離子色譜-脈沖安培法同時(shí)測(cè)定嬰幼兒配方食品中的蔗糖與乳糖

鄒學(xué)權(quán)，傅飛霞，陳 孜（浙江省檢驗(yàn)檢疫科學(xué)技術(shù)研究院，浙江 杭州 311215）

食品中含有多種營(yíng)養(yǎng)成分，如蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素、礦物質(zhì)等，其中碳水化合物是一種比較重要的物質(zhì)，而糖類則是碳水化合物的重要組成部分。嬰幼兒由于自身的腸道消化功能尚未發(fā)育健全，對(duì)糖類的消化吸收具有選擇性，比如可以消化吸收乳糖，而對(duì)蔗糖及其水解單糖均不易消化，強(qiáng)行喂食會(huì)造成嬰兒腹瀉。GB 10765-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嬰兒配方食品》中明文規(guī)定：“嬰兒配方食品首選的碳水化合物應(yīng)為乳糖、乳糖和葡萄糖聚合物，只有經(jīng)過預(yù)糊化后的淀粉才可以加入到嬰兒配方食品中，不得使用果糖”，同時(shí)還規(guī)定，乳糖的含量應(yīng)占碳水化合物含量的90%以上[1]。鑒于蔗糖可以在腸道中水解成葡萄糖和果糖，因而在1段配方奶粉中也禁止添加蔗糖，為了加強(qiáng)執(zhí)法，建立相應(yīng)的檢測(cè)方法對(duì)配方食品中蔗糖的含量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定就顯得尤為重要。

目前關(guān)于糖類的檢測(cè)方法主要有滴定法[2]、比色法[3-4]、紅外光譜法[5]、液相色譜法[6]、離子色譜法[7]等，其中前三種方法由于測(cè)定需要時(shí)間較長(zhǎng)，因檢驗(yàn)人員操作原因易造成較大系統(tǒng)誤差，而且采用這幾種方法無法對(duì)乳糖、蔗糖、果糖等做有效區(qū)分。液相色譜法測(cè)定糖類物質(zhì)含量方法準(zhǔn)確，也是目前普遍采用的方法，現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5413.5-2010《嬰幼兒食品和乳品中乳糖、蔗糖的測(cè)定》及GB 5009.8-2016《食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測(cè)定》均采用高效液相色譜法進(jìn)行檢測(cè)[8-9]，但該法測(cè)定時(shí)需配合示差折光檢測(cè)器或蒸發(fā)光散射檢測(cè)器使用，該類檢測(cè)器具有檢測(cè)靈敏度低，基線穩(wěn)定性受溫度影響大且無法進(jìn)行梯度洗脫等缺點(diǎn)，通常難以滿足檢測(cè)需求。高效陰離子交換色譜-脈沖安培檢測(cè)法[10-13]是近年來發(fā)展起來的一種有效測(cè)定糖的方法，不僅前處理方法簡(jiǎn)單，而且采用高靈敏度和高選擇性的脈沖安培檢測(cè)器，準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好。采用CarboPac PA10分離柱、脈沖安培檢測(cè)器、NaOH溶液梯度淋洗，無基體干擾。該方法樣品處理簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確度高，可適用于嬰幼兒配方食品中乳糖和蔗糖的檢測(cè)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

試劑：檸檬酸，分析純，南京化學(xué)試劑有限公司；氫氧化鈉，分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；乳糖，分析純，西格瑪試劑公司；蔗糖，分析純，西格瑪試劑公司；GB 6682-2008規(guī)定一級(jí)去離子水。

儀器：戴安ICS-5000離子色譜系統(tǒng)，包含：ICS-5000 DP色譜泵、AS-AP自動(dòng)進(jìn)樣器、脈沖安培檢測(cè)器、PA10陰離子交換柱 （4 mm×250 mm），PA10 保護(hù)柱（4 mm×50 mm），金電極，Chromeleon色譜工作站。

1.2 色譜條件

進(jìn)樣量 25 μL，流動(dòng)相流速 1.0 mL/min，流動(dòng)相為36.2 mmol/L NaOH溶液，梯度淋洗程序如表1所示。

表1 液相色譜的梯度淋洗程序

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液

分別稱取0.050 g蔗糖、乳糖高純?cè)噭?，溶解并定容?0 mL容量瓶中，配制成1000 mg/L混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。用移液槍準(zhǔn)確移取該混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液 0.10 mL、0.20 mL、0.30 mL、0.40 mL、0.50 mL于100 mL容量瓶中，用去離子水定容至刻度，得到的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液系列的濃度是1.0 mg/L、2.0 mg/L、3.0 mg/L、4.0 mg/L、5.0mg/L。

1.4 測(cè)定

稱取1 g試樣于100 mL容量瓶中，加入50 mL去離子水，搖勻后超聲15 min，加入10 mL 1 g/L檸檬酸，定容后搖勻，放置2 h。過濾后在濾液中加入NaOH調(diào)pH值至10，分別取濾液5 mL和100 μL于100 mL容量瓶中定容用于蔗糖與乳糖的檢測(cè)，用0.45 μm微孔濾膜過濾后進(jìn)樣，用配有脈沖安培檢測(cè)器的離子色譜儀測(cè)定，同時(shí)加做標(biāo)準(zhǔn)溶液，外標(biāo)法定量。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線譜圖及檢出限

標(biāo)準(zhǔn)空白溶液及標(biāo)準(zhǔn)溶液系列點(diǎn)在設(shè)定的儀器條件下測(cè)定，以系列點(diǎn)的濃度值為橫坐標(biāo)（X），以峰面積相應(yīng)值為縱坐標(biāo)（Y），儀器自動(dòng)繪制出標(biāo)準(zhǔn)工作曲線和標(biāo)準(zhǔn)曲線譜圖。標(biāo)準(zhǔn)譜圖及標(biāo)準(zhǔn)工作曲線如圖1~圖3所示，蔗糖先出峰，乳糖后出峰。乳糖與蔗糖的工作曲線線性關(guān)系均良好，其中乳糖的線性方程為：y=2.426x-0.02，線性相關(guān)系數(shù)為0.9999；蔗糖的線性方程為：y=1.561x，線性相關(guān)系數(shù)為0.9999。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行逐級(jí)稀釋，取信噪比為3時(shí)的溶液濃度定義為儀器檢出限，經(jīng)檢測(cè)，本方法蔗糖的檢出限為0.09 mg/L，乳糖的檢出限為0.08 mg/L。

圖1 蔗糖與乳糖的標(biāo)準(zhǔn)譜圖Fig 1 Spectra of sucrose and lactose in standard sample

圖2 乳糖的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線Fig 2 Calibration curve for the detection of lactose

圖3蔗糖的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線Fig 3 Calibration curve for the detection of sucrose

2.2 方法的精密度與回收率

因嬰幼兒配方食品中蔗糖與乳糖存在本底值，因此加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)要根據(jù)樣品本底水平進(jìn)行加標(biāo)，對(duì)一選定嬰幼兒配方食品采用此方法進(jìn)行六次平行檢驗(yàn)，取六次測(cè)量平均值作為其本底值，按本底值的水平進(jìn)行三檔加標(biāo)，做加標(biāo)回收試驗(yàn)。經(jīng)測(cè)驗(yàn)，選定的加標(biāo)基質(zhì)中蔗糖的含量檢測(cè)值分 別為 8.219 mg/g、8.208 mg/g、8.155 mg/g、8.170 mg/g、8.339 mg/g、8.074 mg/g， 平 均 值 為8.194 mg/g；乳糖含量的檢測(cè)值分別為447 mg/g、427 mg/g、415 mg/g、409 mg/g、417 mg/g、457 mg/g，平均值為429 mg/g。根據(jù)樣品的本底值水平確定的加標(biāo)方案為：蔗糖分別加標(biāo)2.0 mg/g、8.0 mg/g、16.0 mg/g；乳糖分別加標(biāo) 100 mg/g、250 mg/g、500 mg/g。以回收率為考察指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果見表1。由表1試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，使用本文建立的方法可以得到較高的加標(biāo)回收率，回收率范圍為88.5%～99.3%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD均小于5%，說明該法重復(fù)性好，精密度較高。

表1 回收率與精密度試驗(yàn)結(jié)果

2.3 標(biāo)準(zhǔn)樣品分析

采用本方法對(duì)嬰兒配方食品質(zhì)控樣品中蔗糖與乳糖含量進(jìn)行分析，同時(shí)采用國(guó)標(biāo)方法GB 5413.5-2010中的液相色譜方法進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)，結(jié)果見表2。由表2數(shù)據(jù)可知，本法測(cè)定值與認(rèn)定值吻合較好，與國(guó)標(biāo)方法測(cè)定值基本一致。

表2 不同方法測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)樣品中蔗糖與乳糖含量的結(jié)果Tab 2 Analytical results of sucrose and lactose in certified reference materials with different method

3 結(jié)論

本文建立了嬰幼兒配方食品中蔗糖與乳糖的離子色譜檢測(cè)方法，結(jié)果表明，該法前處理簡(jiǎn)單、標(biāo)準(zhǔn)曲線線性好、檢出限低，方法的回收率與精密度均能較好地滿足檢測(cè)分析的要求，采用質(zhì)控樣品檢測(cè)時(shí)本法測(cè)定值與認(rèn)定值吻合較好，與國(guó)標(biāo)法測(cè)定值基本一致，因而本法適用于實(shí)驗(yàn)室嬰幼兒配方食品樣品中蔗糖與乳糖的檢測(cè)定值。

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