实验室分析仪器--高效液相色谱用于食品中添加剂的检测
食品中的添加剂主要有甜味剂、防腐剂及色素等,这些添加剂如果过量摄入则会给人体造成很大的伤害。高效液相色谱技术可以对食品中的甜菊苷、糖精钠、甘草苷等甜味剂,防腐剂中的 BA、CA 以及脱氢乙酸等,色素中的柠檬黄、胭脂红、亮蓝等成分进行检测。
1、甜味剂的检测
食品甜味剂可以为食品带来甜味,有营养型和非营养型的区分,人工合成的非营养型甜味剂是主要的检测类型,有安赛蜜(乙酰磺胺酸钾)、糖精钠、阿斯巴甜(天冬酰苯丙氨甲酯)等,因其价格低廉而被广泛应用于各类食品加工。由于目前我国大部分的食品添加剂为化学合成添加剂,其中部分会对人体产生严重影响,因此,对食品添加剂成分的检测一直是食品安全管理的重点。
目前,高效液相色谱法用来检测食物中的甜蜜素、甘草苷、糖精钠等多种甜味剂的含量,常用的色谱柱为 NH2柱、C18 柱等。有学者在甜味剂检测中,采用 XDB-C18 色谱柱方法,以乙酸铵缓冲液为流动相,测量了安赛蜜在各种白酒中的含量,其加样回收率均大于等于95.0%,相对偏差小于5.0%。从其研究结果来看,安赛蜜的最低检出限为1.7～1.8mg/kg。王敏等采用次氯酸钠在酸性条件下将甜蜜素转化为氯基环己烷,正己烷萃取,用 ODS-C18 柱,乙腈-水(70∶30)为流动相,于波长 314nm 处紫外检测,采用外标法定量测定。这不仅可大大减少一些样品中复杂基质的干扰,而且检出限低。对于固体样品,最低检出限可达2.0mg/kg,对于干扰少的液体样品,最低检出限为0.5mg/L,回收率在70%～110%。费贤明等用高效液相色谱-荧光法(HPLC-FLD)测定了食品中的糖精钠,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,HPLC-FLD 法的重现性更好,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。
2、防腐剂的检测
苯甲酸和山梨酸是食品中最常使用的两种防腐剂。过去对它们的分析常用分光光度法和气相色谱法进行,但要经过繁杂的预处理操作。近年来发展了用高效液相色谱法只需经过简单的处理,就可直接进行测定。
我国秦皇岛卫生检验所的赵惠兰等报道了用高效液相色谱法快速测定饮料中苯甲酸、山梨酸的方法。他们将饮料过滤后直接注入液相色谱系统。10～20min 可同时测定这两种防腐剂及糖精钠的含量。该法的色谱条件是:以uBandapak C18 柱为分析柱,含有 0.02mol/L 乙酸铵的甲醇-水(35∶65)溶液为流动相,洗脱速率 1mL/min,在 254μm 的紫外检测器下进行检测,该方法的回收率和标准差分别为97%和0.29%。武汉市产品质量监督检验所的周胜银、李增也报道了用高效液相色谱法测定酱油及软饮料类中防腐剂的方法。
采用 Diamon-sil ODS 色谱柱,并保留其主色谱柱体的检测合理性和方式技术选择的适用性,以乙腈-水(磷酸调pH 值为3)、四氢呋喃进行适度的流动相梯度洗脱,获得超过 265nm 波长的紫外光检测依据,加样回收率为93%左右,可以使7种防腐剂较好地分离。
刘二东等研究利用 HPLC 测定含乳饮料中苯甲酸的含量。用(CH3COO)2Zn 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-甲醇为流动相,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。苯甲酸和山梨酸的浓度在0～0.05g/L 范围内线性很好(r=0.9996);山梨酸的最低检出限为0.024g/L,平均回收率为100.4%,RSD 为0.68%。
3、色素的检测
根据2015年食品安全的检测标准,人工合成的食用色素属于被国家严格管控的食品安全范畴。但由于价格低且效果好,很多超国家标准的人工合成食用色素大量出现,因而需要重视对此类色素的检测。高效液相色谱法能快速测定天然色素、人工色素,操作简单且效率较高。
目前,很多学者采用 C18 柱分离梯度洗脱系统同时测量柠檬黄、落日黄、亮蓝等食用色素,应用结果显示 C18 柱分离梯度洗脱系统的检出率高,且性能稳定。陈向明等在高效液相色谱法应用问题的分析中,以果蔬汁饮料中的番茄红素为观察对象,选择 C18 色谱柱外校标准曲线为依据,对饮品进行检测,结果显示番茄红素在1.0×10-2～3.9×10-5g/L 范围内具有良好的线性关系,检出限结果为6.3×10-8g/L。
张连龙等采用 HPLC 法测定保健食品黄金搭档包衣片中的食用合成色素,样品预处理用粉碎提取法和漂洗法,聚酰胺吸附纯化 Lichrospher C18 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。宋伟华等建立了凝胶色谱净化、HPLC 法检测红腐乳等含油及着色食品中苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 的方法,用正己烷或乙酸乙酯∶环己烷=1∶1提取食品中的苏丹红,经凝胶色谱(GPC)去除样品中分子量较大的油脂天然色素等干扰物后,再用 HPLC 检测。
王华等以 HPLC 法对不同产地赤霞珠干红葡萄酒中花色素苷的组分进行了研究,为科学客观地鉴定葡萄酒原料品种和其他相关的研究提供了依据,同时也为建立葡萄与葡萄酒花色素 HPLC 指纹图谱提供了依据。
4、抗氧化剂的检测
食品抗氧化剂可阻止在食品与氧气发生接触后,食品出现氧化变质的情况。但需要控制用量,过量会对人体产生严重的不良影响。
申世刚等采用RP-HPLC 法测定油炸薯条中没食子酸内酯(PG)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、羟基茴香醚(BHA)、4-己基间苯二酚(4HR)、二丁基羟基甲苯和2246的含量。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,相关系数为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。刘宏程等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;结果表明,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。俞哗等采用乙腈提取食用油脂中的抗氧化剂 PG、THBP、TBHQ、NDGA、BHA、OG、IONOX-100、DG 和 BHT,浓缩后用 RP-HPLC 法同时测定其含量,方法最低检出限:PG、THBP、NDGA、OG和DG为0.5μg/g,TBHQ、BHA、IONOX-100和 BHT 为1.0μg/g。
