色谱分析技术在食品检测中的应用

摘 要：色谱分析技术是食品分析中的重要方法之一，在食品检测中占有重要地位。本文概述色谱分析技术及其优势，阐述常见的色谱分析技术，综述色谱分析技术在食品检测中的应用，旨在为保证食品的安全与质量提供科学依据。

关键词：色谱分析技术；食品检测；离子色谱；薄层色谱

Application of Chromatographic Analysis Technology in Food Testing

LIN Yuhao

（Shenzhen Institute of Metrology and Quality Inspection， Shenzhen 518131， China）

Abstract： Chromatographic analysis technology is one of the important methods in food analysis and plays an important role in food detection. This paper summarizes the chromatographic analysis technology and its advantages， expounds the common chromatographic analysis technology， and summarizes the application of chromatographic analysis technology in food detection， aiming at providing scientific basis for ensuring the safety and quality of food.

Keywords： chromatographic analysis technology; food testing; ion chromatography; thin layer chromatography

色谱分析技术已被广泛应用于化学、环境、制药和食品等领域。色谱分析技术在食品检测中的重要性随着人们对食品安全和质量要求的提高而日益凸显。常见的色谱分析技术有气相色谱、液相色谱、离子色谱和薄层色谱等。色谱分析技术既可以进行定性、定量分析，又可以对复杂的混合物进行分离、提纯，在各种实验室中已成为必不可少的工具。基于此，本文综述色谱分析技术在食品检测中的应用。

1 色谱分析技术概述

1.1 色谱分析技术

色谱分析技术作为一种重要的分离与分析方法，在化学、环境、医药和食品等领域有着广泛的应用。其基本原理是利用固定相和流动相之间的分配系数差异，实现样品中各组分的分离。色谱分析技术主要包括气相色谱法、液相色谱法、离子色谱法和薄层色谱法。气相色谱法适用于挥发性好、热稳定性好的样品。液相色谱法适用于非挥发性或热稳定性差的样品。离子色谱法除了选择性好、分析速度快等特点外，其最大的优点是能够实现多种离子的同时分析。薄层色谱法的设备简单，操作方便，具有较快的分离速度。色谱分析技术不仅可以对样品进行定性和定量分析，还可以对复杂的混合物进行分离和纯化，在各种实验室中具有重要作用[1]。

1.2 色谱分析技术的优势

色谱分析技术是一种有效的食品检测手段。色谱分析技术具有超高的分离能力。通过固定相和流动相之间的分配作用，色谱技术可适用于中等极性和非极性化合物的分析，能够快速、有效地分离食品样品中的小分子和大分子复杂成分，从而满足食品中微量有害物质及营养物质的检测需求，实现食品中微量有害物质及营养物质的准确定性定量分析。同时，色谱分析技术还具有极高的检测灵敏度，能够检测到样品中的微量甚至痕量组分，可实现对浓度要求极低的农药、兽药、重金属、食品添加剂及天然毒素等组分的检测。另外，色谱分析技术适用范围广，可用于食品中各种组分的分析。色谱仪器具有高度自动化、操作简单、快速等特点，可满足食品高通量检测要求，特别是在食品安全监测方面有明显优势。与此同时，色谱分析技术的进步也极大地促进了样品前处理与数据处理技术的进步，提高了整个分析过程的效率与可靠性。例如，固相萃取、QuEChERS等样品预处理方法，可简化复杂样品前处理过程，提高分析效率。色谱分析技术在食品质量控制、食品安全监控等方面具有广阔的应用前景[2]。

2 常见的色谱分析技术

2.1 液相色谱-串联质谱联用技术

液相色谱-串联质谱联用技术被广泛应用于检测食品中的农药残留量、毒素及食品添加剂等。其应用步骤通常包括样品前处理、液相色谱分离以及质谱检测。样品前处理是去除干扰物质并浓缩目标分析物。常用的前处理方法有蛋白沉淀法、固相提取、液液萃取法和QuEChers法。处理后的样品溶液经进样器注入液相色谱系统，根据目标化合物的极性、疏水性等化学特性分离样品溶液。随后，经过分离的化合物进入质谱检测仪，在离子源中电离成带电离子。通过多级质谱分析，质谱检测器可以提高检测的灵敏度和选择性。最后通过数据分析软件对质谱图进行处理和解析，从而对食品中的目标物质进行定量和定性分析[3]。

2.2 气相色谱-质谱联用技术

气相色谱-质谱联用技术在食品中广泛应用，可用于食品中农药残留、环境污染物及香味物质的检测。具体实施过程包括样品预处理、气相色谱分离以及质谱分析。首先，采用顶空进样、固相微萃取及吹扫捕集等方法对待测样品进行富集纯化。预处理后的样品经气相色谱仪高温气化，在载气（如氦、氮）的驱动下进入色谱柱中进行分离。

由于样品各组分在色谱柱中的挥发性、极性等存在差异，通过这种差异可实现对混合物的高效分离。分离完成后，化合物依次进入质谱检测器。在质谱检测装置中，电子轰击离子源使化合物电离，生成带电离子。然后通过质荷比（m/z）对这些离子进行质谱分析。气相色谱-质谱联用技术具有灵敏度高、分辨率高等优点，在复杂混合物分析中具有良好的应用前景。尤其是在食品安全检验领域，更是被广泛采用。例如，它可以准确地检测出食品中的农药残留、食品添加剂以及其他有害物质，从而保证食品安全。同时，利用气相色谱-质谱联用技术对食品组分进行定性定量分析，可为食品品质控制提供科学依据[4]。

2.3 超高效液相色谱技术

超高效液相色谱技术在食品检测中的应用步骤与传统的高效液相色谱相似，但其分离速度更快，分析效率更高，因为它采用了更高的柱压，填料颗粒也更小。超高效液相色谱技术通过固相萃取、液液萃取或QuEChERS等方法对样品进行前处理，以去除杂质，使目标化合物得到浓缩。将经过处理的样品注入超高效液相色谱系统，通过高压泵向超高效色谱柱输送流动相和样品混合物，使目标化合物在柱内高效分离。分离后的化合物通过光学检测仪、质谱检测仪检测，并进行定量分析。由于具有快速、高效的特点，超高效液相色谱技术在食品中微量有害物质、营养素及添加剂等的检测中应用广泛。

2.4 薄层色谱技术

薄层色谱技术具有操作简便、成本低廉等优点，在食品初筛与定性分析中得到了广泛的应用。为了得到适用于点样的样品溶液，样品前处理一般包括溶解、提取、过滤等步骤。将已处理过的样品用毛细点涂于预先制备好的硅胶或其他吸附剂的薄层上，精确控制样品点的尺寸及位置。点样结束后，将薄层板放置于圆筒内，并在圆筒中预加适量展开剂（流动相）。在毛细力作用下，展开剂沿层板上升，将试样带到吸附剂表面。由于样品中各组分在固定相和流动相间的分配系数不同，从而达到分离效果。然后采用合适的显色手段（如紫外灯照射或喷显色剂），以样品点运动距离与展开剂前锋运动距离的比值定性分析。薄层色谱法是一种简便、经济的快速初筛检测方法，在食品中广泛应用。

3 色谱分析技术在食品检测中的应用

3.1 反式脂肪酸检测

研究表明，过量的摄入反式脂肪酸对人体健康会产生不利影响[5]。2003年世界卫生组织建议反式脂肪酸日摄入量不超过2.2 g。我国《食品国家安全标准 预包装食品营养标签通则》（GB 28050—2011）则要求反式脂肪酸含量不超过0.3 g/100 g时，食品包装方可标示为0。因此，对食品中反式脂肪酸含量的日常监测至关重要。气相色谱法是检测反式脂肪酸最为常用和有效的方法之一。伍剑等[6]采用柱前衍生-气相色谱法对烘焙食品、巧克力及糖类、膨化食品、含油小吃、肉及肉制品和奶及奶制品等

6类食品中的反式脂肪酸含量进行检测。结果表明，气相色谱法不仅分辨率高，选择性好，还缩短了检测时间，能够很好地完成食品中反式脂肪酸含量的检测，对于评估健康风险、保障食品质量安全有着重要意义。

3.2 胆固醇检测

胆固醇主要存在于肉类、蛋类和乳制品中。人体长期摄入高胆固醇食品会导致人体血液中胆固醇含量升高，进而引发多种疾病，包括高血压、肾脏疾病、前列腺癌、骨质疏松、牙周病、耳鸣或耳闷，以及缺血性心脏病、脑梗死、间歇性跛行症和胆结石等。这些疾病严重威胁人体健康。因此，保持合理的胆固醇水平对于预防这些疾病具有重要意义。气相色谱法和高效液相色谱法因其高效、快速、灵敏度高以及重现性好等特点，被广泛应用于食品中胆固醇的检测。我国《食品国家安全标准 食品中胆固醇的测定》（GB 5009.128—2016）中，气相色谱法和高效液相色谱法作为第一法和第二法，适用于肉及肉制品、蛋及蛋制品、乳及乳制品等各类动物性食品中胆固醇的测定。而这一标准的建立，为食品中胆固醇的检测提供了标准化、规范化的方法[7]。

3.3 唾液酸检测

唾液酸主要存在于燕窝和母乳之中。此外，在牛奶、鸡蛋等食物中也含有少量唾液酸。唾液酸可以促进大脑和认知发育，促进消化，提高肠道的抗菌、排毒能力。色谱分析技术在复杂食品基质分析中，如母乳、婴儿配方奶粉以及燕窝唾液酸含量检测中表现出独特的优势。例如，赵梓棋等[8]通过优化实验条件，建立一种以高效液相色谱法为基础，用于检测唾液酸原样及乳制品中唾液酸含量的方法，成功实现了对N-乙酰神经氨酸的高效、精确检测。结果显示，该方法操作简便，精密度良好，不仅提高了检验人员的技术操作性，还在指定浓度范围内具有良好的线性关系和稳定的加标回收率，适用于唾液酸原样及乳制品中唾液酸含量的准确分析。王勇等[9]建立一种高效阴离子交换色谱-脉冲安培法对燕窝进行测定，通过盐酸水解处理燕窝样品，结合特定保护柱和分析柱，利用特定流动相等度洗脱及脉冲安培检测器检测，成功实现了燕窝中唾液酸含量的精确测定。结果表明，该方法在测定范围内线性良好，回收率高且稳定，可用于燕窝中唾液酸的含量分析。

3.4 维生素检测

维生素是一类有机化合物的统称，可分为水溶性维生素（如维生素B1、B2、B6、B12和维生素C）和脂溶性维生素（如维生素A、D、E和K）两大类。维生素具有调节人体代谢的功能，在人体发挥着重要的作用。高效液相色谱技术在食品维生素检测领域展现出卓越能力。牛灿杰等[10]成功建立了一种高效液相色谱-二极管阵列-荧光联用法，可同时检测营养强化淀粉类食品中7种水溶性维生素的含量。该方法通过酶解和pH值调整提取样品，利用特定洗脱液进行梯度洗脱，并结合不同波长下的二极管阵列和荧光检测技术，精准地定量分析了维生素B1、烟酸、维生素B2、吡哆醛、吡哆醇和吡哆胺等7种水溶性维生素的含量。结果表明，这些维生素在各自的线性范围内均表现出良好的线性关系，加标回收率高，且方法具有快速、高效的特点，适用于大批量强化淀粉类食品中7种水溶性维生素的同时测定。

4 结语

近年来，色谱技术在食品检测领域得到了越来越广泛的应用。液相色谱-串联质谱技术和气相色谱-质谱联用技术因其灵敏度高、选择性好等优点，已成为食品添加剂等检测的重要手段。超高效液相色谱因其柱压大、填料粒径小等优点，在痕量有害物质及营养物质检测中得到广泛应用。薄层层析法具有操作简单、成本低等优点，在食品初筛及定性分析中得到广泛应用。色谱法是一种新的分析方法，可以用于测定脂肪酸、胆固醇、唾液酸和维生素等。随着色谱技术的进一步发展与完善，该技术必将在食品检测领域得到更广泛、更深入的应用，为食品安全与质量控制提供更可靠、更有效的技术手段。

参考文献

[1]陈松润，何权，唐天生.色谱分析技术在食品检测中的应用[J].中国食品工业，2024（10）：86-88.

[2]张笑男.现代分析技术在食品添加剂检测中的应用[J].中国食品工业，2024（6）：106-108.

[3]王连珠，周昱，陈泳，等.QuEChERS样品前处理-液相色谱-串联质谱法测定蔬菜中66种有机磷农药残留量方法评估[J].色谱，2012，30（2）：146-153.

[4]朱富强，田晓波，康琳，等.基于色谱-质谱联用技术的贝类中农药残留检测方法研究进展[J].实验与分析，2024，2（1）：39-44.

[5]张玲，姜莲华，张玉.食品中反式脂肪酸的危害、检测方法及防控研究[J].现代食品，2023，29（6）：123-125.

[6]伍剑，罗霞，陈杰，等.德阳市市售食品中反式脂肪酸含量的调查及检测方法的改进[J].现代预防医学，2019，46（22）：4065-4069.

[7]张庆波.气相色谱质谱法检测食品中胆固醇含量的研究[D].长春：吉林大学，2013.

[8]赵梓棋，李艳红，李慧，等.高效液相色谱法测定乳及乳制品中唾液酸含量方法研究[J].中国乳业，2023（11）：91-99.

[9]王勇，陈硕，卢端萍，等.高效阴离子交换色谱-脉冲安培法测定燕窝中唾液酸的含量[J].药物分析杂志，2016，36（11）：1993-1998.

[10]牛灿杰，叶素丹，胡玉霞，等.强化淀粉类食品中7种水溶性维生素的快速测定[J].食品科学，2022，43（24）：232-238.

作者简介：林宇豪（1994—），男，广东河源人，本科，助理工程师。研究方向：食品营养检测。