婴幼儿配方乳粉中添加低聚果糖的必要性及含量测定

2018-04-13房启波于春艳

中国乳业 2018年3期

文/房启波　于春艳

（黑龙江摇篮乳业股份有限公司）

低聚果糖又称蔗果低聚糖或果寡糖，主要由蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖组成。它是以蔗糖为原料，通过果糖基转移酶的作用而生成的一类低聚合度糖，是一种重要的功能性食品基料。

低聚果糖是益生元的代表，也是目前研究最彻底的功能性低聚糖，具有调节肠道菌群，促进双歧杆菌增殖，防治便秘和腹泻，促进钙吸收，调节血脂和免疫功能等生理功能。由于其具有良好的保健作用和优越的生理功能，被广泛地应用于乳制品、各种饮料、糖果、饼干、糕点、冷饮、保健食品等多个行业领域，应用前景十分广阔。

1　低聚果糖在婴幼儿配方乳粉中的作用

低聚果糖于2006年获批为新资源食品，2007年被确认可在婴幼儿配方食品中使用。相关研究资料显示，为使无法母乳喂养的婴儿接近母乳喂养婴儿同样生长发育潜能的最佳表现，对生后无法进行母乳喂养的婴儿，在配方乳粉中添加低聚果糖和低聚半乳糖进行人工喂养是最佳的选择。婴儿补充这些益生元可显著促进肠道双歧杆菌、乳酸菌的增殖和肠道菌群的健康发育，改善肠道习惯，防治便秘和腹泻，增强免疫功能和抗感染能力，促进生长发育，对婴儿健康十分有益。

随着低聚果糖在婴幼儿配方乳粉中使用得越来越广泛，人们也愈来愈重视其含量的测定。低聚果糖含量的常规分析方法有纸色谱法、薄层色谱法、气相色谱发、超高效液相色谱、高效液相色谱法（示差或蒸发光散射检测器）、离子色谱法（电化学检测器）等。其中高效液相色谱法和离子色谱法因使用快速、简单、准确，应用较多。

2　检测方法

2.1　高效液相色谱法

2.1.1原理

试样中的低聚果糖经提取后，利用高效液相色谱柱分离，用蒸发光散射检测器检测，外标法进行定量。

2.1.2标准溶液配制

标准储备液：蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖各称取0.1g（精确至0.1mg），分别置于10mL容量瓶中，用流动相溶解定容。

混合标准系列测定液：蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖标准储备液分别吸取 0.25、0.5、0.75、1.00、1.25mL，至10mL容量瓶中，用流动相定容。

2.1.3仪器和设备

高效液相色谱仪：ELSD6000型，配蒸发光散射检测器，美国奥泰公司生产。

空气发生器：XWK-III型，天津市津分分析仪器公司生产。

色谱柱：氨基柱。

2.1.4分析步骤

称取3.5g婴幼儿配方乳粉（精确至0.1mg）于50mL容量瓶中，加15mL 50～60℃水溶解，于超声波振荡器中振荡20min，用无水乙醇定容至刻度，静置2h以上，上层清液经0.45μm滤膜过滤，滤液供色谱分析。

2.1.5色谱条件

流速为1.0mL/min，气体流量为2.0L/min，检测温度为90℃，柱温为35℃，进样量为10μL，流动相为乙腈：水=70：30。出冷却至室温，转移到100mL容量瓶中定容。溶液经滤纸过滤，取200μL滤液于10mL玻璃管中，加入300μL的硼氢化钠溶液，置于40℃水浴摇床中，振荡30min后取出，冷却至室温，加入750μL乙酸溶液，静置10min，加入100μL果聚糖酶溶液，置于40℃水浴摇床中30min后取出，转移至100mL容量瓶中。

2.2.5色谱条件

流量0.8mL/min，柱温35℃，进样体积10μL。

3　上机测定和含量计算

量，通过换算系数折算得到果聚糖的含量。各果聚糖（蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖）含量之和即为低聚果糖含量。

2.2.2仪器和设备

离子色谱仪：CIC-D120型，配SHE-2型的安培检测器，青岛盛瀚公司生产。

高压恒流泵：P3100型，依利特公司生产。

四元低压梯度混合器：依利特公司生产。

水浴恒温振荡器：SHA-B型，北京科伟永兴公司生产。

果糖标准品：纯度99.5%，德国生产。

色谱柱：糖柱。

2.2.3标准溶液配制

标准储备液：称取0.05g（精确至0.1mg）果糖标准品，用水稀释至25mL容量瓶中。

标准中间液：吸取1mL储备液，用水稀释定容至25mL。

标准工作液：吸取中间液0.1、0.2、0.5、1.0、2.0mL，用水稀释定容至10mL。

2.2.4分析步骤

样品处理：称取样品1.0g（精确至0.1mg）于150mL锥形瓶中，加入50mL 80℃水溶解，于80℃水浴锅中振摇15min，取

3.1　高效液相色谱法上机测定

2.2离子色谱法

2.2.1原理

试样经热水浸提，样液中的蔗糖经蔗糖酶水解成葡萄糖和果糖，葡萄糖和果糖经硼氢化钠还原成相应的糖醇，多余的硼氢化钠用乙酸中和。样液中的果聚糖经过果聚糖酶水解成果糖和葡萄糖，经离子色谱-脉冲安培检测器测定果糖含

3.1.1标准曲线

将标准系列工作液分别注入高效液相色谱仪中，测定相应的峰面积，以峰面积为纵坐标，标准工作液的浓度为横坐标绘制标准曲线。标准系列工作液浓度及峰面积如表1所示。蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖系列工作液标准曲线如图1、2、3所示。在0.25～1.25mg/mL范围内，蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖线性范围良好，相关系数为0.9982、0.9947、0.9956。测试溶液中被测组分浓度在标准曲线的线性范围内。

表 12006～2017年农业部乳品检测技术能力验证考核项目

图1　蔗果三糖系列工作液标准曲线

图2　蔗果四糖系列工作液标准曲线

图3　蔗果五糖系列工作液标准曲线

图4　低聚果糖系列工作液标准曲线

3.1.2样品测定及含量计算

将试样溶液注入高效液相色谱仪中，测定峰面积，从标准曲线中查得试样溶液中蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖的质量浓度。蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖的含量之和为低聚果糖总含量。

3.2　离子色谱法上机测定

将标准系列工作液分别注入离子色谱仪中，测定相应的峰面积，以峰面积为纵坐标，标准工作液浓度为横坐标绘制标准曲线（图4）。线性方程为y=5420x-1703.3，相关系数为0.9985。

将试样溶液注入离子色谱仪中，测定峰面积，从标准曲线中查得试样溶液中低聚果糖的质量浓度。结果发现，测试溶液中被测组分浓度在标准曲线的线性范围内。随机对6个标示添加低聚果糖的样品进行分析，检测结果分别为2 061mg/100g、2122mg/100g、2203mg/100g、2114mg/100g、2312mg/100g、2245mg/100g，符合产品外包装标示值要求。