食品添加剂是在食品生产、加工、贮藏等环节,为改善食品品质,防止食品出现氧化、腐烂和变质而加入的人工合成或者天然物质。从供应端来说,适当地使用添加剂可以延长食品保质期,改善食品外观及口感,增加销量,但是,如果过量使用添加剂,会导致消费者食用后出现身体不适,甚至发生威胁生命健康和安全的问题。从消费端来说,食品是否含有添加剂,添加剂的含量是否超标,是人们在购买和食用食品时最为关注的问题,也进一步促使食品添加剂检测成为市场监管部门在食品生产、销售监管环节重点关注的内容。目前,在食品添加剂检测方面,使用比较多的检测方法是高效液相色谱法。虽然该方法在食品添加剂检测应用方面的研究较多,但研究学者普遍关注的是其具体的应用范围和方向,对应用过程中可能出现的问题缺乏足够的关注和科学的分析,导致食品添加剂检测研究存在一定的不足。鉴于此,有必要对高效液相色谱在食品添加剂检测中的应用进行研究,并在掌握其应用方向的同时,明确应用的注意事项。
1 高效液相色谱检测概述
1.1 高效液相色谱检测的原理
高效液相色谱是采用高压输液系统,将流动相泵入装有固定相的色谱柱,然后在色谱柱内对各种成分进行分离,并输送到检测器中进行检测,最后获得样品中各成分含量的技术[2]。流动相通常包括3种,即具有不同极性的单一溶剂、按照不同比例混合的溶剂以及缓冲液。
1.2 高效液相色谱检测的流程
高效液相色谱检测的具体检测流程如下。(1)将已过滤并进行脱气处理的流动相注入储液罐。(2)使用流动相冲洗金属过滤器,并使过滤器浸入储液罐流动相中。(3)将储液罐放置于指定位置。(4)按照启动泵、启动检测器、启动高效液相色谱软件、设置软件参数等的流程启动高效液相色谱仪,其中需要设置的软件参数主要有分析时间、检测波长、流速等。(5)在泵启动运行5 min后,以设定的固定速率运行流动相,走基线,待基线平稳后,对软件中的相关参数进行设置。(6)将固定体积的样品溶液注入进样阀,然后在软件中启动注入命令。(7)通过软件监测各项读数,当检测器检测到样品中各组分的所有峰值后,停止运行,并设置新的进样进行检测。(8)分析完毕后,依次关闭检测器、泵和软件[3]。
1.3 高效液相色谱的特点
相较于传统液相色谱检测方法而言,高效液相色谱在检测方面主要有3方面的特点。(1)进样体积小。高效液相色谱检测中使用的色谱柱可以根据检测的实际情况进行灵活选择,并且色谱柱中含有的树脂有较高的交联度和较低的容量空间,使整个系统的进样量减少。(2)应用范围广。高效液相色谱检测适用于70%左右的有机物检测。(3)检测效率高。高效液相色谱可以在5~45 min内完成对样品的检测。
2 高效液相色谱在食品添加剂检测中的具体应用
按照检测对象的不同,可以将高效液相色谱在食品添加剂检测中的应用范围划分为对甜味剂的检测、对防腐剂的检测和对色素添加剂的检测。
2.1 对食品甜味剂的检测
甜味剂是用来增加食品口感和味道的食品添加剂。目前的食品生产加工中,使用比较多的甜味剂主要有天然甜味剂和人工合成甜味剂[4]。其中,天然甜味剂主要有甜菊糖、甘草、甘草酸二钠、甘草酸三钾和甘草酸三钠等,人工合成甜味剂主要有糖精、糖精钠、三氯蔗糖、安赛蜜、阿斯巴甜和阿力甜等。在实际的检测中,主要使用高效液相色谱仪对食品样本中的甜味剂的成分和含量进行检测,以此判断食品中甜味剂的含量。相关研究表明,使用这种方法检测诸如烘烤类食品中的糖精钠、安赛蜜、阿斯巴甜、甜菊糖苷等甜味剂,不仅样品前处理简单,而且检测结果准确度高,重现性好[5]。
2.2 对食品防腐剂的检测
食品防腐剂是能防止由微生物引起的腐败变质、延长食品保质期的添加剂。目前,食品生产加工中使用比较多的防腐剂主要有苯甲酸钠、山梨酸钾、脱氢乙酸钠和双乙酸钠等。其中,苯甲酸钠主要在碳酸饮料、葡萄酒、果酒、果汁饮料、软糖、酱油和果酱等食品中使用;山梨酸钾主要在碳酸饮料、果酒、果汁饮料以及软酸菌饮料,鱼、肉、蛋、禽类制片,以及果蔬、蛋糕、面包、月饼等食品中使用;脱氢乙酸钠在腐竹、酱菜等食品中使用;双乙酸钠在各种酱菜、面粉和面团中使用。虽然这些防腐剂能够起到较好的防腐效果,但由于多是人工合成的,本身毒性比较高,故而,在用量方面也有较高的要求。在对食品中的防腐剂进行检测时,主要按照标准步骤,设置相应的色谱条件,最终根据测定结果确定各类防腐剂的含量。相关实践表明,高效液相色谱在防腐剂测定方面的检出限为0.2~0.5 mg·kg-1,符合食品防腐剂残留标准的检测要求[6]。
2.3 对食品色素添加剂的检测
食品色素主要是用来增加果汁类、碳酸饮料、糕点类食品的颜色和美观度。目前食品生产加工中使用的色素主要有人工合成色素和天然色素。其中,人工合成色素主要是使用化学合成的方法制得的有机色素,合成人工色素的原料多是从焦煤油等物质中分离出来的苯胺染料;天然色素则主要是从动植物中提取出的色素[7]。相较而言,天然色素并不会对人体产生太大的危害。因此,目前食品添加剂中色素的检测主要是对人工合成色素的检测。其检测的方式主要是先对食品样品进行超声波处理与提取,经过滤、洗脱后通过高效液相色谱仪进行检测,确定色素的含量[8]。
3 高效液相色谱在食品添加剂检测中应用时需要注意的问题
虽然高效液相色谱是通过高效液相色谱仪对食品样品中的添加剂含量进行检测,但在检测前的样品处理和仪器参数设置等方面均是由相应的技术人员结合相关标准进行的,而人工操作的合理性会直接影响到最终检测结果的准确性。因此,在实际的食品添加剂检测过程中,要重点注意检测前的规范性操作。
3.1 规范进行样品前处理
只有保证样品处理和检测的规范性,才能够确保检测结果最大程度上接近食品中添加剂的真实情况。不同类型的添加剂的样品前处理方式也存在差异。因此,在检测前,实验室和检测人员要熟悉不同类型食品添加剂检测时的样品前处理流程和样品处理中使用的主要药剂、仪器,以及对应的使用方式,使样品检测更加科学、合理和有效[9]。例如,在色素检测中,检测人员在处理样本时应按照提取固体样品中色素、净化、洗脱3个流程明确相应的操作规则和注意事项,使样品前处理更加规范。
3.2 严格、合理设置参数
相关实践表明,在使用高效液相色谱对食品中不同类型添加剂进行检测时,要重点根据检测对象的情况,对高效液相色谱仪中的流速、分析时间等参数进行设置。其中,分析时间要根据样品、流速、柱长等进行灵活调整。因此,在对食品添加剂进行检测时,要结合相关检测标准,以及前期包括精密度试验、稳定性试验、重复性试验、加样回收率试验等试验结果,确定对各类添加剂检测时的标准流速和检测波长等参数,以保证检测结果的准确性[10]。例如,对食品中的人工合成色素进行检测时,要先通过测试的方式确定检出限,并计算出线性相关系数、平均回收率和相对标准偏差等数据,然后选择准确度和精密度最好的参数组合对高效液相色谱仪的参数进行设置。
3.3 加强对干扰因素的控制
虽然高效液相色谱法在检测效率和检测范围方面较传统液相色谱法有了明显的提高,可以满足多数热稳定性差、沸点高且分子量大的有机物的检测,但是,这些优势的发挥需要有较高的样品纯度和严格的样品处理方法作为保证。此外,检测中易由于一些样本纯度不达标而出现假阳性的检测结果。因此,在实际应用高液相色谱法检测食品添加剂时,可与质谱法等联合使用,对可能干扰检测结果的因素进行控制,以提高检测结果的准确性。
4 结语
综上所述,添加剂检测是食品安全管理中的重点内容。在食品添加剂检测方面,使用比较多的方法是高效液相色谱法。这种方法不仅操作简单,检测结果相对准确,还可以对食品中甜味剂、防腐剂、色素等添加剂进行检测,应用范围广。在实际的检测中,检测主体要规范地进行样品检测前处理,严格、合理设置参数,并加强对干扰因素的控制,以保证后期检测过程和结果的客观性。