高效液相色譜法測定鮮棗中糖的組成

高效液相色譜法測定鮮棗中糖的組成

孫濤趙子剛劉圣紅古麗斯坦劉河疆王成

(新疆農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測技術(shù)研究所/農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量

安全風險評估實驗室(烏魯木齊)，烏魯木齊 830091)

摘要：研究了鮮棗中糖組成的高效液相色譜測定方法。樣品經(jīng)水超聲提取，以Kromasil 100-5NH2(150×4.6mm)液相色譜柱分離，Waters 2414示差檢測器進行檢測。結(jié)果表明5種糖在0.1～10mg/mL范圍內(nèi)線性良好(r≥0.9992)。平均加標回收率在87.4%～96.2%之間；相對標準偏差RSD(%)≤3.8%。該方法的最低檢測限(%)范圍為8.56×10-3～1.53×10-2。該方法簡便、快速、靈敏，為鮮棗中糖組成分析提供了一種高效快速的測定方法。

關(guān)鍵詞：高效液相色譜法；鮮棗；糖

作者簡介：孫濤，男，1978年出生，理學學士，實驗師，主要從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測和農(nóng)藥、獸藥、漁藥殘留方法建立工作，熟練掌握氣相色譜儀、氣質(zhì)聯(lián)用儀、液相色譜儀、液質(zhì)聯(lián)用儀等大型分析儀器。

DOI:10.3936/j.issn.1001-232x.2015.01.007

收稿日期：2014-05-12

Determination of saccharides components in fresh jujube by HPLC.SunTao,ZhaoZigang,LiuShenghong,Guliisitan,LiuHejiang,WangCheng(InstituteofQualityStandards&TestingTechnologyforAgro-Products,XinJiangAcademyofAgriculturalScience,LaboratoryofQualityandSafetyRiskAssessmentforAgro-Products(Urumqi),Urumqi830091,China)

Abstract:Saccharides were extracted from samples with water and an ultrasonic extraction process. Sucrose, glucose, fructose, maltose and lactose were separated on a Kromasil 100-5NH2 column(150×4.6mm), analysed by Waters 2414 refractive index detector. The linear range was 0.1-10mg/mL, the correlation coefficients was ≥0.9992. The average recoveries ranged from 87.4% to 96.2%, and the relative standard deviation was ≤3.8%. The results indicate that the method is easier, faster and more sensitive.

Key words：HPLC; fresh jujube; saccharides components

棗果營養(yǎng)豐富,用途廣泛，是傳統(tǒng)的營養(yǎng)滋補果品,也是我國出口創(chuàng)匯的重要果品之一。我國紅棗專家一致認為, 世界的紅棗在中國, 中國的紅棗因南疆地區(qū)特殊的地理和氣候條件, 在不久的將來將成為世界紅棗生產(chǎn)基地。

糖是水果中重要的風味成分和營養(yǎng)成分，準確測定鮮棗中糖的組成對于研究棗果的風味特征和加工特性很有意義。傳統(tǒng)意義上糖的測定以總糖為主，通常采用容量法、比重法、比色法等手段。隨著儀器分析的不斷發(fā)展，糖組分分析多應(yīng)用氣相色譜(GC)和液相色譜[1-3](LC)對食品中糖的組成進行測定；GC分析需要衍生化反應(yīng)，操作復雜，誤差較大；LC分析不需要衍生化，操作簡便，近年來得到了快速發(fā)展。本實驗建立了高效液相色譜法測定鮮棗中糖組成的方法。

1實驗部分

1.1　儀器與試劑

液相色譜儀(美國Waters公司), 配有示差檢測器(RID)；超聲波提取器(昆山市超聲儀器有限公司)。

水為二次蒸餾水；乙腈為色譜純。

1.2　標準工作液的配制

蔗糖、果糖、葡萄糖、乳糖、麥芽糖標準品(純度≥99%)，分別稱取1.0000g果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖標準品，用水定容至50mL，標準貯備溶液均為20mg/mL；分別準確吸取糖標準貯備液0.05mL、0.25mL、0.50mL、2.50mL、5 mL于10mL容量瓶，稱量(精確至0.1mg)，加水至刻度線，稱量(精確至0.1mg)，分別相當于0.1、0.5、1、5、10mg/mL濃度標準溶液，于4℃保存。

1.3　色譜條件

色譜柱：Kromasil 100-5NH2(4.6mm×150mm)。柱溫：25℃；進樣量：10μL; 流動相：85%乙腈水溶液。

1.4　樣品采集

由市場購買鮮棗，采用四分法均勻取樣，鮮棗去核后勻漿處理。

1.5　樣品處理

準確稱取5g(0.01g)勻漿后的樣品于50mL試管中，加入40mL蒸餾水，蓋塞后劇烈振搖60秒后，放于超聲波提取器中超聲10min，放置至室溫后，用水定容至50mL; 準確移取上清液5mL, 用水定容至50mL，過0.20μm微孔濾膜，待LC 分析。

2結(jié)果與討論

2.1　LC分離條件的選擇

5種糖組分的分離多采用糖分析專用液相色譜柱，資料顯示氨基柱也可用于糖組分分析，我們應(yīng)用氨基柱，試驗了乙腈和水作為流動相的不同比例，當乙腈和水的比例為85∶15時，各被測物之間的分離和響應(yīng)較好。圖1(a)為5種糖混合標準溶液的色譜圖，依次為果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖。

圖 1 　5種糖組分標準品色譜圖(a)和紅棗樣品色譜圖(b)

2.2　樣品前處理條件的選擇

一般對于食品中糖組分的提取多選用極性較大的溶劑(水、乙腈、甲醇)，本實驗所分析的果糖、葡萄糖、蔗糖和麥芽糖均極易溶于水，所以采用超聲波純水提取的方法提取棗果中的糖類，由于分析樣品是鮮棗果，經(jīng)提取后部分樣品組織懸浮于水溶液液面上，不需離心，直接用吸管將下層液吸出，過0.20μm微孔濾膜后上機分析。李云康等采用固相萃取小柱用以分離除去色素、多酚和脂類等物質(zhì)，本實驗采用過0.20μm微孔濾膜的方法，得到的上機液清澈、透明，經(jīng)過多次進樣分析，色譜柱柱壓和峰形未見明顯變化，本實驗未采用固相萃取柱。

2.3　線性關(guān)系和檢測限

分別配制果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖和乳糖0.1、0.5、1、5、10mg/mL系列標準工作溶液，繪制標準曲線進行定量。以標準品濃度為橫坐標(X)，標準品峰面積為縱坐標(Y)繪制工作曲線?；貧w方程、相關(guān)系數(shù)及檢測限見表1。

表 1　回歸方程和相關(guān)系數(shù)及檢測限

2.4　精密度及回收實驗

鮮棗樣品每樣取2份，其中1份加入果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖和乳糖標準品，另外1份不加，按樣品處理方法1.5 進行處理， 平行測定5次，計算回收率(回收率為：加標樣品測出量減去樣品測出量，再除以標準加入量)及相對標準偏差，結(jié)果見表2所示。實驗表明，5種糖的平均回收率為96.2%、95.6%、87.4%、93.5%和87.9%，表明該方法具有較高的準確度。5種糖的峰面積相對標準偏差(RSD)均小于4.0%，說明該方法精密度較高。

表2　方法的精密度及回收率

2.5　鮮棗樣品測定

按照1.5 實驗方法進行處理，按照1.3的色譜條件進樣分析，測定了10份鮮棗樣品中糖分的組成，結(jié)果見表3。

表 3　鮮棗中糖的組成　%

2.6　討論

王為為[4]研究表明，成熟棗果糖分含量表現(xiàn)為蔗糖>果糖>葡萄糖；林勤保[5]采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測定大棗低聚糖的單糖組成，大棗中單糖的組成主要為果糖和葡萄糖。彭艷芳[6]等研究冬棗和金絲小棗不同發(fā)育期果中游離單糖，發(fā)現(xiàn)棗果中各發(fā)育階段均以果糖比例最大。采用本實驗方法對所采集樣品進行分析，發(fā)現(xiàn)鮮棗中單糖的組成主要為蔗糖，糖分含量表現(xiàn)為蔗糖>果糖>葡萄糖>麥芽糖，與王為為研究結(jié)果基本一致。鮮棗中果糖含量2.92%～10.10%，葡萄糖含量2.28%～8.58%，蔗糖含量為13.16%～30.32%，麥芽糖含量為0.22%～1.85%，總糖含量為23.61%～50.77%，棗果間糖含量差異較大。

新疆南疆環(huán)塔里木盆地以其廣闊的地域空間，優(yōu)越的水、土、光、熱組合條件和豐富的勞動力資源成為我國棗等特色林果產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢區(qū)域。本研究選取了山西交城縣的駿棗和河南新鄭的灰棗與南疆部分地區(qū)的駿棗品種進行比對研究。可溶性固形物是指液體或流體食品中溶解于水的化合物的總稱，包括糖、酸、維生素、礦物質(zhì)等等。通過對采集鮮棗可溶性固形物的測定，發(fā)現(xiàn)鮮棗中可溶性固形物與總糖含量基本呈正相關(guān)，從趨勢上看(圖2)，新疆鮮棗可溶性固形物和總糖量均高于交城和新鄭。

圖 2　不同產(chǎn)地鮮棗糖組分和可溶性固形物含量

3結(jié)論

本研究采用高效液相色譜法測定了不同產(chǎn)地鮮棗中糖的組分和含量，通過分析找出產(chǎn)地對鮮棗中糖組分含量的影響。本研究屬于基礎(chǔ)性研究，目前對鮮棗的基礎(chǔ)性研究報道較少，而對于新疆鮮棗糖組分的基礎(chǔ)研究未見報道。本研究將對新疆紅棗資源的研究和開發(fā)提供幫助，為高品質(zhì)紅棗的進一步深加工提供理論依據(jù)。

參考文獻

[1]趙仁邦, 劉孟軍, 葛微. 高效液相色譜法測定棗中的糖類物質(zhì)[J]. 食品科學, 2004, 25(8): 138-142.

[2]張英春, 董愛軍, 楊鑫, 等. 高效液相色譜法測定藍莓果漿中糖的組成和含量[J]. 食品科學, 2009, 30(06): 229-231.

[3]王艷穎, 胡文忠, 龐坤, 等. 高效液相色譜-蒸發(fā)光散射法測定蘋果中可溶性糖的含量[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2008, 34(06): 129-131.

[4]王為為. 棗的糖分構(gòu)成分析及低聚糖研究[D] . 河北農(nóng)業(yè)大學, 2013,42.

[5]林勤保, 蔣梅峰, 楊春. 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測定大棗低聚糖的單糖組成[J]. 食品科學, 2009, 3(16): 210-212.

[6]彭艷芳, 劉孟軍, 趙仁邦, 等. 棗果實發(fā)育過程中游離單糖含量動態(tài)研究[J]. 河北農(nóng)業(yè)大學學報, 2008, 31(2): 48-51.