宋蓮芳
(中糧生物化學(安徽)股份有限公司,安徽蚌埠233010)
HPLC法測定木糖母液中的糖組分
宋蓮芳
(中糧生物化學(安徽)股份有限公司,安徽蚌埠233010)
目的:建立高效液相色譜法測定木糖母液中糖組分的方法。方法:采用AminexHPX-87H柱(7.8mm×300mm),以0.005mol/L硫酸為流動相,流速為0.5mL/min,柱溫50℃,檢測器為示差檢測器,進樣量20μL。結果:以峰面積定量,葡萄糖的線性范圍為5~50μg(r=0.9999),平均回收率99.8%,RSD=0.80%(n=9);木糖的線性范圍為10~100μg(r=0.9999),平均回收率100.2%,RSD=0.52%(n=9);阿拉伯糖的線性范圍為5~50μg(r=0.9997),平均回收率99.6%,RSD=0.75%(n=9)。結論:該方法簡便、結果準確可靠,可用于木糖母液中糖組分的測定。
高效液相色譜;木糖母液;糖組分
天然D-木糖以多糖的形態(tài)存在于植物中,在農產品的廢棄部分如玉米芯、棉籽殼、甘蔗渣、稻殼以及其它禾稈、種子皮殼等中含量較多。因玉米芯產量大,多縮戊糖含量最高,易存儲,結構相對疏松,易于提取,目前常采用玉米芯等原料進行酸水解后,再經過結晶工藝生產木糖[2],對于結晶后的木糖母液進行分析再利用,變廢為寶。木糖母液中含的糖組分主要有葡萄糖、木糖、阿拉伯糖等單糖。測定單糖的方法有滴定法、比色法等[3-4],這些方法專屬性差,準確度低,有必要建立一種簡便、準確的測定木糖母液中糖組分的方法。本實驗采用高效液相色譜法測定木糖母液中含有的葡萄糖、木糖、阿拉伯糖等單糖含量[5-6],目的在于建立一種方法簡便、結果準確的測定方法,有助于充分回收利用木糖母液,降低生產成本。
2.1 材料
2.1.1 儀器
Agilent 1200高效液相色譜儀;RID檢測器;1200色譜工作站。
2.1.2 試劑
D-葡萄糖對照品(生化試劑);D-木糖對照品(生化試劑);L-阿拉伯糖對照品(生化試劑);硫酸(優(yōu)級純);水(重蒸水,0.22μm濾膜過濾)。
2.1.3 溶液的配制
精確稱取D-葡萄糖、D-木糖、L-阿拉伯糖對照品各1.0000g,置于100mL容量瓶中,用重蒸蒸餾水溶解并定容至刻度,搖勻,作為對照品溶液。稱取本品于100mL容量瓶中,用重蒸蒸餾水稀釋到刻度,搖勻,用0.22μm的濾膜過濾作為對照品溶液。精密稱取樣品1.0000g(精確至0.0002g),置于100mL容量瓶中,加水稀釋至刻度,搖勻,分別精密量取20μL對照品溶液和木糖母液樣品溶液,注入液相色譜儀記錄色譜圖,以外標法峰面積計算含量。三種糖對照品和木糖母液樣品的色譜圖見圖1和2。
圖1 三種糖對照品色譜圖
圖2 木糖母液色譜圖
2.2 方法
2.2.1 色譜條件
色譜柱:Aminex HPX-87H柱(7.8mm×300mm);流動相0.005mol/L硫酸;流速0.5mL/min;示差檢測器;柱溫60℃;進樣體積20μL。
2.2.2 線性回歸方程
分別精確稱取對照品D-葡萄糖200mg、D-木糖500mg、L-阿拉伯糖200mg置于100mL容量瓶中,加水溶解并定容至刻度,搖勻,作為儲備液。再精密量取該儲備液2、4、6、8、10mL,分別置于50mL容量瓶中,加水稀釋至刻度,搖勻。分別精密量取20μL,在上述色譜條件下測定,以峰面積(A)為縱坐標,濃度(C)為橫坐標進行線性回歸,繪制標準曲線。
葡萄糖回歸方程為A=254101.9 C+1051.7,r=0.9999,表明葡萄糖在5~50μg范圍內,峰面積與進樣量呈良好的線性關系。
木糖回歸方程為A=225081.2 C+2358.4,r=0.9999,表明木糖在10~100μg范圍內,峰面積與進樣量呈良好的線性關系。
阿拉伯糖回歸方程為A=241107.8C-2506.5,r=0.9997,表明阿拉伯糖在5~50μg范圍內,峰面積與進樣量呈良好的線性關系。
2.2.3 精密度試驗
精密稱取本品1.0000g(精確至0.0002g),置于100mL容量瓶中,加水稀釋至刻度,搖勻,精密量取20μL,注入液相色譜儀,連續(xù)進樣5次,結果葡萄糖峰面積RSD=0.22%;木糖峰面積RSD=0.20%;阿拉伯糖峰面積RSD=0.25%,表明儀器的精密度良好。
2.2.4 回收率實驗
稱取D-葡萄糖、D-木糖、L-阿拉伯糖適量,加入一定量D-葡萄糖、D-木糖、L-阿拉伯糖對照品,加水溶解并稀釋,制成每1 mL中含D-葡萄糖2.5 mg、D-木糖5mg、L-阿拉伯糖2.5 mg的溶液,精密量取20μL注入液相色譜儀,記錄色譜圖,計算回收率。結果葡萄糖的平均回收率為99.8%,RSD=0.80%(n=9);木糖的平均回收率為100.2%,RSD=0.52%(n=9);阿拉伯糖的平均回收率為99.6%,RSD=0.75%(n=9)。結果見表1。
表1 回收率試驗(n=9)
精密稱取本品1.0000g(精確至0.0002g),置于100mL容量瓶中,加水稀釋至刻度,搖勻,精密量取20μL,注入液相色譜儀,記錄色譜圖。用外標法計算含量,結果樣品中葡萄糖、木糖、阿拉伯糖含量分別為112.5、326.8、113.0mg·mL-1;RSD分別為0.28%、0.42%、0.32%(n=3)。結合樣品稀釋,木糖母液中葡萄糖、木糖、阿拉伯糖的含量分別為11.25%、32.68%、11.30%。
木糖母液成分復雜,采用比色和滴定方法不適用于多個單糖同時測定各組分的含量。本實驗通過采用示差檢測器、Aminex HPX-87H色譜柱,建立了高效液相色譜法,用于準確測定木糖母液中葡萄糖、木糖、阿拉伯糖的含量。該方法簡便,易操作,準確性好,精密度高。
[1]Cheng K,Wang W,Zhang J,et al.Statistical optimization of sulfite pretreatment of corncob residues for high concentration ethanol production[J].Bioresource Technology,2012,102:3014-3019.
[2]趙立國.玉米芯制備木糖工藝條件的優(yōu)化[J].安徽農業(yè)科學,2011(9):318-320,394.
[3]孫偉偉,曹維強,王靜,等,DNS法測定玉米芯秸稈中總糖[J].食品研究與開發(fā),2006,27(6):120-123.
[4]王文嶺,黃雪松.DNS法測定木糖含量時最佳測定波長的選擇[J].食品科學,2006,27(4):176-178.
[5]蔡婀娜,李夏蘭,方柏山.HPLC法檢測發(fā)酵液中的木糖和木糖醇[J].漳州師范學院學報(自然科學版),2006(2):56-59.
[6]方宏,曾健智,陳海珊,等.高效液相色譜法檢測蔗渣半纖維素水解物中的單糖[J].廣西科學院學報,2006,16(3):124-126.□
Analysis of Sugar Components of Mother Solution of Xylose by HPLC
SONG Lian-fang
(Cofco Biochemical(Anhui)Co.,Ltd.,Bengbu 233010,China)
Objective:To establish HPLC method for analysis of sugar components of mother solution of xylose。Methods:Aminex HPX-87H column(7.8mm×300mm)was used.The mobile phase was 0.005mol/L sulfuric acid.The flow rate was0.5mL·min-1.The column temperature was 50 temperature.The detector was refrac-tive index detector(RID).The injection volume was 20μL.Results:Quantitative analysis by peak area,the linear of glucose range was 5~50μg(r=0.9999).The average recoveries was 99.8%,RSD=0.80%(n=9).The linear of xylose rang was 10~100μg(r=0.9999).The average recoveries was 100.2%,RSD=0.52%(n=9).The linear of arabinose rang was 5~50μg(r=0.9997).The average recoveries was 99.6%,RSD=0.75%(n=9).Conclusions:The method is simple,result is reliable and accurate,for the determination the sugar components ofxylose mother solution.
HPLC;xylose mother liquor;sugar components
10.3969/j.issn.1008-553X.2016.01.025
O657.7+2
A
1008-553X(2016)01-0088-03
2015-10-26
宋蓮芳(1978-),女,化工工程師,從事食品分析與檢測工作,18105522378,jichuanxia820@126.com。