高效液相色谱法在食品添加剂检测中的应用分析

刘怡亭

随着人们对于饮食品质要求的不断提升以及食品工业技术的发展，食品添加剂的使用范围变得越来越广泛。科学、合理地添加和使用食品添加剂，可以提升食品的色泽、香味和口感，或是起到保鲜、防腐的作用，但是如果在食品生产过程中不合规地使用食品添加剂，就会造成严重的食品安全问题，对人们的身体健康和生命安全造成威胁。为此，我国对食品添加的使用制定了一系列的明确规定和要求，从食品添加剂的种类到用量都有相应的规范，旨在保障食品安全和人们的饮食健康。但在现实中，总有一些食品生产商出于各种目的违规、违法使用食品添加剂，这就需要通过食品安全检测对食品中的添加剂进行定性与定量分析，以确保市场中流通的食品是安全且健康的。高效液相色谱法是一种较为先进的分离分析技术，在诸多领域有着普遍应用，能够准确检测出样品中的成分及含量，对食品添加剂检测来说具有很高的适用性和实用价值。

一、食品添加剂概述

《中华人民共和国食品安全法》对食品添加剂进行了明确的定义，即为改善食品品质和色、香、味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或者天然物质。客观来讲，食品添加剂是现代食品工业、食品技术的一大进步，提升了食品的色泽、香味和口感，不仅满足了现代人越来越高的饮食品质需求，还能延长食品的存放时间，防止食品变质。

科学、合理地使用食品添加剂有利于改善食品的综合品质，但如果随意使用就会带来食品安全与饮食健康方面的弊端和危害。所以，我国出台了《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》，对可用食品添加剂的种类、使用量和适用范围等做出了标准规定，这是食品生产制作中必须要遵守和执行的，而且是不能触碰的底线。

二、高效液相色谱法概述

高效液相色谱法是一种较为先进的分离分析技术，在20世纪60年代便已出现了高效液相色谱法的技术雏形，经过不断改进、完善与发展，目前已经相当成熟，广泛应用于化学、医学、工业、农学、法检和食品安全等诸多领域。高效液相色谱法采用液体作为流动相，通过相应的高压输液装置，将缓冲液和比例不同的混合溶液、极性不同的单一溶液等泵注输入到色谱柱，使得柱内液体的成分可以被有效分离后再进入检测装置，最终实现对样品的检测，从而分析出样品中的物质成分与含量。

高效液相色譜法之所以能够在诸多领域得到认可和应用，主要在于其具有“四高一广”的特点与优势。“四高”即高压、高速、高效、高灵敏度，高压指的是流经色谱柱的液体会受到比较大的阻力，因此需要增高载液压力才能顺利、快速地通过色谱柱；高速指的是载液在高压下流速加快，且与经典液体色谱法相比，检测分析速度更快，多数样品在15-30min便可以完成检测分析，部分样品的检测分析时间甚至可以缩短到5min以内，少数样品的检测分析时间较长，但通常也在1h以内；高效体现在分离效能高，与工业精馏塔和气相色谱相比，高效液相色谱的效能可以高出数倍之多；高灵敏度体现在紫外检测器能达0.01ng，进样量可低至微升。“一广”指的是高效液相色谱法的应用范围广，能够对超过70%的有机化合物做出准确的检测分析。除此之外，高效液相色谱法还具有柱子可反复使用、能用于分离不同化合物、样品需量少、不易破坏、易回收等优点。

三、高效液相色谱法在

食品添加剂检测中的具体应用

1.食品甜味剂检测。甜味剂具有不同的分类方式，按照营养价值分类，可以分为非营养型和营养型甜味剂；按照甜味剂的来源，又可以分为人工合成甜味剂和天然甜味剂。从食品安全和食品添加剂检测的角度来讲，需要重点关注的是人工生产合成的非营养型甜味剂。常见的甜味剂有天门冬酰苯丙氨酸甲酯（又名阿斯巴甜，已被WHO列为可能致癌物）、乙酰磺胺酸钾、环己基氨基磺酸钠和糖精钠等，这些甜味剂使用方便，价格低廉，可以有效提高食品的甜味，但如果过量使用会造成食品安全问题。以糖精钠的检测为例，采用高效液相色谱荧光法不仅能够取得非常理想的检测效果且结果精确，还具有较好的重现性。部分的食品检测样品由于组分较多，所以检测前期的分离和处理难度较大，还可能出现目标物干扰的情况，进而影响到检测结果的准确性，而高效液相色谱荧光法选择性响应的特征较低，所以可以很好地规避这一问题，对复杂样品做出快速、准确的分析。

采用高效液相色谱法还能够对不同种类的甜味剂进行同时检测，而且同样具有非常高的灵敏度与准确性。有研究者对葡萄酒中的阿斯巴甜、阿力甜和纽甜进行检测，流动相采用水溶液、乙腈，前处理采用MAX固相萃取柱净化，温度为30℃，检测波长为205nm，采用C18色谱柱。化合物在0.02-3.00mg/L范围内线性关系良好，相关系数大于0.9995，回收率可达82.7%-96.4%，相对标准偏差在6%以下。另有研究者对碳酸饮料中的多种甜味剂进行检测，通过超声定容过膜的方法进行了前期处理，以甲醇和0.1mol/L磷酸二氢铵梯度洗脱作为流动相。对新橙皮苷二氢查尔酮含量的检测，在柱温35℃、波长282nm的条件下进行；对安赛蜜、阿斯巴甜、甘草甜的检测，在柱温35℃、波长210nm的条件下进行。结果表明，线性范围为1-50mg/L，相关系数在0.9992之上，检出限为0.02mg/L，相对标准偏差低于3.1%，回收率不低于84.0%，最高可达103.0%。由此证明，在甜味剂的检测过程中，高效液相色谱检测的效率、准确度以及样品回收率都较高，重复性也相当好。

2.食用色素检测。食用色素有着改善甚至是改变食品颜色的作用，按照来源可以分为天然色素和人工合成色素。天然色素以植物色素、动物色素为主，但成本较高，且颜色的可选性较少；人工合成色素是通过一系列的化学操作获得的有机色素，成本低廉，可以生产合成各种颜色。然而，如果过量使用人工合成色素就会产生毒性和致癌性，所以人工合成色素在食品安全管理和食品添加剂检测中非常受重视，高效液相色谱法即可对食用色素做出准确检测。

有研究者以玉米面制品为样品进行柠檬黄色素检测，以超纯去离子水作为提取液，辅助提取试剂选用碳酸氢钠。将碳酸氢钠和样品按照1：5的比例振荡离心，再对其上清液进行提取，并经过膜处理，然后对样品中的柠檬黄色素进行检测。按照13：87的体积比例，取甲醇与乙酸铵等度洗脱，在柱温35℃、波长429nm、流速1.0mL/min的条件下进行测定。结果表明，柠檬黄在0.625-15.000μg/mL范围内的线性关系良好，相关系数为0.9999，加标回收率为89.55%-93.76%，RSD为0.08%-0.36%。当然，高效液相色谱法除了可以用于检测人工合成色素外，还可以用于检测天然色素，比如在叶黄素的检测方面，当前的技术经验已经较为成熟。

3.食品防腐剂检测。食品防腐剂可以对食品中微生物的产生、繁殖起到抑制作用，使食品能够保持更长时间的鲜度与品质，比较常见的食品防腐剂是苯甲酸钠、山梨酸钠等。需要注意的是，使用食品防腐剂本是为了避免食品腐败、变质而造成的食品安全问题或是食品浪费，但如果使用不合理，如过量使用食品防腐剂，就会引起食品安全问题，对人们的健康与安全造成危害，所以食品防腐剂也是食品添加剂检测的一项重要内容。

通过高效液相色谱法检测食品防腐剂，不但操作方法与过程较为简单，而且对目标物的分离度良好，能够取得快速、准确的检测结果。有研究者对阿胶糕采用沉淀蛋白、超声提取的前处理，过膜后进入高效液相色谱系统中，从而完成对苯甲酸、山梨酸等16种防腐剂含量的测定。以C18柱为分析柱，将pH为3.8、含有0.02mmol/L乙二胺四乙酸二钠的0.025mol/L磷酸二氢钠溶液作为无机相，将甲醇作为有机相，梯度洗脱，在洗脱速度1mL/min、波长230nm的条件下进行检测。结果表明，该方法在20-500ng/mL范围内线性关系良好，相关系数均不小于0.9995，16种防腐剂的加标回收率为98.8%-102.5%，测定结果的相对标准偏差为0.78%-2.36%。

4.食品抗氧化剂检测。食品抗氧化剂也能对食品的腐败、变质起到延缓作用，并且同样有天然和人工之分。常见的天然抗氧化剂主要有植酸、茶多酚以及花青素，不需要人工进行合成，相对来说更为安全，但提取与生产成本高，难以大范围地推广使用，并且稳定性相对较差，无法实现长期稳定的抗氧化效果。常用的人工合成抗氧化剂主要有没食子酸丙酯、二丁基羟基甲苯和丁基羟基茴香醚，成本低且稳定性更好，但使用过量的话会嚴重影响人体健康，因此必须严格管控。

高效液相色谱法具有样品回收率高、灵敏、快速的优势，可以对食品中抗氧化剂的含量做出准确分析。如果样品为固体，需用乙腈提取，再用固相萃取柱净化；如果样品为油脂，需经过有机溶剂溶解后，使用凝胶渗透色谱净化，再利用高效液相色谱仪测定，用外标法定量。有研究者对食用油中的合成抗氧化剂进行检验，结果表明，在10-70μg/mL范围内线性关系良好，相关系数均大于0.999，加标回收率为84.56%-101.12%，相对标准偏差为1.27%-4.82%。

四、高效液相色谱法

检测食品添加剂的注意事项

虽然高效液相色谱法对食品添加剂的检测具有突出优势，但为了保证检测、分析结果的准确性，仍然有很多问题需要加以注意。一要做好检测前的准备工作，包括过滤掉0.45μm以上的流动相颗粒，并对流动相进行脱气处理。二要控制好柱压与气泡，可先将保护柱拆下，观察柱压