食品添加剂检测中高效液相色谱法应用研究

崔磊

目前，在食品生产和加工中还存在许多问题，尤其是食品添加剂滥用问题，已经成为危害食品安全的重要因素。高效液相色谱法可用于食品添加剂的检测，具有操作简单、准确度高的优点，得到了广泛应用。

一、食品添加剂的种类及危害

1.食品中的各类添加剂。现在的食品添加剂有很多，包括色素、防腐剂、甜味剂等，主要用于改善食物的味道、色泽等等，可以说，大部分食品中都含有一定的添加剂。比如，一款饮料中就通常含有防腐剂、抗氧化剂、甜味剂、酸味剂、着色剂、乳化剂等。其中防腐剂用来防止饮料腐败、变味;抗氧化剂用来防止和延缓饮料的氧化，提高稳定性;甜味剂用来提高饮料的甜度;酸味剂具有调节饮料 pH，促进纤维素和钙、磷等物质的溶解，防止食品氧化褐变的作用;着色剂用来赋予饮料各种各样的色彩;乳化剂可通过吸附作用使食品胶体的表面张力急剧下降，从而促使其体系稳定，可避免饮料分层，形成均匀稳定的溶液。

2.滥用食品添加剂带来的危害。只要按照国标添加食品添加剂，食品对人体就是无害的，但在实际的生产中，有些生产商为了获取更高的利润，在食品的生产过程中滥用甚至是非法添加非食用化学物质，人们食用这样的食品会对身体造成严重损害。比如，为了使油条更加蓬松、柔软，在制作油条过程中大量添加食用铵明矾（硫酸铝铵），从而导致油条中铝残留量超标。人们如果长期食用含铝泡打粉制作的面点，就会过量摄入铝，干扰机体细胞和器官的正常代谢，尤其对老人、儿童、孕妇危害最大。

二、食品中添加剂的检测方法

1.离子色谱法。随着梯度洗脱工艺的不断优化、新的固定相法等技术的发展，离子色谱的处理能力逐步提高，可以对不同种类的离子型化合物、极性有机物、中性化合物进行分析，甚至可以对极性、离子型、色谱性质差异较大的化合物进行分离。采用离子色谱法对添加剂进行检测，具有操作简单、结果稳定等优点。福州市疾控中心利用LonPacASII分离色谱柱和EG40冲洗液发生器，生产出氢氧化钾溶液，可以对食品中苯甲酸、丙酸、脱氢醋酸、甜蜜素、山梨酸等五种食品添加剂进行同时检测，获得了较为精确的分析结果。YanZhu等对糖精钠、阿斯巴甜、甜蜜素、安赛蜜四种甜味剂进行了抑制性电导率的测定，由于采用了冲洗液发生器，因此在低导率的情况下探测灵敏度有了很大的提高，测定限为0.019mg/L，回收率为97.96%-103.57%。徐咏薇等将lonPacAS14中的高疏水性阴离子交换色谱柱用于导电方法，并将乙腈作为一种有机修饰剂加入到碳酸盐淋洗溶液中，用于测定山梨酸钾、苯甲酸钠等五种添加剂。在预处理时，将被检测的溶液pH调整至9-10，利用C18色谱柱可以很好地去除样品中的有机物，具有快速、灵敏、线性范围大等优点。

2.毛细管电泳法。毛细管电泳法是一种电泳法，利用石英毛细管作为分离介质，通过高压直流电场的作用将其分离出来。由于其高效、快速、用量少、成本低等特点，已经被广泛应用于分析化学的各个方面。理查德·弗雷泽尔开发了一种能同时检测各种人造添加剂的毛细管电泳法。以20mM、pH9.5的碳酸盐缓冲液为水相，62mM十二烷基硫酸钠溶液为胶束相，利用二极管列阵检测器对190-600nm的紫外线进行监测，可以在15min内对各种添加剂进行分析，检验限值为0.01mg/mL。Hsi-YaHuang等还开发了一种毛细管技术，与常规的毛细管法比较，该方法对8种常见食物着色剂的检出限提高了2个量级，检测浓度可以降到0.1-0.5mg/mL。杨桂君等采用该方法，对饮料及果冻中8种添加剂进行了同时测定，8min即可完成对样品的分析。结果显示，此方法的线性区间为2.5-1000μg/mL，线性相关系数为0.9986-0.9998，回收率为85.2%-100.3%，相对标准偏差<6.98%，检出限为0.25-0μg/mL。

3.分光光度法。紫外线-可见分光光度法具有方便、操作简单、测定结果精确等优点，可用于食品添加剂的测定。桑宏庆等使用UV754紫外线光谱仪，对山梨酸和苯甲酸进行检测，样品中山梨酸的最低检出限为0.00067g/L，回收率为92%-94%;苯甲酸钠的最低检测限为0.0014g/L，回收率为94%-96%。杜建中等采用单波长法测定了饮料中的亮蓝、胭脂红，并用双波比法测定了添加剂的含量，所得结果具有良好的线性关系，且具有良好的平均回收率。

4.气相色谱法。气相色谱法是一种广泛用于食品中甜蜜素、酯类和酸类防腐剂检测的方法，具有用量少、选择性好、灵敏度高等优点。近年来，气相色谱—串联质谱技术得到了快速发展，可高效、快速检测食品中添加剂的含量。例如，在检测鸡肉和猪肉等肉制品中氯霉素的含量时，可以使用乙酸乙酯和磷酸盐缓冲液分离并提取氯霉素，然后使用硅胶或其他化学物质对乙酸乙酯萃取液进行洗涤和纯化，从而准确地检测氯霉素的含量，且回收率较高。

三、高效液相色谱法概述

及在食品添加剂检測中的运用

1.高效液相色谱法概述。高效液相色谱法（HPLC）是在经典色谱法的基础上，应用了气相色谱的理论，在技术上，流动相改为高压输送（最高输送压力可达29.4MPa）;色谱柱是以特殊的方法用小粒径的填料填充而成，从而使柱效大大高于经典液相色谱（每米塔板数可达几万或几十万）;同时柱后连有高灵敏度的检测器，可对流出物进行连续检测。HPLC采用液态流动相，省去了气相测定的过程，有效扩展了应用领域。同时，HPLC技术采用高精度的硬件和自动化的软件，可以有效地提高测定的回收率、灵敏度、分离效果，并能实现高准确度的分析。近年来，HPLC在工业、商业检测、农业、食品等方面的应用越来越广泛，成为分离技术的主要组成部分。

高效液相色谱仪结构复杂，由高压输液泵、色谱柱、检测器等组成。高压输液泵需要耐高压、耐化学腐蚀，材质通常是耐腐蚀的不锈钢。色谱柱的组成包括柱管和固定相，柱体材料一般选用不锈钢、铜等，柱长一般为5-30cm，内径一般为3-5mm。检测器主要用于检测样品的浓度变化，并通过相应的仪器进行分析，因此必须具有较高的灵敏度和广泛的应用范围。现在的检测器种类繁多，但每个检测器所能探测到的物质各不相同，所以在实际的检测过程中要用到不同的检测器。

2.高效液相色谱法在食品添加剂检测中的运用。（1）高效相色谱法对色素的检测。色素是一种用于果汁、碳酸饮料、糕点等食品中的添加剂，主要有两类，一种是人造的，一种是自然的。天然色素一般来源于植物，它们不会对人体健康造成危害。但如果食用过量的人造色素，会导致食物中毒。在利用HPLC技术进行色素的检测时，先将试样与酒精、氨水按一定比例混合，然后利用超声波技术将试样进行处理、萃取、过滤，再用甲醇、乙酸铵等溶剂进行洗脱，最后利用二极管对色素进行检测，以确定食品中的色素是否超标。

（2）高效相色谱法对防腐剂的检测。防腐剂是防止食品滋生细菌、腐败变质的重要物质，在食品加工中非常常见，山梨酸钾、丙酸钙、苯甲酸钠、山梨酸钾、丙酸钙、苯甲酸钠等都属于防腐剂。如果食品中的防腐剂超过国家标准，就会对人体造成严重伤害，因此必须严格控制食品中的防腐剂含量，以确保食品的安全性。试验表明：采用HPLC法可以快速、准确地测定食品中的防腐剂。

（3）高效相色谱法对甜味剂的检测。为了满足人们对甜味食品的需求，生产企业会在加工过程中加入甜味剂，但这些甜味剂只是增加了甜味，并不会给食物带来其他营养。当食用糖精钠量较多时，会影响肠胃消化酶的正常分泌，降低小肠的吸收能力，使食欲减退，国家标准中已经明确将鲜枣等瓜果列为允许添加之外。但有些食品商家会使用糖精钠来提高冬枣的甜度，这属于超范围添加食品添加剂的行为，如果吃太多这种冬枣，就会对人体造成很大的伤害。采用HPLC方法测定食物中的甜味剂，其结果具有很高的精确性。

随着社会经济的飞速发展，人们对饮食的要求越来越高，对健康、优质的食品也越来越重视，加强对食品的检测显得尤为重要。目前，食品中滥用食品添加剂及非法添加非食用物质等现象非常严重，人们已经到了谈“添”色变的地步，为了规范食品市场，提升人们对食品添加剂的正确认识，必须加强对食品添加剂检验技术的研究。

实践发现，高效相色谱法是一种快速、准确的食品添加剂检测方法，在食品安全领域有着举足轻重的地位。针对由食品添加剂带来的食品安全问题，有关部门应加强对高效相色谱技术的研究，提高食品安全检验工作的有效性、准确性，保障人民群众的食品安全。