陈妙兰
(江门市质量计量监督检测所,广东 江门 529000)
近年来食品安全问题日益凸现,据世界卫生组织(WHO)估计,全球每年发生食源性疾病约十亿人次,发达国家(包括美国)发生食源性疾病的概率也相当高,平均每年有 1/3的人群感染食源性疾病。因此食品安全问题已成为人类面临的最大健康问题,食品安全监督检验工作越来越受到重视,各种新的分析测试仪器也被不断开发[1]。采用高效、可靠的分析技术检测食品中的有害物质,杜绝超标食品进入市场是降低食品安全风险的有效手段之一。高效液相色谱法是一项发展前景非常好的检测技术,尤其是在食品安全指标快速检测中的表现尤为出色。它融合了液相和气相两种色谱分析方法的优势,因而功效更明显,在食品检测工作中被越来越广泛的应用。
高效液相色谱法(HPLC)是目前应用广泛的分离、分析、纯化有机化合物(包括能通过化学反应转变为有机化合物的无机物)的有效方法之一。高效液相色谱仪型号很多,但主要部件和结构系统相同。高效液相色谱仪装置示意图,见图1。
HPLC法适宜于分离分析高沸点、热不稳定性、分子量比较大的物质,因而已广泛应用于核酸、稠环芳烃、高聚物、药物的分析。近年来,HPLC也不断引入食品中对有毒害成分的分析,明显提高了分析速度和灵敏度。HPLC比液相柱层析法和气相色谱法先进,因而完全可以大范围的在食品快速检测中应用。笔者试述了几种常用的应用技术分析方案,供同行们学习交流。
高效液相色谱法应用于食品分析中自80年代就已经有过试验了,如国家标准《食品卫生检验方法理化部分》GB/T 5009-1996中就有关于HPLC法的相关说明。
3.1.1 在乳品分析中的应用
牛奶以及各种奶制品富含糖、脂、蛋白质、维生素等营养以及强化的营养物质,应用HPLC技术可以很好的检测奶制品所含的各种营养成分及其含量,如在低分子糖类的测定中通常采取氨基键合柱、糖类分析专用柱进行分离,或者采取低成本非特定色谱柱测定低分子糖这一方式。
3.1.2 在肉制品分析中的应用
腌腊肉制品通常含有一定量的硝酸盐以及亚硝酸盐,这些添加剂往往作为发色剂来使用,而这些物质如果使用量超过规定要求或者在与肉品的相互作用下容易生成 N-亚硝胺。这是一种有毒的物质,极易引发食用者患肝癌、结肠癌等。以往我们在使用气相色谱法耗时长,而使用先进的高效液相色谱法仅仅需要13 min左右。
N-亚硝胺,在测定腌腊肉品中常添加硝酸盐或亚硝酸盐作发色剂用,由于添加量过大或自身的还原作用在肉品中生成N-亚硝胺。N-亚硝胺可诱发肝癌、结肠癌等。某些N-亚硝胺化合物,如N-亚硝基二甲胺、N-亚硝基二乙胺、N-亚硝基四氢吡咯等也是一类致癌物质。过去采用气相色谱法测定食物中挥发性亚硝胺,其中仅色谱测定一步便需耗时1 h,而采用高效液相色谱法则只需要13 min。
3.1.3 在其他食品分析中的应用
HPLC可以有效检测各种食品,包括蔬果、熟食制品、方便食品等的营养成分及含量、食品添加剂、农药残留以及是否含有有毒性物质、违禁物质等情况,真正做到让食品检测质量过硬,让消费者放心。
如今翻翻各种食品的外包装,经常会在食品成分处发现一长串的叫不出来名字的物质,各种各样的食品添加剂能够大大提高原有食品所含成分的质量以及营养价值、改善食品外观、延长食品保藏期、减少腐坏变质问题等等。据初步统计,我国目前有食品添加剂20个大类,将近1 000个细分品种。对食品添加剂我们应该客观看待,不是所有的添加剂都对人类健康有害,例如,过去豆腐的主要添加剂就是卤水,虽然这种物质是有毒的,但是因为我们的用量很少,而且豆腐的凝固环节这种物质在当时是必须的,且我国已经使用了上千年,因而我们不能说添加剂是完全应该禁止的。另外,我们还可以对一些营养成分不足的食品添加必要的所缺乏的营养成分,如在牛奶中加入VA/VD等,这样可以补充食品的营养缺乏或功能不全,促进我们的健康。再如为了加强酸奶的功能,我们往往会在里面加入一些其他的有益菌种,如对于成人来说体内缺乏双歧杆菌,通过食品添加剂的补充,更完善了其作用。另外还有些食品本身营养成分不全面,我们在其中加入多种维生素和矿物质,就会更有益健康,因此我们对食品添加剂应该本着合理使用的态度,防止出现不加限制的使用,这样才能真正发挥食品对人体的作用。
又如食品甜味剂,甜味剂通常泛指人工合成的非营养型甜味剂,常见的有糖精钠、环己氨基磺酸钠(甜蜜素)、乙酰磺胺酸钾(安塞蜜)和天冬酰苯丙氨甲酯(甜味素和阿斯巴甜)等。其中糖精钠由于价格便宜,因而在食品中广泛应用,然而在使用过程中一定要控制使用量,否则会有损健康。当前还有几种天然的甜味剂如阿斯巴甜、木糖醇等,这些甜味剂效果好,无毒无害,但是价格稍贵。用液相色谱-气相色谱联用技术能够有效检测各种食品中甜味剂的使用情况,分析结果准确,出结果时间短,实践证明值得被广泛应用。
还有一种常见的食品添加剂,即食品防腐剂,常见的防腐剂有苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钠盐等,食品防腐剂对人体健康的负面影响很明显,因而对其的检测是非常严格的。利用HPLC技术能够在同一时间检测食品中山梨酸、苯甲酸、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸异丙酯、对羟基苯甲酸丙酯和对羟基苯甲酸丁酯,且检测结果非常准确。
应用HPLC技术能够有效对食品农药、兽药残留进行检测,且结果准确。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[2]。如笔者运用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0.003 7~0.007 4 mg/kg。
食品中含有大量的微生物以及微生物的代谢物,其中很多比如黄曲霉素等对人体是有害的,当食品中的这些代谢物超标就会影响到人们的食品安全。高效液相色谱法在食品微生物的检测中有着较广泛的应用,其原理就是依据不同微生物的化学组成或其产生的代谢产物,利用HPLC法检测可直接分析各种体液中的各种细菌代谢产物,确定病原微生物的特异性化学组分,从而确定被检测食品中是否存在微生物超标的情况以及是否威胁到人们的健康等。
综上所述,高效液相色谱法技术有着很好的发展前景,是一种高效的现代化分析检测方法,具有分离速度快、检测效率高、重现性好的特点。近年在食品检测上应用后,扩大了检测范围,提高了分析水平,尤其对食品中残留的微量、痕量有毒有害物质,能快速、准确的分析出来,进一步提高了食品卫生质量,保障了食品安全和人民身体健康,促进了食品出口。因而完全可以大范围的应用,而且随着这项技术的不断成熟与完善,这项技术也会越来越被专业人士熟练地掌握,有着很好的发展前景。
图1 高效液相色谱仪装置示意图
[1]郑玲,李丽华.高效液相色谱法测定食品中的甜蜜素[J].化学分析计量,2005(03).
[2]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).