正文 高效液相色譜技術在食品檢測中的應用(1 / 3)

高效液相色譜由於對揮發性小或無揮發性、熱穩定性差、極性強,特別是那些具有某種生物活性的物質提供了非常適合的分離分析環境,因而廣泛應用於生物化學、生物醫學、食品成分、食品衛生、環境監測和質檢等許多分析檢驗部門。

HPLC在食品領域中的應用主要包括兩個方麵:①食品分析,包括食品成分和食品添加劑的分析;②食品中汙染物分析。

一、HPLC技術在食品分析中的應用

HPLC技術廣泛用於食品成分分析,包括蛋白質、氨基酸、糖類、色素、維生素、脂肪酸、香料、有機酸、礦物質以及保健食品成分和食品的營養強化劑,如牛磺酸、蘆薈苷、冬蟲夏草腺苷、褪黑素等。

近年來,由於各種新型高效液相色譜柱填料的研製成功,大大推進了HPLC在氨基酸、肽、蛋白質和酶等方麵分離分析的應用。除氨基酸和核苷酸外,目前能用HPLC分離測定的蛋白質和酶已達上百種。科研人員已成功地用HPLC技術對胰島素、胰高血糖漿、ACTH前體、β-脂肪酸釋放激素、促腎上腺皮質激素、甲狀旁激素、甲狀腺激勵激素、生長激素、酪氨酸酶、細胞色素C、神經激素、牛血清蛋白、幹擾素、胰凝乳蛋白酶原、催乳激素、胰肽酶、膠原蛋白、降血鈣素、下丘腦抽提物等物質進行了分離和純化,並對這些物質適宜的HPLC分離柱、流動相等色譜條件進行了詳細的研究。

HPLC技術也廣泛用於食品添加劑的分析,包括食品中添加的環己基氨基磺酸鈉、苯甲酸、山梨酸、亞硫酸鹽、過氧化苯甲酰等添加劑。

(一)反相液相高效色譜法檢測發酵飲料中的有機酸和維生素

1.原理

有機酸和維生素C的標準儲備液配製成不同濃度的混標溶液,用混標溶液進行標準曲線、線性範圍、相關係數和檢出限的測定。根據保留時間和二極管和陣列檢測器所得到的紫外吸收譜圖與標準譜圖對比,對各有機酸及維生素進行定性分析,用峰麵積按外標法定量分析。

2.試劑

甲醇為色譜純,草酸、乙酸、丙烯酸、丙二酸、丁二酸(琥珀酸)、反丁烯二酸(富馬酸)、酒石酸、檸檬酸、乳酸、蘋果酸、抗壞血酸、磷酸、磷酸氫二鈉等均為分析純,超純水。

3.儀器

高效液相色譜儀,二極管陣列檢測器。

4.測定方法

(1)樣品處理移取一定體積酸奶樣品用50%的乙醇溶液稀釋至50mL容量瓶中,搖勻後12000r/min離心15min,果醋樣品直接於6000r/min離心15min。均取上清液,經孔徑為0.45μm針頭過濾器過濾後待檢測。

(2)高效液相色譜參考條件

①色譜柱:Diamonsil C18 (5μm, 4.6mm×250mm),柱溫,30℃。

②二極管陣列檢測器:波長215nm。

③流動相:pH 2.50,0.3%甲醇+0.05mol/L磷酸氫二鈉緩衝溶液。

④流速:1mL/min。

⑤進樣量:20μL。

5.結果分析

準確移取各種酸和維生素的標準儲備液體配製成不同濃度的混標溶液,用混標溶液進行標準曲線、線性範圍、相關係數和檢出限的測定。根據保留時間和二極管陣列檢測器所得紫外吸收譜圖與標準譜圖對比,對各有機酸和維生素極性定性分析,用峰麵積按外標法定量分析濃度。

(二)單柱雙檢測器同時測定食品中環己基氨基磺酸鈉、苯甲酸、山梨酸

1.試劑

甲醇用優級醇。

環己基氨基磺酸鈉標準溶液:精確稱取環己基氨基磺酸鈉0.100g,加水溶解,並稀釋至100mL,搖勻後,備用。

苯甲酸標準溶液:精確稱取苯甲酸0.100g,用乙醇溶解,並稀釋至100mL,搖勻後,備用。

山梨酸標準溶液:精確稱取山梨酸0.100g,用乙醇溶解,並稀釋至100mL,搖勻後,備用

2.儀器

高效液相色譜儀,紫外檢測器與示差折光檢測器,WDL-95雙通道色譜工作站,超聲波儀,石英雙重純水器。

3.測定方法

(1)樣品處理

①液體樣品(汽水、果汁、配製酒類):取5~10g(mL)試樣於小燒杯中,超聲除CO2後,用適當的流動相稀釋至一定的體積,經孔徑為0.45μm濾膜過濾後進樣測定。

②固體類食品(涼果、罐頭、糕點類):將樣品打碎攪勻後取5~10g(mL)於小燒杯中,用適量流動相稀釋至一定體積後超聲混合均勻5min,然後上清液移入離心管中,離心5min(2500r/min),取上清液經孔徑0.45μm濾膜過濾後進樣測定。

(2)高效液相色譜參考條件

①色譜柱:Shimadzu-PUH 4.0mm×250mm(5μ·Shimadzu Japan)。

②流動相:甲醇/水[5%/95%(體積分數)]。

③流速:0.6mL/min

④檢測器:紫外檢測器,波長230nm。示差折光檢測器RID-2A,增益×0.5。紫外檢測器與示差折光檢測器串聯。

(3)測定 按儀器設定的條件進樣分析。

(三)食品飲料中亞硫酸的測定(AOAC標準方法990.31)

1.原理

通過堿性水解,食品中的SO2遊離出來,在水溶液中形成亞硫酸鹽,采用離子排斥色譜柱進行分離,電化學檢測器進行測定。該方法可用於測定SO2含量不少於10mg/kg的食品飲料中SO2的檢測,但不適於測定與SO2具有很強結合力的深色食品或組分(如含有焦糖色的食品),也不能測定食品中天然存在的亞硫酸鹽。所測定結果以SO2計。

2.試劑

緩衝溶液(pH 9.0):用去離子水配製Na2HPO4濃度為20mmol/L、D-甘露醇濃度為10mmol/L的緩衝溶液,脫氣待用。

硫酸溶液(20mmol/L):在1000mL的容量瓶中,將1.07mL濃硫酸加入水中,用水定容後脫氣待用。

Na2SO3標準純度測定:準確稱取約250mg Na2SO3,加入盛有50mL 0.05mol/L碘溶液的玻璃燒杯中,在室溫條件下放置5min,然後加入1mL HCl,以10g/L的澱粉水溶液為指示劑,采用0.1mol/L Na2SO3滴定過量的碘(消耗1mL 0.05mol/L的碘相當於6.302mg Na2SO3)。

亞硫酸鹽標準溶液:準確稱取196.9mg Na2SO3,溶於100mL pH 9.0的上述緩衝溶液中,得到SO2質量濃度為1000mg/L的儲備溶液,儲備溶液要求每日重新配製;采用pH 9.0的相同緩衝溶液將儲備溶液稀釋為SO2質量濃度0.60mgL的工作溶液,工作溶液要求每2h由儲備溶液重新配製。

3.儀器

配有離子排斥色譜柱(磺化聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂,)和電化學檢測器(安培檢測方式)的高效液相色譜係統或離子色譜係統。淋洗液為20mmol/L硫酸,電化學檢測器的測定電位設置為+0.6V(鈀工作電極,Ag/AgCl參比電極)。調節積分儀或圖表記錄儀的衰減,使0.60mg/L SO2溶液產生的信號大約是滿量程的1/2。采用峰高方式定量。

4.操作步驟

對於液體樣品,采用pH 9.0的緩衝溶液進行稀釋;對於固體樣品,稱取0.2~1.0g樣品,加入10~100倍的pH 9.0的緩衝溶液,在均質器中均質1min,再經0.2~0.45μm濾膜過濾,必要時進行適當稀釋。在提取液中加入D-甘露醇,目的在於減少提取過程中亞硫酸鹽的氧化損失。對於酸性樣品如檸檬汁,如果稀釋液pH小於8.0,應采用稀NaOH溶液將pH調至8~9,或者采用Na2HPO4濃度為100mmol/L、D-甘露醇濃度為10mmol/L溶液進行提取。用最終的樣品稀釋液進樣測定。在操作過程中提取液中亞酸根的濃度會逐漸減少,因此提取、過濾、稀釋、進樣的全部過程應當在10min之內完成。

樣品溶液多次進樣後,檢測器靈敏度會逐漸下降。為減少測定誤差,可以將工作溶液和樣品溶液的進樣交替進行。為了減少測定過程中檢測器靈敏度的下降,還可以在每次色譜儀運行之前清洗電極,將電位調至-1.0V,保護幾分鍾,然後將電位調至+1.8V,保持更長時間,然後將電位調至+0.6V,平衡儀器。或者設置程序,在每次進樣後自動進行短時間的電極清洗。

5.結果計算

x=0.60(h1/h2)D

式中x——樣品中SO2的含量,mg/kg

h1——樣品溶液的峰高