離子色譜法分析檢測(cè)飲料中聚葡萄糖含量的研究

劉玉峰， 唐華澄， 李 東， 張績(jī)覓

(北京市營(yíng)養(yǎng)源研究所分析室，北京 100069)

離子色譜法分析檢測(cè)飲料中聚葡萄糖含量的研究

劉玉峰， 唐華澄， 李 東， 張績(jī)覓

(北京市營(yíng)養(yǎng)源研究所分析室，北京 100069)

研究了AOAC 2000.11應(yīng)用于飲料中聚葡萄糖含量測(cè)定時(shí)的簡(jiǎn)化步驟，考察了精密度和準(zhǔn)確度.結(jié)果表明，6次平行試驗(yàn)，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差是1.4% ～6.4%，回收率為95.2% ～107.3%.該方法簡(jiǎn)單快捷，適合于飲料中聚葡萄糖含量的測(cè)定.

高效離子色譜法;脈沖安培檢測(cè);聚葡萄糖

聚葡萄糖屬于水溶性膳食纖維，是一種低熱量、無(wú)糖、低血糖指數(shù)的特殊碳水化合物，具有益生元的特點(diǎn).它是由天然存在的葡萄糖和少量山梨醇、檸檬酸經(jīng)高溫熔融縮聚而成，是隨機(jī)交聯(lián)的葡萄糖組成的多糖.經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，聚葡萄糖已經(jīng)成為一種成熟的產(chǎn)品，在50多個(gè)國(guó)家被批準(zhǔn)使用，廣泛應(yīng)用于烘焙食品、飲料、乳品、調(diào)味品、冷凍食品、糖果等食品中［1－2］.隨著聚葡萄糖在食品中的廣泛應(yīng)用，其檢測(cè)方法也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，Noffsinger［3］采用高壓液相色譜法對(duì)食品中聚葡萄糖的含量測(cè)定進(jìn)行了研究，而Craig［4－5］采用離子色譜法也做了更加深入的研究.目前一般采用AOAC 2000.11［6］，李建文［7］的博士學(xué)位論文也對(duì)該方法進(jìn)行了研究，我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了該方法在飲料中的應(yīng)用，簡(jiǎn)化了操作步驟.

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 儀器與試劑

1.1.1 儀器

ICS-3000型離子色譜儀，脈沖安培檢測(cè)器，Au電極.

1.1.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)與試劑

聚葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):獲贈(zèng)于Danisco公司，純度為97.80%，儲(chǔ)存在干燥器中.

試劑:氫氧化鈉(Fluka)，無(wú)水乙酸鈉(Fluka).

1.2 分析方法

1.2.1 樣品前處理

準(zhǔn)確稱(chēng)量0.1～5.0 g(精確至0.1 mg)樣品，至預(yù)先已稱(chēng)重的容量瓶中，加入80℃蒸餾水至刻度線(xiàn)，搖勻，使樣品分散.將容量瓶置于80℃水浴中，在5 min和10 min時(shí)各振搖30 s，使聚葡萄糖溶解，10 min后從水浴中取出，待容量瓶冷卻至室溫，稱(chēng)重.轉(zhuǎn)移10 g溶液至15 mL離心管，混合物10 000 r·min－1離心 15 min，上清液過(guò) 0.45 μm 水相濾膜和RP柱，上機(jī)測(cè)定.

1.2.2 色譜工作條件

1)梯度洗脫程序

色譜柱:CarbopacTMPA1，4×250 mm(帶 CarboPacTMPA1 4 mm×50 mm保護(hù)柱).

柱溫:30℃.

淋洗液:0 ～10 min，150 mmol NaOH，150 mmol醋酸鈉;10.1～15.0 min，150 mmol NaOH，150～500 mmol醋酸鈉;15.1 ～25.0 min，150 mmol NaOH，150 mmol醋酸鈉;

流速:1.2 mL/min.

進(jìn)樣量:10 μL.

2)檢測(cè)器波形:0.00 s，0.10 V;0.20 s，0.10 V，開(kāi)始積分;0.40 s，0.10 V，積分結(jié)束;0.41 s，－2.00 V;0.42 s，－ 2.00 V;0.43 s，0.60 V;0.44 s，－ 0.10 V;0.50 s，－0.10 V.

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

1.3.1 聚葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，2 000 μg/g.稱(chēng)取100 mg干燥的聚葡萄糖(精確至0.1 mg)至已稱(chēng)重的容量瓶中，加50 g預(yù)熱至80℃的水，搖勻，冷卻至室溫，稱(chēng)重.

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)工作液，分別準(zhǔn)確稱(chēng)取1.250 0，1.325 0，1.750 0，1.3250，2.0000，2.5000 g 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液分別于 100，50，50，25，25，25 mL 容量瓶中，加水至刻度線(xiàn)，搖勻，稱(chēng)重.

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的制作

1.3.2 中制備的一系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)依次進(jìn)樣，以峰面積為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，得到回歸方程是y=53.166x+0.707 2，相關(guān)系數(shù)為0.999 1，圖1是聚葡萄糖的標(biāo)準(zhǔn)色譜圖.

圖1 聚葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)色譜圖Fig.1 Chromatogram of polydextrose standard

2.2 樣品測(cè)定

采用AOAC 2000.11和本文的簡(jiǎn)化方法對(duì)3個(gè)樣品做了比較，結(jié)果見(jiàn)表1.

表1 兩種方法測(cè)定結(jié)果比較Tab.1 Comparison of two analytical results

從表1可以看出，采用AOAC 2000.11和本文簡(jiǎn)化方法對(duì)3個(gè)樣品進(jìn)行前處理，檢測(cè)結(jié)果基本接近，偏差小于5%.

2.3 本文方法與AOAC 2000.11的區(qū)別

在AOAC 2000.11中，采用了異淀粉酶、淀粉葡苷酶和果聚糖酶對(duì)樣品進(jìn)行酶解，目的是去除聚糖干擾物，主要是甘露聚糖和果聚糖的影響.事實(shí)上，在一般的飲料中，不會(huì)存在甘露聚糖和果聚糖，除非廠家添加這兩種物質(zhì).因此，在測(cè)定飲料中的聚葡萄糖時(shí)，可以省去酶解的步驟，不但可以節(jié)省檢測(cè)時(shí)間，而且還可以降低檢測(cè)成本.依據(jù) AOAC 2000.11，標(biāo)準(zhǔn)工作液也需要和樣品進(jìn)行相同的酶解，但是如果采用本文的簡(jiǎn)化方法，標(biāo)準(zhǔn)工作液則不需要酶解.本文對(duì)標(biāo)準(zhǔn)工作液進(jìn)行的研究表明，經(jīng)過(guò)酶解的標(biāo)準(zhǔn)工作液響應(yīng)值低于未酶解的工作液響應(yīng)值，計(jì)算過(guò)程中如果采用了經(jīng)過(guò)酶解的標(biāo)準(zhǔn)工作液進(jìn)行校正，結(jié)果會(huì)偏低24%.

3 精密度和準(zhǔn)確度

3.1 精密度

稱(chēng)取樣品1和樣品2各6份，按照本方法處理樣品，每份重復(fù)測(cè)定3次，結(jié)果見(jiàn)表2.

表2 精密度結(jié)果Tab.2 Precision results

從表2可以看出，兩個(gè)樣品各6次平行結(jié)果相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.4%和6.4%，說(shuō)明該方法精密度很好.

3.2 準(zhǔn)確度

稱(chēng)取樣品1和樣品2各6份，分成3組，用于3個(gè)水平的加標(biāo)回收試驗(yàn)，每份樣品重復(fù)測(cè)定3次，樣品1的本底值為0.82%，樣品2的本底值為1.45%，結(jié)果見(jiàn)表3.

表3 準(zhǔn)確度結(jié)果Tab.3 Accuracy results

結(jié)果表明，樣品加標(biāo)回收率在95.2% ～107.3%，準(zhǔn)確性很好.

4 討論

本文參考AOAC 2000.11，簡(jiǎn)化了分析步驟，采用ICS-3000離子色譜儀，脈沖安培檢測(cè)器，應(yīng)用四電位波形，CarboPac PA1 4×250 mm分析柱，對(duì)3種飲料中聚葡萄糖的含量進(jìn)行了定量分析，同時(shí)考察了方法的精密度和準(zhǔn)確度.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于這種簡(jiǎn)單基質(zhì)的樣品，不用經(jīng)過(guò)酶解步驟，處理過(guò)程比較簡(jiǎn)單，重復(fù)測(cè)定相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于6.4%，回收率為95.2% ～107.3%.對(duì)于高脂肪，高蛋白樣品的前處理過(guò)程，還需要進(jìn)一步研究，同時(shí)對(duì)于方法的檢出限也需要進(jìn)行合理的考察.

［1］楊海軍，辛修峰，黃婧.水溶性膳食纖維聚葡萄糖的市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展應(yīng)用［J］發(fā)酵科技通訊，2008，37(3):50-52.

［2］朱彤，許杰.聚葡萄糖作為水溶性膳食纖維的發(fā)展及法規(guī)現(xiàn)狀［J］.中國(guó)食品添加劑，2009(z1):48-51.

［3］Noffsinger J B，Emery M，Hoch D J，et al.Liquid chromatographic determination of polydextrose in food matrixes［J］.ASSOC.OFF.ANAL.CHEM.1990，73(1):51-53.

［4］Craig S A S，Holden J F，Troup J P，et al.Polydextrose as soluble fiber:physiological and analytical aspects［J］.Cereal Foods World，1998，43(5):370-376.

［5］Craig S A S，Holden J F，Khaled M Y.Determination of polydextrose as dietary fiber in foods［J］.Journal of AOAC International，2000，83(4):1006-1012.

［6］AOAC Official Method 2000.11 Polydextrose in Foods Ion Chromotography First Action 2000［S］.USA:Association of Official Analytical Chemists.

［7］李建文.不同種類(lèi)膳食纖維分析方法的建立和應(yīng)用研究［D］.北京:中國(guó)疾病預(yù)防控制中心，2006.

(責(zé)任編輯:檀彩蓮)

Determination of Polydextrose in Beverages by Ion Exchange Chromatography

LIU Yu-feng， TANG Hua-cheng， LI Dong， ZHANG Ji-mi
(Laboratory Department of Beijing Research Institute for Nutritional Resources，Beijing 100069，China)

The procedure of AOAC 2000.11 was simplified to determine polydextrose in beverages in this paper.Relative standard deviation of this method is 1.4% ～6.4% and the recovery is 95.2% ～107.3%.The results indicated that the method could be used to determine polydextrose in beverages.

high performance ion exchange chromatography;pulsed amperometric detection;polydextrose

TS207.3

A

1671-1513(2011)01-0030-03

2010-11-12

北京市科技計(jì)劃項(xiàng)目(促進(jìn)科研院所發(fā)展，建設(shè)新型科研體系重大專(zhuān)項(xiàng));2008年北京市科學(xué)技術(shù)研究院創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目.

劉玉峰，女，助理研究員，碩士，主要從事食品營(yíng)養(yǎng)成分分析檢測(cè)方面的研究;

李 東，男，教授級(jí)高工，博士，主要從事食品營(yíng)養(yǎng)分析和營(yíng)養(yǎng)干預(yù)方面的研究.通訊作者.