陳升,劉朝來(lái) ,龔卓,羅秋鵬,尹興筍,周春
1.湖南伍子醉實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司(湘潭 411228);2.常德市自來(lái)水有限責(zé)任公司(常德 415001)
飴糖,性溫、味甘,為藥食同源之品,應(yīng)用較廣泛,具有非常重要的研究?jī)r(jià)值[1]。在我國(guó)早期飴糖的生產(chǎn)主要是人們利用發(fā)了芽的小麥、大麥或其他谷物,經(jīng)發(fā)酵、蒸煮、熬制而成[2],現(xiàn)在工藝主要是用酶法生產(chǎn)飴糖[3]。飴糖有補(bǔ)中緩急的功效,可以緩解腹中冷痛、食少?lài)I吐的癥狀。飴糖和石灰粉是食用檳榔鹵水[4]體系中最重要的組成部分,能直接賦予食用檳榔鹵水最基礎(chǔ)的組織結(jié)構(gòu)及特殊口感[5]。其在食用檳榔鹵水中的主要起到調(diào)味和中和石灰降低其堿性,減少燒口現(xiàn)象使其適口性變好,能保護(hù)咀嚼者口腔黏膜,其中與石灰發(fā)生反應(yīng)的主要為還原糖,而飴糖中的還原糖基本是葡萄糖和麥芽糖,因此控制好葡萄糖和麥芽糖的比例能對(duì)檳榔鹵水改良技術(shù)提供支持[6]。
國(guó)內(nèi)檢測(cè)葡萄糖和麥芽糖的方法有多種,主要分三大類(lèi),分別是光譜法、色譜法和滴定法。其中,光譜法和滴定法都是將還原糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖作為最終產(chǎn)物來(lái)測(cè)定含量的,過(guò)去常采用的色譜法是氣相色譜法和薄層色譜法,氣相色譜法中由于糖本身沒(méi)有足夠的揮發(fā)性,需將其轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性衍生物進(jìn)行分析,制備過(guò)程操作繁瑣,耗時(shí)長(zhǎng),易產(chǎn)生多種衍生物的異構(gòu)體[7]。薄層色譜法的優(yōu)點(diǎn)是操作快捷有效、無(wú)需衍生化處理,但多種單糖的分離效果差,微量成分顯色不明顯而且重現(xiàn)性不好,適合簡(jiǎn)單樣品的定性分析而不能滿(mǎn)足復(fù)雜的樣品的定性定量。而液相色譜法則可直接對(duì)葡萄糖和麥芽糖進(jìn)行定性定量分析[8-9]。其中,GB 5009.8—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測(cè)定》[10]和GB/T 20883—2017《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范食品理化檢測(cè)》[11]都對(duì)糖類(lèi)含量分析提供液相色譜分析的方法。
試驗(yàn)采用液相色譜儀法對(duì)同時(shí)測(cè)定飴糖樣品中葡萄糖和麥芽糖進(jìn)行研究,改進(jìn)色譜分離條件,以提高檢測(cè)靈敏度并延長(zhǎng)色譜柱的使用壽命。
Agilent 1260高效液相色譜儀(配示差折光檢測(cè)器,美國(guó)Agilent公司);ME-204分析天平、MS105DU半微量天平(梅特勒儀器有限公司);超純水機(jī)(湖南中沃水務(wù)環(huán)??梢杂邢薰荆?6D033超聲波清洗機(jī)(寧波新芝科技有限公司)。
葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(純度≥99.9%,北京壇墨質(zhì)檢有限公司);麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(純度≥94.5%,德國(guó)Dr.Ehrenstorfer公司);乙腈(色譜純,TEDIA);氨水(色譜純,上海安譜科技有限公司);超純水為實(shí)驗(yàn)室自制。
色譜柱Waters XBridge-Amide(3.5 μm×4.6 mm×150 mm);流動(dòng)相A為乙腈,流動(dòng)相B為0.1%氨水(體積比),流動(dòng)相A與B按75∶25(V/V)預(yù)混合(約pH 9.5)后經(jīng)0.45 μm有機(jī)系濾膜過(guò)濾。流速0.5 mL/min;柱溫60 ℃;檢測(cè)器溫度40 ℃;進(jìn)樣量5 μL;檢測(cè)器RID(示差折光檢測(cè)器)。
用半微量天平精確稱(chēng)取0.200 20 g葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),溶解后定容至100 mL容量瓶中,配制成2.00 mg/L的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,儲(chǔ)存于4 ℃冰箱中;用半微量天平精確稱(chēng)取0.211 64 g麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),溶解后定容至50 mL容量瓶中,配制成4.00 mg/L的麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,儲(chǔ)存于4 ℃冰箱中。
將葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用超純水逐級(jí)稀釋成質(zhì)量濃度為2.00,1.50,1.00,0.50和0.25 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)使用液;將麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用超純水逐級(jí)稀釋成質(zhì)量濃度為4.00,3.00,2.00,1.00和0.50 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)使用液。
準(zhǔn)確稱(chēng)取0.5 g(精確至0.000 1 g)飴糖,溶解后定容至100 mL容量瓶中,混勻,取2 mL經(jīng)0.45 μm水系濾膜過(guò)濾后上機(jī)檢測(cè)。
試驗(yàn)初期分離柱選擇的是Hypersil NH2糖分析柱[12],以乙腈-水75∶25(V/V)作為流動(dòng)相。雖然也能得到較好的分離度和線性關(guān)系,但由于飴糖呈弱酸性,酸性物質(zhì)的存在意味著質(zhì)子的存在,會(huì)使略帶負(fù)電荷的氨基官能團(tuán)質(zhì)子化,因此導(dǎo)致致使用一段時(shí)間后柱效下降較快,使用壽命短。
在選擇Waters XBridge-Amide(3.5 μm×4.6 mm×150 mm)分離柱后此現(xiàn)象有所改觀,但沒(méi)過(guò)段時(shí)間仍需對(duì)分離柱進(jìn)行清洗或再生,對(duì)流動(dòng)相的pH進(jìn)行調(diào)節(jié),將流動(dòng)相改為乙腈-0.1%氨水75∶25(V/V)后此現(xiàn)象大為改觀。分離柱的使用壽命也大幅延長(zhǎng)。
按2.1中色譜條件設(shè)置高效液相色譜儀參數(shù),注入葡萄糖和麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)使用液,分別測(cè)定其峰面積,以標(biāo)準(zhǔn)使用液質(zhì)量濃度X(mg/L)為橫坐標(biāo)、相應(yīng)峰面積Y為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性擬合,得:葡萄糖線性回歸方程Y=88 327.9X+484.8,r=0.999 8;麥芽糖線性回歸方程Y=87 719.3X-362.2,r=0.999 8。結(jié)果表明,葡萄糖在0.25~2.00 mg/mL、麥芽糖在0.5~4.00 mg/mL的范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。飴糖葡萄糖、麥芽糖色譜分析圖見(jiàn)圖1,葡萄糖校正曲線圖見(jiàn)圖2,麥芽糖校正曲線圖見(jiàn)圖3。
圖1 飴糖葡萄糖、麥芽糖色譜分析圖
圖2 葡萄糖校正曲線圖
圖3 麥芽糖校正曲線圖
按2.1中色譜條件設(shè)置高效液相色譜儀參數(shù),將質(zhì)量濃度0.25 mg/L和2.00 mg/L的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)使用液和1個(gè)飴糖樣品連續(xù)進(jìn)樣6針,測(cè)得葡萄糖低、中、高三水平的SRSD,見(jiàn)表1。
表1 葡萄糖三水平的SRSD結(jié)果
將質(zhì)量濃度0.50 mg/L和4.00 mg/L的麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)使用液和1個(gè)飴糖樣品連續(xù)進(jìn)樣6針測(cè)得麥芽糖低、中、高三水平的RSD見(jiàn)表2。
表2 麥芽糖三水平的SRSD結(jié)果
由表1、表2可知,葡萄糖和麥芽糖的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為葡萄糖0.55%和0.40%,結(jié)果符合《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測(cè)》(GB/T 27404—2008)[11]附錄F中實(shí)驗(yàn)室內(nèi)變異系數(shù)≤2.0%,表明方法精密度良好。參考《合格評(píng)定 化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》[13],考慮到分析物中的目標(biāo)物含量遠(yuǎn)超過(guò)檢出限(LOQ),因此并未對(duì)該方法的檢出限和定量限做過(guò)多的考慮,僅以低水平的3倍SD計(jì)算該方法檢出限,得該方法葡萄糖的檢出限為0.04 mg/mL;麥芽糖檢出限為0.015 mg/mL,已能滿(mǎn)足日常檢測(cè)需求。
參考GB/T 27404—2008《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測(cè)》附錄F中的方法對(duì)飴糖進(jìn)行加標(biāo)回收率的測(cè)定,準(zhǔn)確稱(chēng)取15份同一個(gè)飴糖樣品,每份0.500 0 g,分別對(duì)其1~15號(hào)進(jìn)行編號(hào),1~3號(hào)樣品用超純水溶解并定容至100 mL,根據(jù)葡萄糖和麥芽糖的檢出限對(duì)第1組4~6號(hào)樣品加標(biāo)為:樣品用超純水溶解后分別加入2 mL的2.00 mg/mL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液和1 mL的4.00 mg/mL麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)溶液并用超純水定容至100 mL。第2組7~9號(hào)樣品的加標(biāo)為:樣品用超純水溶解后分別加入25 mL的2.00 mg/mL的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液和25 mL的4.00 mg/mL的麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)溶液并用超純水定容至100 mL。第3組10~12號(hào)樣品的加標(biāo)為:樣品用超純水溶解后加入50 mL的2.00 mg/mL的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液并用超純水定容至100 mL。第4組13~15號(hào)樣品的加標(biāo)為:樣品用超純水溶解后加入50 mL的4.00 mg/mL的麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)溶液并用超純水定容至100 mL的方法進(jìn)行回收率測(cè)定試驗(yàn),計(jì)算回收率及SRSD值,具體結(jié)果見(jiàn)表3~表5。
表3 飴糖樣品的葡萄糖和麥芽糖含量結(jié)果(n=3)
由表3可知,作為底物的飴糖中葡萄糖含量和麥芽糖含量分別為17.2%和39.2%。由表4可知,在方法檢出限水平、常規(guī)樣品水平和方法曲線最高限度這三水平葡萄糖的加標(biāo)回收率分別為99.4%,100.0%和100.2%,SRSD為0.40%。由表5可知,在方法檢出限水平、常規(guī)樣品水平和方法曲線最高限度這三水平麥芽糖的加標(biāo)回收率分別為97.8%,98.3%和99.5%,SRSD為0.90%。所有加標(biāo)結(jié)果回收率均在95%~105%之間,符合GB/T 27404—2008所要求的加標(biāo)回收率的范圍,因此說(shuō)明該方法的準(zhǔn)確度和重現(xiàn)性均為優(yōu)秀。
表4 葡萄糖三水平回收率試驗(yàn)結(jié)果(n=3)
表5 麥芽糖三水平回收率試驗(yàn)結(jié)果(n=3)
在鹵水房隨機(jī)抽取6桶飴糖,每桶取6個(gè)樣品,將其按1.4的樣品處理方法處理后注入高效液相色譜儀進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表6。
表6 樣品含量測(cè)定結(jié)果(n=6)單位:%
建立高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定檳榔鹵水一種重要原料——飴糖中葡萄糖和麥芽糖含量的方法,該法簡(jiǎn)便快捷,靈敏度高,重現(xiàn)性好,檢出限低適用于食用檳榔鹵水的原料——飴糖中的葡萄糖和麥芽糖含量的測(cè)定,既可為廣大檳榔生產(chǎn)企業(yè)提供原料進(jìn)廠檢驗(yàn)的依據(jù),也可作為控制鹵水反應(yīng)程度的指標(biāo),該方法對(duì)食用檳榔鹵水的改良提供技術(shù)支持。