HPLC-ELSD法測定食品中異麥芽酮糖

陳紅香，高裕鋒*，余構(gòu)彬，王桂華，李家威，陳嘉敏，李海喬，郭劍雄（廣州甘蔗糖業(yè)研究所 廣東省甘蔗改良與生物煉制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州5036；國家糖業(yè)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，廣東廣州5036）

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HPLC-ELSD法測定食品中異麥芽酮糖

陳紅香1,2，高裕鋒1,2*，余構(gòu)彬1,2，王桂華1,2，李家威1,2，陳嘉敏1,2，李海喬1,2，郭劍雄1,2
（1廣州甘蔗糖業(yè)研究所 廣東省甘蔗改良與生物煉制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510316；2國家糖業(yè)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，廣東廣州510316）

摘 要：建立了一種方便、準(zhǔn)確、靈敏的方法以測定食品中異麥芽酮糖含量的高效液相色譜蒸發(fā)光散射檢測器方法。使用Hypersil APS-2(NH2) (4.6 mm × 250 mm, 5 μm)色譜柱分離，柱溫40℃；以乙腈：水=88：12為流動相，流速1 mL/min；ELSD為檢測器，霧化器溫度50℃；蒸發(fā)器80℃；載氣（氮?dú)猓┝魉?.6 L/min。結(jié)果：檢出限為30 μg/mL；在80～1200 μg/mL內(nèi)工作曲線線性良好，相關(guān)系數(shù)r2=0.9991，回收率85.6%～98.1%，精密度2.78%～2.92%。結(jié)果表明此方法前處理簡單，易于操作，檢測限低，在線性范圍內(nèi)線性良好，相關(guān)系數(shù)高，測量結(jié)果精確度高，是檢測食品中異麥芽酮糖的有效方法。

關(guān)鍵詞：異麥芽酮糖；高效液相色譜(HPLC)；蒸發(fā)光散射檢測器(ELSD)

0 前言

異麥芽酮糖(Isomaltulose, C12H22O11·H2O)，又名帕拉金糖，學(xué)名α-D-吡喃葡糖基-1,6-D-果糖，天然存在于蜂蜜、甘蔗汁中。它是蔗糖異構(gòu)酶將蔗糖的α-1,2糖苷鍵后轉(zhuǎn)變?yōu)棣?1,6糖苷鍵的一種還原性二糖。它是蔗糖的一種異構(gòu)體，具有與蔗糖相似的甜味特性，是一種低甜之甜味劑，有非常好的口感，可應(yīng)用于糖果、低甜飲料及食品中[1-7]。它可以單獨(dú)使用或與蔗糖一起使用。由于異麥芽酮糖是蔗糖的異構(gòu)體，難以分離，蔗糖是檢測食品中異麥芽酮糖的重要干擾，檢測食品中的異麥芽酮糖含量最主要應(yīng)解決如何使食品中蔗糖與異麥芽酮糖完全分離問題。目前，國內(nèi)對異麥芽酮糖的測定方法報道不多。甘賓賓等人采用高效液相色譜示差檢測器方法測定帕拉金糖[8]。但示差檢測器存在靈敏低、不適合走梯度洗脫等問題。結(jié)合蒸發(fā)光散射檢測器的特點(diǎn)[9-11]，本實(shí)驗(yàn)采用HPLC- ELSD對食品中異麥芽酮糖進(jìn)行了測定，其方法快速、簡便，測定結(jié)果令人滿意。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器、試劑、樣品

1.1.1 儀器

Agilent1260型高效液相色譜儀，配置自動進(jìn)樣器、380-LC蒸發(fā)光散射檢測器；KQ-500DE型數(shù)控超聲波清洗儀；TG16-WS型高速臺式離心機(jī)；微孔濾膜0.20、0.45 μm。

1.1.2 試劑

異麥芽酮糖（上海博頓生物化工有限公司）；乙腈（默克爾）；二次水（0.45 μm水相濾膜過濾）。

乙酸鋅溶液的配制：稱取22.00 g乙酸鋅（Zn(CH3COO)2·2H2O）溶于少量水中，加入3 mL冰乙酸，加水稀釋到100 mL。

亞鐵氰化鉀溶液的配制：稱取10.60 g 亞鐵氰化鉀（K4Fe(CN)6·3H2O）溶于水后稀釋到100 mL。

1.1.3 樣品

糖果（購于超市）。

1.2 色譜條件

色譜柱：Hypersil APS-2 (NH2)，5 μm，250×4.6 mm；流動相：乙腈：去離子水=88：12；流速1 mL/min；柱溫40℃；進(jìn)樣體積10 μL；蒸發(fā)光散射檢測器氮?dú)饬魉?.6 L/min；霧化器溫度50℃；蒸發(fā)管溫度80℃。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)儲備液配制

異麥芽酮糖標(biāo)準(zhǔn)儲備液的配制：準(zhǔn)確秤取0.0501 g（精確到0.0001 g）異麥芽酮糖于小燒杯中，加去離子水溶解后轉(zhuǎn)移到50 mL容量瓶中并定容，得到濃度為1.0020 mg/mL的異麥芽酮糖標(biāo)準(zhǔn)儲備液。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)工作液配制

異麥芽酮糖標(biāo)準(zhǔn)工作液的配制：用移液槍分別移取上述異麥芽酮糖標(biāo)準(zhǔn)儲備液1、3、5、8、10 mL 于10 mL容量瓶中，再分別以去離子水定容到刻度即得濃度為0.1002、0.3006、0.5010、0.8016、1.0020 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)工作液。

1.4 樣品處理

稱取約0.2 g樣品于小燒杯中，用去離子水約10 mL超聲溶解樣品后轉(zhuǎn)移到25 mL容量瓶中，緩慢加入亞鐵氰化鉀溶液、酸性乙酸鋅溶液各1 mL，加去離子水定容到刻度，混勻，靜置30 min，用干燥濾紙過濾，棄去初濾液約2 mL，用0.22 μm微孔濾膜過濾到樣品瓶，待上機(jī)測定。

1.5 定性定量方法

采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的保留時間對樣品峰進(jìn)行定性，采用外標(biāo)法以峰面積計(jì)算定量，依次配制不同濃度的異麥芽酮糖標(biāo)準(zhǔn)工作液進(jìn)樣分析，以質(zhì)量濃度(mg/mL)為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜條件的優(yōu)化

由于異麥芽酮糖是蔗糖的異構(gòu)體，異麥芽酮糖具有與蔗糖相似的甜味特性，是新型的甜味劑，因此液相色譜法檢測食品中的異麥芽酮糖最主要解決的是如何使食品中蔗糖與異麥芽酮糖完全分離問題。蒸發(fā)光散射檢測器檢測異麥芽酮糖時，選擇乙腈和水作為流動相，在實(shí)驗(yàn)中探測了不同比例條件下的分離效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)分離時間隨著流動相中水的比例提高而縮短，但分離度會下降，蔗糖和異麥芽酮糖的峰部分重疊；降低流動相中水的比例能使分離度變大，但分離時間延長，峰展寬嚴(yán)重。當(dāng)乙腈和水的體積比為88:12，流速為1.0 mL/min時，基線平穩(wěn)，出峰時間適中，蔗糖和異麥芽酮糖分離效果較好。

載氣流速、蒸發(fā)管溫度是ELSD的重要參數(shù)。載氣流速對靈敏度有一定影響，載氣流速過大，大液滴數(shù)量減少，響應(yīng)值降低；載氣流速過小，無法形成小液滴，流動相成分沒有蒸發(fā)，噪聲增大。通過控制其他條件不變，考察氣體流速1.4、1.6、1.8 mL/min條件下的色譜情況，結(jié)果選定氣體流速1.6 mL/min為試驗(yàn)條件，該條件下基線平穩(wěn)，噪音小。

蒸發(fā)管溫度影響檢測器的響應(yīng)，溫度越高，由流動相產(chǎn)生的基線噪音越低，性噪比會明顯提高。雖然異麥芽酮糖的揮發(fā)性小，但考慮到流動相的沸點(diǎn)，本研究重點(diǎn)考察了蒸發(fā)管溫度70、80、90℃，結(jié)果選定蒸發(fā)管溫度80℃為試驗(yàn)條件。該條件下基線平穩(wěn)，噪音小，被測成分均有適宜的響應(yīng)值。異麥芽酮糖的標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品色譜圖分別見圖1、圖2。

圖1 異麥芽酮糖的標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖

圖2 樣品色譜圖

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍和方法檢測限

將1.3.2小節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液在優(yōu)化好的條件進(jìn)行測定，按濃度(x)與峰面積(y)之間的關(guān)系繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，曲線方程為y=0.399x1.330(r2=0.9991)，標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖3。在此條件下在空白樣品中加入一定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，使異麥芽酮糖的峰高與噪音之比接近3（即S/N=3）。此濃度即為最低檢測濃度。由實(shí)驗(yàn)可知，本方法的最低檢測濃度為30 ug/mL。

2.3 方法的回收率和精密度

取空白糖果，飲料各3個樣品，分別加入高、中、低3個濃度水平的異麥芽酮糖，每個水平作3個平行實(shí)驗(yàn)，分析回收率與精密度，結(jié)果見表1。從表1可見，樣品加標(biāo)回收率85.6%～98.1%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差2.78%～2.92% (n=3)。

圖3 異麥芽酮糖的標(biāo)準(zhǔn)曲線

表1 回收率與精密度

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)建立了一種食品中異麥芽酮糖含量測定的高效液相色譜蒸發(fā)光散射檢測器方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法具有前處理簡單，易于操作，檢測限低，在線性范圍內(nèi)線性良好，相關(guān)系數(shù)高，測量結(jié)果精確度高的優(yōu)點(diǎn)，是檢測食品中異麥芽酮糖的有效方法。

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(本篇責(zé)任編校：朱滌荃)

Determination of Isomaltulose in Food by HPLC-ELSD

CHEN Hong-xiang1,2, GAO Yu-feng1,2, YU Gou-bin1,2, WANG Gui-hua1,2, LI Jia-wei1,2, CHEN Jia-min1,2, LI Hai-qiao1,2, GUO Jian-xiong1,2
(1Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute/Guangdong Key Lab of Sugarcane Improvement & Bio-Refinery Guangzhou 510316;2China Sugar Inspection Center, Guangzhou 510316)

Abstract:A convenient, accurate and sensitive method for determination of Isomaltulose in foods is described, in which high performance liquid chromatography (HPLC) and evaporative light scattering detection (ELSD) are used. A Hypersil APS-2 (NH2) (4.6 mm × 250 mm, 5 μm) column kept at 40℃ and eluted with 88% acetonitrile aqueous solution at a flow rate of 1.0 mL/min was used for the chromatographic separation. The detector was ELSD, nebulizer temperature was kept at 50℃ and evaporator temperature was kept at 80℃, the nitrogen gas flow rate was set at 1.6 L/min. The detection limit was 30 μg/mL. The response of the detector to analyze concentration over the range from 80 to 1200 μg/mL displayed good linearity. The linear correlation coefficient was r2=0.9991, Overall recoveries were between 85.6% and 98.1%; RSD (n=3) value were between 2.78% and 2.92%. Results showed this method was simple and accurate, with low determination limit, good linearity and high correlation coefficient. It could be applied for determination of Isomaltulose in food.

Keywords:Isomaltulose; High performance liquid chromatography (HPLC); Evaporative light scattering detectors (ELSD)

*通訊作者：高裕鋒(1983-)，男，博士，高級工程師，研究方向?yàn)槭称窓z驗(yàn)與標(biāo)準(zhǔn)化；E-mail: gyuf2001@163.com。

作者簡介：陳紅香(1981-)，女，碩士研究生，主要從事食品檢驗(yàn)與標(biāo)準(zhǔn)化；E-mail: 84077631@qq.com。

基金項(xiàng)目：廣東省省級科技計(jì)劃項(xiàng)目(2013B040400003)，廣東省省級科技計(jì)劃項(xiàng)目(2013B061800023)，廣東省省級科技計(jì)劃項(xiàng)目(2013B061800007)，廣東省省級科技計(jì)劃項(xiàng)目(2014B040404054)資助

收稿日期：2015-12-11；修回日期：2016-01-18

中圖分類號：TS247

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1005-9695(2016)01-0048-04

引文格式：陳紅香，高裕鋒，余構(gòu)彬，等. HPLC-ELSD法測定食品中異麥芽酮糖[J]. 甘蔗糖業(yè)，2016(1)：48-51.