高效液相色谱在我国食品分析与检测中的应用_郭卓雨

2013年4月

第27卷第2期总92期北京联合大学学报

JournalofBeijingUnionUniversityApr．2013

Vol．27No．2SumNo．92

高效液相色谱在我国食品分析与检测中的应用

121

郭卓雨，高丽萍，郭培培

（1．北京联合大学生物活性物质与功能食品北京市重点实验室，北京

2．北京联合大学应用文理学院，北京

100191）

100101；

［摘要］高效液相色谱法（HPLC）是食品成份分离分析的一种极其重要的技术，因其超高的检

测灵敏度和超低的检测限度而逐渐成为目前最热门的食品检测技术之一。HPLC技术在食品中分析各营养成分，食品添加剂、食品霉菌毒素和农兽药成分残留的检测等，以及与其它技术联合检测的应用情况。

［关键词］高效液相色谱；食品分析；检测；应用［中图分类号］TS207．3

［文献标志码］A

［文章编号］1005-0310（2013）02-0055-04

ApplicationofHighPerformanceLiquidChromatographyinFoodAnalysisandTesting

GUOZhuo-yu1，GAOLi-ping2，GUOPei-pei1

（1．BeijingMunicipalKeyLaboratoryofBiologicallyActiveSubstancesandFunctionalFood，BeijingUnionUniversity，Beijing

100101，China；2．CollegeofAppliedArtsandScience，BeijingUnionUniversity，Beijing

100191，China）

Abstract：HighPerformanceLiquidChromatographyisoneofthemostimportanttechnicalmethodsintheseparationandanalysisoffoodingredients．Becauseofespecially-highsensitivityandespecially-lowlimitmeasuring，HPLChasbecameoneofthemostpopulartechnicalmethodsinfoodtestingatpresent．ThearticlediscussestheapplicationofHPLCinfoodnutritionanalysis，foodadditives，thetoxicingredientinfood，andtheitsapplicationcombinedwithothertestingtechnologies．Keywords：HPLC；Foodanalysis；Testing；Application

性检测中的应用作概况综述。

0引言

高效液相色谱（HighPerformanceLiquid

1

1.1

Chromatography/HPLC）又称“高速液相色谱”、“高、“高分离度液相色谱”压液相色谱”及“近代柱色谱”等，是20世纪60年代末在经典液相色谱和气相色谱的基础上发展而成的新型分离分析技术，是色谱分析法的一个重要分支。高效液相色谱因具有高灵敏度和低检测限的特性，已逐渐成为我国食品检测中常用的高灵敏度、高通量的分析方法。对高效液相色谱技术在食品营养成分分析和安全

HPLC在食品营养成份分析中的应

用

糖类分析

糖含量是食品质量控制的一项重要指标，传统

化学方法只能测定总糖含量，不能确定各类糖的组成及各组分的含量。用HPLC测定食品中的糖含量，此技术操作简便，灵敏度高，并且可同时测定多种糖，国际上已将HPLC法作为酒类糖分含量测定的仲裁法。Harrison等利用石墨化碳柱色谱（GCC）

［收稿日期］2012－12－02

［基金项目］北京联合大学人才强校计划人才资助项目（20111101）；北京市人才强教深化计划（PHR201107150）。［作者简介］郭卓雨（1987—），女，北京联合大学硕士研究生，研究方向为功能性食品生化作用。

56

北京联合大学学报2013年4月

分离线性分子阱质谱联用检测的手段建立了分离和鉴定果聚糖异构体的液相色谱—质谱法（LC-MSn）方法［1］。1.2

脂肪酸分析

脂肪酸对人体健康有重要作用，通过测定脂肪酸的含量，可为食品的加工、贮存及合理配比等提供必要数据。赖春华等采用岛津VP-ODS色谱柱，建立了分离检测广西黄沙鳖甲鱼油中的二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）的高效液相色谱法。测定结果表明：EPA和DHA在0.025mg/mL～0.15mg/mL范围内线性关系良好R

2

EPA

到很好的分离。6种有机酸的线性范围为0.001～1.000（草酸为0.800）mg/mL，标准曲线相关系数均在0.9998以上；精密度检测相对标准偏差（RSD）为0.10%～1.59%（n=5）；重现性RSD为1.79%～4.26%（n=5）；回收率在91.05%～105.18%之该方法用于苹果果实中的有机酸测定，简单快间，

捷、准确并且重复性好1.5

维生素分析

维生素是保持人体健康的重要活性物质，虽然人体所需量很少，但却是构成生命活动不可或缺的营养物质。蒲明清等建立了保健食品中多种水溶性维生素的HPLC检测法，采用AcquityUPLCHSS0.1%三氟乙酸—乙腈流动相梯度洗脱，T3柱，紫外荧光串联检测法测定了保健食品中6种水溶性B3、B1、B6、B11和B2，其中包括Vc、维生素的含量，

该法线性范围广、呈直线回归、相关性好、检测限低、分析速度快，其测定结果与《食品安全国家标B3、B1、B6、B11、B2的方法相吻合［6］。准》中测定Vc、刘嘉祺等建立了一种HPLC测定圣女果中维生素C0.1%的含量的方法，该法采用Hypersil-C18色谱柱，草酸为流动相，紫外检测器（UVD）检测，测得维生素C在20～100mg/L内有良好的线性关系，相关

2

系数R=0.99983，回收率为97.88%～101.52%，

［5］

。

为

0.9991、R2该法用于检测甲鱼油，回DHA为0.9995，DHA为92.00%收率EPA为96.00%～98.67%，～98.00%［2］。1.3

蛋白质与氨基酸分析

蛋白质相对分子质量大，在溶液中扩散系数小、粘度大、易发生变性，这使其色谱分离效果不理想，因此蛋白质的分离分析仍是具有挑战性的问题，故准确灵敏地测定食品中蛋白质和氨基酸的含量具有十分重要的意义。于晓瑾等建立了用HPLC测定婴幼儿配方食品中糠氨酸的分析方法，该法采用迪马铂金ODS色谱柱分离，紫外检测器检测，外标法定量分析了21种婴幼儿配方食品样品中的糠氨酸含量，结果表明糠氨酸的含量在468～1467mg/100g，线性相关系数r=0.9999，精密度RSD为2.23%，加标回收率为96.56%～106.24%，检出限（RSN=3）为0.38μg/mL，检测限（RSN=10）为1.25μg/mL［3］。于淑新等采用EliteAAKC18色谱柱，乙腈/水为流动相梯度洗脱，结果表明奶粉中的羟脯氨酸标准品在0.04～10.00mg/L范围内线性相关系数为0.9999，方法检出限为30mg/kg（RSN=10）［4］。1.4

有机酸分析

食品中的有机酸是食品酸味和鲜味的重要成分，也对食品的防腐保鲜起着重要作用。HPLC分析有机酸简便快速、选择性好、准确度高。HPLC法检测食品中的有机酸，一般用反相C18柱进行分离，流动相为磷酸盐缓冲溶液，采用紫外吸收检测器（UVD）或折光示差检测器（RID），C18柱的反相高效液相色谱法（RHPLC）可同时测定食品中的乳酸、酒石酸、苹果酸、醋酸、柠檬酸、延胡索酸和琥珀酸等。郭燕等采用WatersWAT010290色谱柱测定了苹果果实中有机酸的含量，在选定的色谱条件下，柠檬酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸、乙酸和草酸都得

相对标准偏差为0.15%

［7］

。

2

HPLC在食品添加剂分析检测中的

应用

食品添加剂中的天然添加剂一般对人体无害，

但目前所使用的绝大多数是化学合成添加剂，有些如不加以限制，过量使用会对人体具有一定毒性，

健康产生危害。故测定食品中添加剂的含量以控制其使用量，对保证食品质量，保障人民健康具有十分重要的意义。2.1

食品中甜味剂的检测

HPLC法可测定食品中糖精钠、甜味素、甜蜜安赛蜜、甘草苷和甜菊苷等多种甜味剂的含量，素、

测定人工合成甜味剂最常用的方法为反相高效液相色谱—紫外吸收检测法（RHPLC-UVD）、阴离子交换色谱法、离子对色谱法，常用的检测器有紫外吸收检测器（UVD）和电导检测器（CD）；色谱柱为C18柱、阴离子交换柱和NH2柱。付大友等采用ZORBAXEclipseXDB－C18色谱柱，以含有0.1%乙酸的乙酸铵缓冲液和甲醇为流动相，定量测定各种白酒中安赛蜜的含量，加样回收率都在95%以上，

第27卷第2期郭卓雨等：高效液相色谱在我国食品分析与检测中的应用

57

相对偏差在5%以下，结果表明安赛蜜的最低检出该方法稳定性好、重复性好、回收限为1.8mg/kg，

率高，用于白酒中低含量合成甜味剂的测定，前处是一种实用性很强的检测方法理简单，2.2

食品中防腐剂的检测

用HPLC法测定防腐剂方法简便、灵敏、准确，BA）、其中苯甲酸（又称安息香酸，丙酸（CA）、对羟基苯甲酸乙酯（EP）、对羟基苯甲酸丙酯（PP）和脱紫外吸收检测器与氢乙酸均可采用HPLC法测定，

折光示差检测器（UVD-RID）串联可同时检测甜蜜BA和CA。采用0.3%的盐酸乙醇提取，素、低温下沉淀蛋白质，水定容离心过滤的前处理方法，可同山梨酸、脱氢乙酸和糖精钠。谢柏时测定苯甲酸、

艳等采用此法测定了食品中的苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸和糖精钠，结果表明苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸及糖精钠在0.1～20μg/mL浓度范围内线性关检出限小于0.4mg/kg，加标系良好（r＞0.9999），

回收率在92.6%～105.4%之间，重复测定相对标

［9］

准偏差（RSD）≤2.0%。王刚等建立了一种用

［8］

将严重影响食用安全。中这些有害成分超标，3.1

食品中霉菌毒素检测的应用

粮食由于霉变会造成经济损失，有些误食后还甚至导致癌症。其中会造成人畜急性或慢性中毒，

黄曲霉毒素是生活中最常见的一种毒素，是食品贮存中由真菌产生的毒素，有强烈的致癌作用。HPLC可依据不同微生物的化学组成或其产生的代直接分析样品中各种细菌的代谢产物，确谢产物，

定其病原微生物的特异性化学组分，从而确定被检测食品中是否存在微生物超标以及是否威胁到人类健康等。杨小丽等采用高效液相色谱串联质谱B2、G1和G2的含量，法测定地龙中黄曲霉毒素B1、

结果表明4种黄曲霉毒素的检出限分别为0.030.02μg/kg、0.03μg/kg和0.02μg/kg［13］。μg/kg、

栗建明等建立了中药材中4种黄曲霉毒素测定的快速液相色谱—串联质谱方法，表明黄曲霉毒素B1在0.1021～10.21ng/mL内、黄曲霉毒素B2在0.0612～7.65ng/mL内、黄曲霉毒素G1在0.193～9.65ng/mL内、黄曲霉毒素G2在0.121～7.55ng/mL内，r＞0.9998；4种黄曲线性关系均良好，

［14］

。霉毒素的回收率均在77.0%～102.4%之间

。

HPLC快速测定酱油及食醋中苯甲酸和山梨酸的方苯甲酸和山梨法。该方法使用AgillentC18色谱柱，

酸的检测限分别为0.90mg/kg和0.85mg/kg，样品加标回收率分别为91.7%和98.7%，测量结果RSD为2.77%和3.55%，该法简单、快速、具有良好的准确度和灵敏度2.3

［10］

3.2食品中农药残留检测的应用

农药残留是由于使用农药导致在食品、农产品

与人类生活息息相或动物饲料中残留一定物质，

关，国家有明确的农药最大残留量标准，超过该值可能对人体造成危害，因此在食品分析中，尤其在水果和蔬菜的农药残留分析中十分重要。HPLC是分离分析热不稳定和难挥发性化合物的有效方法，目前使用的许多高沸点和热稳定性差的农药及其使用的色谱分析降解产物只能采用HPLC法分离，

柱常为C18或C8，常用的检测器有紫外检测器（UVD）、光电二极管阵列检测器（DAD）、荧光检测器（LIF）以及极具应用潜力的蒸发光散射检测器（ELSD）。郑玲等建立了测定蔬菜、水果、茶叶和大豆等10种食品中四溴菊酯残留的高效液相色谱与质谱联用分析方法（HPLC－MS/MS），该法采用AgilentZORBAXEclipseXDBC18色谱柱，以甲醇为流动相进行梯度洗脱分离，串联质谱在多反应监测（MRM）模式下测定，基质外标法定量，结果表明四溴菊酯的质量浓度在20～1000μg/L范围内线性

［15］

。关系良好，相关系数为0.9998

。

食品中食用色素的检测

HPLC可同时测定多种人工合成色素和天然色

素，方法简便，如采用高效液相色谱—紫外吸收检C18柱分离梯度洗脱系统可同时测测（HPLC-UVD），

定新红、柠檬黄、苋菜红、胭脂红、日落黄、赤藓红和亮蓝等。张珏等采用ZorbaxEclipseXDB-C18柱以甲醇和乙酸铵（0.02mol/L）为流动相进行梯度洗脱分离，经可变波长紫外检测器（VWD）检测，外标结果显示亮蓝最低检出质量浓度为0.12法定量，

mg/kg［11］。此外，陈向明等选用了Utimate-C18色谱柱外标校准曲线定量测定了果蔬汁饮料中番茄红

－2

素的含量，结果表明番茄红素在1.0×10～3.9×

10－5g/L的范围内线性关系良好（r=0.9999），检

－8［12］

。出限为6.3×10g/L

3HPLC在食品安全性检测的应用

影响食品安全的有害成分来源广泛、种类复

3.3食品中兽药残留检测的应用

动物性食品中兽药残留是近几年国际社会研

杂，如食品中存在的多种霉菌毒素，动物性食品中残留的抗生素及农产品中的残留农药等，如果食品

究的公共卫生问题之一，而且越来越受到国内外的

58

北京联合大学学报2013年4月

普遍重视，我国对这方面问题的研究还处于起步阶段，开发检测食品中兽药残留的分析方法迫在眉睫。李谦等采用液相色谱—串联质谱法检测牛肉中7种磺胺类药物的残留，结果表明7种磺胺类药物均具有良好的线性关系，相关系数不低于0.998，高、中、低3档加标回收率在92.5%～100.6%之间，相对标准偏差为2.0%～4.5%，检出限为1.0～4.5μg/L，该方法具有检测结果准确可靠、简便快速等优点

［16］

点改进和发展起来的现代分析方法，因其具有分离效能高、分析速度快、检测灵敏度好、能分析高沸点但不气化的热不稳定生理活性物质的特点而被广泛应用于生物化学、食品分析、药物及临床分析。HPLC已被目前在食品安全检测高标准的情况下，

在食品安全中起着广泛应用于食品分析检测领域，

越来越重要的作用，为食品安全带来保障。现今科高效液相色谱仪不断更新发展，学技术日益更新，

与各种检测技术的联用越来越普遍，包括液相色谱仪（LC）、质谱仪（MS）及与核磁共振谱仪的集成（LC-MS-NMR）、气相色谱—液相色谱联用（GC-HPLC）、固相微萃—液相色谱联用（SPME-HPLC）、聚焦微波辅助萃取—液相色谱联用（FAME-HPLC）等，这些色谱技术的相互结合解决了传统液相检测扩大了检测范器灵敏度低和选择性不够的缺点，

围，提高了分析水平，为科学研究提供更精确、可靠的分析结果，并且简化实验步骤，节省样品的准备和分析时间，尤其适合亲水性强、挥发性强的有机热不稳定化合物及生物大分子物质，以及食品物，

中残留的微量、痕量有毒有害物质的分离分析，从而进一步提高食品的卫生质量及食品中残留的微痕量有毒有害物质快速准确的分离分析，保障食品同时促进食品出口等。今后安全和人类身体健康，

随着食品工业的发展，以及人们对食品安全的关加之高效液相色谱分析技术的不断完善和发注，

HPLC必将在食品分析与检测领域得到更加广展，

发挥更重要的作用。泛的应用，

。

4

HPLC在其他食品分析检测中的应

用

HPLC可用于食用药材指纹图谱的检测。刘洪

宇等建立了不同加工方法制成的玄参饮片的HPLC指纹图谱测定方法，研究不同种类玄参饮片对指纹图谱的影响

［17］

。此外，HPLC还可用于食品中其它

营养成分的分析检测。何康昊等建立了蛋黄中角黄素及虾青素的反相高效液相色谱—二极管阵列

［18］

。李艳等采用高效液相检测法（RHPLC-DAD）

色谱法测定了豆类及豆制品中大豆异黄酮的含量

［19］

。郜玉钢等采用反相高效液相色谱（RHPLC）

对农田人参与伐林人参中9种人参皂苷单体的含从而建立了同时测定农田人参中量进行比较分析，

9种人参皂苷单体含量的方法［20］。

5结束语

HPLC是吸纳了经典液相色谱和气相色谱的优

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（下转至63页）

第27卷第2期赵鸭美等：1株海洋乳酸菌的鉴定及生物学特性的初步研究

63

杆菌扭曲亚种（Lactobacilluscoryniformissubsp．torquens）。初步研究发现，该菌对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、单核增生李斯特菌等具有良好的抑菌效果，抗菌谱较广，后续实验有望进一步研究抑菌物质是否为细菌素。对菌株部分101的最适生长菌株ZH-生物学特性的研究表明，

pH值为6.5，生长pH范围为5.0～7.0；最适生长生长温度范围为25～35℃。温度为30℃，

食品的防腐保鲜是世界范围内的重要课题，在

我国这样的发展中国家问题尤为突出。乳酸菌产生的代谢物对病原菌和食品腐败菌具有很强的抑制能力，引起了人们极大的兴趣。棒状乳杆菌是泡菜、乳制品中的优势菌，本研究分离到的棒状乳杆101具有较好的抑菌谱，菌扭曲亚种ZH-对革兰氏革兰氏阴性菌和真菌都有较好的抑菌作阳性菌、

用，具有很好的开发潜力，但要开发利用这些抑菌物质仍需要进一步分离纯化并开展深入的研究。

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（责任编辑柴智）

檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼（上接第58页）

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（责任编辑柴智）

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