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【摘 要】HPLC在我国食品分析领域的应用始于20世纪70年代末,90年代后期国家标准中开始将HPLC法列为检测食品中的污染物、营养成分、添加剂、毒素和无机成分等的国标方法。
【关键词】HPLC;高效液相色谱分析;食品检测
1.HPLC在食品添加剂领域的应用
1.1食品甜味剂的检测
采用液相色谱—气相色谱联用技术, SpherigelC18色谱柱,电喷雾负离子采集模式,甲醇-甲酸-三乙胺缓冲盐梯度洗脱,定量测定果冻等食品中安赛蜜、糖精钠和甜蜜素含量,结果加样回收率为93.19%~100.90%,相关标准偏差(RSD)为1.05%~2.04%。该方法选择性好,定性定量准确,分析时间短,同时也适用于饮料等其他食品的定性定量检测。
用高效液相色谱—荧光法(HPLC-FLD)测定食品中的糖精钠,最低检出限在0.005~0.200mg/ml,与高效液相色谱—紫外检测法(HPLC-UV)相比较,HPLC-FLD法重现性好,准确度更高,由于FLD的选择性响应,降低了对色谱柱的性能要求,更适合复杂样品的快速分析,使其具有比UV法更高的可靠性,是一种较为理想的糖精钠检测方法。
1.2食品防腐剂的检测
利用HPLC测定含乳饮料中苯甲酸的含量。用Zn(Ac)2和KFe(CN)3溶液作为沉淀剂进行样品的预处理,磷酸盐缓冲液和甲醇混合溶液为流动相,C18色谱柱,于波长225nm处紫外检测,方法简单快速、灵敏度高,既适用于大部分含乳饮料,也适用于纯牛奶的测定。苏爱梅采用加沉淀剂沉淀法对火腿肠样品进行预处理,过滤后用RP-HPLC法测定火腿肠中防腐剂苯甲酸和山梨酸的含量。色谱柱为Symetry-C18,以0.02mol/L乙酸铵-甲醇(97∶3)为流动相,检测波长为230nm。苯甲酸和山梨酸浓度在0~0.05g/L范围内线性很好(r=0.9996);山梨酸最低检出限为0.024g/L,平均回收率为100.4%,RSD为0.68%。
1.3食品色素的检测
采用HPLC法测定保健食品黄金搭档包衣片中食用合成色素,样品前处理用粉碎提取法和漂洗法,聚酰胺吸附纯化LichrospherC18柱,甲醇-乙酸铵流动相梯度洗脱,单波长或多波长测定柠檬黄、靛蓝和诱惑红3种色素。其线性范围宽(0~100g/ml),回收率高(91.3%~103.1%),重现性好(RSD=2.11%~5.63%),最低检出限为2~11ng。其中,尤以粉碎提取法,梯度洗脱,多波长检测效果更佳。
1.4食品抗氧化剂的检测
采用RP-HPLC法测定油炸薯条没食子酸内酯(PG)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、羟基茴香醚(BHA)、4-已基间苯二酚(4HR)、二丁基羟基甲苯和2246含量。其中,PG、TBHQ用50%甲醇(RP-HPLC体积分数1%的冰醋酸)作流动相,BHA、4HR、BHT和2246用80%甲醇作流动相,检测波长为280nm,相关系数在0.9983~0.9996,最低检出限为1.0~2.0μg/g,平均回收率均在85%以上。
采用基质固相分散萃取植物油中抗氧化剂BHA、BHT、TBHQ和PG,经HPLC法进行分离。结果通过基质固相分散技术,可减少有机溶剂的用量,缩短分析时间,提高分析效率,回收率为85.8%~94.3%,最低检出限为2ng。
2.HPLC在食品营养成分领域的应用
2.1碳水化合物的检测
对于碳水化合物的测定,HPLC法操作简便,灵敏度高,可同时测定各种糖,国际上已将HPLC法作为酒类糖分含量测定的仲裁法。
2.2氨基酸的检测
氨基酸是生物体中重要的生命物质,是组成酶和蛋白质的基本单元,准确灵敏地测定食物中氨基酸的含量具有十分重要的意义。目前,柱前衍生化高效液相色谱法以其灵活和易于推广的特点。
采用邻苯二甲醛(OPA)-9-芴甲基氯甲酸酯(FMOC)进行氨基酸柱前衍生,RP-HPLC法测定氨基酸含量。3个不同浓度梯度的氨基酸标准溶液线性关系良好,样品保留时间绝对误差小于0.1min,重现性RSD值低于4%,加标回收率均在90%~110%。
2.3脂肪酸的检测
脂肪酸是指一端含有一个羧基的长的脂肪族碳氢链,是有机物。饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸和三脂酰苷油磷脂卵磷脂等,对人体的健康起到了重要的作用。用HPLC法与基质辅助激光解吸电离飞行时间技术联用,分析蛋黄中磷脂粗提物。将从蛋黄中提取的多种磷脂通过HPLC预先分离,收集各组分后分别进行MALDI-TOF-MS分析得到比较清晰的质谱图。选用RP-HPLC与电容耦合非接触电导检测(C4D)结合的方法分离测定肉蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸与亚油酸5种未衍生化长链脂肪酸,采用HypersilODSC18色谱柱,以甲醇-1mmol/L醋酸钠(78∶22,V/V)为流动相,结果表明,硬脂酸在5~200μg/ml范围内与峰面积线性关系良好,其他4种酸线性范围为2~200μg/ml。将此种方法用于检测南瓜、大豆、米糠及棕榈油中脂肪酸,与标准气相色谱检测方法相比,简单、快速、灵敏度高。
3.HPLC在食品污染物领域的应用
3.1食品农药、兽药残留的检测
农药残留是由于使用农药而导致的在食品、农产品或动物饲料中残留的一定物质,国家相关标准都有明确的药物最大残留量,超过其值有可能对人体造成危害。运用HPLC柱后衍生荧光检测法,测定苹果、梨、桃、葡萄、香蕉和芒果等水果样品中涕灭威亚砜、涕灭威砜、灭多威、三羟基克百威、涕灭威、克百威和甲萘威7种氨基甲酸酯类农药的残留量,结果7种农药3种不同浓度平均添加回收率在72.5%~116.2%,最低检出限为0.0037~0.0074mg/kg。
3.2食品中其他来源化学污染物的检测
环境污染物以及在工业生产中所产生的有毒有害化学物,如包装材料等均可通过植物或动物进入食物链,并引起人类的疾病或健康问题。
3.3食品中霉菌毒素的检测
食品中存在多种霉菌毒素,主要的霉菌毒素有黄曲霉毒素、镰刀菌毒素和玉米赤霉烯酮等。粮食及食品由于霉变不仅会造成经济损失,有些还会造成误食人畜急性或慢性中毒,甚至导致癌症。
4.小结
目前在食品安全检测高标准的情况下,HPLC分析技术以其分辨率、灵敏度及定量精度高等特点,已被广泛应用于食品检测领域。现今科学技术日益更新,高效液相色谱仪器也在不断地更新发展,并且与各种检测技术的联用越来越普遍,包括液相色谱(LC)和质谱仪(MS)及核磁共振谱仪的集成(LC-MS-NMR)、气相色谱-液相色谱联用(GC-HPLC)、固相微萃取-液相色谱联用(SPME-HPLC)、聚焦微波辅助萃取-液相色谱联用(FAME-HPLC),大大拓宽了HPLC的应用范围,提高了检测水平,在今后HPLC也会有更广阔的发展空间。
【参考文献】
[1]贺家亮,李开雄,刘海燕.高效液相色谱法在食品分析中的應用[J].食品研究与开发,2008,29(11):175-177.
[2]赵青山,冯志彪.高效液相色谱在食品分析领域的应用[J].生命科学仪器,2005,3(6):21-24.
[3]黄国宏.高效液相色谱技术在食品分析中的应用[J].食品工程,2006(4):47-50.
【关键词】HPLC;高效液相色谱分析;食品检测
1.HPLC在食品添加剂领域的应用
1.1食品甜味剂的检测
采用液相色谱—气相色谱联用技术, SpherigelC18色谱柱,电喷雾负离子采集模式,甲醇-甲酸-三乙胺缓冲盐梯度洗脱,定量测定果冻等食品中安赛蜜、糖精钠和甜蜜素含量,结果加样回收率为93.19%~100.90%,相关标准偏差(RSD)为1.05%~2.04%。该方法选择性好,定性定量准确,分析时间短,同时也适用于饮料等其他食品的定性定量检测。
用高效液相色谱—荧光法(HPLC-FLD)测定食品中的糖精钠,最低检出限在0.005~0.200mg/ml,与高效液相色谱—紫外检测法(HPLC-UV)相比较,HPLC-FLD法重现性好,准确度更高,由于FLD的选择性响应,降低了对色谱柱的性能要求,更适合复杂样品的快速分析,使其具有比UV法更高的可靠性,是一种较为理想的糖精钠检测方法。
1.2食品防腐剂的检测
利用HPLC测定含乳饮料中苯甲酸的含量。用Zn(Ac)2和KFe(CN)3溶液作为沉淀剂进行样品的预处理,磷酸盐缓冲液和甲醇混合溶液为流动相,C18色谱柱,于波长225nm处紫外检测,方法简单快速、灵敏度高,既适用于大部分含乳饮料,也适用于纯牛奶的测定。苏爱梅采用加沉淀剂沉淀法对火腿肠样品进行预处理,过滤后用RP-HPLC法测定火腿肠中防腐剂苯甲酸和山梨酸的含量。色谱柱为Symetry-C18,以0.02mol/L乙酸铵-甲醇(97∶3)为流动相,检测波长为230nm。苯甲酸和山梨酸浓度在0~0.05g/L范围内线性很好(r=0.9996);山梨酸最低检出限为0.024g/L,平均回收率为100.4%,RSD为0.68%。
1.3食品色素的检测
采用HPLC法测定保健食品黄金搭档包衣片中食用合成色素,样品前处理用粉碎提取法和漂洗法,聚酰胺吸附纯化LichrospherC18柱,甲醇-乙酸铵流动相梯度洗脱,单波长或多波长测定柠檬黄、靛蓝和诱惑红3种色素。其线性范围宽(0~100g/ml),回收率高(91.3%~103.1%),重现性好(RSD=2.11%~5.63%),最低检出限为2~11ng。其中,尤以粉碎提取法,梯度洗脱,多波长检测效果更佳。
1.4食品抗氧化剂的检测
采用RP-HPLC法测定油炸薯条没食子酸内酯(PG)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、羟基茴香醚(BHA)、4-已基间苯二酚(4HR)、二丁基羟基甲苯和2246含量。其中,PG、TBHQ用50%甲醇(RP-HPLC体积分数1%的冰醋酸)作流动相,BHA、4HR、BHT和2246用80%甲醇作流动相,检测波长为280nm,相关系数在0.9983~0.9996,最低检出限为1.0~2.0μg/g,平均回收率均在85%以上。
采用基质固相分散萃取植物油中抗氧化剂BHA、BHT、TBHQ和PG,经HPLC法进行分离。结果通过基质固相分散技术,可减少有机溶剂的用量,缩短分析时间,提高分析效率,回收率为85.8%~94.3%,最低检出限为2ng。
2.HPLC在食品营养成分领域的应用
2.1碳水化合物的检测
对于碳水化合物的测定,HPLC法操作简便,灵敏度高,可同时测定各种糖,国际上已将HPLC法作为酒类糖分含量测定的仲裁法。
2.2氨基酸的检测
氨基酸是生物体中重要的生命物质,是组成酶和蛋白质的基本单元,准确灵敏地测定食物中氨基酸的含量具有十分重要的意义。目前,柱前衍生化高效液相色谱法以其灵活和易于推广的特点。
采用邻苯二甲醛(OPA)-9-芴甲基氯甲酸酯(FMOC)进行氨基酸柱前衍生,RP-HPLC法测定氨基酸含量。3个不同浓度梯度的氨基酸标准溶液线性关系良好,样品保留时间绝对误差小于0.1min,重现性RSD值低于4%,加标回收率均在90%~110%。
2.3脂肪酸的检测
脂肪酸是指一端含有一个羧基的长的脂肪族碳氢链,是有机物。饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸和三脂酰苷油磷脂卵磷脂等,对人体的健康起到了重要的作用。用HPLC法与基质辅助激光解吸电离飞行时间技术联用,分析蛋黄中磷脂粗提物。将从蛋黄中提取的多种磷脂通过HPLC预先分离,收集各组分后分别进行MALDI-TOF-MS分析得到比较清晰的质谱图。选用RP-HPLC与电容耦合非接触电导检测(C4D)结合的方法分离测定肉蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸与亚油酸5种未衍生化长链脂肪酸,采用HypersilODSC18色谱柱,以甲醇-1mmol/L醋酸钠(78∶22,V/V)为流动相,结果表明,硬脂酸在5~200μg/ml范围内与峰面积线性关系良好,其他4种酸线性范围为2~200μg/ml。将此种方法用于检测南瓜、大豆、米糠及棕榈油中脂肪酸,与标准气相色谱检测方法相比,简单、快速、灵敏度高。
3.HPLC在食品污染物领域的应用
3.1食品农药、兽药残留的检测
农药残留是由于使用农药而导致的在食品、农产品或动物饲料中残留的一定物质,国家相关标准都有明确的药物最大残留量,超过其值有可能对人体造成危害。运用HPLC柱后衍生荧光检测法,测定苹果、梨、桃、葡萄、香蕉和芒果等水果样品中涕灭威亚砜、涕灭威砜、灭多威、三羟基克百威、涕灭威、克百威和甲萘威7种氨基甲酸酯类农药的残留量,结果7种农药3种不同浓度平均添加回收率在72.5%~116.2%,最低检出限为0.0037~0.0074mg/kg。
3.2食品中其他来源化学污染物的检测
环境污染物以及在工业生产中所产生的有毒有害化学物,如包装材料等均可通过植物或动物进入食物链,并引起人类的疾病或健康问题。
3.3食品中霉菌毒素的检测
食品中存在多种霉菌毒素,主要的霉菌毒素有黄曲霉毒素、镰刀菌毒素和玉米赤霉烯酮等。粮食及食品由于霉变不仅会造成经济损失,有些还会造成误食人畜急性或慢性中毒,甚至导致癌症。
4.小结
目前在食品安全检测高标准的情况下,HPLC分析技术以其分辨率、灵敏度及定量精度高等特点,已被广泛应用于食品检测领域。现今科学技术日益更新,高效液相色谱仪器也在不断地更新发展,并且与各种检测技术的联用越来越普遍,包括液相色谱(LC)和质谱仪(MS)及核磁共振谱仪的集成(LC-MS-NMR)、气相色谱-液相色谱联用(GC-HPLC)、固相微萃取-液相色谱联用(SPME-HPLC)、聚焦微波辅助萃取-液相色谱联用(FAME-HPLC),大大拓宽了HPLC的应用范围,提高了检测水平,在今后HPLC也会有更广阔的发展空间。
【参考文献】
[1]贺家亮,李开雄,刘海燕.高效液相色谱法在食品分析中的應用[J].食品研究与开发,2008,29(11):175-177.
[2]赵青山,冯志彪.高效液相色谱在食品分析领域的应用[J].生命科学仪器,2005,3(6):21-24.
[3]黄国宏.高效液相色谱技术在食品分析中的应用[J].食品工程,2006(4):47-50.