趙 艷,汪泓吉,張鳳枰,楊發(fā)樹,劉耀敏,范秀麗(通威股份有限公司水產(chǎn)畜禽營養(yǎng)與健康養(yǎng)殖農(nóng)業(yè)部重點實驗室,四川成都610041)
反相離子對高效液相色譜法測定豬肉中呈味核苷酸
趙 艷,汪泓吉,張鳳枰,楊發(fā)樹,劉耀敏,范秀麗
(通威股份有限公司水產(chǎn)畜禽營養(yǎng)與健康養(yǎng)殖農(nóng)業(yè)部重點實驗室,四川成都610041)
建立反相離子對高效液相色譜法測定豬肉中呈味核苷酸5'-尿苷酸二鈉(5'-UMP)、5'-胞苷酸二鈉(5'-CMP)、5'-鳥苷酸二鈉(5'-GMP)、5'-肌苷酸二鈉(5'-IMP)和5'-腺苷酸二鈉(5'-AMP)含量的方法。應(yīng)用ZORBAX SB-C18色譜柱,以0.01 mol/L KH2PO4溶液(含1.45 mmol/L四丁基硫酸氫銨,pH4.0)-乙腈(97∶3,V/V)為流動相進(jìn)行洗脫,紫外檢測器在254 nm處進(jìn)行檢測,外標(biāo)法定量。結(jié)果表明,5種呈味核苷酸線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)均為0.9999,回收率在92.5%~106.0%范圍內(nèi),相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.75%~4.26%之間,5'-UMP、5'-CMP、5'-GMP、5'-IMP和5'-AMP檢出限分別為2.0、2.0、2.0、3.0和3.0 mg/kg。該方法操作簡便、靈敏度高、重現(xiàn)性好,適用于豬肉中呈味核苷酸含量的測定。
反相離子對高效液相色譜法,豬肉,呈味核苷酸
核苷酸是生物體內(nèi)重要的低分子化合物,具有許多特殊的生理功能。很多食物中都含有一些天然的呈味核苷酸。5'-IMP、5'-GMP、5'-CMP、5'-AMP 和5'-UMP均具有強(qiáng)烈的呈鮮味作用,是已知能產(chǎn)生鮮美可口味道的重要化合物[1]。日本化學(xué)家Konosu等[2]對蟹肉、鮑魚、海膽等的提取物進(jìn)行了分析,認(rèn)為食物的鮮味是在特定的條件下水溶性成分的復(fù)雜組合所產(chǎn)生的綜合效應(yīng),但是主要的呈味成分是5'-核苷酸(IMP、GMP、AMP)和谷氨酸鈉(MSG)。呈味核苷酸除了自身呈鮮味作用以外,還能與MSG協(xié)同作用,使鮮味明顯地增強(qiáng)[3],因此,測定食品中的呈味核苷酸含量對研究食品風(fēng)味及呈味物質(zhì)之間的相互關(guān)系有著重要的意義。
目前,呈味核苷酸測定的方法有分光光度法[4-5]、離子交換色譜法[6]、毛細(xì)管電泳法[7]、高效液相色譜法[8-10]、液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法[11-12]等。反相離子對高效液相色譜法是目前呈味核苷酸分析常用的測定方法,其特異性強(qiáng)、準(zhǔn)確度高,可用于多種呈味核苷酸的同時分離檢測,但目前還未見其應(yīng)用于檢測豬肉中五種呈味核苷酸有關(guān)報道。本文采用離子對反相高效液相色譜法對豬肉中的呈味核苷酸進(jìn)行分離測定,并驗證了方法的準(zhǔn)確性和可靠性。
1.1 材料與儀器
豬肉(肉眼) 通威送檢樣品;5'-CMP(99.95%)、5'-UMP(99.96%) 百靈威公司;5'-GMP(99%)、5'-IMP(98%)、5'-AMP(97%) sigma-Aldrich公司;乙腈(色譜純) 美國Fisher公司;高氯酸、四丁基硫酸氫銨、磷酸二氫鉀、氫氧化鉀(均為分析純) 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑公司;水 為Milli-Q Gradient超純水。
Alliance 2695高效液相色譜儀、2487紫外檢測器、EMPOWER色譜管理系統(tǒng) 美國Waters公司;T10均質(zhì)器 德國IKA公司;Allegra 64 R離心機(jī) BECKMAN COULTER公司;KQ5200B型超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;CP224S電子分析天平 德國Sartorius公司。
1.2 實驗方法
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 分別準(zhǔn)確稱取100 mg 5'-CMP、5'-UMP、5'-GMP、5'-IMP、5'-AMP,加純水定容至100 mL容量瓶,配成質(zhì)量濃度為1 mg/mL標(biāo)準(zhǔn)品儲備液。將5'-UMP、5'-CMP、5'-GMP、5'-AMP配制成0.2、0.4、1.0、2.0、5.0、10.0 μg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液;5'-IMP系列標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為2.0、4.0、10.0、20.0、50.0、100.0 μg/mL。
1.2.2 HPLC分析條件 色譜柱:ZORBAX SB-C18色譜柱,150 mm×4.6 mm,5 μm;流速:1 mL/min;柱溫:30℃;檢測器:紫外檢測器,波長為254 nm;進(jìn)樣體積:20 μL。流動相:0.01 mol/L KH2PO4(含1.45 mmol/L四丁基硫酸氫銨,K2HPO4調(diào)pH4.0)-乙腈(97∶3,V/V)。
1.2.3 供試樣品溶液的制備 稱取解凍好的豬肉2 g(精確至0.1 mg),置于50 mL聚四氟乙烯離心管中,加入冷的5%高氯酸10 mL,混勻,4℃冰箱放置1 h。取出后,均質(zhì)30 s,勻漿液10000 r/min冷凍離心10 min,收集上清液,所得沉淀再用5%高氯酸提取、以10000 r/min冷凍離心10 min,合并兩次上清液,用3 mol/L KOH溶液調(diào)pH至6.5,超純水定容至50 mL,0.22 μm濾膜過濾,待高效液相色譜儀測定。
1.3 數(shù)據(jù)處理和分析
在相同的液相色譜條件下,分別將標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液注入液相色譜儀中,以保留時間定性,以試樣峰面積與標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積比較定量。
2.1 高效液相色譜分析條件的選擇
2.1.1 色譜柱的選擇 本實驗采用Waters2695高效液相色譜儀,比較了SymmetryShieldTMC18色譜柱、μBondapakTMNH2柱和ZORBAX SB-C18色譜柱對呈味核苷酸的分離效果,發(fā)現(xiàn)SymmetryShieldTMC18色譜柱和氨基柱均不能很好的分離5'-GMP、5'-IMP,而使用ZORBAX SB-C18色譜柱(適用于較低pH的流動相)取得了良好的分離效果,結(jié)果見圖1~圖3。
2.1.2 流動相的選擇
2.1.2.1 離子對試劑的濃度 選用四丁基硫酸氫胺濃度分別為1.30、1.35、1.40、1.45、1.50 mmol/L進(jìn)行實驗,發(fā)現(xiàn)濃度為1.45 mmol/L時分離效果最好,峰形對稱,樣品中的核苷酸與雜質(zhì)峰完全分開,且該濃度較低,減小對色譜柱的影響。
圖1 SymmetryShieldTMC18色譜柱分離圖Fig.1 HPLC chromatogram of SymmetryShieldTMC18column
圖2 μBondapakTMNH2柱的分離圖Fig.2 HPLC chromatogram of μBondapakTMNH2column
圖3 ZORBAX SB-C18色譜柱的分離圖Fig.3 HPLC chromatogram of ZORBAX SB-C18column
2.1.2.2 磷酸二氫鉀的用量 選用磷酸二氫鉀濃度分別為0.005、0.01、0.03、0.05 mol/L進(jìn)行實驗,發(fā)現(xiàn)隨著磷酸二氫鉀濃度的增加,保留時間縮短,分離效果差異不大。但磷酸鹽用量高時會導(dǎo)致液相色譜單向閥加速堵塞,影響檢測,而用量低至0.005 mol/L時保留時間過長,峰形拖尾,所以選擇磷酸二氫鉀濃度為0.01 mol/L。
2.1.2.3 流動相pH的選擇 由于磷酸基與離子對試劑在適合的pH下有較強(qiáng)的作用,可以使分析物得到較好的分離,使用四丁基硫酸氫銨,5種呈味核苷酸能完全分離。核苷酸屬于酸性離子型化合物,在酸性條件下穩(wěn)定,流動相的酸堿度決定了被分析物的解離狀態(tài),從而影響其與離子對的結(jié)合程度。因此,改變流動相的pH是改善分離選擇性的有效方法。比較了pH為3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.5的流動相,發(fā)現(xiàn)pH越大,出峰時間越靠后,且IMP和GMP越難分離,而pH為4.0時,分離效果最好,五種核苷酸能完全分離,又能不受樣品中雜質(zhì)的干擾。本實驗在所選擇的條件下,標(biāo)準(zhǔn)品分離效果見圖4。
表1 呈味核苷酸的回歸方程、檢出限和定量限Table1 Linear regression equation,LOD and LOQ of five flavor nucleotides
表2 精密度實驗(mg/100 g)Table2 Precisions for five flavor nucleotides(mg/100 g)
圖4 呈味核苷酸標(biāo)準(zhǔn)品的色譜圖Fig.4 HPLC chromatogram of five flavor nucleotides
2.2 線性關(guān)系及檢出限的考察
按照上述色譜條件進(jìn)樣,以峰面積對濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。然后進(jìn)行樣品測定,以樣品出峰信號的3倍信噪比計算檢出限,以10倍信噪比計算定量限。線性方程、檢出限和定量限見表1。
2.3 方法的精密度和回收率實驗
為考察方法的精密度,對樣品在相同條件下平行測定6次,結(jié)果見表2。由表2可見,樣品中5'-UMP、5'-CMP、5'-GMP、5'-IMP和5'-AMP多次重復(fù)測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.61%、2.00%、1.53%、1.75% 和1.54%,表明該方法測定豬肉的呈味核苷酸,具有較高的精密度,重現(xiàn)性好。
為了研究方法的可靠性,在樣品中分別添加2個濃度水平的標(biāo)準(zhǔn)溶液,每水平3個平行樣,按照1.2.3樣品溶液制備方法進(jìn)行處理,按照1.2.2儀器條件進(jìn)行測定,回收率結(jié)果見表3。結(jié)果顯示,5'-UMP、5'-CMP、5'-GMP、5'-IMP和5'-AMP的回收率在92.5% ~106.0%范圍內(nèi),相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.75%~4.26%之間,符合實驗要求。
表3 呈味核苷酸的回收率和測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=3)Table3 Spike recoveries and relative standard deviations for five flavor nucleotides(n=3)
2.4 豬肉中呈味核苷酸的測定
按照1.2.3樣品溶液制備方法進(jìn)行處理,對豬肉中的呈味核苷酸進(jìn)行了提取,按照1.2.2儀器條件進(jìn)行測定,得到豬肉中呈味核苷酸的HPLC圖譜,見圖5。
圖5 豬肉中呈味核苷酸的色譜圖Fig.5 HPLC chromatogram of five flavor nucleotides in pork
考察物質(zhì)對滋味的貢獻(xiàn)大小不是取決于其含量的高低,而是取決于其呈味強(qiáng)度值(taste activity value,TAV),即呈味物質(zhì)在樣品中的含量與該化合物的味道閾值之比。如果某物質(zhì)的TAV大于1,則說明該物質(zhì)對滋味有重要貢獻(xiàn)[3]。豬肉中的三種呈味核苷酸含量及其呈味強(qiáng)度值見表4。
由表4可知,豬肉中5'-IMP的含量很高(189 mg/ 100 g),而5'-UMP、5'-CMP、5'-GMP和5'-AMP含量均較低。從呈味強(qiáng)度值來看,5'-GMP、5'-IMP和5'-AMP的呈味強(qiáng)度值分別為0.29、7.56和0.16,說明5'-IMP對豬肉的滋味有重要貢獻(xiàn),而其他四種呈味核苷酸對豬肉的滋味貢獻(xiàn)較小。
表4 豬肉中的呈味核苷酸含量及其呈味強(qiáng)度值(n=6)Table4 Contents and TAVs of five flavor nucleotides in pork(n=6)
利用反相離子對高效液相色譜法測定豬肉中的呈味核苷酸,5'-IMP的線性范圍為2.0~100.0 μg/mL,其他四種呈味核苷酸的線性范圍為0.2~10.0 μg/mL,5種呈味核苷酸的回收率在92.5%~106.0%范圍內(nèi),相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.75%~4.26%之間,5'-UMP、5'-CMP、5'-GMP、5'-IMP和5'-AMP檢出限分別為2.0、2.0、2.0、3.0和3.0 mg/kg。所建立的方法簡便快速、重現(xiàn)性好、分離效果良好、靈敏度高、檢測結(jié)果可信度高,可以滿足豬肉中呈味核苷酸的檢測需要。5'-IMP對豬肉的滋味有重要貢獻(xiàn)。
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Determination of five flavor nucleotides in pork by ion-pair reversed-phase high performance liquid chromatography
ZHAO Yan,WANG Hong-ji,ZHANG Feng-ping,YANG Fa-shu,LIU Yao-min,F(xiàn)AN Xiu-li
(Key Laboratory of Aquatic,Livestock,Poultry Nutrition and Healthy Culturing,Ministory of Agriculture,Tongwei Co.,Ltd.,Chengdu 610041,China)
A method was established for the determination of five flavor nucleotides in pork by ion-pair reversedphase high performance liquid chromatography.Separation and quantification was achieved by using a ZORBAX SB-C18column,and a mobile phase of 0.01 mol/L KH2PO4solution(contain 1.45 mmol/L tetrabutylammonium hydrogen sulfate,pH4.0)-acetonitrile(97∶3,V/V)were used.The detection wavelength was 254 nm.The external standard calibration curves were used for quantification.There were good linear correlations for five flavor nucleotides(R2>0.9999).Average spike recovery of five flavor nucleotides was 92.5%~106.0%,with relative standard deviations 1.75%~4.26%,the limit of detection for 5'-UMP,5'-CMP,5'-GMP,5'-IMP and 5'-AMP being 2.0,2.0,2.0,3.0 and 3.0 mg/kg,respectively.This method was simple,sensitive,reproducible and suitable for the determination of flavor nucleotides in pork.
ion-pair reversed-phase high performance liquid chromatography;pork;flavor nucleotides
TS251.7
A
1002-0306(2016)02-0064-04
10.13386/j.issn1002-0306.2016.02.004
2015-05-06
趙艷(1983-),女,碩士,高級工程師,研究方向:水產(chǎn)品營養(yǎng)評價和食品及飼料產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測,E-mail:zhao518yan@163.com。
四川省科技支撐計劃項目(2011NZ0071)。