方芳 梅端果 蒲小春
低聚半乳糖(GOS)作為一種新型功能食品添加劑在食品加工業(yè)中的應用非常廣泛,可應用于嬰幼兒食品、乳制品、飲料、焙烤食品、糖果等產(chǎn)品中,尤其在嬰幼兒配方奶粉中的應用較多。本文以同批次低聚半乳糖原料作對照品,采用離子色譜-脈沖安培檢測法對嬰幼兒配方奶粉中低聚半乳糖的含量進行了測定。該方法簡便、高效、準確,為嬰幼兒配方奶粉中低聚半乳糖的檢測提供了一個全新的研究方向。
一、材料與方法
1.材料與試劑。材料:低聚半乳糖原料(量子高科,純度由廠家提供);同批次嬰幼兒配方奶粉;凈化柱(反相固相萃取柱,填料為聚二乙烯基苯,1.0mL);微孔濾膜(水相,0.22μm)。試劑:乳糖、半乳糖、葡萄糖標準品(采購自LGC);乙腈(光華科技,HPLC);50%氫氧化鈉溶液(賽默飛世爾科技,HPLC);無水醋酸鈉(賽默飛世爾科技,HPLC);一級水。
2.儀器設備。ICS5000+離子色譜儀(賽默飛,配有三元及以上梯度泵,脈沖安培檢測器,金工作電極);SQP分析天平(賽多利斯,感量0.01mg);BSA224S分析天平(賽多利斯,感量0.1mg);TG16-WS臺式高速離心機(湖南湘儀);QYYS-10A純水儀(重慶前沿水處理設備有限公司);KQ5200DB型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)。
3.實驗方法。(1)方法原理。試樣經(jīng)50℃溫水超聲溶解后,用乙腈沉淀蛋白質(zhì),以同批次低聚半乳糖原料為對照品,采用外標法并用帶積分安培檢測器的離子色譜儀檢測低聚半乳糖。低聚半乳糖含有不同結(jié)構(gòu)的低聚糖,利用不受本底干擾的特征色譜峰來定性定量,測定GOS的加入量。
(2)色譜條件。分析柱:CarboPac PA20,(P/N: 060142);保護柱:CarboPac PA20,(P/N: 060144);儀器型號ICS5000+:單泵;AS-AP自動進樣器;脈沖安培檢測器PAD,Au電極,AgCl參比模式,糖標準波形;進樣量:25uL;流速:0.45mL·min-1。淋洗液梯度方法如表1所示。
(3)試劑配制。氫氧化鈉(125mmol·L-1):取6.5mL50%氫氧化鈉溶液,用水稀釋至1000mL,通入氮氣保護,緩慢搖勻,室溫下可放置7d。氫氧化鈉(250mmol·L-1):取13mL50%氫氧化鈉溶液,用水稀釋至1000mL,通入氮氣保護,緩慢搖勻,室溫下可放置7d。氫氧化鈉(250mmol·L-1)乙酸鈉(500mmol·L-1)混合溶液:稱取41g無水乙酸鈉(精確至0.01g),用約500mL水溶解,0.22μm濾膜過濾,脫氣10min,加入13mL50%氫氧化鈉溶液,并用水稀釋至1000mL,通入氮氣保護,緩慢搖勻,室溫下可放置7d。
(4)標準溶液的配制。準確稱取含GOS 100mg(需折算原料中低聚半乳糖的含量)的低聚半乳糖原料(與添加到嬰幼兒配方奶粉中相同的批次),用超純水溶解并超聲5min后定容至100mL,制成標準儲備溶液。分別吸取0.5、1、2、4、6mL的標準儲備溶液定容至100mL,配制成GOS濃度在5-60ug·mL-1范圍內(nèi)的5個標準曲線溶液,過0.22μm濾膜,濾液待進樣。
(5)樣品前處理。準確稱取1g(精確至0.0001g,含GOS約30-40mg)的奶粉樣品,置于100mL容量瓶中,加40mL50℃熱水,超聲10min使其溶解。放至室溫后,加乙腈至刻度,搖勻。靜置10min使其沉降,取溶液進行離心,10000r·min-1離心10min。取上清液1mL,加水稀釋至25mL,搖勻,過0.22μm濾膜及1.0cc OnGuard RP柱,濾液待進樣。
二、結(jié)果與分析
1.特征峰的確定與選擇。對濃度為1.0?g·mL-1的乳糖、葡萄糖及半乳糖標準溶液分別進行分析,同時對濃度為5-60ug·mL-1的低聚半乳糖系列標準溶液進行分析,以確認特征峰。色譜圖見圖1-圖4。
通過比較,低聚半乳糖存在5個明顯的特征峰:G1、G2、G3、G4、G5,線性良好且聚合度依次增大,同時與乳糖、半乳糖、葡萄糖等均具有較好的分離度。由于考慮到特征峰峰型、分離度、響應程度等因素,本文選取G2、G3作為低聚半乳糖目標峰進行含量分析。
2.線性范圍及檢出限。配制濃度分別為5、10、20、40、60ug·mL-1的低聚半乳糖標準溶液,進樣分析,以濃度為橫坐標、色譜峰面積為縱坐標,繪制標準曲線。以3倍信噪比對應的目標物含量為該化合物的檢出限,以10倍信噪比對應的目標物含量為該化合物的定量限,線性范圍、回歸方程、相關系數(shù)、檢出限和定量限見表2。
3.精密度與回收率。將含低聚半乳糖的嬰幼兒配方奶粉平行測定6次,以G2、G3特征峰定量分析,結(jié)果見表3。該方法精密度良好,RSD僅為0.68%。
向嬰幼兒配方奶粉中分別添加15、30、45mg的低聚半乳糖,平行做6組,然后進行分析。由表4可看出,回收率在96%-102.6%,RSD在0.48%-1.48%。結(jié)果表明,該方法回收率較高,準確度較好。
4.正確度。選用嬰幼兒配方奶粉測定低聚半乳糖的含量,同時送第三方機構(gòu)進行檢測,檢測結(jié)果顯示,本中心與第三方機構(gòu)的檢測結(jié)果偏差均在10%以內(nèi),表明其方法正確度較好。
三、結(jié)論與討論
本文闡述了一種嬰幼兒配方奶粉中低聚半乳糖含量的測定方法,以同批次添加的低聚半乳糖作為對照品,采用離子色譜-脈沖安培法測定嬰幼兒配方奶粉中低聚半乳糖的含量。該方法簡化了樣品處理過程,降低了檢測成本,同時也保證了乳糖、半乳糖、葡萄糖的有效分離,檢測結(jié)果具有較高的精密度和準確度,為嬰幼兒配方奶粉中低聚半乳糖的檢測提供了一個全新的研究方向。
作者簡介:方芳(1982-),女,漢族,江西撫州人,工程師,碩士研究生,研究方向為食品科學與工程。
梅端果(1993-),男,漢族,江西九江人,助理工程師,大學本科,研究方向為食品檢測。
蒲小春(1982-),男,漢族,四川廣元人,工程師,大學本科,研究方向為食品科學與工程。