熊慧薇，戴書浩，閔華，朱雪晶，馮健雄，*

（1.江西省農(nóng)業(yè)科學院，江西南昌330200；2.南昌市環(huán)境監(jiān)測站，江西南昌330047）

膳食纖維是植物的可食用部分或類似的碳水化合物，膳食纖維在人類小腸中不會被消化和吸收，在人類大腸中會發(fā)生全部或部分發(fā)酵。膳食纖維包括多糖、低聚糖、木質(zhì)素和相關(guān)的植物組織，膳食纖維具有一些有益的生理功能包括通便、降膽固醇和降血糖。膳食纖維水解后的低聚糖包括阿拉伯半乳聚糖、阿拉伯聚糖、半乳聚糖、半乳聚糖醛酸、阿拉伯木聚糖、木糖葡聚糖、糖蛋白、纖維素和木質(zhì)素等?？傊?，膳食纖維是由若干種碳水化合物組成的混合物[1-3]。

在國內(nèi)外很多研究中通常都會采用水解衍生化－氣相色譜分析法來測定多糖的單糖組成。膳食纖維包括的物質(zhì)范圍非常廣，多糖屬于膳食纖維的范疇，因此可以采用水解衍生化—氣象色譜法來檢測膳食纖維的單糖組成。膳食纖維的單糖組成通過氣相色譜法GC來進行測定在國內(nèi)外已有報道，鄭建仙，耿立萍等在他們的文獻中曾經(jīng)報道過用氣相色譜分析進行膳食纖維單糖組成的測定[4]，M.Wennberg等的論文中也對此有所論述[5]。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

通過去蛋白等處理方式所制取的大豆纖維和麥麩纖維粉末，干燥方式為噴霧干燥。

1.1.2 試劑

各種單糖標樣：上海試劑公司；鹽酸羥胺、吡啶、醋酸酐、碳酸鋇、碳酸鈣（均為分析純）。

1.1.3 設(shè)備

Agilent6890氣相色譜儀：美國Agilent；DENVER TP－214電子天平：北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；DK－S24電子恒溫水浴鍋：上海精宏實驗設(shè)備有限公司；SC－2554離心機：安徽中科中佳科學儀器有限公司；10 μL 進樣針、2 mL 試劑瓶：Agilent。

1.2 方法

1.2.1 制備單糖衍生物

分別稱量各種單糖（葡萄糖、甘露糖、半乳糖、鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、果糖）10 mg制備糖腈乙酰酯衍生物。制備方法：稱取10 mg單糖置于2 mL的試劑瓶中，加入10mg鹽酸羥胺，0.5mL吡啶，90℃振蕩水浴30 min，冷卻后加入0.5 mL醋酸酐，90℃振蕩水浴30 min，冷卻后得到單糖標樣的衍生物。

1.2.2 制備空白樣

空白樣：稱取10 mg鹽酸羥胺，加入0.5 mL吡啶溶解，90℃振蕩水浴30 min，冷卻至室溫后加入0.5 mL醋酸酐，90℃振蕩水浴30 min，冷卻。

1.2.3 制備樣品衍生物

各稱取實驗室制備的大豆和麥麩膳食纖維15 mg置于安培管中，分別加入5 mL～6 mL的硫酸，硫酸濃度2 mol/L，用酒精噴燈封口，放置于110℃的烘箱中水解5 h，注意不要水解過度，以液體水解為棕褐色為止。冷卻后，加入BaCO3或CaCO3中和到pH值中性，4 000 r/min離心20 min，取上清液，真空干燥得到水解樣。稱取15 mg水解后的樣品，用與1.2.1中相同的方法制備樣品的糖腈乙酸酯衍生物。

1.2.4 GC工作參數(shù)

設(shè)備型號為Agilent 6890氣相色譜儀，使用DB－1701毛細管柱，載氣為氮氣，進樣量1 μL，GC工作參數(shù)見表1。

表1 氣相色譜儀工作參數(shù)Table 1 Working parameter of GC

2 結(jié)果與討論

2.1 單糖衍生物的測定結(jié)果

GC圖譜表明，在試驗所選的GC試驗條件下，標樣衍生物的混合液可以得到有效的分離。鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖的保留時間分別為7.378、7.961、8.276、10.066、10.371、10.627 min，出峰圖如圖1所示。果糖衍生物的出峰圖如圖2所示。雙叉峰是果糖標志性圖譜，雙叉峰出現(xiàn)在6.860 min和6.931 min，由于其他雜質(zhì)成分的干擾，果糖標樣圖譜中還出現(xiàn)了一些雜峰。

圖1 單糖標樣衍生物混合樣的GC出峰圖Fig.1 GC chromatogram of mixed monosaccharide derivants

圖2 果糖衍生物GC出峰圖Fig.2 GC chromatogram of fructose derivants

2.2 膳食纖維樣品衍生物的測定結(jié)果

用樣品的衍生物上氣象進行氣象色譜分析，通過對比保留時間來對各膳食纖維樣品的單糖組成進行定性分析。大豆膳食纖維和麥麩膳食纖維的出峰圖如圖3和圖4所示。標樣及樣品衍生物的GC保留時間見表2。

通過比對標準樣品和兩種纖維的保留時間發(fā)現(xiàn)，兩種膳食纖維都不含果糖，但是均含有其他六種單糖（鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖）。GC檢測結(jié)果表明，膳食纖維是雜多糖的混合物，這與AACC對膳食纖維的定義相符合。

圖3 大豆膳食纖維樣品GC出峰圖Fig.3 GC chromatogram of soybean dietary fiber sample

表2 標樣和樣品衍生物的GC保留時間Table 2 The corresponding retaining time of guide samples and DF samples

標準樣品和纖維峰面積的GC峰面積對比如表3所示。通過比對標準樣品的峰面積，可以對膳食纖維中的單糖含量做一個初步分析。

比較纖維樣品衍生物和標樣衍生物的GC圖譜，通過比較各種單糖的峰面積，可以反應出兩種膳食纖維中各種單糖的相對含量多少。大豆膳食纖維中半乳糖的峰面積最大，其次是阿拉伯糖和葡萄糖；麥麩膳食纖維中阿拉伯糖和木糖的峰面積大，其次是葡萄糖。

表3 標準樣品和膳食纖維樣品六種單糖的峰面積比較Table 3 The peak area of standard sample and dietary fiber samples

3 結(jié)論

本研究中所設(shè)定的GC分析條件可以有效地實現(xiàn)單糖衍生物混合液的分離，圖譜可以完整地得到6種單糖出峰圖。通過對樣品衍生物溶液的GC分析，通過對比保留時間，確定兩種膳食纖維均含有鼠李糖等六種單糖。檢測結(jié)果表明膳食纖維是各種雜多糖的混合物。此外，大豆和麥麩膳食纖維衍生物中各單糖的峰面積略有不同，大豆膳食纖維中半乳糖的峰面積最大，而麥麩膳食纖維中阿拉伯糖和木糖的峰面積相當。

[1] Diertary fiber definition committee.The definition of dietary fiber[J].Cereal foods world,2001,46(3):112－126

[2] 周建勇.膳食纖維定義的歷史回顧（1953～1999）[J].國外醫(yī)學分冊.2001,28(1):26－28

[3] 何錦風,郝立民.論膳食纖維[J].食品與發(fā)酵工業(yè),1997,23(5):63－68

[4] 鄭建仙,孫由芳.膳食纖維分析方法的研究[J].華南理工大學學報：自然科學版,1996,24(12):73－78

[5] Wennberg M,Byman M.On the possibility of using high pressure treatment to modify physico－chemical properties of dietary fiber in white cabbage[J].Innovative food science&emerging technologies,2004,5:171－177