后会被有效降解，但是如果长期摄入也会对人体健康产生一定威胁。加强食品防腐剂检测是食品安全管理的重要要求，要根据待检测物质来选择合适的流动相，并做好试样前处理，使用醋酸锌溶液与六氰铁（Ⅱ）酸钾溶液作为沉淀剂进行预处理，可以提高分离和检测效果。

（4）氨基酸。氨基酸是构成蛋白质的小分子，稳定性比较差，在对其进行检测时，对精确度方面的要求更高。相比以往所应用的高效液相色谱检测法，运用超高效液相色谱法对食品中的氨基酸进行检测时，在灵敏度方面有着更好的效果，同时抗干扰性更强，操作流程简单，花费时间也比较短，能够有效提取食品样品中的氨基酸，更大程度地保证检测结果的可靠性，且不会危及到检测人员的安全。

（5）抗氧化剂。在食品加工生产中应用抗氧化剂，可以起到一定的保鲜作用，例如饲料中常用的乙氧基喹啉就能够有效抑制饲料内的油脂以及维生素等物质的氧化变质。应用超高效液相色谱法对方便面、油炸薯片等食品中的抗氧化剂进行检测时，具有灵敏、快速等优势，10min之内即可完成上机检测，而且可以满足同时测定油炸食品中多种抗氧化剂准确定量的要求。

4.重金属残留检测。对于部分食品种类，除了要进行上述检测以外，还要进行重金属检测。例如研究人员在前处理中，选择5-二乙氨基酚与2-2-噻唑偶氮为柱前衍生剂，以Waters Nova-Pak-18为色谱柱，以0.30%磷酸甲醇溶液与磷酸-磷酸钠缓冲液为流动相，按照一定比例进行梯度洗脱，最后利用紫外检测器对食品中的重金属物质进行测定。这种检测方法的检出限低、加标回收率高，在实际应用中具有比较高的灵敏度与准确度，可以作为食品安全管理的重要依据。

5.非法添加物检测。应用超高效液相色谱法进行食品非法添加物的检测也有着较大优势，尤其是对于三聚氰胺的检测。三聚氰胺作为化工生产原料，因为含有氮元素可以增加蛋白的检出量，于是部分非法商家为增加奶粉等食品的蛋白检出量，就将三聚氰胺添加到食品中，严重影响食用者的身体健康。在实践中，应用超高效液相色谱法与质谱仪对鸭肝和奶粉中的三聚氰胺进行检测，全程只需4min，并且具有良好的线性关系，流程操作简单迅速，结果准确性高。另外，也可应用超高效液相色谱法对食品中苏丹Ⅰ、苏丹Ⅱ的含量进行检测，为食品安全管理提供重要参考。

6.其他检测。一是碳水化合物的检测。包括可吸收物质与不可吸收物质两种，可吸收物质便是糖类，使用化学法进行检测仅能确定食品物质中的总糖含量，但是无法分辨糖分类型。应用超高效液相色谱法可以进一步检测出糖分种类，提高糖分含量测定结果的准确性，并且操作难度小，检测灵敏度更高。二是微生物类食品检测。在应用超高效液相色谱法检测时，需要先萃取食物内的微生物，取上清液进行离心分离，再进行检测分析，以所得检测结果为依据，判断食品中的维生素含量是否达到相关标准。

超高效液相色谱法在食品检测领域具有显著的优势，在农药残留、兽药残留、添加剂检测等方面的灵敏度更高，可以获得高准确性与可靠性的测定结果，为食品安全管理提供重要的支持。当然，为了更好地利用超高效液相色谱法的应用优势，还需要在现有基础上不断地进行研究和分析。1EBF4519-369C-4BF6-BFAC-AD84600AC80D