莱鲍迪苷A热稳定性影响因素试验研究
2015-11-25寇彦杰
寇彦杰
(四川大学华西医院生物治疗国家重点实验室,成都610041)
莱鲍迪苷A热稳定性影响因素试验研究
寇彦杰
(四川大学华西医院生物治疗国家重点实验室,成都610041)
研究不同加热温度条件下影响莱鲍迪苷A稳定性的因素,方法采用高效液相色谱法测定试验前后样品莱鲍迪苷A含量,试验结果表明影响莱鲍迪苷A热稳定性的主要因素包括干燥方式、水分含量和加热时间。
甜叶菊;莱鲍迪苷A;稳定性;影响因素
甜叶菊为菊科(Composital)斯台维亚属(Stevia),拉丁名为Stevia rebaudiana Bertoni,多年生草本植物。甜菊糖甙(steviol glycosides)是从甜叶菊的叶和茎中提取出来的高甜度、低热量天然甜味剂,它主要含九种[1]不同甜味成分,其中莱鲍迪苷A(rebaudioside A)为主要成分,其甜度是蔗糖的300~450倍。在2008年美国食品药品管理局(FDA)肯定了莱鲍迪苷A安全性后,莱鲍迪苷A作为新型高倍甜味剂或作为替代蔗糖的产品之一显示了较好的发展和应用前景。因此随着莱鲍迪苷A产品的大量生产和广泛应用,对莱鲍迪苷A物理及化学性质研究具有重要意义。本文采用高效液相色谱法在不同温度条件下对莱鲍迪苷A的稳定性进行研究,确定影响其热稳定性的主要因素,为莱鲍迪苷A产品的生产提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 仪器和材料
Agilent 1200高效液相色谱仪(配备在线脱气机、四元梯度泵、自动进样器、柱温箱、二极管阵列检测器);CP225D型电子分析天平(Sartorius公司);DHG-9140型电热恒温鼓风干燥箱;PHS-25C型pH酸度计;KQ-250B型超声波清洗器。莱鲍迪苷A对照品(含量96.2%)购自美国ChromaDex公司;莱鲍迪苷A样品(含量≥97%)由成都华高药业有限公司提供。乙腈(色谱纯)购自美国Sigma-Aldrich公司;其它试剂均为国产分析纯;水为超纯水。
1.2 实验方法
1.2.1 莱鲍迪苷A样品含量测定莱鲍迪苷A样品依据粮农组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives)2010年发布的Steviol Glycosides标准(以下简称JECFA 2010)[1]进行含量测定。实验采用高效液相色谱条件为色谱柱:Phenomenex C18 4.6 mm×250 mM5 μm;流动相:乙腈-10 mmol/L磷酸盐缓冲溶液pH 2.6(32:68);流速:1.0 mL/min;检测波长:210 nm;柱温:40℃;进样量:20μL,对照品和供试品按JECFA 2010标准规定方法进行制备检测并记录色谱图(见图1)。
图1 莱鲍迪苷A对照品和供试样品高效液相色谱图
1.2.2 考察干燥方式对莱鲍迪苷A的热稳定性影响取经喷雾干燥和烘干干燥方式下得到的莱鲍迪苷A(水分含量均约为2.0%)的样品适量,分别在50、85、105、145和185℃下烘烤2h,采用高效液相色谱法测定不同温度烘烤后莱鲍迪苷A样品的含量(以干品计)。
1.2.3 考察水分含量对莱鲍迪苷A的热稳定性影响取经喷雾干燥和烘干干燥方式下得到的水分含量约为2.0%、4.0%和6.0%莱鲍迪苷A的样品适量,分别在105、145和185℃下烘烤2h,采用高效液相色谱法测定不同温度烘烤后莱鲍迪苷A样品的含量。
1.2.4 考察加热时间对莱鲍迪苷A的热稳定性影响取经喷雾干燥和烘干干燥方式下得到的莱鲍迪苷A(水分含量约为2.0%)的样品适量,分别在105、145和185℃下分别烘烤2、4、6、8和12h,采用高效液相色谱法测定不同温度及时间下烘烤后莱鲍迪苷A样品的含量。
图2 不同干燥方式莱鲍迪苷A含量
2 结果与分析
2.1 不同干燥方式下莱鲍迪苷A的含量结果分析
按“1.2.2”项下“考察干燥方式对莱鲍迪苷A的热稳定性影响”方法进行试验,以温度为横坐标x轴,莱鲍迪苷A百分含量(以干品计)为纵坐标y轴绘制折线图,见图2。
分析图2中数据发现:经烘干干燥方式制得的供试样品在常温(约25℃)至185℃温度下烘烤2h后检测莱鲍迪苷A百分含量值的相对标准偏差小于2.0%。经喷雾干燥方式制得的供试样品在烘烤温度为105℃以下时,莱鲍迪苷A含量降低不显著;而在105℃以上时,含量降低明显,特别是在145℃以上时含量显著下降,在185℃时莱鲍迪苷A的含量已经下降到44.03%,损失达到54.9%。结果表明经喷雾干燥方式制得莱鲍迪苷A样品随着烘烤温度的增加,其含量逐渐降低,稳定性差。而经烘干干燥方式制得的莱鲍迪苷A样品随着烘烤温度的增加,其含量无明显变化,稳定性好。
2.2 不同水分含量下莱鲍迪苷A的含量结果分析
按“1.2.3”项下“考察水分含量对莱鲍迪苷A的热稳定性影响”方法进行试验,以温度为横坐标x轴,莱鲍迪苷A百分含量(以干品计)为纵坐标y轴绘制折线图,见图3的A、B。
分析图3中数据发现:经喷雾干燥和烘干干燥方式制得的供试样品在105℃时烘烤2h后检测,水分含量约6.0%的样品中莱鲍迪苷A含量明显降低,温度在145℃和185℃时烘烤2h后检测莱鲍迪苷A含量与常温下(约25℃)直接检测的含量比较,绝对差值大小顺序为水分2.0%样品<水分4.0%样品<水分6.0%样品。结果表明样品中水分含量越高,随着烘烤温度的增加莱鲍迪苷A含量降低越显著,稳定性越差。
2.3 不同加热时间下莱鲍迪苷A的含量结果分析
按“1.2.4”项下“考察加热时间对莱鲍迪苷A的热稳定性影响”方法进行试验,以加热时间为横坐标x轴,莱鲍迪苷A百分含量(以干品计)为纵坐标y轴绘制折线图,见图4的A、B。
分析图中数据发现:经喷雾干燥和烘干干燥方式制得水分含量约为2.0%的供试样品在105℃时随着加热时间的增加,莱鲍迪苷A含量无显著变化;在145℃和185℃时随着加热时间的增加,莱鲍迪苷A含量逐渐降低。结果表明烘烤温度在105℃以上时,随着加热时间的增加,莱鲍迪苷A的含量逐渐降低,稳定性变差。
图3 不同方式制得不同水分含量的莱鲍迪苷A在不同温度下含量
图4 不同方式与加热时间制得莱鲍迪苷A含量
3 小结与讨论
对以上各试验数据结果进行综合分析发现,当加热温度在105℃以下时,不同物理性质的莱鲍迪苷A样品含量在各试验前后均无显著性变化,稳定性较好;当加热温度在105℃以上,随着温度的逐渐升高,不同物理性质的莱鲍迪苷A样品含量在各试验前后变化显著,稳定性变差。其中各因素按显著性影响大小排列顺序依次为干燥方式>水分>加热时间。
本文试验主要考察外界因素和自身物理性质对莱鲍迪苷A样品稳定性的影响,对莱鲍迪苷A在高温下的热降解机制及动力学未进行试验研究,因此,在以后的研究工作中,应该对莱鲍迪苷A热稳定性各种影响因素的协同作用进行系统研究,为莱鲍迪苷A产品的生产和应用提供参考。
[1]Joint FAO/WHO Expert ComMittee on Food Additives.Steviol Glycosides[S].published in FAO JECFA,2010,Monographs 10.
[2]John F.Clos,Grant E.Dubois,Indra Prakash.Photostability of Rebaudioside A and Stevioside in Beverages[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2008,56:8507-8513.
[3]杨旭艳,路勇,胡国华.新型天然高倍甜味剂-莱鲍迪苷A[J].中国食品添加剂,2012(S1):77-81.
[4]陈刚,于淑娟.阿斯巴甜的热稳定性研究[J].食品工业科技,2011(7):358-359.
[5]蔡业彬,曾亚森,胡智华,等.喷雾干燥技术研究现状及其在中药制药中的应用[J].化工装备技术,2006,27(2):5-10.
Factors A ffecting Thermal Stability of Rebaudioside A
KOU Yan-jie
(State Key Laboratory of Biotherapy,West China Hospital,Sichuan University,Chengdu 610041)
The rebaudioside A content of Stevia rebaudiana samples were detected by high performance liquid chromatorgraphy to study the effect of different heating temperature on the stability of rebaudioside A.The results indicate that the impact factors on thermal stability of rebaudioside A include drying methods,moisture content and heating time.
Stevia rebaudiana;rebaudioside A;stability;affecting factor
TS202.3
A
1007-2624(2015)03-0040-03
10.13570/j.cnki.scc.2015.03.015
2014-11-10
寇彦杰,男,硕士研究生,研究方向:天然药物的提取、分离及规模化生产。Email:kouyj@wagott.com