甜瓜中糖的高效液相色譜測(cè)定與分析

朱 勇，臧全宇，吳茜茜，吳銀良，江瀟瀟

(1.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心 (寧波)，浙江 寧波 315040;2.浙江省寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 寧波 315040)

甜瓜內(nèi)外品質(zhì)是其商品性優(yōu)劣的主要參考因素，越來(lái)越多的研究者逐漸重視果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的檢測(cè)和評(píng)價(jià)，而糖分含量高低是衡量甜瓜品質(zhì)的主要依據(jù)，其含量和組成對(duì)果實(shí)品質(zhì)起著重要作用［1-2］。目前多采用手持糖度計(jì)對(duì)甜瓜可溶性固形物含量進(jìn)行測(cè)定。該方法簡(jiǎn)便快速，能消除感官評(píng)價(jià)中評(píng)價(jià)者個(gè)體差異帶來(lái)的影響，是甜瓜品比試驗(yàn)的一個(gè)重要指標(biāo)［3-4］，也是甜瓜等級(jí)規(guī)格指標(biāo)之一［5］。但可溶性固形物含量的高低并不能真正代表其糖度，作為評(píng)價(jià)指標(biāo)有一定的局限性。而通過(guò)DNS和蒽酮比色等化學(xué)方法測(cè)定的糖度是總糖的質(zhì)量濃度，包括國(guó)標(biāo)5009系列［6］對(duì)還原糖的檢測(cè)，都沒有細(xì)分糖的種類［2］。

HPLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于峰花粉、菠蘿、蛋黃果、番茄、甜菜糖蜜中糖的檢測(cè)［7-11］，但用于甜瓜中糖的分析報(bào)道較少。作者采用HPLC對(duì)甜瓜中各類糖成分及含量進(jìn)行檢測(cè)與分析，旨在為甜瓜品質(zhì)評(píng)價(jià)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器及試劑

Waters2695高效液相色譜儀 (配 Waters2414型示差折光檢測(cè)器)，美國(guó)Waters公司;N1型手持糖度計(jì)，日本ATAGO公司;乙酸鋅、亞鐵氰化鉀為分析純;果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖等標(biāo)準(zhǔn)品購(gòu)于CHEM SERVICE公司。

1.2 供試甜瓜材料

供試甜瓜為小哈密瓜類型，均在寧波市高新農(nóng)業(yè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)園區(qū)內(nèi)種植。具體品種有甬甜3號(hào)、甬甜5號(hào)、甬15、甬68、甬168、風(fēng)味5號(hào)、西洲蜜25號(hào)。2011年夏季種植、秋季采收，于2011年10月份成熟后進(jìn)行采摘和分析測(cè)試。

1.3 HPLC條件

色譜柱:Kromasil?100A NH2柱 (250 mm×4.6mm，粒徑 5μm);流動(dòng)相:乙腈、水(75∶25，V/V);流速:1.0 mL·min-1;柱溫:40℃;檢測(cè)器溫度:35℃;進(jìn)樣量:20 μL。

1.4 樣品制備

1.4.1 制樣

每個(gè)品種采收5個(gè)瓜，選擇其中商品性良好的3個(gè)瓜沿瓜蒂及瓜柄剖開去籽，按四分法取樣。將其分為果瓤、果肉、果皮3部分，分別進(jìn)行打漿均質(zhì)后裝入相應(yīng)的樣品瓶中。果瓤為瓜瓤5 mm部分的瓜肉，果皮為離皮10 mm部分的瓜肉，余下部分均為果肉。

1.4.2 提取

稱取勻漿的樣品10 g，加水50 mL，搖勻，緩慢加入219 g·L-1的乙酸鋅5 mL和106 g·L-1的亞鐵氰化鉀5 mL，再加水至溶液總質(zhì)量約為100 g，漩渦30 min，離心，取2 mL濾液，用0.45 μm微孔濾膜過(guò)濾，待測(cè)定。

1.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定

準(zhǔn) 確 配 制 0.4，2.0，5.0，10.0 和 20.0 mg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)工作液，進(jìn)行 HPLC分析。以濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜條件的優(yōu)化

2.1.1 流動(dòng)相的配制

將乙腈與水按75∶25的比例，在線混合進(jìn)行高效液相色譜分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)基線噪音較大，而GB/T 22221—2008［12］中對(duì)此沒有要求。采用預(yù)先混合脫氣后進(jìn)行HPLC分析，噪音明顯降低。主要原因是在線混合時(shí)雖有在線過(guò)濾器進(jìn)行脫氣，但仍有大量的氣泡產(chǎn)生，而示差折光檢測(cè)器對(duì)這些氣泡異常敏感，導(dǎo)致基線噪音較大。

2.1.2 流動(dòng)相比例的選擇

GB/T 22221—2008標(biāo)準(zhǔn)［12］中乙腈和水的體積比例為85∶15，按此比例分析時(shí)各組分分離較好，但分析時(shí)間較長(zhǎng)。為縮短分析時(shí)間，對(duì)70∶30，75∶25和80∶20三個(gè)流動(dòng)相配比進(jìn)行分析。圖1表明，隨有機(jī)相比例提高，保留時(shí)間延長(zhǎng)。但70∶30的分離度較差，80∶20分析時(shí)間較長(zhǎng)且麥芽糖和乳糖的靈敏度較差，綜合比較后，75∶25糖分分離明顯，15 min內(nèi)出峰完畢，用來(lái)進(jìn)行色譜分析比較合適。

圖1 不同比例流動(dòng)相得到的色譜圖

2.1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線

在最佳的儀器條件下，對(duì)果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖和乳糖標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，線性回歸后得到線性方程和相關(guān)系數(shù)。5種組分在甜瓜中分析時(shí)最低檢出限均為 4 mg·g-1［12-14］。

2.2 甜瓜中的糖成分

2.2.1 甜瓜的糖成分含量

糖含量一般都以蔗糖為最高，只有個(gè)別品種的果皮中蔗糖含量不是最高;蔗糖在果皮中的含量均比其他部位低，且差異較大 (表1)。把蔗糖的甜度作為標(biāo)準(zhǔn)定義為100，其他糖分的相對(duì)甜度分別為果糖175，葡萄糖 75，乳糖 16，麥芽糖 33［15］。按照這個(gè)比值，把測(cè)得的果糖、葡萄糖、蔗糖折算成以蔗糖為基礎(chǔ)的相對(duì)甜度。將甜度分為一般甜、甜、比較舒適的甜、很甜、非常甜和甜的發(fā)膩［16］，經(jīng)折算后發(fā)現(xiàn)，甜瓜的相對(duì)甜度基本處于一般甜和甜2個(gè)層次。在用HPLC檢測(cè)的同時(shí)，還用糖度計(jì)對(duì)樣品的可溶性固形物進(jìn)行了分析。糖度計(jì)是甜瓜在田間檢測(cè)常用工具，所得數(shù)據(jù)是品比實(shí)驗(yàn)、等級(jí)規(guī)格的主要指標(biāo)，能大致反映甜度的情況。

表1 小哈密瓜類型甜瓜的糖成分含量

2.2.2 蔗糖對(duì)甜瓜各部位甜度的影響

小哈密瓜類型的甜瓜中，果糖、葡萄糖在果瓤、果肉和果皮中的含量變化不明顯，而蔗糖含量降低非常明顯。這也是平時(shí)品嘗時(shí)總感覺果肉離皮越近，口感甜度越低的主要原因。這7個(gè)品種中，變化最明顯的是甬甜3號(hào)，果皮里蔗糖含量只有果肉里含量的19%，變化最少的甬68也有64.9%(圖 2)。

圖2 果皮中蔗糖與果肉中蔗糖含量百分比

2.2.3 手持糖度計(jì)在甜瓜檢測(cè)中的不足

相比可溶性固形物的數(shù)據(jù)，田間采用手持糖度計(jì)進(jìn)行甜瓜糖度檢測(cè)比較快速，但存在著較大誤差，糖度計(jì)測(cè)得的值比較高，而甜瓜3類糖含量值未必高。比如甬甜3號(hào)的糖度計(jì)顯示瓤比肉的糖分多33%，而3類糖總量卻反而少了29%。

甬甜5號(hào)瓤、甬68肉、甬168皮、風(fēng)味5號(hào)皮雖然品種、部位都不一樣，但可溶性固形物值都在12%附近，但其相對(duì)甜度值區(qū)別較大，分別為88.7，127.0，108.0，92.8。這也驗(yàn)證了田間測(cè)試時(shí)糖度計(jì)測(cè)的值雖較高，但口感上卻不是很甜這一現(xiàn)象。

可溶性固形物與甜度的不一致，可能是可溶性的非糖物質(zhì)干擾所致。羅穎等［17］在對(duì)番茄果實(shí)的研究中也發(fā)現(xiàn)可溶性固形物含量同有機(jī)酸、Vc等含量有極顯著相關(guān)，與可溶性糖呈顯著相關(guān)。所以可溶性性固形物含量作為甜瓜品比以及等級(jí)規(guī)格的重要指標(biāo)是有缺陷的。

3 小結(jié)和討論

本實(shí)驗(yàn)在優(yōu)化了流動(dòng)相比例的基礎(chǔ)上，成功地運(yùn)用HPLC分析方法對(duì)甜瓜中的糖分進(jìn)行分析。優(yōu)化后的流動(dòng)相 (乙腈∶水)體積比例為75∶25。分析結(jié)果表明，甜瓜中含有果糖、葡萄糖、蔗糖，其中以蔗糖含量最高。瓤、肉、皮口感甜度的降低主要是蔗糖含量減少明顯的緣故。用手持糖度計(jì)測(cè)得的數(shù)據(jù)能在一定程度上反映甜度情況，但由于不同糖其相對(duì)甜度是不一樣的，而且手持糖度計(jì)測(cè)得的結(jié)果是可溶性固形物，包括了其他非糖物質(zhì)，所以就會(huì)產(chǎn)生口感甜味與糖度計(jì)數(shù)據(jù)的不匹配。所以采用HPLC譜法對(duì)甜瓜中的可溶性糖含量進(jìn)行測(cè)定和分析是必要的。

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