不同储存保鲜的野地瓜果实中糖分的HPLC法测定
2016-12-13杨秀群石登红余磊
杨秀群,石登红,余磊
(1.贵阳学院教学设备及实验管理中心,贵州贵阳550003;2.贵阳学院生物与环境工程学院,贵州贵阳550003)
不同储存保鲜的野地瓜果实中糖分的HPLC法测定
杨秀群1,石登红2,余磊1
(1.贵阳学院教学设备及实验管理中心,贵州贵阳550003;2.贵阳学院生物与环境工程学院,贵州贵阳550003)
研究高效液相色谱法测定野地瓜果实中糖分的方法。色谱柱为ZORBAXCarbohyarateAnalysisColumn(4.6mm× 150mm,5μm),柱温35℃,流动相为70%乙腈水溶液,流速为1mL/min,示差折光检测器检测。本方法的相关系数在0.999 4以上,相对标准偏差(RSD)为1.05%~2.15%,加标回收率为83.88%~98.13%。3种糖都得到了较好的分离,方法灵敏、准确。应用此方法分析贵州不同地区及不同储存保鲜的野地瓜果实中糖的种类及含量,结果显示,不同地区野地瓜果实中糖的种类和含量有区别,可为野地瓜果实的风味物质评价,选种培育提供参考。冷冻干燥和加热干燥后野地瓜果实中糖的种类不变,数量稍有变化,若不考虑其它营养元素是否损失的情况下,两种方法均可作为野地瓜果实的储存保鲜,这对野地瓜果实的储存和加工具有指导意义。
储存保鲜;高效液相色谱法;野地瓜;果糖;葡萄糖;蔗糖
野地瓜(Ficus tikoua Bur.)又名地果、地枇杷,桑科榕属为匍匐木质藤本。野地瓜果实香甜四溢,馥郁可人,故又称为满地香,植株具有绿化、药用的功效,是集食用、药用、绿化、观赏于一体的多用途植物[1]。野地瓜果实营养价值高,内含物质独特,且无农药和工业污染,被誉为“天然绿色食品”和“保健食品”[2-3],具有开发利用价值。不少学者已对其开发利用展开研究。
果实风味物质的组成及其含量对果实内在品质有着重要影响,果实的品质主要决定于糖的种类和数量[4],准确测定野地瓜果实中糖的组成对于研究野地瓜的风味特征和储存加工有指导意义。检测果蔬中的糖含量的方法有分光光度法[5]、直接滴定法[6-7]、旋光法[8]、气相色谱法[9-10]等。分光光度法仅能测定总糖,直接滴定法不能同时测定3种糖,且普通化学法使用化学试剂多,分离步骤繁琐,数据精确度差[11]。气相色谱法虽能分别进行各个糖组分的含量测定,但因糖的挥发性低,难气化,需进行衍生化分析,检测步骤繁琐,不适合常规分析[12]。HPLC分析速度快,用样品量少,重现性高,定性、定量准确,可检测果蔬糖的组分及其含量[13-17]。本研究以贵州境内3个不同地区的野地瓜鲜果为试验材料,采用高效液相色谱法(HPLC)分析糖分风味物质的组成和含量,比较糖组分和含量的差异,以期为野地瓜品质评价和选种培育提供参考。对同一地区同一批次的野地瓜果实进行加热烘干和冷冻干燥处理,对比研究加工后糖分的变化,为野地瓜果实的储存保鲜、加工提供科学参考。
1 材料与方法
1.1 材料
样品来源于贵州省贵阳市贵阳学院校园内,贵州省兴义市晴隆县连城镇郊区,贵州省凯里市麻江县郊区的野地瓜果实,选取颗粒饱满、色泽鲜亮、无机械损伤的成熟新鲜果实(淡红色)。
对同一地区同一批次的野地瓜果实均分成3组。第1组鲜果:蒸馏水洗净后吸干表面水分,用匀浆机匀浆成果汁。第2组冷冻干燥果:取洗净吸干后的野地瓜果实放在干净的表面皿内,置于冻干机中,盖好冻干机后调节真空,使真空度为0.06 Pa,调节温度为-49℃,冷冻48 h以上直至冻干,置于干燥器中保存,使用时用研钵研磨成粉状。第3组加热烘干果:用70℃的烘干机烘干至恒重(两次称量值≤±0.02 g),样品置于玻璃干燥器中,使用时样品研磨成粉状。
1.2 仪器和试剂
Agilent1200HPLC高效液相色谱仪(配G1362A示差折光检测器):美国Agilent仪器公司;SK2200H超声波清洗器:天津奥特赛恩斯仪器有限公司;101-1AB电热鼓风干燥箱:天津市泰斯仪器有限公司;FD-1B-50冻干机:北京博医康实验仪器有限公司;ST16R离心机:美国thermo。葡萄糖、果糖、蔗糖为国产分析纯;乙腈为sigma色谱纯。
1.3 方法
1.3.1 标准溶液的配制
分别准确称取(精确至0.1mg)经过(96±2)℃干燥2 h后的果糖0.5 g、葡萄糖0.5 g、蔗糖5 g,溶解、转移、定容于25mL容量瓶中,三者的浓度分别为20、20、200mg/mL标准储备液。取上述单一标准溶液,用双蒸水稀释成葡萄糖、果糖浓度分别为0.28、0.44、0.6、0.8、1.04mg/mL,蔗糖浓度分别为8、10、12、32、56mg/mL的混合标准溶液。
1.3.2 色谱分析条件
色谱柱:ZORBAX Carbohyarate Analysis Column(4.6mm×150mm,5μm);柱温:35℃;流动相体积比:乙腈∶水=7∶3;流速:1mL/min;进样量:10.0μL;波长:210 nm。
1.3.3 样品处理
准确称取野地瓜果鲜果汁(冷冻干燥果粉或加热烘干果粉)5 g,加入10mL 85%乙醇研磨,于37℃水浴浸提30min,超声萃取30min,样品置于高速离心机上10 000 r/min离心15min,取上清液,残渣重复提取一次,合并上清液,用超纯水定容于25mL容量瓶,用0.45μm滤膜过滤样品,待测。
2 结果与分析
2.1 流动相的选择
根据糖分子的化学结构特点,通常选用极性较大的溶剂如水、乙腈等作流动相。由试验可知,若单独以水或乙腈为流动相,分离效果不理想,本试验将乙腈和水混合,通过调节水和乙腈的体积比分别为8∶2,7∶3,6∶4,5∶5时,综合考虑分离速度和分离情况,最终确定了以乙腈和水的体积比为7∶3作为流动相,达到较好的基线分离,同时考察了萃取温度和萃取时间对提取量的影响,于37℃水浴浸提30min,超声萃取30min分离效果较好。
2.2 样品提取剂的选择
用一定浓度的乙醇可以全部提取出葡萄糖和果糖,蔗糖易溶于水和乙醇水溶液,难溶于纯乙醇溶液,如果乙醇浓度过低,野地瓜干果粉容易结成块,不利于提取;如果乙醇浓度过高,影响对蔗糖的提取,为确
保野地瓜果粉能均匀分散在乙醇中,乙醇用量又不至于过大,本文结合张秀梅[13]的试验方法,分别用10mL 95%、90%、85%、80%、75%的乙醇加热-超声提取,结果表明85%的乙醇提取效果较好。
2.3 标准曲线的绘制
分别取10μL系列混合标准样品进样分析,以峰面积Y(mAUs)为纵坐标,标样浓度X(mg/mL)为横坐标绘制标准溶液曲线,计算线性回归方程及最低检测限。结果见表1。
表1 回归方程、相关系数、线性范围和检出限Table1 Regression equation,correlation coefficientand linear rangeof sugars
2.4 精密度试验
对待测的野地瓜果肉重复处理5次,测定峰面积,并计算相对标准偏差(RSD)来考查该提取方法的精密度,得出3种糖的RSD依次为:果糖12.084 2%、葡萄糖12.147 7%、蔗糖22.612 0%,说明该提取方法符合处理精度要求。对同一样品重复进样5次,测量结果计算相对标准偏差(RSD)考察测定方法的精密度,果糖、葡萄糖、蔗糖的RSD分别为1.95%、1.22%、2.32%,其精密度良好。
2.5 回收率试验
采用样品加标样回收法,已知浓度的样品取9份,每3份分别加入果糖、葡萄糖、蔗糖的标样,按试验方法平行测定3次,计算回收率,结果见表2。
表2 方法的精密度和回收率Table2 Resultsof precision and recoveries
试验表明3种糖的平均回收率分别为94.80%、98.13%、83.88%,说明该方法具有较高的准确度。2.6 野地瓜样品分析
按照上述色谱条件,将不同地区,同一地区不同状态的野地瓜样品按1.5样品处理的方法进行处理。取10.0μL进行液相色谱分析,测定果糖、葡糖糖、蔗糖的色谱峰峰面积,代入校正曲线计算出其含量,结果见表3。标样和样品色谱图见图1。
表3 不同样品测定结果Table3 Resultsof different sam ples tests
图1 3种糖混合标准样(a)及野地瓜样品中糖(b)色谱图Fig.1 The chrom atogram of three kindsof the sugar in Ficus tikoua Bur(right)andm ixed standard sample(left)
从图1可知样品中保留时间为3.473min是果糖,保留时间为3.685min是葡萄糖,保留时间为4.227min是蔗糖。从表3可见,野地瓜果实主要含果糖、葡萄糖、蔗糖3种糖分,其中蔗糖的含量比葡萄糖、果糖的高,蔗糖占总糖含量的69.53%~86.63%。不同地区野地瓜均含有果糖、葡萄糖、蔗糖,且蔗糖都占有较大的比重,但具体含量有区别,如贵阳、兴义、凯里地区野地瓜的蔗糖含量分别为16.5057、25.5161、18.4713mg/g,可能是与不同地方的气候条件和地理条件有关。对贵阳地区的野地瓜果实进行烘干和冻干后检测,发现不管是
烘干或冻干的野地瓜,果糖和葡萄糖的含量都下降,但蔗糖的含量都增加了,可能是加工的过程中果糖和葡萄糖转化为蔗糖了,还需进一步试验验证。
3 结论
3.1 建立高效液相色谱法测定野地瓜果实中的糖种类及含量
水和85%乙醇为提取剂,方法精密度(RSD)果糖为12.0842%、葡萄糖为12.1477%、蔗糖为22.6120%,分离效果好,不污染环境。高效液相色谱法检测样品中的糖含量,示差折光检测器检测,ZORBAX Carbohyarate AnalysisColumn(4.6mm×150mm,5μm)色谱柱,乙腈与水体积比为7∶3的流动相,流速:1mL/min;柱温35℃,几种糖分基本能基线分离,回收率高达83.88%以上,精密度(RSD)达1.05%~2.15%,适用于野地瓜果实中糖分的检测。进一步丰富了高效液相色谱法检测果蔬中的糖分的品种,为建立相关分析标准提供依据。
3.2 对比研究贵州省内不同地区的野地瓜果实中糖的种类和含量
3个地区野地瓜果实中都含果糖、葡萄糖和蔗糖,蔗糖的含量居首位,具体含量稍有差别。该方法客观评价野地瓜果实的风味物质,为野地瓜的培育和选种提供参考,对野地瓜产品加工有指导意义。
3.3 分析不同状态野地瓜果实中糖分的种类和含量的变化
对同一地区同一批次的野地瓜果实进行烘干和冻干处理,对比研究发现,糖分的种类没有增减,但数量上稍有变化,其中果糖和葡萄糖的含量降低了,蔗糖的含量相对偏高了。不考虑其它营养元素是否损失的情况下,冻干和烘干基本可以使野地瓜果实得以保存,这一研究为野地瓜果实的储存和加工具有指导意义。
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Determ ination of Sugars in Different Storage and Preservation of Ficus tikoua Bur.Fruit by HPLC
YANGXiu-qun1,SHIDeng-hong2,YU Lei1
(1.Teaching Equipmentand Laboratory ManagementCenterofGuiyang University,Guiyang550003,Guizhou,China;2.CollegeofBiologicaland EnvironmentalEngineeringofGuiyang University,Guiyang550003,Guizhou,China)
Determination ofsaccharides components in Ficus tikoua Bur.fruitwas studied by high performance liquid chromatography(HPLC).The HPLC columnwas ZORBAX Carbohyarate Analysis Column(4.6mm× 150mm,5μm),the temperature of the column was about35℃,themobile phasewas 70%aqueous acetonitrile,the flow ratewas 1mL/min and use refractive index detector,the linear related coefficientwasmore than 0.999 4,the relative standard deviationswere1.05%-2.15%,while the recoverieswere83.88%-98.13%.The results showed that the three sugarswere separated relatively.Themethod was sensitive and accurate to determine the saccharides components in Ficus tikoua Bur.fruit.Application of thismethod to analyzed the saccharides components in Ficus tikoua Bur.fruitwhich came from the different region ofGuizhou and differentcondition of the same area.The results showed that:Ficus tikoua Bur.fruitsugar of the type and content therewere differences in different regions.This can be used asan indicator of Ficus tikoua Bur.fruitquality evaluation.It can be provide a reference for eveluation of flavorand selection nurture of Ficus tikoua Bur.fruit.Freeze-dried and heated and dried fruitsof Ficus tikoua Bur.speciesofsugarunchanged,but thenumberwasslightchanged. Twomethods can be used as storage preservation Ficus tikoua Bur.fruitexcludingwhether the lossofother nutrients case.Thishassignificance for the Ficus tikoua Bur.storage and processing.
storageand preservation;HPLC;Ficus tikoua Bur.;fructose;glucose;sucrose
10.3969/j.issn.1005-6521.2016.23.033
2016-02-19
贵州省科学技术基金项目“野生植物野地瓜(Ficus tikoua Bur.)果实风味物质的研究”(黔科合J字LKG[2013]16号);贵州省科学技术
基金项目“野地瓜(Ficus tikoua Bur.)引种试验及其果实营养成分的研究”(黔科合J字[2010]2061号)
杨秀群(1985—),女(侗),实验师,工程硕士,主要从事仪器分析实验课程的教学,以及食品营养成分及农药残留分析等方面的研究。