论幂函数曲线法对发酵乳中蔗-果型低聚果糖的检测

◎ 刘 超，刘喜东，魏丽铭，李利芬，刘 杰，王 慧

（蒙牛乳制品（天津）有限责任公司，天津 301700）

随着对食品研究的深入，各种类型的食品配料不断得到开发，低聚果糖是当前新研发出的一种食品配料，其加入食品中能有效调节血脂，对改善人体肠道菌群具有一定的应用效果，低聚果糖的制作方式是对果糖基进行β（2 →1）糖苷键连接处理，通过工艺开发制作出聚合度为2 ～9 的功能性低聚糖，能有效抗龋齿、优化人体钙吸收，当前应用领域广泛，包括固体饮料、面包、乳酸菌饮料等[1]。本方法参考《保健食品检验与评价技术规范》中“保健食品中异麦芽低聚糖、低聚果糖、大豆低聚糖的测定方法”的要求，对蔗-果型低聚果糖中的蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖3 种组分的含量进行测定[2]。本研究采用蒸发光散射检测器，旨在通过优化幂函数方程进行测定，建立简单快捷、准确可靠的发酵乳中蔗-果型低聚果糖的检测方法，为产品质量提供检测依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

低温发酵乳；蔗果三糖（标准品GF2）、蔗果四糖（GF3 标准品）、蔗果五糖（GF4 标准品），纯度＞99%，WaKo 有限公司；甲醇，赛默飞世尔科技公司；乙酸锌天津福晨公司；乙腈（色谱纯），赛默飞世尔公司；亚铁氰化钾（分析纯），天津福晨公司。

1.2 仪器与设备

XP205DR 型号十万分之一天平，梅特勒-托利多仪器公司；U3000 高效液相色谱仪，戴安中国公司；ELSD-UM3000 蒸发光散射检测器，上海通微分析公司；AL204 型分析天平，梅特勒-托利多仪器公司；Neofuge 15R 型号高速冷冻离心机，上海力申科学公司；QTSXR6150 型号超声波清洗机，天津普瑞公司；1.0 mL移液器（Transferpette）[3-4]。

1.3 试验方法

1.3.1 溶液配制

亚铁氰化钾溶液（92 g·L-1）：称取106 g 分析纯亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6·3H2O]，在1 000 mL 容量瓶中用水溶解，定容至刻度后混匀。

乙酸锌溶液（183 g·L-1）：称取219 g 分析纯乙酸锌[Zn(CH3COO)2·2H2O]，在1 000 mL 容量瓶中用水溶解，定容至刻度后混匀。

10 mg·mL-1蔗果三糖（GF2）标准储备液：称取100.0 mg 的GF2 标准品，用超纯水定容于10.00 mL容量瓶中。

10 mg·mL-1蔗果四糖（GF3）标准储备液：称取100.0 mg 的GF3 标准品，用超纯水定容于10.00 mL容量瓶中。

10 mg·mL-1蔗果五糖（GF4）标准储备液：称取100.0 mg 的GF4 标准品，用超纯水定容于10.00 mL容量瓶中。

混合标准中间液（GF2、GF3：2 mg·mL-1；GF4：2.5 mg·mL-1）：分别吸取GF2 和GF3 标准储备液2 mL、GF4 标准储备液2.5 mL 于10 mL 容量瓶中，用超纯水定容。

混合标准工作液：分别吸取GF2、GF3、GF4 混合标准中间液用超纯水定容至10 mL，GF2、GF3 浓度为0.05 mg·mL-1、0.10 mg·mL-1、0.30 mg·mL-1、0.50 mg·mL-1和0.80 mg·mL-1，GF4 浓 度 为0.062 5 mg·mL-1、0.125 0 mg·mL-1、0.375 0 mg·mL-1、0.625 0 mg·mL-1和1.000 0 mg·mL-1。

1.3.2 样品制备

称取发酵乳样品2.0 ～2.5 g（精确至0.01 g）于10.00 mL 容量瓶（具塞刻度试管或离心管等）中，加4 ～6 mL 温水（40 ～45 ℃）溶解后，充分混匀，静置5 min，将0.5 mL 183 g·L-1乙酸锌溶液、0.5 mL 92 g·L-1亚铁氰化钾溶液加入样品溶液中，涡旋混匀，用水定容至刻度，超声30 min，8 000 r·min-1离心5 min，取上清液过0.45 μm 或0.22 μm 水相滤膜后用于HPLC分析。

1.3.3 仪器条件

色谱柱：ShodexAsahipak NH2P-50 4E 或具有同等效能的色谱柱；流速：1.0 mL·min-1；柱温：35 ℃；进样量：10 μL；流动相：乙腈/水梯度洗脱；气流量：2.5 L·min-1；氮气压力：60 psi；漂移管温度：35 ℃。梯度洗脱程序见表1。

表1 梯度洗脱程序表

1.3.4 结果计算

蔗-果型低聚果糖含量的计算公式为

式中：X为单种类型糖的含量，mg/100 g；A为发酵乳中蔗-果型低聚果糖的总含量，mg/100 g；c为上机液中的GF2/GF3/GF4 的浓度，mg·mL-1；V为试样定容体积，mL；m为样品重量，g。

2 结果与分析

2.1 方法线性范围

将混合标准工作液加入仪器中，收集参数进行分析，运用幂函数绘制y=kxb标准曲线，将测试数据代入曲线中进行论证分析，该曲线中横坐标为目标物浓度，纵坐标为目标物峰面积，得到3 种蔗-果型低聚果糖的标准曲线（图1 ～图3），相关系数均＞0.99。

图1 蔗果三糖标准曲线图

图2 蔗果四糖标准曲线图

图3 蔗果五糖标准曲线图

2.2 检出限和定量限

使用空白基质溶液对3 种蔗-果型低聚果糖标准储备液进行稀释处理，以3 倍信噪比浓度计算方法检出限，以10 倍信噪比浓度计算方法定量限。蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖的检出限分别为12 mg/100 g、12 mg/100 g、15 mg/100 g，定量限分别为40 mg/100 g、40 mg/100 g、50 mg/100 g。

2.3 回收率和精密度试验

以空白基质为本底，添加蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖浓度分别为1 倍定量限、2 倍定量限、5 倍定量限的溶液进行加标回收试验和精密度试验，试验结果如表2 所示。回收率为94.7%～100.3%，精密度为1.32%～1.99%，符合检测要求。

表2 精密度试验结果表（n=6）

2.4 实际样品测定

抽取市场中添加蔗-果型低聚果糖的发酵乳产品17 批次，对其含量进行测定，结果如表3 所示。低聚果糖含量均符合产品标准的要求[5]。

表3 实际样品测定数据表

3 结论

本研究建立了幂函数曲线测定发酵乳中蔗-果型低聚果糖的方法，具有线性关系好、准确性高、精密度好、结果稳定等优点，适用于发酵乳中蔗-果型低聚果糖的定性和定量分析。