果葡糖漿中干物質(zhì)含量檢測(cè)方法研究

王 娣，毛 璉，王 紅，田麗娜，張?zhí)m天

（河北省食品檢驗(yàn)研究院，河北省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北石家莊050091）

果葡糖漿中干物質(zhì)含量檢測(cè)方法研究

王 娣，毛 璉，王 紅，田麗娜，張?zhí)m天*

（河北省食品檢驗(yàn)研究院，河北省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北石家莊050091）

采用四種方法（折光法、直接干燥法、減壓干燥法、卡爾·費(fèi)休法）檢測(cè)了果葡糖漿樣品中干物質(zhì)的含量，討論了上述方法的適用性、準(zhǔn)確性和回收率。結(jié)果表明：折光法的回收率為95.95%，卡爾·費(fèi)休法的回收率為98.83%，直接干燥法（105℃、16h、添加海砂）的回收率為99.41%?？枴べM(fèi)休法和直接干燥法（105℃、16h、添加海砂）的線性擬合曲線分別為y=0.991x+1.073、y=0.947x+3.932，相關(guān)系數(shù)分別為0.9998、0.9999。卡爾·費(fèi)休法和直接干燥法（105℃、16h、添加海砂）測(cè)定果葡糖漿中干物質(zhì)的含量準(zhǔn)確可行，能夠有效替代折光法；減壓干燥法（80℃，真空）不適合檢測(cè)果葡糖漿中干物質(zhì)含量。

檢測(cè)方法，干物質(zhì)含量，果葡糖漿，折光法，直接干燥法，減壓干燥法，卡爾·費(fèi)休法

果葡糖漿（high fructose syrup，HFCS）是由植物淀粉水解和異構(gòu)化制成的淀粉糖，在食品中作為甜味劑、保濕劑。果葡糖漿具有協(xié)同增效、冷甜爽口、抗結(jié)晶性、保濕性、抗齲齒性等特性，在飲料、糖果、烘焙、釀造、乳制品、冷凍飲品等食品行業(yè)中廣泛應(yīng)用［1-4］。折光法是測(cè)定果葡糖漿中干物質(zhì)含量的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法［5］，原理是利用折光儀測(cè)定試樣的折射率，通過查表得到干物質(zhì)含量。該方法對(duì)試樣溫度要求苛刻，為20℃或45℃，而國(guó)內(nèi)大部分?jǐn)?shù)顯的阿貝折射儀無法連接恒溫水浴，恒溫?zé)o法保證；查表時(shí)須已知試樣中果糖和葡萄糖的比例，即試樣的類型（F42、F55），對(duì)于未知比例的果葡糖漿、或非上述比例的果葡糖漿則無法利用折光法測(cè)定干物質(zhì)的含量。

卡爾·費(fèi)休法測(cè)定果葡糖漿中的水分［6］相關(guān)文獻(xiàn)中采用的溶劑為甲醇和甲酰胺1∶1溶液，用100%減去所得水分含量即為干物質(zhì)的含量。該方法無需已知試樣中果糖和葡萄糖的比例，室溫檢測(cè)。該方法需要穩(wěn)定的卡爾·費(fèi)休試劑及密封性強(qiáng)的卡爾·費(fèi)休測(cè)定儀。

同樣是甜味劑和保濕劑的山梨糖醇液、麥芽糖醇液的干物質(zhì)檢測(cè)方法在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中采用卡爾·費(fèi)休法和重量法［7-8］，卡爾·費(fèi)休法中溶劑為甲醇，重量法中山梨糖醇液的條件為（130±2）℃，干燥4h；麥芽糖醇和麥芽糖醇液的條件為（105±2）℃，干燥5h。食品檢驗(yàn)應(yīng)用最為廣泛的水分檢測(cè)方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.3-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》［9］中，有三種方法適用于果葡糖漿中水分的測(cè)定：直接干燥法［（101～105）℃，加海砂，至恒重］、減壓干燥法［（60±5）℃，抽真空，至恒重］和卡爾·費(fèi)休法；主要成分為淀粉糖的糖果水分的檢測(cè)采用的是減壓干燥法［（80±2）℃，真空度達(dá)0.09MPa，至恒重］。

果葡糖漿的干物質(zhì)含量是評(píng)價(jià)果葡糖漿品質(zhì)優(yōu)劣的重要理化指標(biāo)，其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與否會(huì)影響到果葡糖漿其他指標(biāo)色度、透射比的檢測(cè)。本文利用四種方法對(duì)干物質(zhì)≥63.0%和干物質(zhì)≥71.0%的兩個(gè)果葡糖漿樣品進(jìn)行檢測(cè)，采用直接干燥法、減壓干燥法，并添加海砂加熱和不添加海砂加熱進(jìn)行比對(duì)實(shí)驗(yàn)，并且對(duì)干燥法的條件進(jìn)行對(duì)比和優(yōu)化：設(shè)定加熱時(shí)間分別為4、6、16h，加熱溫度為80、105、130℃，從而確定干燥法的最適溫度、時(shí)間以及海砂的添加與否；將直接干燥法、減壓干燥法、折光法三種方法所得數(shù)據(jù)與折光法進(jìn)行對(duì)比，確定各個(gè)方法的適用性。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

果葡糖漿樣品（F42，干物質(zhì)≥63%）、果葡糖漿樣品（F42，干物質(zhì)≥71%） 河北邢臺(tái)平安糖業(yè)有限公司；卡爾·費(fèi)休試劑 SIGMA；色譜純無水甲醇 賽默飛世科技（中國(guó)）有限公司；5m L注射器 江西洪達(dá)醫(yī)療器械集體有限公司；25μL微量進(jìn)樣器 上海安亭微量進(jìn)樣器廠；海砂 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；蒸餾水 屈臣氏。

890型卡爾·費(fèi)休水分自動(dòng)測(cè)定儀 瑞士萬通；AL204型電子天平 METTLER；101－3AB型電熱恒溫干燥箱、DZ-2BC型真空干燥箱（配有真空泵） 天津市泰斯特儀器有限公司；2WAJ型阿貝折射儀 上海光學(xué)儀器五廠；HH-601超級(jí)恒溫水浴 江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 折光法 將阿貝折射儀與恒溫水浴鍋連接，調(diào)整恒溫水浴鍋、試樣至20℃，用蒸餾水校正阿貝折射儀的折光指數(shù)為1.3330，將試樣滴在干凈的棱鏡面上，閉合棱鏡。調(diào)節(jié)棱鏡的螺旋即補(bǔ)償器旋鈕，使視野中明暗分界線清晰，讀取試樣的折光率［10］，查GB/T 20882-2007標(biāo)準(zhǔn)中的附錄A表得到干物質(zhì)的含量。每個(gè)試樣測(cè)量6次。

1.2.2 卡爾·費(fèi)休法 將卡爾·費(fèi)休水分自動(dòng)測(cè)定儀設(shè)置為標(biāo)定模式，達(dá)到漂移平衡狀態(tài)（漂移值小于20μL/m in）后，用微量注射器差量法稱取10μL蒸餾水注射于滴定杯中，測(cè)得滴定度。標(biāo)定5次后，儀器自動(dòng)選取平均值為滴定度。將卡爾·費(fèi)休水分自動(dòng)測(cè)定儀設(shè)置為測(cè)量試樣模式，到漂移平衡狀態(tài)（漂移值為小于20μL/m in）后，用注射器差量法稱取約0.15g試樣質(zhì)量，注射于滴定杯中，測(cè)得水分含量，干物質(zhì)含量為100%減去水分含量。每個(gè)試樣測(cè)量6次。

1.2.3 直接干燥法（105℃） 取12只潔凈的稱量瓶（其中的6只加入10g左右海砂及一根小玻璃棒），置于105℃干燥箱中干燥3h后取出，放于干燥器內(nèi)冷卻1h后稱量，記作m1。精確稱取12份干物質(zhì)≥63%的果葡糖漿1g，分別放于上述12只稱量瓶中，稱量，記作m2。用玻璃棒將試樣和海砂攪拌均勻后，置于105℃電熱恒溫干燥箱中4h取出，放入干燥器內(nèi)冷卻1h后稱量，記作m3。然后繼續(xù)加熱2h后取出，冷卻后稱量。再加熱10h后取出，冷卻后稱量。干物質(zhì)≥71%的果葡糖漿試樣同步進(jìn)行以上操作。果葡糖漿干物質(zhì)含量（X）的計(jì)算公式如下：

1.2.4 直接干燥法 實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果計(jì)算同1.2.3，其中電熱恒溫干燥箱的溫度調(diào)為130℃。

1.2.5 減壓干燥法 實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果計(jì)算同1.2.3，其中儀器設(shè)備為真空干燥箱，加熱溫度80℃，抽真空。

1.2.6 加標(biāo)回收率 將以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后，選取合適的實(shí)驗(yàn)方法檢測(cè)試樣中水分的加標(biāo)回收率。

做加標(biāo)回收率的試樣為干物質(zhì)≥63%的果葡糖漿，精確稱取樣品50.2771g，加入蒸餾水后稱重為54.2435g，水分添加量為3.9664g。實(shí)驗(yàn)過程及加標(biāo)后樣品中水分含量結(jié)果計(jì)算同1.2.1～1.2.5，其中，水分含量為1－干物質(zhì)含量。

回收率計(jì)算公式：

式中：X′n為做加標(biāo)回收率的試樣所測(cè)水分含量，g/100g；Xn為原試樣用相同的實(shí)驗(yàn)條件所測(cè)水分含量，g/100g。

2 結(jié)果與分析

2.1 四種方法的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

本實(shí)驗(yàn)對(duì)兩個(gè)果葡糖漿試樣用折光法和卡爾·費(fèi)休法分別進(jìn)行檢測(cè)，用直接干燥法（包括105℃和130℃兩種干燥溫度）和減壓干燥法進(jìn)行干物質(zhì)含量的檢測(cè)，以上實(shí)驗(yàn)重復(fù)6次。

分析表1數(shù)據(jù)，參照GB 28307-2012《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑麥芽糖醇和麥芽糖醇液》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水分實(shí)驗(yàn)結(jié)果精密度的評(píng)定依據(jù)：測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)差值與算術(shù)平均值的比值不大于1%，可見表1中與折光法絕對(duì)偏差范圍符合以上規(guī)定的實(shí)驗(yàn)方法分別是卡爾·費(fèi)休法、直接干燥法（105℃、16h）、直接干燥法（105℃、16h添加海砂）和直接干燥法（130℃、4h）。這五種檢驗(yàn)方法的變異系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范食品理化檢測(cè)》［11］對(duì)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)精密度的要求。

2.2 直接干燥法中添加海砂條件的分析

分析干燥法中添加海砂和不添加海砂兩種條件的差異，樣1為干物質(zhì)≥63%的試樣，樣2為干物質(zhì)≥71%的試樣，將兩個(gè)試樣所測(cè)干物質(zhì)含量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如圖1。

由圖1可知，樣1和樣2隨著條件的改變干物質(zhì)含量變化趨勢(shì)相同，干燥法所測(cè)數(shù)據(jù)不受干物質(zhì)含量高低影響；隨著加熱時(shí)間的增長(zhǎng)，干物質(zhì)含量越來越低，并且130℃加熱條件下干物質(zhì)降低幅度高于105℃加熱條件；添加海砂測(cè)得干物質(zhì)含量比不添加海砂低，加熱時(shí)間為4h時(shí)差距最為明顯，隨著加熱時(shí)間的增長(zhǎng)，添加海砂與不添加海砂的影響趨于緩慢，直至所測(cè)干物質(zhì)數(shù)據(jù)相同。

表1 四種方法測(cè)定果葡糖漿干物質(zhì)含量Table 1 Dry matter content of high fructose syrup detected by four methods

圖1 干燥法添加海砂與不添加海砂干物質(zhì)含量對(duì)比Fig.1 Comparison the drymatter contentbetween adding sea sand drying and notadding sea sand

2.3 回收率實(shí)驗(yàn)

對(duì)折光法、卡爾·費(fèi)休法、直接干燥法（105℃、16h）、直接干燥法（105℃、16h、添加海砂）和直接干燥法（130℃、4h）五種實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行水分加標(biāo)回收率的檢測(cè)，重復(fù)6次，計(jì)算測(cè)定結(jié)果如表2所示。

表2 五種方法的加標(biāo)回收率Table 2 Standard addition recovery rate of five methods

分析表2數(shù)據(jù)，五種實(shí)驗(yàn)方法的變異系數(shù)滿足重復(fù)性實(shí)驗(yàn)精密度的要求；折光法、卡爾·費(fèi)休法和直接干燥法（105℃、16h、添加海砂）三種檢驗(yàn)方法的水分加標(biāo)回收率滿足《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范食品理化檢測(cè)》對(duì)回收率的95%～105%的要求。

2.4 方法差異性及擬合曲線分析

收集三個(gè)樣品（干物質(zhì)≥63.0%、干物質(zhì)≥71.0%及加標(biāo)的果葡糖漿試樣）。用以上五種方法所測(cè)干物質(zhì)數(shù)據(jù)，將卡爾·費(fèi)休法、直接干燥法（105℃、16h）、直接干燥法（105℃、16h、添加海砂）和直接干燥法（130℃、4h）與折光法所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析如表3所示。

表3 與折光法比較并線性關(guān)系擬合Table 3 Compared with the refraction method and lines fitting of a relationship

由表3可知，卡爾·費(fèi)休法、直接干燥法（105℃、16h添加海砂）方法與折光法差異不顯著，擬合曲線分別為y=0.991x+1.073、y=0.947x+3.932，擬合相關(guān)系數(shù)分別為0.9998、0.9999；直接干燥法（130℃、4h）與折光法的差異極顯著；直接干燥法（105℃、16h）與折光法雖然差異不顯著，結(jié)合表2回收率的評(píng)定，直接干燥法（105℃、16h）不能代替折光法檢測(cè)果葡糖漿中干物質(zhì)（固形物）含量。

3 結(jié)論與討論

3.1 卡爾·費(fèi)休法測(cè)定兩個(gè)果葡糖漿試樣中的干物質(zhì)的含量與折光法的絕對(duì)偏差分別為0.65%、0.66%，卡爾·費(fèi)休法測(cè)得加標(biāo)回收率為98.83%，折光法測(cè)得加標(biāo)回收率為95.95%，卡爾·費(fèi)休法與折光法測(cè)定干物質(zhì)的含量的線性擬合關(guān)系公式為y=0.991x+1.073。卡爾·費(fèi)休法實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，無需查表、無需恒溫、無需提供樣品的類型（F42、F55），可測(cè)果糖和葡萄糖任意比例的果葡糖漿，該方法測(cè)定果葡糖漿中的干物質(zhì)的含量準(zhǔn)確可行，是有效的替代折光法的檢測(cè)方法。

3.2 直接干燥法（105℃、16h、添加海砂）測(cè)定兩個(gè)果葡糖漿試樣中的干物質(zhì)的含量與折光法的絕對(duì)偏差分別為0.91%、0.17%，直接干燥法（105℃、16h添加海砂）測(cè)得加標(biāo)回收率為99.41%，與折光法測(cè)定干物質(zhì)的含量的線性擬合關(guān)系公式為y=0.947x+3.932。直接干燥法（105℃、16h、添加海砂）可替代折光法。該方法的不足之處表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)，樣品加熱需要16h，不利于企業(yè)生產(chǎn)過程中的現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制；因果葡糖漿樣品的特殊性，實(shí)驗(yàn)過程中加熱溫度及加熱時(shí)間必須嚴(yán)格控制。

3.3 果葡糖漿無法在減壓的條件下膨化，減壓干燥法盡管避免了試樣在加熱過程中焦糊，卻不能將試樣中水分全部烘出，減壓干燥法不適合檢測(cè)果葡糖漿中干物質(zhì)含量，至于減壓溫度大于80℃并抽至真空，是否滿足測(cè)定果葡糖漿試樣中的干物質(zhì)的含量的要求，需進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

綜上所述，通過直接干燥法、減壓干燥法、卡爾·費(fèi)休法和折光法四種方法對(duì)果葡糖漿中干物質(zhì)含量進(jìn)行測(cè)定，并將直接干燥法、減壓干燥法、卡爾·費(fèi)休法三種方法所測(cè)數(shù)據(jù)與折光法進(jìn)行對(duì)比，最終得到最佳替代折光法的方法為卡爾·費(fèi)休法。卡爾·費(fèi)休法在卡爾·費(fèi)休水分自動(dòng)測(cè)定儀及穩(wěn)定的SIGMA卡爾·費(fèi)休試劑的條件下，是優(yōu)于折光法測(cè)定果葡糖漿中干物質(zhì)含量的檢驗(yàn)方法。直接干燥法（105℃、16h、添加海砂）也可用于測(cè)定果葡糖漿中的干物質(zhì)的含量。

［1］包志華.果葡糖漿貯存期間各項(xiàng)指標(biāo)變化的研究［J］.食品工業(yè)，2011（7）：58-60.

［2］劉鴻楠.果葡糖漿市場(chǎng)分析及發(fā)展策略［J］.糧食與食品工業(yè)，2009，16（1）：32-38.

［3］楊海軍.果葡糖漿的特性及應(yīng)用［J］.食品科學(xué)，2002，23（2）：154-156.

［4］Lakshminarayan SM，Rathinam V，KrishnaRau L.Effect of maltodextrin and emulsifiers on the viscosity of cake batter and on the quality of cakes［J］.Journal of the Science of Food and Agriculture，2006，86（5）：706-712.

［5］國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB/T 20882-2007果葡糖漿［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

［6］陳秀明.卡爾費(fèi)休法測(cè)定葡萄糖漿中的水分［J］.現(xiàn)代測(cè)量與實(shí)驗(yàn)室管理，2012，20（4）：13-14.

［7］國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB 7658-2005食品添加劑山梨糖醇液［S］.2005.

［8］中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部.GB 28307-2012食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑麥芽糖醇和麥芽糖醇液［S］.2012.

［9］中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部.GB 5009.3-2010食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定［S］.2010.

［10］國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB/T 20885-2007葡萄糖漿［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

［11］國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB/T 27404-2008實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范食品理化檢測(cè)［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

Study on the detection methods of the content of dry matter in high fructose syrup

WANG Di，MAO Lian，WANG Hong，TIAN Li-na，ZHANG Lan-tian*
（Hebei Food Inspection and Research Institute，Hebei Food Safety Key Laboratory，Shijiazhuang 050091，China）

Four methods，including refractive method，direct drying method，decompression drying method and Karl fischer method，were used for detecting the content of dry matter in high fructose syrup，and the suitability，accuracy and recovery were discussed.The results showed that the recovery rate of d ry matter content for direct drying method（105℃，16h，add ing the sand）was best，the data was 99.41%.Karl Fischer method and refractive method were 98.83%，95.95%，respectively.The linear equations for Karl Fischer method and direct drying method were y=0.991x+1.073 and y=0.947x+3.932，and the correlation coefficients were 0.9998 and 0.9999 respectively.In conclusion，Karl Fischer method and direct drying method could be effective and alternative for refraction，and decompression drying method（80℃，racuum）was unsuitable for detection dry matter content in high fructose syrup.

detection method；d ry matter content；high fructose syrup；refractive method；direct drying method；decompression drying method；Karl Fischer method

TS247

A

1002-0306（2015）08-0078-04

10.13386/j.issn1002-0306.2015.08.007

2014－06－18

王娣（1979-），女，在讀碩士研究生，工程師，主要從事食品理化檢測(cè)及科研方面的工作。

*通訊作者：張?zhí)m天（1977-），女，博士，高級(jí)工程師，主要從事食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及研判方面的工作。

河北省科技計(jì)劃項(xiàng)目（12275535，14455507D）。