鄒學權,傅飛霞,陳 孜(浙江省檢驗檢疫科學技術研究院,浙江 杭州 311215)
食品中含有多種營養(yǎng)成分,如蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素、礦物質(zhì)等,其中碳水化合物是一種比較重要的物質(zhì),而糖類則是碳水化合物的重要組成部分。嬰幼兒由于自身的腸道消化功能尚未發(fā)育健全,對糖類的消化吸收具有選擇性,比如可以消化吸收乳糖,而對蔗糖及其水解單糖均不易消化,強行喂食會造成嬰兒腹瀉。GB 10765-2010《食品安全國家標準嬰兒配方食品》中明文規(guī)定:“嬰兒配方食品首選的碳水化合物應為乳糖、乳糖和葡萄糖聚合物,只有經(jīng)過預糊化后的淀粉才可以加入到嬰兒配方食品中,不得使用果糖”,同時還規(guī)定,乳糖的含量應占碳水化合物含量的90%以上[1]。鑒于蔗糖可以在腸道中水解成葡萄糖和果糖,因而在1段配方奶粉中也禁止添加蔗糖,為了加強執(zhí)法,建立相應的檢測方法對配方食品中蔗糖的含量進行準確測定就顯得尤為重要。
目前關于糖類的檢測方法主要有滴定法[2]、比色法[3-4]、紅外光譜法[5]、液相色譜法[6]、離子色譜法[7]等,其中前三種方法由于測定需要時間較長,因檢驗人員操作原因易造成較大系統(tǒng)誤差,而且采用這幾種方法無法對乳糖、蔗糖、果糖等做有效區(qū)分。液相色譜法測定糖類物質(zhì)含量方法準確,也是目前普遍采用的方法,現(xiàn)行國家標準GB 5413.5-2010《嬰幼兒食品和乳品中乳糖、蔗糖的測定》及GB 5009.8-2016《食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定》均采用高效液相色譜法進行檢測[8-9],但該法測定時需配合示差折光檢測器或蒸發(fā)光散射檢測器使用,該類檢測器具有檢測靈敏度低,基線穩(wěn)定性受溫度影響大且無法進行梯度洗脫等缺點,通常難以滿足檢測需求。高效陰離子交換色譜-脈沖安培檢測法[10-13]是近年來發(fā)展起來的一種有效測定糖的方法,不僅前處理方法簡單,而且采用高靈敏度和高選擇性的脈沖安培檢測器,準確度高、重現(xiàn)性好。采用CarboPac PA10分離柱、脈沖安培檢測器、NaOH溶液梯度淋洗,無基體干擾。該方法樣品處理簡單、準確度高,可適用于嬰幼兒配方食品中乳糖和蔗糖的檢測。
試劑:檸檬酸,分析純,南京化學試劑有限公司;氫氧化鈉,分析純,國藥集團化學試劑有限公司;乳糖,分析純,西格瑪試劑公司;蔗糖,分析純,西格瑪試劑公司;GB 6682-2008規(guī)定一級去離子水。
儀器:戴安ICS-5000離子色譜系統(tǒng),包含:ICS-5000 DP色譜泵、AS-AP自動進樣器、脈沖安培檢測器、PA10陰離子交換柱 (4 mm×250 mm),PA10 保護柱(4 mm×50 mm),金電極,Chromeleon色譜工作站。
進樣量 25 μL,流動相流速 1.0 mL/min,流動相為36.2 mmol/L NaOH溶液,梯度淋洗程序如表1所示。
表1 液相色譜的梯度淋洗程序
分別稱取0.050 g蔗糖、乳糖高純試劑,溶解并定容于50 mL容量瓶中,配制成1000 mg/L混合標準儲備液。用移液槍準確移取該混合標準儲備液 0.10 mL、0.20 mL、0.30 mL、0.40 mL、0.50 mL于100 mL容量瓶中,用去離子水定容至刻度,得到的混合標準溶液系列的濃度是1.0 mg/L、2.0 mg/L、3.0 mg/L、4.0 mg/L、5.0mg/L。
稱取1 g試樣于100 mL容量瓶中,加入50 mL去離子水,搖勻后超聲15 min,加入10 mL 1 g/L檸檬酸,定容后搖勻,放置2 h。過濾后在濾液中加入NaOH調(diào)pH值至10,分別取濾液5 mL和100 μL于100 mL容量瓶中定容用于蔗糖與乳糖的檢測,用0.45 μm微孔濾膜過濾后進樣,用配有脈沖安培檢測器的離子色譜儀測定,同時加做標準溶液,外標法定量。
標準空白溶液及標準溶液系列點在設定的儀器條件下測定,以系列點的濃度值為橫坐標(X),以峰面積相應值為縱坐標(Y),儀器自動繪制出標準工作曲線和標準曲線譜圖。標準譜圖及標準工作曲線如圖1~圖3所示,蔗糖先出峰,乳糖后出峰。乳糖與蔗糖的工作曲線線性關系均良好,其中乳糖的線性方程為:y=2.426x-0.02,線性相關系數(shù)為0.9999;蔗糖的線性方程為:y=1.561x,線性相關系數(shù)為0.9999。對標準溶液進行逐級稀釋,取信噪比為3時的溶液濃度定義為儀器檢出限,經(jīng)檢測,本方法蔗糖的檢出限為0.09 mg/L,乳糖的檢出限為0.08 mg/L。
圖1 蔗糖與乳糖的標準譜圖Fig 1 Spectra of sucrose and lactose in standard sample
圖2 乳糖的標準工作曲線Fig 2 Calibration curve for the detection of lactose
圖3蔗糖的標準工作曲線Fig 3 Calibration curve for the detection of sucrose
因嬰幼兒配方食品中蔗糖與乳糖存在本底值,因此加標回收率實驗要根據(jù)樣品本底水平進行加標,對一選定嬰幼兒配方食品采用此方法進行六次平行檢驗,取六次測量平均值作為其本底值,按本底值的水平進行三檔加標,做加標回收試驗。經(jīng)測驗,選定的加標基質(zhì)中蔗糖的含量檢測值分 別為 8.219 mg/g、8.208 mg/g、8.155 mg/g、8.170 mg/g、8.339 mg/g、8.074 mg/g, 平 均 值 為8.194 mg/g;乳糖含量的檢測值分別為447 mg/g、427 mg/g、415 mg/g、409 mg/g、417 mg/g、457 mg/g,平均值為429 mg/g。根據(jù)樣品的本底值水平確定的加標方案為:蔗糖分別加標2.0 mg/g、8.0 mg/g、16.0 mg/g;乳糖分別加標 100 mg/g、250 mg/g、500 mg/g。以回收率為考察指標,試驗結果見表1。由表1試驗數(shù)據(jù)可知,使用本文建立的方法可以得到較高的加標回收率,回收率范圍為88.5%~99.3%,相對標準偏差RSD均小于5%,說明該法重復性好,精密度較高。
表1 回收率與精密度試驗結果
采用本方法對嬰兒配方食品質(zhì)控樣品中蔗糖與乳糖含量進行分析,同時采用國標方法GB 5413.5-2010中的液相色譜方法進行對照試驗,結果見表2。由表2數(shù)據(jù)可知,本法測定值與認定值吻合較好,與國標方法測定值基本一致。
表2 不同方法測定標準樣品中蔗糖與乳糖含量的結果Tab 2 Analytical results of sucrose and lactose in certified reference materials with different method
本文建立了嬰幼兒配方食品中蔗糖與乳糖的離子色譜檢測方法,結果表明,該法前處理簡單、標準曲線線性好、檢出限低,方法的回收率與精密度均能較好地滿足檢測分析的要求,采用質(zhì)控樣品檢測時本法測定值與認定值吻合較好,與國標法測定值基本一致,因而本法適用于實驗室嬰幼兒配方食品樣品中蔗糖與乳糖的檢測定值。
參考文獻:
[1] GB 10765-2010,食品安全國家標準嬰兒配方食品[S].
[2] GB 5413.5—2010,嬰幼兒食品和乳品中乳糖、蔗糖的測定[S].
[3]NY/T 1422—2007,乳及乳制品中乳糖的測定酶一比色法[S].
[4] 蔣珍菊,林芳棟.比色法測定原料乳中乳糖含量研究[J].食品安全與檢測,2012,37(6):299-303.
[5] 顏輝,陳斌,朱文靜.近紅外光譜分析法快速檢測奶粉的品質(zhì)[J].光譜與光譜分析 2009 37(3):49-52.
[6] 樊祥,王敏,韓麗.乳制品中乳糖的高效液相色譜一脈沖式安培電化學檢測[J].分析實驗室,2010,29:30-32.
[7] 劉玉峰,李東,唐華澄,等.高效離子色譜法測定乳及乳制品中低聚果糖含量[J].分析檢測,2012,35(1):40-42.
[8] GB 5413.5-2010,嬰幼兒食品和乳品中乳糖、蔗糖的測定[S].
[9] GB 5009.8-2016,品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定[S].
[10]李仁勇,梁立娜,牟世芬,等.離子色譜-脈沖安培檢測法測定醬油中的糖[J].中國調(diào)味品,2009,34(7):95-98.
[11]張磊,周光明,熊建飛,等.離子色譜法測定奶糖中的蔗糖、葡萄糖和乳糖[J].食品工業(yè)科技,2012,33(19):309-311.
[12]朱松,戴軍,陳尚衛(wèi),等.高效陰離子交換色譜法檢測醬油中的單糖及雙糖[J].分析測試學報,2012,31(11):1411-1415.
[13]于麗,王婷,周健南,等.超聲提取-離子色譜法檢測市售常見15種蔬菜中7種單糖和雙糖[J].食品安全質(zhì)量檢測學報,2016,7(1):372-376.