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高效液相色谱法检测乳制品中果糖、葡萄糖、蔗糖和乳糖的含量

2011-10-09李静芳张素文彭美纯

食品工业科技 2011年6期
关键词:乳糖果糖乳制品

李静芳,张素文,彭美纯,彭 灿

(湖南亚华乳业有限公司,湖南长沙410200)

高效液相色谱法检测乳制品中果糖、葡萄糖、蔗糖和乳糖的含量

李静芳,张素文,彭美纯,彭 灿

(湖南亚华乳业有限公司,湖南长沙410200)

建立用高效液相色谱法同时测定乳制品中果糖、葡萄糖、蔗糖和乳糖含量的方法。以乙腈-水(体积比75∶25)为流动相,通过氨基柱分离和示差折光检测器测定四种糖的含量。在2~20mg/mL范围内线性良好,果糖、葡萄糖、蔗糖和乳糖精密度分别为2.90%、1.41%、1.40%和2.79%,相应的回收率分别为94.96%、104.61%、104.56%和97.87%,此法具有快速准确的特点。

高效液相色谱,果糖,葡萄糖,蔗糖,乳糖

为了满足一些特殊人群对糖类的要求,乳制品中糖的含量和种类也有所不同,如适合于乳糖不耐症的低乳糖乳制品,适合于糖尿病人的低糖乳制品,添加果糖或葡萄糖以增强功能性、改善风味的乳制品等。因此建立快速、简便、准确的检测方法,对于准确测定乳制品中的果糖、葡萄糖、蔗糖和乳糖含量有着重要意义。另外,少数生产厂家为了降低成本在淡乳粉中掺入蔗糖等替代物,从而牟取不法之利,打击这种以蔗糖为添加物的造假行为,建立快速、准确的方法区分伪劣商品已成为当务之急。目前糖的分析方法有很多,如滴定法、比色法、电极法、色谱法等[1],但前三种方法步骤繁琐,有的方法只能测定糖的单一组分。而高效液相色谱法[2-5]具有步骤简单、可同时测定多种组分、结果准确的优点,近年来被广泛用于糖类组分的分析。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

亚铁氰化钾、乙酸锌 上海国药公司,分析纯;乙腈 美国TEDIA公司,色谱纯;果糖、葡萄糖、蔗糖、乳糖 美国 Sigma公司,标准品;水 均为一级水。

分析天平 感量0.0001g,瑞士梅特勒-托利多公司;Waters2695高效液相色谱系统 配有Waters2414示差折光检测器,美国Waters公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品处理 固体样品称取1.5~2.0g(液体样品则称取10.0g左右)精确至0.0001g,加入50m L 60℃左右的水充分溶解,再加入亚铁氰化钾溶液(浓度为150g/L)和乙酸锌溶液(浓度为300g/L)各1m L,静置10m in后定容至 100m L,滤纸过滤,取滤液用0.45μm的滤膜过滤至进样瓶中待上机。

1.2.2 标准溶液的配制 分别准确称取1.0000g左右的果糖、葡萄糖、蔗糖和乳糖标准品,用水溶解并定容至50m L,配成浓度为20mg/m L的标准储备液。

1.2.3 标准曲线 分别吸取糖标准液1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00、8.00、10.00m L 于 10m L 容量瓶中,用水稀释定容,分别吸20μL注入高效液相色谱仪,以果糖、葡萄糖、蔗糖和乳糖的浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,绘制标准曲线。

1.2.4 色谱条件 色谱柱:氨基柱,250mm×4.6mm,5μm;柱温:室温;流动相:乙腈∶水 =75∶25; 流速:1.0m L/min;示差折光检测器内温:40℃;进样量:20μL。

1.2.5 计算公式

式中:X-样品中糖(果糖、葡萄糖、蔗糖、乳糖)含量,mg/g;C-滤液中糖的浓度,mg/m L;V-稀释体积,m L;M-样品质量,g。

2 结果与分析

2.1 色谱条件的选择

2.1.1 色谱柱 色谱柱是高效液相色谱的核心,其分离效果将直接影响检测结果。常用于分离和测定糖类物质的色谱柱有氨基柱和钙基柱。

钙基柱是一种阳离子交换柱,通常只用于单糖、双糖及糖醇等低分子量糖的测定,在此法中不能将蔗糖和乳糖完全分离开,而且对于流动相及柱温的要求较高。氨基柱则是一种以吸附分配为主的氨基键合硅胶柱,可用于单糖、双糖及三糖等多糖的分析,通过调节流动相的比例能将果糖、葡萄糖、蔗糖和乳糖很好地分离开,与钙基柱相比还有成本较低和容易保养的优点。因此,在此方法中选用氨基柱来分离测定四种糖的含量。

2.1.2 流动相 通过调节流动相的配比来优化各组分的保留时间及分离度。分别用乙腈含量为70%、72%、75%、78%、80%的流动相进行了分离度实验。当乙腈体积小于75%时,果糖和葡萄糖分离度小于1.5,两个峰无法分开;当乙腈体积大于75%时虽然分离度大于1.5,但产生的能量过高使仪器报警,且各组分的保留时间较长。流动相配比为乙腈∶水=75∶25时分离效果最好,在20m in内能完成果糖、葡萄糖、蔗糖和乳糖的分离和测定,分离结果见图1。

图1 果糖、葡萄糖、蔗糖和乳糖的分离效果

2.1.3 检测器 本方法选用的示差折光检测器是压力敏感和温度敏感型检测器,使用时必须注意保持泵压力的平稳和环境温度的恒定。另外,为了减少检测误差,检测器在使用前应先用流动相冲洗参比池。

2.2 线性关系及检出限

分别绘制果糖、葡萄糖、蔗糖和乳糖的标准曲线,在2~20mg/m L范围内四种糖的浓度与峰面积线性关系良好,其线性方程及相关系数见表1。

以信噪比(S/N)为3计算检出限,结果见表1。

表1 果糖、葡萄糖、蔗糖和乳糖的回归方程、线性范围和检出限

2.3 精密度

取一含果糖、葡萄糖、蔗糖、乳糖的牛乳样品,重复测定7次,计算相对标准偏差(RSD),结果见表2。由表2可见,相对标准偏差均小于5%,说明方法的精密度良好。

表2 精密度实验(浓度,mg/g)

牛乳样品中果糖、葡萄糖、蔗糖和乳糖的分离色谱图见图2。

图2 牛乳中果糖、葡萄糖、蔗糖和乳糖的分离色谱图注:1.果糖;2.葡萄糖;3.蔗糖;4.乳糖。

2.4 回收率

取一已知糖含量的牛乳样品,分别添加0.2g和0.5g左右的果糖、葡萄糖、蔗糖、乳糖标准品,每一梯度取3个样,测定方法的回收率,结果见表3。从表3可知,回收率在95%~105%之间,表明此法准确度较高。

表3 回收率实验(%)

3 结论

传统的糖测定方法针对性较差、步骤繁琐,国标中也只有高效液相色谱法同时测定乳品中乳糖、蔗糖的方法[6],而本方法还可以同时测定乳制品中的果糖、葡萄糖、蔗糖和乳糖含量,具有快速简单、结果准确、灵敏度高的特点,对乳制品企业的生产和质量控制有实际意义。

[1]宁正祥.食品成分分析手册[M].北京:中国轻工业出版社,1998:32-34.

[2]赵仁邦,刘孟军,葛微,等.高效液相色谱法测定枣中的糖类物质[J].食品科学,2004,25(8):138-142.

[3]莫海涛,李永库,潘发用,等.高效液相色谱-激光蒸发光散射检测法测定低蔗糖食品中葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖含量[J].食品工业科技,2006,27(3):186-187.

[4]Wang Xinmin,Zhang Ruili.Determination of glucosamine and lactose in milk-based formulae by high-performance liquid chromatography [J].Journal of Food Composition and Analysis,2008(21):255-258.

[5]刘玉峰,李黎.高效液相色谱法测定食品中的单糖、双糖[J].食品科学,2007(3):293-296.

[6]GB5413.5-2010婴幼儿食品和乳品中乳糖、蔗糖的测定[S].

Determ ination of fructose,glucose,sucrose and lactose in dairy products by high performance liquid chromatography

LI Jing-fang,ZHANG Su-wen,PENG M ei-chun,PENG Can
(Hunan Avadairy Corp.Ltd.,Changsha 410200,China)

HPLC method wasestablished to determ ine the fructose,glucose,sucrose and lactose in dairy products.These four kinds of sugarswere simultaneously assayed on a NH2column by using a differential refract-meter detector and a mobile phase of acetonitrile-water(75∶25).The linear range of thismethod ranged from 2mg/m L to 20mg/m L.The relative standard deviation was2.90%,1.41%,1.40%,2.79%for fructose,glucose,sucrose and lactose respectively.The average recovery was correspondingly 94.96%,104.61%,104.56%,97.87%.This m ethod was proved to be accurate and rapid.

HPLC;fructose;glucose;sucrose;lactose

TS252.7

A

1002-0306(2011)06-0391-03

2010-05-17

李静芳(1984-),女,工程师,主要从事食品分析方面的研究。

国家十一五支撑计划课题(2006BADO4A15)。

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