食品添加剂检测中HPLC的应用与质量控制策略
作者: 陈力摘 要:为保障食品安全、规范食品添加剂的合理使用,本文分析了高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)在食品添加剂检测中的应用以及相应的质量控制策略。HPLC在防腐剂、抗氧化剂、甜味剂等食品添加剂检测中发挥着重要作用,但检测过程需重视质量控制,应持续规范HPLC技术应用时的样品前处理、仪器设备维护以及检测流程等环节,以提升食品添加剂检测的准确性,维护消费者健康权益。
关键词:食品添加剂;高效液相色谱(HPLC);质量控制;食品安全
Application of HPLC in Food Additive Detection and Quality Control Strategies
CHEN Li
(Huzhou Food and Drug Inspection and Research Institute, Huzhou 313000, China)
Abstract: In order to ensure food safety and regulate the proper use of food additives, this paper analyzes the application of high performance liquid chromatography (HPLC) in the detection of food additives and the corresponding quality control strategies. HPLC plays a crucial role in detecting food additives such as preservatives, antioxidants, and sweeteners. However, it is essential to focus on quality control during the detection process. Continuous standardization of sample preparation, instrument maintenance, and detection procedures is necessary to improve the accuracy of food additive testing and protect consumer health.
Keywords: food additives; high performance liquid chromatography (HPLC); quality control; food safety
随着全球食品工业的迅速发展,食品添加剂的使用范围不断扩大,既为食品加工提供了便利,也延长了食品的储存期,并提升了食品品质。然而,违规使用食品添加剂可能会对人体健康构成潜在威胁,因此科学、准确地检测食品添加剂的种类和含量,成为保障食品安全的重要任务。高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)作为一种精确、高效的分析技术,被广泛应用于食品添加剂的定性和定量检测方面,能有效识别和分析复杂食品中的微量成分。本文探讨了HPLC在食品添加剂检测中的应用,并重点分析样品前处理、仪器设备以及检测过程中的质量控制策略,旨在为提升食品添加剂检测的准确性提供理论依据。
1 HPLC在不同食品添加剂检测中的应用
1.1 在防腐剂检测中的应用
在食品保鲜领域,防腐剂的合理使用至关重要,而对其进行准确检测则是保障食品安全的关键环节。常见的防腐剂如苯甲酸、山梨酸及其盐类等具有不同的化学结构和性质。HPLC检测防腐剂主要基于其分离原理,通过选择合适的固定相和流动相,利用不同防腐剂在流动相和固定相之间的分配系数差异实现分离。例如,采用反相高效液相色谱法,以十八烷基硅烷键合硅胶为固定相,甲醇-水或乙腈-水为流动相体系,能有效分离多种防腐剂成分[1]。在防腐剂检测过程中,根据防腐剂的紫外吸收特性,选择特定的检测波长,苯甲酸在230 nm左右有较强吸收,山梨酸在254 nm处吸收明显,从而实现对其的高灵敏度检测[2]。通过对实际食品样本如饮料、酱料、腌制品等进行检测,HPLC能够展现出良好的线性范围、较高的回收率以及较低的检测限和定量限,能够精准测定食品中的防腐剂含量,为评估食品中防腐剂的使用是否合规提供可靠的技术支持[3]。然而,该方法也存在一定的局限性,如某些复杂食品基质可能会对检测产生干扰,需要进一步优化样品前处理方法以提高检测的准确性和可靠性。
1.2 在抗氧化剂检测中的应用
抗氧化剂对于防止食品氧化变质、延长食品保质期具有重要意义,HPLC在抗氧化剂检测方面有着独特的优势。常见的抗氧化剂包括丁基羟基茴香醚(Butylated Hydroxyanisole,BHA)、二丁基羟基甲苯(Butylated Hydroxytoluene,BHT)、没食子酸丙酯(Propyl Gallate,PG)等。HPLC在检测抗氧化剂时,依据其化学结构和极性差异进行分离。通常采用硅胶柱或C18柱,选择合适的有机溶剂如正己烷、乙酸乙酯、甲醇等按一定比例组成流动相,实现对抗氧化剂的有效分离。这些抗氧化剂在紫外区有特征吸收峰,可通过紫外检测器进行检测,如BHA在280 nm附近、BHT在278 nm附近、PG在275 nm处有较强吸收[4]。在油脂类食品、坚果制品以及油炸食品等富含油脂的样品检测中,HPLC能准确测定抗氧化剂的含量,为评估食品的抗氧化性能和抗氧化剂的添加量是否符合标准提供了有效的检测手段[5]。同时,通过优化色谱条件,如调整流速、柱温以及进样量等参数,可以进一步提高检测的分离度和灵敏度,满足不同食品基质中抗氧化剂检测的需求。在实际应用中,还需考虑抗氧化剂与食品中其他成分的相互作用以及可能出现的降解产物对检测结果的影响,通过改进样品前处理和色谱分析方法来降低这些干扰因素。
1.3 在甜味剂检测中的应用
随着消费者对低糖、无糖食品需求的日益增长,甜味剂在食品工业中的应用愈发广泛,对其准确检测对于保障食品质量和消费者健康具有重要意义,HPLC在甜味剂检测领域展现出良好的应用前景。常见的甜味剂如阿斯巴甜、甜蜜素、蔗糖素等,它们的化学结构和化学性质各不相同。HPLC检测甜味剂时要根据其极性和分子大小,选用合适的色谱柱和流动相体系进行分离。甜味剂在紫外或示差折光检测器下有响应信号,其中阿斯巴甜在200~210 nm处有吸收,甜蜜素在205 nm左右可检测,蔗糖素可通过示差折光检测器进行测定[6-7]。在饮料、糖果、酒水和蜜饯等食品的检测中,HPLC能够精确检测甜味剂的含量,确保其使用符合国家相关标准,防止过量添加对人体健康造成潜在危害,同时保障了食品标签标识的真实性和准确性[8]。然而,由于甜味剂在食品中的添加量通常较低,且食品基质较为复杂,在检测过程中需要采取有效的样品前处理方法,如固相萃取、超滤等技术,以富集目标甜味剂并去除干扰杂质,从而提高检测的灵敏度和准确性,满足痕量分析的要求。
2 HPLC检测食品添加剂的质量控制策略
2.1 样品前处理质量控制
对于HPLC检测食品添加剂而言,样品前处理质量控制是保障检测准确性的首要环节。①在样品采集环节,检测部门需根据食品的种类、批次、储存条件等因素,遵循科学的采样方法,确保采集的样品能够真实、全面地反映被检食品的整体状况,同时注意避免样品在采集过程中受到污染或发生成分变化,采集后应及时按照不同添加剂的特性选择合适的保存条件,如低温、避光、密封等,防止样品变质影响检测结果。②在提取与净化环节,针对不同的食品添加剂,需选择合适的提取方法,如对于脂溶性添加剂可采用有机溶剂萃取,水溶性添加剂则可考虑超声辅助提取等方法,以提高提取效率和回收率;净化过程中,合理运用固相萃取柱、凝胶渗透色谱等净化技术,有效去除样品中的杂质、色素、脂肪等干扰成分,确保进入HPLC系统的样品纯净度符合要求。③通过定期进行空白试验、加标回收试验等质量监控手段,及时发现并纠正前处理过程中可能出现的操作误差和系统偏差,保证样品前处理环节的可靠性和稳定性,为后续的HPLC检测提供高质量的样品基础。
2.2 仪器设备质量控制
仪器设备的良好运行是HPLC检测食品添加剂的基础,检测部门应从多个方面实施严格的质量控制措施。①在仪器选型与校准方面,应根据实验室的检测需求和预算,选择性能稳定、精度高、适用性强的HPLC仪器型号,并严格按照仪器制造商的操作手册进行安装调试[9]。安装完成后,要定期对仪器的关键部件进行校准,如使用标准流量泵对输液泵的流量准确性进行校准,采用标准波长滤光片校准检测器的波长准确性,以及通过标准进样器校验进样量的准确性等,确保仪器各项性能指标符合检测要求。②在日常维护中,还要制订详细的仪器维护计划,定期更换流动相并确保其纯度和质量,防止因流动相污染导致的基线噪声、柱压升高等问题;按照规定的使用频率和方法对色谱柱进行冲洗、再生和保存,延长色谱柱的使用寿命;定期清洁仪器的进样系统、检测池等部件,防止杂质影响检测灵敏度和重复性。③检测部门还应建立完善的仪器故障排查机制,当仪器出现异常时,能迅速根据压力异常波动、峰形畸变、信号不稳定等不同故障现象,准确判断故障原因并及时采取有效的解决措施,如更换故障部件、调整仪器参数等,确保仪器设备能持续稳定地运行,保障检测工作的顺利进行。
2.3 检测过程质量控制
检测过程是确保HPLC检测食品添加剂质量的核心环节,检测部门必须严格把控每个步骤。①检测人员的操作规范性对检测结果至关重要。操作人员必须经过专业培训,熟悉各项操作规程,确保每个步骤的准确执行。例如,样品的进样量、流动相的配制及其流速的设置都需要严格控制。②为了保证检测结果的精确性,需对实验条件进行合理优化,如选择适当的色谱柱、流动相比例和检测波长等。不同的食品添加剂对色谱柱的选择要求不同,实验人员应根据具体分析物的性质优化实验条件。③检测过程中,数据的处理和记录也必须严格遵循标准操作流程。数据分析软件的使用应确保其经过验证且具备较高的准确性,避免软件设置或参数不当导致错误分析。在检测过程的各个阶段,实验人员需要及时检查和记录仪器的状态、环境温度、湿度等外部因素,确保检测过程中所有变量都处于控制范围内。④为了避免由于样品处理不当或设备故障引起检测结果偏差,检测部门应建立严格的质量控制档案,对每个检测批次的实验条件、操作过程和结果进行详细记录和追溯,以确保实验结果的可靠性和一致性。
3 结语
高效液相色谱技术在食品添加剂的检测中具有重要的应用价值,能够提供高精度和高灵敏度的分析结果。然而,确保检测质量的稳定性和可靠性依赖于样品前处理、仪器设备维护和规范检测过程等的质量控制。未来,随着技术的不断进步,HPLC在食品安全领域的应用将更加广泛和深入。在食品添加剂种类日益增多、检测要求不断提高的背景下,HPLC技术的优化与创新,将为提高食品安全水平提供更为精准的技术支持。
参考文献
[1]于艳琴,赵建英,白建.HPLC法检测饲料添加剂中的苯甲酸含量[J].中国饲料,2023(11):107-113.
[2]廖敏,侯娇艳,刘亚琴,等.HPLC法同时快速测定酱油中的苯甲酸、山梨酸、糖精钠、安赛蜜[J].中国调味品,2019,44(8):169-170.
[3]刘志聪,张文浩.HPLC法测定潮州“三宝”中山梨酸、苯甲酸和糖精钠的含量[J].绿色科技,2021,23(14):164-166.
[4]张浩然,田恺,徐汀,等.高效液相色谱法测定饲料中丁基羟基茴香醚及二丁基羟基甲苯含量的不确定度分析[J].饲料研究,2021,44(11):109-114.
[5]张红波,王燕红.高效液相色谱法测定莱芜花椒籽油中的没食子酸丙酯[J].现代农业科技,2019(9):211-212.
[6]夏秋霞,王晴,张东京,等.HPLC法测定9种饮料中阿斯巴甜含量研究[J].佳木斯大学学报(自然科学版),2021,39(5):107-110.
[7]杜瑞,万丽斌,郭碧珊,等.高效液相色谱测定焙烤食品中6种甜味剂[J].分析仪器,2023(1):58-63.
[8]王颖,代仕梅,韦靖婧,等.HPLC法测定白酒甜味剂纽甜含量[J].中国食品工业,2022(1):114-117.
[9]陈彩云.高效液相色谱法在食品添加剂检验中的应用[J].中国食品工业,2024(14):72-73.
作者简介:陈力(1989—),女,浙江湖州人,本科,工程师。研究方向:食品检测。