食品科学高效液相色谱蒸发光散射法测定南瓜中果糖葡萄糖及蔗糖含量.docx

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食品科学高效液相色谱蒸发光散射法测定南瓜中果糖葡萄糖及蔗糖含量

179

※分析检测食品科学

2009,Vol.30,No.10高效液相色谱-蒸发光散射法测定南瓜中

果糖、葡萄糖、及蔗糖含量

王培培,孙爱玲,李爱峰,曾庆华,柳仁民*

（聊城大学化学化工学院,山东聊城252059

摘　　要:

目的:

建立简便、准确、灵敏的测定南瓜中果糖、葡萄糖及蔗糖含量的方法。

方法:

样品经热水提取后,使用KromasilNH2（250mm×4.6mm,5μm柱分离,以乙腈-水（80:

20,V/V为流动相,使用蒸发光散射检测器检测。

结果:

果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖及乳糖的线性范围分别为0.5~3、0.75~5、0.5~5、1~10、1~10g/L,检出限分别为1.90、2.40、1.80、2.50、2.60μg/L,样品的平均加标回收率分别为99.0%、97.1%、98.9%、99.5%、102.4%,相对标准偏差分别为1.02%、1.41%、1.27%、1.72%、1.66%。

市售5种南瓜中糖果、葡萄糖、蔗糖的实际测定结果分别为1.05%~3.80%、0.823%~4.49%、0.090%~5.19%结论:

该方法操作简便、快速、准确,用于实际样品的测定,结果令人满意。

关键词:

高效液相色谱-蒸发光散射检测法（HPLC-ELSD;南瓜;果糖;葡萄糖;蔗糖

DeterminationofFructoes,GlucoseandSucroseinPumpkinbyHighPerformanceLiquidChromatography-EvaporativeLightScatteringDetection

WANGPei-pei,SUNAi-ling,LIAi-feng,ZENGQing-hua,LIURen-min*

（CollegeofChemistryandChemicalEngineering,LiaochengUniversity,Liaocheng252059,China

Abstract:

Objective:

Todevelopasimple,accurateandsensitivemethodfordeterminationoffructose,glucose,sucrose,maltoseandlactoseinpumpkin.Methods:

Thesugarsinpumpkinwereextractedwithhotwater,separatedonKromasilNH2column（250mm×4.6mm,5　μmusingacetonitrileandwater（80:

20,V/Vasthemobilephase,andexaminedusinganevaporativelightscatteringdetector.Results:

Thelinearrangesoffructoseandglucose,sucrose,weremaltoseandlactose0.5to3g/L,0.75to5g/L,0.5to5g/L,1to10g/Land1to10g/Lrespectively.Theirdetectionlimitswere1.90,2.40,1.80,2.50and2.60μg/L,respectively.Theaveragespikerecoverieswere99.0%,97.1%,98.9%,99.5%and102.4%,respectively,andtherelativestandarddeviationswere1.02%,1.41%,1.27%,respectively.Thedeterminationresultsoffructose,glucoseandsucroseinfivesaledpumpkinsampleswere1.05%to3.80%,0.823%to4.49%,and0.090%to5.19%,respectively,whilenomaltoseandlactosewerefoundinthesepumpkinsamples.Conclusion:

Thismethodissimple,fastandaccurate,andcanbeappliedtothedeterminationoffructose,glucoseandsucroseinpumpkinwithsatisfactoryresults.

Keywords:

highperformanceliquidchromatography-evaporativelightscatteringdetection（HPLC-ELSD;pumpkin;fructose;glucose;sucrose

中图分类号:

O657.7文献标识码:

A文章编号:

1002-6630（200910-0179-03

收稿日期:

2008-07-08

作者简介:

王培培（1984-,女,硕士研究生,研究方向为分离科学。

E-mail:

wangpeipei0211@*通讯作者:

柳仁民（1963-,男,教授,博士,研究方向为分离科学。

E-mail:

renminliu@

南瓜（Cucurbitaspp是葫芦科南瓜属一年生蔓性草本植物,含有丰富的VE、β-胡萝卜素、南瓜多糖、果胶、膳食纤维、瓜氨酸、环丙基氨基酸、微量元素铬、酶类、南瓜籽碱和葫芦巴碱及金属元素等功效成分,这使得南瓜表现出各种功能特性,可作为开发许多功能性食品的原料或作为功能性食品直接食用。

我

国古代就有对南瓜食疗保健作用的记载,在《本草纲目》中,李时珍将南瓜与灵芝放在一起,说它有“补中,补肝气,益心气,益肺气,益精气”的作用。

近年来的研究亦表明,南瓜多糖有非常显著的降血糖作用,具有治疗糖尿病的功效[1-3],因此南瓜作为一种防治糖尿病的营养保健食品倍受人们的重视[4]。

南瓜中同

2009,Vol.30,No.10食品科学※分析检测180

样含有水溶性的单糖及双糖,且不同品种、不同产地的南瓜中单糖含量不同,很多糖尿病患者往往会误食大量的南瓜,造成病情的加重,所以建立一种准确、快速测定南瓜中单糖及双糖含量的方法很有必要。

本研究首次采用高效液相色谱-蒸发光散射检测法来测定南瓜中果糖、葡萄糖和蔗糖含量,以期为南瓜中这几种糖含量的测定提供一种准确、灵敏、快速的分析方法。

1材料与方法

1.1材料与试剂

南瓜购于当地龙山菜市场。

果糖、麦芽糖上海蓝季科技发展有限公司;葡萄糖天津市科密欧化学试剂开发中心;蔗糖天津市化学试剂三厂;乳糖天津市大茂化学试剂厂;各种糖标样均为分析纯纯度均大于99%;乙腈（色谱纯山东禹王实业有限公司禹城化工厂;实验用水为二次重蒸水。

1.2仪器与设备

UnimicroHPLC泵、Unimicro色谱工作站通微（上海技术有限公司;KromasilNH2色谱柱大连江申分离科学技术公司;AlltechELSD2000ES蒸发光散射检测器美国奥泰公司;RE-3000旋转蒸发器上海亚荣生化仪器厂。

1.3方法

1.3.1色谱条件和ELSD参数

KromasilNH2色谱柱（250mm×4.6mm,5μm;流动相:

乙腈-水（80:

20,V/V;流速1.5ml/min;柱温为室温;进样量20μl。

ELSD条件:

漂移管温度为85℃;空气做载气;载气流速2.4L/min;分流阀状态:

开。

1.3.2样品溶液的制备

南瓜去皮、去芯后,切碎、研磨,准确称取研磨后的南瓜5.000g,加入少量蒸馏水,于95℃下提取2h,冷却,减压浓缩,定容至50ml容量瓶中。

提取液先用干燥滤纸过滤,再用0.45μm水系滤膜过滤,滤液供HPLC分析。

2结果与分析

2.1样品前处理条件的选择

由于糖易溶于水,在室温下溶解度小,升高温度可以加速糖的溶出,但温度过高会使多糖、蔗糖等水解,故实验选择提取温度为95℃,在此温度下提取2h可以使糖完全溶出。

同时,还比较了不同提取方法得到的南瓜中糖的含量,发现超声提取效果不如热提,因此选取热提作为南瓜中糖的提取方法。

2.2流动相的选择

实验选择KromasilNH2柱为分离柱,以乙腈-水为流动相考察了糖类化合物在氨基柱上的分离情况,结果表明,提高流动相中水的比例可以缩短分离时间,但会使分离度下降,果糖与葡萄糖的峰部分重叠,而且水的比例过大会造成氨基柱的损伤;降低流动相中水的比例可以使分离度变大,但分离时间延长,峰展宽严重。

综合考虑以上因素,当乙腈和水的体积比为80:

20（V/V,流速为1.5ml/min时,分离效果令人满意,在此条件下标准品与样品的色谱图如图1所示。

2.3ELSD参数的选择

图1　　　五种糖标准品（A及南瓜样品（B的HPLC-ELSD色谱图

Fig.1HPLC-ELSDchromatogramsofmixedfivestandardsugars

（Aandthreesugarsfrompumpkin（B

800

600

400

200

0510********

果

糖

m

V

时间（min

葡

萄

糖

蔗

糖

麦

芽

糖

乳

糖

A

600

500

400

300

200

100

0510********

果

糖

m

V

时间（min

葡

萄

糖

蔗

糖

B

ELSD检测器的参数主要有漂移管温度和载气流速。

漂移管温度影响检测器的响应,温度低时流动相蒸发不完全,温度升高,流动相蒸发趋于完全,信噪比提高,但温度过高会使流动相沸腾,增加背景噪音,还可导致组分部分汽化,信号响应值变小,最优温度为在流动相基本蒸发完全的基础上,产生可以接受的噪音的最低温度,应根据流动相选择合适的漂移管温度。

一般来说,载气流速越小,形成的溶质颗粒越大,散射光的强度越大,但是当载气流速太小时,流动相蒸发不完全,背景噪音大,最优的载气流速应是在产生可接受噪音的基础上,产生最大响应值的最低流速。

以推荐值为起点,逐渐改变漂移管温度或载气流速,观察基线噪音和响应信号的大小。

结果发现,当漂移管温度为85℃,空气流速为2.4L/min,分流阀开时,噪音最小,响应信号最强,故确定此条件为最佳条件。

2.4分流阀状态的选择

181

※分析检测食品科学

2009,Vol.30,No.10标准品线性范围（g/L回归方程相关系数最低检出限（μg/L

果糖0.5~3Y=1.534X+6.4060.99961.90葡萄糖0.75~5Y=1.273X+6.4410.99942.40蔗糖0.5~5Y=1.346X+6.4820.99821.80麦芽糖1~10Y=1.406X+6.2280.99972.50乳糖

1~10

Y=1.344X+6.270

0.9931

2.60

表1　　　果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖的回归方程、线性范围

和检出限

Table1Regressionequations,linearrangesanddetectionlimits

offructose,glucose,sucrose,maltoseandlactose.

名称本底值（mg加入量（mg测得量（mg平均回收率（%RSD（%,n=5果糖109.250.4159.199.01.02葡萄糖117.549.9166.097.11.41蔗糖125.449.4174.398.91.27麦芽糖050.249.9399.51.72乳糖

50.0

51.20

102.4

1.66

表2　　　果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖及乳糖的加标回收率Table2Spikerecoveriesoffructose,glucose,sucrose,maltose

andlactose

实验所使用的ELSD2000ES蒸发光检测器中带有分流阀装置,当分流阀处于“开”的位置时,气溶胶中较大液滴被旁路除去,使得漂移管温度在较低情况下就能使得流动相蒸发完全,因而样品能获得最佳检测灵敏度和基线稳定性。

2.5

线性关系考察

配制一系列不同浓度的果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖的标准品混合溶液,其中,果糖、葡萄糖、蔗糖的浓度分别为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0g/L,麦芽糖、乳糖的浓度分别为4.0、5.0、6.0、7.0、8.0g/L。

各取20μl进样分析,以峰面积的对数对溶液浓度的对数进行线性回归,得五种标准品的线性回归方程和相关系数,并以信噪比等于3为标准,测得五种糖的检出限,结果见表1。

2.9

回收率实验

在已知糖含量的南瓜样品中分别取5份,准确加入

已知量的果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖及乳糖标准溶液后,按照1.3.2的方法处理,在相同的色谱条件下平行测定5次,按照外标法定量并计算回收率,结果见表2。

注:

“—”表示未检出。

样品号果糖（%葡萄糖（%蔗糖（%麦芽糖（%

乳糖（%12.782.251.42——21.050.8230.090——32.182.352.25——43.804.493.75——5

2.71

3.53

5.19

—

—

表　3　　　实际样品测定结果（%

Table3Determinationresultsoffructose,glucose,sucrose,

maltoseandlactoseinfivesaledpumpkin（%

如表1所示,在线性范围内各种糖的含量与峰面积有很好的线性关系。

2.6

精密度实验

配制果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖的混合对照品溶液,其中果糖、葡萄糖、蔗糖的浓度均为2.00g/L,麦芽糖、乳糖的浓度均为6.00g/L。

连续进样5次,每次20μl,在上述色谱条件下分别测得峰面积,按照外标法定量计算各组分浓度的相对标准偏差（RSD分别为1.24%、1.03%、2.38%、0.824%和2.30%,表明该方法精密度良好。

2.7

稳定性实验

取2.6中标准品供试液,每次20μl每隔4h进样分析一次,分别测得果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖的峰面积,按照外标法定量,计算各组分浓度的RSD值分别为3.87%、2.41%、0.423%、0.982%、1.46%,表明样品在24h内稳定。

2.8

重现性实验

配制5份与2.6中浓度相同的混合对照品溶液,平行操作,每份样品取20μl进样分析,平行进样3次,分别测得果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖及乳糖的峰面积,按照外标法定量,计算各组分浓度的RSD分别为0.589%、0.637%、0.787%、0.674%和0.926%,表明本方法重现性良好。

如表2所示,各种糖的回收率比较理想,表明该方法准确可靠。

2.10样品含量测定

采用该实验方法对市售的5种南瓜样品进行测定,结果见表3。

3

结　　论

实际样品的测定结果表明,南瓜中主要含有果糖、葡萄糖及蔗糖,且5份样品中果糖、葡萄糖及蔗糖含量存在差异,因此,糖尿病患者在食用南瓜时应选好南瓜的品种及产地,尽量选取含糖量小的样品食用。

实验使用高效液相色谱-蒸发光散射检测法测定了南瓜中果糖、葡萄糖及蔗糖的含量,结果表明,该法具有灵敏度高,重现性、稳定性好,简便、快速等优点,为测定南瓜中的三种糖分提供了准确、可靠的分析方法。

参考文献:

[1]叶盛英,郭琪.南瓜多糖的提取及其药理作用研究概况[J].天津药学,2003,15（4:

58-60.

[2]彭红,黄小茉,欧阳友生,等.南瓜多糖的提取工艺及其降糖作用的研究[J].食品科学,2002,23（8:

260-263.

[3]张拥军,姚惠源.南瓜多糖的分离、纯化及其降血糖作用[J].中国粮油学报,2002,17（4:

59-62.

[4]

周汉奎.南瓜综合加工技术[J].食品科学,1991,12（9:

59-62.