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离子色谱技术在食品检测中的研究探析

2023-08-06林小铃

现代食品 2023年6期
关键词:三聚氰胺色谱法添加剂

◎林小铃

(南宁市泽威尔饲料有限责任公司,广西 南宁 530000)

1 离子色谱技术原理

20世纪70年代,离子色谱技术迅速发展。离子色谱技术是一项应用于食品检测的液体色谱法,可将食品中多种与其化学性质相似的组分进行区分。离子色谱法具有快速、灵敏、准确等优点,在食品领域的应用受到了广泛关注。常规食品添加物测定都是通过直接测定,很难保证结果的准确性,离子色谱法是高效液相色谱法,以交换系数较小的离子型树脂为固定相,用电导仪测定其电导。离子色谱法的主要分离机理是离子交换,常用的离子色谱法有2种:离子排斥法、离子对法。利用离子色谱法检测食物品质,对离子色谱法在食品分析中的应用进行了综述。结果表明,该分析方法效率高,速度快,灵敏度高,准确度高。在食品分析中,离子色谱是一项新型的分析方法。近年,人们对其应用日益重视,其应用价值也日益增长。

离子色谱技术具有快速、简单、测量误差小的优势,并且无需提前清理,可直接用于试验。在多个元素的同时测定中,应用离子色谱法,不仅可以缩短试验时间,而且可以提高测定效果。此种新分析方法,不但可以直接、简便地进行分析,而且还可以用于其他方法难以检测到的有机酸碱的分析。近年,食品添加剂检测技术取得了长足的进步,主要有相合成法、梯度法等。利用离子色谱技术,实现了二者的有效联用,使其具有更加直接、有效的控制功能。此法不仅可用于极性有机化合物的测定,而且可用于色谱特征差别较大的离子的高效分离。离子色谱技术在医药、化工、农业和食品工业中得到了广泛应用,虽然在食品添加剂的分析方面,离子色谱技术还没有达到最好的效果,但其快速发展的趋势和快速的检测效果也不容忽视。随着食品工业的迅速发展,我国对食品添加剂的检验要求也越来越高。离子色谱法是近年发展起来的一种新型分析方法,在食品添加剂方面具有广阔的发展前景。

2 离子色谱技术在食品检测中的技术应用

2.1 离子色谱测定技术

离子色谱技术是一种液相色谱分析的方法,具有操作简单,结果精确,并且具有高灵敏度,可以用于高浓度样品中低浓度组分的测定,测定结果具有较高的准确性。

2.2 萃取技术

萃取技术主要有2种:固相萃取、化学萃取。在进行具体的测定时,要结合测量物质的具体情况,选择一种合适、有效的萃取方法。萃取技术主要根据不同组分在两相中的溶解度和配比的差异对待测物进行分离,通过纯化、提取等处理方法进行萃取测定。此外,此种技术所需的溶剂用量小、检测速度快、检测效果好,被广泛应用。

2.3 膜处理技术

膜处理技术的目的是将各种成分进行分离,从而使检测结果的准确性得到提升,最常见的是渗析、电渗析、电解中和和滤膜过滤。膜处理技术是一种多应用于液体样本的分析,利用微米尺度的滤膜来完成对各种成分的分离,并可直接进行分析。

2.4 其他技术

化学提取指的是通过提取,或用有机溶剂、水等将样本溶解后再进行处理。除此之外,还有化学反应基体排除法,是利用待测组成和干扰基体的不同反应特征和化学性质等,将两者进行分离[1]。

3 离子色谱技术在食品检测中的应用

3.1 检测无机离子

任何食品添加剂都是由阴、阳离子组成的,若离子含量过高,不仅会影响食品的口感,还会对人体健康造成损害。有关文献中提出了用离子熔解方法来测定茶叶中的氟含量,其结果是先用超声粉碎的方法将茶样浸泡在水中,再用离子熔解方法测定。在各种浓度下,样本的回收率都非常高,平均90.94%~97.73%,每千克样本的检测限为2.0 mg·kg-1,而在不同种类的茶叶中,游离氟离子的含量也存在着一定的差异,其最低可达到18.88 mg·kg-1,最高可达到157.37 mg·kg-1。

3.2 检测非法添加物

食品中非法添加物的检测与鉴定,是食品安全检测的重要环节。凡涉及人们生活的食品,必须经过严格检测[2]。在检验方面的优势,可替代传统的化验方法,并能弥补传统方法的灵敏度不足,因而在食品安全检验领域有着举足轻重的作用。采用离子色谱法,可快速简单地测定豆芽菜中联二亚硫酸钠的含量,食品中硼酸的含量,面粉及制品中的溴酸盐含量,白酒中的甜蜜素含量,乳制品中的硫氰酸盐含量。此种检测方式的优势是能够大幅减少检测时间,并能实现快速、高效的检测,从而帮助食品安全监督管理部门及时制定相应的应对措施,预防和解决食品安全问题,消除可能存在的风险。

3.3 检测营养成分

在离子色谱技术基础上,提出了一种基于离子色谱技术的食品营养分析方法,可测甜菜碱、葡萄糖、果糖、蔗糖。同时,离子色谱技术可对水果中的乳酸、富马酸、柠檬酸,灵芝孢子粉中的多糖,燕窝中的N-乙酰神经氨酸,海产品中的有机酸,肉类中的有机胺等进行测定。通过使用离子色谱法,还可以确定原油中的食品成分,尤其是地沟油。

3.4 检测丙酸钙

丙酸钙是一种具有抑菌、保鲜和延长储藏寿命的物质,在食品中被广泛应用。丙酸钙是一种无色无味的白色晶体,与酸性物质发生反应后,会释放出丙酸,能在人体内进行新陈代谢,补充人体所需的钙质,其安全性较高,已被广泛应用于果冻、果酱、面包、饮料等。但为了强化对添加剂的监管,应对其含量进行检验,若含量过高,会抑制益生菌,并对人的内分泌系统产生不利影响。在此基础上,通过离子色谱技术即可建立一种快速、高效的测定丙酸钙含量的方法[3]。

3.5 检测亚硝酸根

亚硝胺是一种致癌物,其前提是亚硝酸盐,在人的胃中与二级胺生成。硝酸根进入人的口腔后,会与肠道中的微生物发生亚硝酸根的转变。因此,硝酸根往往表现为亚硝酸根的毒性。如果长期食用硝酸盐和亚硝酸盐,会引起高铁血红蛋白血症。如果孕妇摄入过量的硝酸盐,会引起胎儿出生时的畸形。当长期少量摄入,会引起消化不良、精神抑郁、头痛等症状。硝酸盐和亚硝酸盐是食物中最主要的成分之一,为了保证食物中硝酸盐和亚硝酸盐的含量达到国家标准,就必须对其进行检测。采用离子色谱分析,其最大检测限为0.130 mg·L-1。例如,采用碳酸钠-碳酸氢钠为浸渍液,向试样中添加乙酸和氢氧化钠,从而除去蛋白质和脂肪等有机物,然后直接进样,用电导检测-离子色谱方法,对乳制品中的硝酸盐进行分离和测定,其检出量为10 ug·L-1。相对于其他方法,该方法能够有效地提高检测速度,并且能够简化样本的预处理过程。

3.6 检测其他食物添加物

食品添加剂种类繁多,其他种类的食品添加剂在其中所占的比例较大,且大部分都是化学合成,这就为利用离子色谱分析方法的测定带来了困难。其他食物添加剂由于化学成分较多,都是人工合成,因而在使用离子色谱分析方法时,很难进行分析。一些常见的食物添加剂,如抗氧化剂,甜味剂,在食物的加工和制造过程中经常使用[4]。离子色谱法在其他食品添加剂中的应用,先要对添加剂进行沉淀、提纯,将添加剂中的杂质进行分离,再通过离子色谱分析,对其他食品添加剂在食品加工中的组成进行检测。在其他食品添加剂中的应用会越来越成熟,从而对其他食品添加剂的使用进行严格控制,保证食品的加工生产在安全性的制约下进行。

3.7 检测三聚氰胺

三聚氰胺,又称“蛋白精”,是一种分子式为C3N6或C3N3(NH2)3的三嗪类杂环有机物。三聚氰胺是一种价格低廉的产品,广泛应用于塑胶、涂料、包材、建材等行业,三聚氰胺能明显增加食物中的蛋白含量,增加食物的粘性,改善食物的风味,被不法分子所利用。三聚氰胺的摄入对人类身体有很大的危害,有可能引起膀胱肿瘤等多种疾病。目前,常用的三聚氰胺测定方法有苦味酸法、升华法、电位滴定法。苦味酸法采取三聚氰胺与苦味酸液进行沉淀,根据沉积物的重量对其进行定量检测;升华法,以三聚氰胺为原料,采用负压将其全部升华,再由其质量的改变来测量其含量;电位滴定法,采用硫酸对三聚氰胺进行滴定,以滴定法对三聚氰胺进行分析。苦味酸、升华法精密度差,仅适用于高浓度的试样;电位法精密度差,灵敏度不高[5]。

此外,以乙酸铅为主要原料,经MCX柱子提纯后,以HPLC法进行分析,该方法的提取率较高,但其敏感性较差。若采用甲醇-水-三乙胺混合物萃取三聚氰胺,经SiO2衍生物后,再采用GC-MS分析,具有较好的灵敏度和精确度,但操作繁琐。同时,利用LC-MS法对动物源性食物中三聚氰胺进行分析,该分析方法简便、检出率较高,但是分析费用较高。酶免疫法是以血清中的单克隆抗体为基础,用于三聚氰胺的快速测定,但其结果不够精确。

3.8 检测双乙酸钠

双乙酸钠是一种对细菌、霉菌具有抑制作用的食品添加剂,其具有很好的稳定性,并且具有很好的经济效益。此外,还可以作为改良剂或酸味剂,广泛用于酱油、豆制品等的加工制作。在对食品中的双乙酸钠进行检测时,为了能够更好地减少离子色谱法的测量难度,并且保证测量结果的准确性和可靠性,根据双乙酸钠溶解在水中时,呈现弱酸性的特点,使用纯水对其进行提纯、过滤等操作,从而达到精准测定的目的。在双醋酸钠的质量分析中,适当使用该方法,不但可以提高其分析的准确性,还可以减少分析过程的复杂程度。

4 结语

综上所述,离子色谱技术具有较高的灵敏度和较低的成本,离子色谱技术简单、快速,既能对某一种成分进行检测,又能在极短的时间里对多种成分进行检测,为食品检测提供了便利。所以,离子色谱技术在食品检验方面得到了广泛的运用,为国家的食品安全监督管理做出了巨大的贡献。

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