液相色谱在食品检测中的应用

肖志伟 常文亮

液相色谱检验是在高压环境中测试不同物质在色谱方面的表现，属于食品检测检验中使用范围较大的一个类别，能够对占比极低的物质进行较为精准的检验，也能够在性质相似的多种物质当中对单一类型的存在进行确定性检验。当前，我国社会对食品品质的要求不断提升，使用液相色谱检测的方法对食品进行更为精准的检测是社会发展的必然选择。本文系统梳理了液相色谱技术使用过程中应当注重的技术要点，以及该技术的优势和缺点。

一、液相色谱技术的原理及其提效方法

液相色谱技术属于诞生较早的一种精准测量技术，其核心原理是通过不同物质在液相表现上的差别，对物质进行必要的定性。由于不同物质在流动色谱方面产生的差别较大，因此采用液相色谱技术能够对存量较小的物质进行有效的存在性测定。

在传统操作模式中，液相色谱技术使用时主要在自然环境中自行流动，虽然能够获得较为准确的测试结果，实验时间却难以保障，单次实验时间较长始终是不可忽视的问题。针对这一现象，当前普遍使用高温加压的实验模式，对实验液体加温加压不会造成实验结果的变化，却能大幅度缩短实验时间，使得液相色谱技术成为一种操作较为简便、结果较为准确、实验成本较低、用时较短、高效精准的检测方法，能够满足大部分企业的检测需求。

二、液相色谱技术在食品行业的应用优势

在当前所有的检测技术当中，色谱技术虽然在任何方面都不是最具优势的类型，但综合优势却较为明显。在精准度层面，液相色谱技术能够对较低存在率的物质进行存在以及存在比的检验，并且检测的准确性极高;在成本层面，液相色谱技术的单次检测成本较低，能够对多种物质进行同步检测，进一步降低检测的成本;在效率层面，液相色谱技术对检测物质的需求较少，检测耗时较短，综合效率极高。

在食品领域，液相色谱技术的优势体现得更为明显。在食品检测领域，添加剂以及残余物等的存在比均较低，需要选择具备更高精度的检测技术;影响食品安全的因素极多，即便部分检测技术能够对多种物质进行同时检测，依然需要检验多次，在单次成本方面需要有效控制，这样才能达到企业的要求;在效率层面，由于必要检测次数较多，这就需要选择单次检测时间较短的检测技术。综合考量以上这些因素，液相色谱技术无疑是最佳的检验方法之一。

三、对不同要求下各类物质

进行检测的基础方法和效果

1.不应存在的风险性物质。食品当中某些类型的物质属于不应存在的品类，会对人体造成较大的危害，在食品安全规范中是被禁止存在的，对部分实在难以完全去除的物质，也对其允许存在的上限提出了极为严格的要求。

（1）危险性极大且人体安全隐患巨大的黄曲霉素类物质。部分物质出现在食物当中时，可能对人体产生实质的即时伤害。以黄曲霉素这一主要由于豆类发霉产生的危害性物质为例，其具备极强的致癌危险性，食用后会对人体消化系统造成极为严重的损伤。黄曲霉素对应的食物类型较为单一，在检测中主要为存在检验，即对此种物质是否存在进行必要的检验。运用液相色谱方法检测时，使用的谱柱规格应当为Sil6-X-11，其液相主要以氯仿-异辛烷承载。在效率上，液相色谱法能够对检测物进行较为快速的检验，及时获取检测结果，符合大部分食品送检企业的需求;在精准性上，液相色谱法的准确性极高，对存在总量极小的黄曲霉素也能够有效检出，因此在此类物质检测方面的使用比例较高。

（2）少量存在即造成极大风险的亚硝酸类物质。部分食物在正常储存过程中可能产生某些严重影响人体健康的物质，比如亚硝酸类物质，尤其是N-亚硝胺类型的物质在食物当中存在较为广泛。以食盐作为主要防腐材料的腌制及熏酱食品中普遍存在各类亚硝酸物质，这种物质可能导致人体出现呕吐、呼吸不畅等不良反应，对青少年及幼儿等胃肠道发育尚未完全的群体的伤害性更大。作为亚硝酸类物质的一种，N-亚硝胺的风险性更大，具有极高的致癌可能。在食品当中，亚硝酸类物质的存量需要进行严格的控制。大部分亚硝酸类物质并非直接造成生命危险的类型，因此在总存量得到严格控制的情况下，其少量存在是被允许的，但是危害性较高的N-亚硝胺在食品当中则应完全杜绝存在。因此，针对此类需要对存在性以及存量进行检验的食品，使用液相色谱法能夠达到较好的效果。

（3）具有一定风险但存在极为广泛的残余药物类物质。食品当中存在部分类型的风险物质，虽然普遍对人体能够造成一定的伤害，或至少对人体存在一定的负面影响，但由于其存在较为普遍或完全杜绝其存在需要付出过大的代价，因此在检验规范当中允许极少量存在，农药以及兽药残留就属于较为典型的类型。使用液相色谱法进行检验时，主要通过物质富集处理的形式，对食品当中的酸碱表现以及亲水属性进行综合检验。液相色谱检测的敏感度较高，能够对存量进行较为精准的检验，还能同时对多种物质进行定量检验，综合成本较低且效率较高，比如有效实现对农药当中的杀菌类药物、氨基酸药物、有机磷和氯化类药物的定量检测。

2.非伤害但需要控制最高使用量的物质。食物当中普遍存在能够对口味进行调节或辅助食物保存的添加物质，此类物质在允许范围内对人体不会造成任何伤害，但在使用量超过上限的情况下就可能造成一定的健康伤害，因此需要进行范围定量检验。

（1）人工制造的甜味物质。甜味食物在食物总类当中的占比较大，由于白砂糖、蜂蜜等天然或以天然物质为直接原材料形成的甜味剂不仅在甜度方面存在一定的不足情况，还会造成单品的成本增长过大，因此在食品生产过程当中，人工生产的甜味剂普遍存在。从成分而言，甜味剂不会对人体造成任何伤害，但人工制造的甜味剂由于原材料的属性影响，如果使用总量过大就可能造成一定的负面作用。因此在食品检测当中，必须对此类物质进行范围定量检验，即明确单位食品当中包含的甜味剂总量是否处于规定的范围内。使用液相色谱法对人工生产的甜味剂进行检验时，能够通过改变色谱柱对不同类型进行检验，精准性能够控制在4.5%以内，充分满足甜味剂检验的准确性要求。

（2）必要使用且需控制总量的物质，如防腐剂。防腐剂在集中生产的食品当中普遍存在，且属于必须添加的物质。相比于当场制作的食品，集中生产的食品保存周期相较较长，因此需要通过添加防腐物质以保障其食用時的新鲜度。食品当中普遍使用的防腐物质包含丙酸、山梨酸以及苯甲酸类，不同类型的防腐物质在性质方面以及液相表现方面存在较大的区别，能够通过液相色谱技术进行简单检测。在检测过程中，应当以有机溶液为承载液，以离心技术对承载液进行必要的处理，经过处理的承载液中不同品类的防腐物质的色谱表现完全不同，通过色谱判断能够明确食品当中使用的防腐物质的类别，通过对色谱表现状态的判断则能够对防腐物质使用总量进行极为准确地定量检验。

（3）食品美化类物质，如色素。为了提高食品的外形，可以选择添加一定量且无任何不良影响的改善性物质，比如使用较为广泛的色素。色素最大的特征在于无味，不会对食品的性状造成影响，能够改善食品的外在表现。由于此种物质不存在危险性，存在食品当中是得到国家以及相关主管部门准许的，但如果色素使用总量过高，不仅可能在一定程度上影响口感，还可能对消费者的购买行为产生不良的诱导，因此对食品当中使用的色素总量是需要控制的。采用氨水、乙醇作为基液对食品进行溶解，再对溶液进行超声处理，然后对处理液进行乙酸、甲醇加工，就能够明确食品当中使用的色素类型以及使用量。

3.有益营养性物质的存量以及质量。对食品品质进行判定的主要标准是食品当中富含的能够满足人体生存需求的物质的含量，或能够为人体成长提供必要支撑的物质的含量。

（1）有机营养物质的代表类型氨基酸。在食品当中，氨基酸转换能够起到极为重要的作用。人体内自行产生蛋白质的过程需要完全依赖于氨基酸，在氨基酸含量总体不足的情况下，人体极有可能处于蛋白质供给不足的情况。同时，此种物质对人体内部抗体产生同样具有极为重要的作用，抗体是人体抵抗病毒的主要屏障，一旦由于氨基酸摄入不足而造成抗体形成不足，就可能对人体造成严重的危害。

在使用液相色谱法对氨基酸含量进行检验时，主要采用对比实验的方法。即以待检测食品为原材料，调配实验使用的溶液以及用于对比的定量溶液，通过对比两种溶液在色谱方面的表现，能够明确待检测食品当中的氨基酸含量，而且由于对比用溶液的定量属性，因此能够对氨基酸物质进行精准地定量检验。

（2）作为主要能量提供物质的糖类营养物质。人体的能量主要通过进食的方式摄取，糖类作为优质的能量来源，能够对人体的正常活动发挥较大的作用。不同品类的食物当中所含糖的类型差距较大，其中包含单体构成较为简单的如果糖一类的糖，也包括单体构成较为复杂的如高分子黏糖类型的糖。不同的糖在性质方面存在一定的差别，但均能通过液相色谱的形式进行定量检验。首先必须去除其中的蛋白质成分，在对检验溶液进行检验时，能够通过结果的谷峰以及宽度表现来判断食品当中所含糖的类别，通过色谱表现则能够对此种糖的含量进行定量测定。

（3）性状维持时间较短的维生素类型物质。维生素对人体的作用极大，在大部分食品当中属于必须存在的物质。对维生素类物质进行检测时，主要的难点在于其在自然环境中分解速度较快、难以固化，而采用液相色谱检测方法的最大优势在于耗时较短，能够在维生素类物质完全分解前完成检测。因此，液相色谱方法虽然难以对精准含量进行检测，但在范围含量检测方面的效果却比较好。