离子色谱法分析检测饮料中聚葡萄糖含量的研究

刘玉峰， 唐华澄， 李 东， 张绩觅

(北京市营养源研究所分析室，北京 100069)

离子色谱法分析检测饮料中聚葡萄糖含量的研究

刘玉峰， 唐华澄， 李 东， 张绩觅

(北京市营养源研究所分析室，北京 100069)

研究了AOAC 2000.11应用于饮料中聚葡萄糖含量测定时的简化步骤，考察了精密度和准确度.结果表明，6次平行试验，相对标准偏差是1.4% ～6.4%，回收率为95.2% ～107.3%.该方法简单快捷，适合于饮料中聚葡萄糖含量的测定.

高效离子色谱法;脉冲安培检测;聚葡萄糖

聚葡萄糖属于水溶性膳食纤维，是一种低热量、无糖、低血糖指数的特殊碳水化合物，具有益生元的特点.它是由天然存在的葡萄糖和少量山梨醇、柠檬酸经高温熔融缩聚而成，是随机交联的葡萄糖组成的多糖.经过20多年的发展，聚葡萄糖已经成为一种成熟的产品，在50多个国家被批准使用，广泛应用于烘焙食品、饮料、乳品、调味品、冷冻食品、糖果等食品中［1－2］.随着聚葡萄糖在食品中的广泛应用，其检测方法也有了长足的进步，Noffsinger［3］采用高压液相色谱法对食品中聚葡萄糖的含量测定进行了研究，而Craig［4－5］采用离子色谱法也做了更加深入的研究.目前一般采用AOAC 2000.11［6］，李建文［7］的博士学位论文也对该方法进行了研究，我们通过实验研究了该方法在饮料中的应用，简化了操作步骤.

1 试验材料与方法

1.1 仪器与试剂

1.1.1 仪器

ICS-3000型离子色谱仪，脉冲安培检测器，Au电极.

1.1.2 标准物质与试剂

聚葡萄糖标准物质:获赠于Danisco公司，纯度为97.80%，储存在干燥器中.

试剂:氢氧化钠(Fluka)，无水乙酸钠(Fluka).

1.2 分析方法

1.2.1 样品前处理

准确称量0.1～5.0 g(精确至0.1 mg)样品，至预先已称重的容量瓶中，加入80℃蒸馏水至刻度线，摇匀，使样品分散.将容量瓶置于80℃水浴中，在5 min和10 min时各振摇30 s，使聚葡萄糖溶解，10 min后从水浴中取出，待容量瓶冷却至室温，称重.转移10 g溶液至15 mL离心管，混合物10 000 r·min－1离心 15 min，上清液过 0.45 μm 水相滤膜和RP柱，上机测定.

1.2.2 色谱工作条件

1)梯度洗脱程序

色谱柱:CarbopacTMPA1，4×250 mm(带 CarboPacTMPA1 4 mm×50 mm保护柱).

柱温:30℃.

淋洗液:0 ～10 min，150 mmol NaOH，150 mmol醋酸钠;10.1～15.0 min，150 mmol NaOH，150～500 mmol醋酸钠;15.1 ～25.0 min，150 mmol NaOH，150 mmol醋酸钠;

流速:1.2 mL/min.

进样量:10 μL.

2)检测器波形:0.00 s，0.10 V;0.20 s，0.10 V，开始积分;0.40 s，0.10 V，积分结束;0.41 s，－2.00 V;0.42 s，－ 2.00 V;0.43 s，0.60 V;0.44 s，－ 0.10 V;0.50 s，－0.10 V.

1.3 标准溶液的配制

1.3.1 聚葡萄糖标准储备液，2 000 μg/g.称取100 mg干燥的聚葡萄糖(精确至0.1 mg)至已称重的容量瓶中，加50 g预热至80℃的水，摇匀，冷却至室温，称重.

1.3.2 标准工作液，分别准确称取1.250 0，1.325 0，1.750 0，1.3250，2.0000，2.5000 g 标准储备液分别于 100，50，50，25，25，25 mL 容量瓶中，加水至刻度线，摇匀，称重.

2 结果与分析

2.1 标准曲线的制作

1.3.2 中制备的一系列浓度的标准依次进样，以峰面积为纵坐标，浓度为横坐标，制作标准曲线，得到回归方程是y=53.166x+0.707 2，相关系数为0.999 1，图1是聚葡萄糖的标准色谱图.

图1 聚葡萄糖标准色谱图Fig.1 Chromatogram of polydextrose standard

2.2 样品测定

采用AOAC 2000.11和本文的简化方法对3个样品做了比较，结果见表1.

表1 两种方法测定结果比较Tab.1 Comparison of two analytical results

从表1可以看出，采用AOAC 2000.11和本文简化方法对3个样品进行前处理，检测结果基本接近，偏差小于5%.

2.3 本文方法与AOAC 2000.11的区别

在AOAC 2000.11中，采用了异淀粉酶、淀粉葡苷酶和果聚糖酶对样品进行酶解，目的是去除聚糖干扰物，主要是甘露聚糖和果聚糖的影响.事实上，在一般的饮料中，不会存在甘露聚糖和果聚糖，除非厂家添加这两种物质.因此，在测定饮料中的聚葡萄糖时，可以省去酶解的步骤，不但可以节省检测时间，而且还可以降低检测成本.依据 AOAC 2000.11，标准工作液也需要和样品进行相同的酶解，但是如果采用本文的简化方法，标准工作液则不需要酶解.本文对标准工作液进行的研究表明，经过酶解的标准工作液响应值低于未酶解的工作液响应值，计算过程中如果采用了经过酶解的标准工作液进行校正，结果会偏低24%.

3 精密度和准确度

3.1 精密度

称取样品1和样品2各6份，按照本方法处理样品，每份重复测定3次，结果见表2.

表2 精密度结果Tab.2 Precision results

从表2可以看出，两个样品各6次平行结果相对标准偏差分别为1.4%和6.4%，说明该方法精密度很好.

3.2 准确度

称取样品1和样品2各6份，分成3组，用于3个水平的加标回收试验，每份样品重复测定3次，样品1的本底值为0.82%，样品2的本底值为1.45%，结果见表3.

表3 准确度结果Tab.3 Accuracy results

结果表明，样品加标回收率在95.2% ～107.3%，准确性很好.

4 讨论

本文参考AOAC 2000.11，简化了分析步骤，采用ICS-3000离子色谱仪，脉冲安培检测器，应用四电位波形，CarboPac PA1 4×250 mm分析柱，对3种饮料中聚葡萄糖的含量进行了定量分析，同时考察了方法的精密度和准确度.实验结果表明，对于这种简单基质的样品，不用经过酶解步骤，处理过程比较简单，重复测定相对标准偏差小于6.4%，回收率为95.2% ～107.3%.对于高脂肪，高蛋白样品的前处理过程，还需要进一步研究，同时对于方法的检出限也需要进行合理的考察.

［1］杨海军，辛修峰，黄婧.水溶性膳食纤维聚葡萄糖的市场现状及发展应用［J］发酵科技通讯，2008，37(3):50-52.

［2］朱彤，许杰.聚葡萄糖作为水溶性膳食纤维的发展及法规现状［J］.中国食品添加剂，2009(z1):48-51.

［3］Noffsinger J B，Emery M，Hoch D J，et al.Liquid chromatographic determination of polydextrose in food matrixes［J］.ASSOC.OFF.ANAL.CHEM.1990，73(1):51-53.

［4］Craig S A S，Holden J F，Troup J P，et al.Polydextrose as soluble fiber:physiological and analytical aspects［J］.Cereal Foods World，1998，43(5):370-376.

［5］Craig S A S，Holden J F，Khaled M Y.Determination of polydextrose as dietary fiber in foods［J］.Journal of AOAC International，2000，83(4):1006-1012.

［6］AOAC Official Method 2000.11 Polydextrose in Foods Ion Chromotography First Action 2000［S］.USA:Association of Official Analytical Chemists.

［7］李建文.不同种类膳食纤维分析方法的建立和应用研究［D］.北京:中国疾病预防控制中心，2006.

(责任编辑:檀彩莲)

Determination of Polydextrose in Beverages by Ion Exchange Chromatography

LIU Yu-feng， TANG Hua-cheng， LI Dong， ZHANG Ji-mi
(Laboratory Department of Beijing Research Institute for Nutritional Resources，Beijing 100069，China)

The procedure of AOAC 2000.11 was simplified to determine polydextrose in beverages in this paper.Relative standard deviation of this method is 1.4% ～6.4% and the recovery is 95.2% ～107.3%.The results indicated that the method could be used to determine polydextrose in beverages.

high performance ion exchange chromatography;pulsed amperometric detection;polydextrose

TS207.3

A

1671-1513(2011)01-0030-03

2010-11-12

北京市科技计划项目(促进科研院所发展，建设新型科研体系重大专项);2008年北京市科学技术研究院创新团队项目.

刘玉峰，女，助理研究员，硕士，主要从事食品营养成分分析检测方面的研究;

李 东，男，教授级高工，博士，主要从事食品营养分析和营养干预方面的研究.通讯作者.