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高效液相色谱仪特点及其在食品安全检测中的运

来源:http://www.jiaolezhizhajijiameng.com点击: 发布时间:2020-07-29



    随着我国社会经济的快速发展,人民群众在生活水平提升的同时对以食品安全为代表的生活品质要求也开始提升,因此现代社会食品安全问题已经成为社会各界关注的焦点问题。然而非常规安全威胁因素出现在现实的食品安全领域,让食品安全形势变得极为复杂,食品添加剂、化学污染、加工工艺都会对食品安全产生广泛而深远的影响。因此如何全面而科学地检测食品质量成为焦点问题,高效液相色谱在食品检测中的应用解决了这一问题,本文将结合应用实际对其进行简要分析。          1 食品安全形势简介。          随着现代社会经济发展速度的提升以及食品加工领域工业化水平的提升,现代社会的食品安全问题越来越严重,全球每年发生的食品污染病例在7000万例以上,食品安全问题已经成为世界范围的重大问题。          在食品加工过程中为了保证食品的某项属性而添加的防腐剂、抗氧化剂、人工合成色素等食品添加剂直接影响到食品安全,同时因为环境污染导致的植物和生物污染经过食品链也会转化为食品安全问题。在食品的材质和加工工艺上产生的食品安全问题近年来也愈演愈烈,“三鹿奶粉”、“瘦肉精”、“牛肉膏”、“皮革奶”等由生产主体主观恶意导致的食品安全问题屡见不鲜,让食品安全岌岌可危,对消费者产生了极大的身体和精神伤害。在社会主义现代化建设的新时期,食品安全问题的解决刻不容缓,确保食品安全已经成为当前我国食品产业生产经营的指导思想。          2 高效液相色谱法概述。          2.1 HPLC法的分离原理。          高效液相色谱法(HPLC)是在HPLC技术的基础上形成的一种新型综合分离分析技术,在HPLC的分离技术基础上加入了液相色谱技术,对分离完成的被测食品基本成分进行液相色谱分析,并以高压输出的方式实现对检测结果的输出,最终形成对被测食品质量的综合检测结果,在这一过程中HPLC技术对被测物质的分离主要是靠分离组分的分子与流动相分子争夺吸附表面活性中心的吸附能力差别而实现的。          2.2 HPLC法的优点。          从食品安全检测的角度来看,高效液相色谱法具有适用范围广、分离效率高、速度快、流动相可选择范围广的特点,在具体的检测活动中HPLC基本能够适应当前食品安全检测的全部内容,同时因为检测过程中采取的分离和液相处理技术都是在现代生物学和网络信息技术的支持下实现的,所以绝大部分检测工作并不需要过多的预处理和处理步骤,检测过程整体表现为快、准、稳,能够准确快速地提供检测结果。在挥发性低、热稳定性差、分子量大的高分子化合物以及离子型化合物的检测中尤其有利。          2.3 HPLC法的应用。          鉴于HPLC在检测活动中的优秀功能和突出特点,HPLC当前已经成为食品、药品检测的主要技术。2014年《中国药典》中采用HPLC进行检测的药品数量比例大幅度上升,表明医药领域已经开始认可这种检测技术的准确性和安全性,这一技术未来可能会成为医药领域主要的检测技术。当前HPLC法广泛地应用于食品、药品的检测活动中,应用的主要目的是检测被测物体中是否存在有害和无用物质以及这些物质的含量。在检测实践中涉及到的检测物质囊括了石油化工、食品、合成药物、生物化工等产品。          3 高效液相色谱仪的结构特点。          在实际的检测应用中高效液相色谱仪有很多种型号,但是其主要模块和结构相同如图1所示:               3.1 高压输液泵。          在高效液相色谱仪中,为了保证检测结果的准确性,多数情况下都会使用直径较小的色谱柱填充剂。而为了保证色谱柱功能的充分发挥,淋洗液一定要保证较高的流动速度,所以在高效液相色谱仪中高压泵是必不可少的设备,一般情况下对高压泵的压力要求都在150~250kg/cm2之间,并要求运行稳定、流量变化小。          3.2 梯度淋洗。          梯度淋洗是高效液相色谱仪分离被测物质的主要环节,具体而言检测活动中将两种或两种以上不同极性的溶剂在梯度淋洗中按照一定的比例进行混合,以保证对溶液极性的连续改变,进而实现分离组分分离因素的上升,提升分离效果。          3.3 色谱柱。          高效液相色谱仪通常情况下会使用内部经过特殊处理的不锈钢管作为色谱柱,如果高效液相色谱仪内部的液体压力在70kg/cm2以下可以空滤。          4 高效液相色谱法在食品检测中的应用。          在实际的食品安全检测中,高效液相色谱法更加适应对沸点高、热稳定性较差、分子量较高物体的测试。          近年来随着食品安全问题的逐渐严峻以及食品安全威胁因素的复杂、众多,高效液相色谱法的应用范围和应用数量不断扩大,与传统的测定方法相比高效液相色谱法具有较大的优势,以下将借助五种重要的有害物质的食品安全测定对其先进性进行辅证:          4.1 N-亚硝胺的测定。          在腊肉等腌制食品中,生产主体经常会添加硝酸盐或者亚硝酸盐作为腌制食品的发色剂,硝酸盐本身并不存在严重的危害,但是如果其添加的量过大,在还原作用的影响下肉制品中会生成N-亚硝胺,而N-亚硝胺对人体的危害较大,长期摄入会导致肝癌和结肠癌等恶性疾病。针对N-亚硝胺的传统测量方法是气相色谱法,这种方法只能对被测物体中挥发性的N-亚硝胺进行测量,测量的精度不高,而且测量过程中仅色谱测定这一环节就需要一个多小时的时间,而采用高效液相色谱法全过程只需要13分钟。          4.2 多环烃和杂环芳烃的测定。          油炸、烧烤肉制品的制作过程中常常会产生多环烃和杂环芳烃等污染物,这种污染物中包含的3.4-苯并芘、二苯并芘是典型的致癌物,使用传统的氧化铝层析柱对其含量进行测量起码需要10个小时的时间,而使用高效液相色谱法整个测量过程只需要数十分钟。          具体的测量过程如下:使用十二烷及化学键合薄壳型硅胶作为色谱柱填充剂,在Zipax担体上涂渍0.5%AgNO3作为固定相,以乙青-正己烷作为淋洗液进行分离机制既可以是银离子与杂环烃中的氮原子形成络合物,也可以用Corasil涂渍0.3%BOP做固定相,二异丙醚做淋洗液。          4.3 芳香胺的测定。          芳香胺是人工合成色素的主要原料,长时间大量摄入会导致对人体的代谢系统的强烈毒害,容易诱发膀胱癌等恶性疾病,由于芳香胺的添加本身是不合法的,所以对芳香胺的检测工作比较重要。          在具体的分离测定中可以使用PermaphaseETH色谱柱,移动相则使用甲醇-环戊烷。对于芳香胺中主要有毒物质2.6-二甲苯胺的分离测定可以使用Aurapak色谱柱,并使用异丙醇-乙烷作为淋洗剂。通常情况下测定工作会在5分钟内完成,而传统的TLC测定法则需要50分钟的时间才能完成测定。          4.4 偶氮化合物的测定。          如前文所述芳香胺是人工色素的主要成分,其在肉制品中的应用会与肉制品反应而产生偶氮化合物,偶氮化合物中包含对氨基偶氮苯、对二甲基偶氮苯等实验证明具有诱发肝癌作用的致癌物。在对偶氮化合物的分离测定工作中根据偶氮化合物的性质,可以采用15cmMicropakSI-10作为色谱柱,以CH2CL2-乙烷为淋洗液,进行基于高效液相色谱法的测定。          4.5 黄曲霉毒素的测定。          黄曲霉毒素是食品安全检测中常见的检测对象,其产生主要是因为食物或者食物原料的长时间储存变质而导致的,食物的长时间储存会使食物中本身存在的黄曲霉菌类大幅度的繁殖,进而产生黄曲霉毒素。在实际的检测工作中发现黄曲霉毒素存在有八种结构类型,这种毒素的毒性极强,在动物实验中几微克的黄曲霉毒素就会导致肝癌的发生。          使用高效液相色谱法对黄曲霉毒素进行测定可以选用Sil-X-Ⅱ作为色谱柱,室温环境下选择氯仿-异辛烷作为淋洗液,将黄曲霉素中的关键结构内容B1、B2、G1、G2一次冲出,分析时间约为7分钟。同时还可以应用Permaphase ETH,作为色谱柱,而已2-丙醇-水(3∶97)作为淋洗剂,依次冲出黄曲霉素的关键结构B1、B2、G1、G2,,由于黄曲霉毒素在254纳米段的吸收率很高,所以可以检测出10-9.将黄曲霉毒素结构的关键因素分别测算出来就可以测出黄曲霉毒素的含量和黄曲霉毒素的结构类型。与气相色谱法相比,液相色谱法不受样品的挥发性、热稳定性、极性、大分子量限制,被测样品只要可以制成溶液,就可以通过不同类型的液相色谱法实现分离。          5 结语。          在食品安全形势日渐严峻的情况下,对食品安全质量的检测工作成为重中之重,只有保证管理主体拥有科学、高效的检测手段,才能保证管理主体对食品安全的有效管理,保证食品市场的安全规范,因此对高效液相色谱在食品质量检测中应用的研究具有鲜明的现实意义。本文从食品安全形势、高效液相色谱法概述、高效液相色谱仪结构特点、高效液相色谱法在食品检测中的应用四个方面对这一问题进行了简要分析,以期为高效液相色谱应用水平的提升提供支持和借鉴。          参考文献:          [1] 辛丹敏。高效液相色谱法在食品分析和药物分析中的应用研究[D].西南大学,2009.         [2] 王文丽。基于荧光标记的高效液相色谱-质谱技术在食品分析中的应用[D].曲阜师范大学,2014.

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