高效離子色譜法測定食品中低聚果糖的含量

張績覓，劉玉峰，唐華澄，李東

（北京市營養源研究所分析室，北京 100069）

高效離子色譜法測定食品中低聚果糖的含量

張績覓，劉玉峰，唐華澄，李東

（北京市營養源研究所分析室，北京 100069）

建立離子色譜法定量測定食品中低聚果糖的方法，應用CarboPacTMPA1（4 mm×250 mm）陰離子交換柱，氫氧化鈉和醋酸鈉淋洗液梯度淋洗，脈沖安培檢測器檢測。6次測定低聚果糖口服液，相對標準偏差為2.31%～5.14%，3種糖的加標回收率在96.23%～105.03%之間，本方法簡單快捷，適用于食品中低聚果糖的檢測。

高效離子色譜法；脈沖安培檢測；低聚果糖

低聚果糖（Fructooligosaccharide，FOS），又名寡果糖或蔗果三糖族低聚糖，天然低聚果糖存在于多種植物或水果中，如菊苣、菊芋、香蕉、洋蔥及蜂蜜等。工業上采用現代生物工程技術果糖基轉移酶轉化、精制、濃縮而成。低聚果糖通常作為果糖基單元以β（2-1）鍵連接在蔗糖（GF）分子上的果糖寡聚物的通稱，即GFn，（n=1-9）主要包括1-蔗果三糖（1-kestose GF2）、蔗果四糖（nystose GF3）、蔗果五糖（1-F-β-fructofranosyl nystose GF4）。低聚果糖的生理功能主要是雙向調節體內菌群，潤腸通便，調節血脂，降低血清膽固醇，促進人體內B族維生素的合成，促進食物中鈣、鐵、鋅等礦物質及蛋白質的消化吸收，防止肥胖，防止齲齒等。

由于低聚果糖具有多種優越的生理功能和理化特性，目前在國內外的食品、保健品等行業得到廣泛應用，應用領域多達500多種食品、保健品、藥品，被譽為營養、保健、療效三位一體的21世紀健康新糖源，添加低聚果糖的產品越來越受到消費者的歡迎。隨之，低聚果糖含量的檢測也成為了各生產廠商的迫切需要，國家標準中沒有相應的檢測方法，AOAC997.08[1]食物中果聚糖的檢測方法采用酶解法可以定量檢測果聚糖和低聚果糖，然而認為，采用直接浸提，蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖就可以游離出來，無需采用復雜的酶解法定量。因此我們參考A.J.C.L.Hogarth[2]、李建文[3]、王美菡[4]等的論文，建立了該方法。

1 材料與方法

1.1 儀器

ICS-3000離子色譜儀、脈沖安培檢測器、Au電極：美國Dionex公司。

1.2 標準物質與試劑

單雙糖標準物質：葡萄糖、果糖、乳糖、蔗糖、麥芽糖（Fluka）；低聚果糖標準物質：蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖（Wako）；試劑：50%NaOH（Fluka），無水乙酸鈉（Fluka），磺基水楊酸。

1.3 分析方法

準確稱量0.5 g（精確至0.1 mg）樣品（稱樣量根據低聚果糖的含量適當增減），加入約50 mL 80℃蒸餾水，80℃水浴振搖20 min，冷卻至室溫，加入20 mL 3%磺基水楊酸溶液，用蒸餾水定容至100 mL，混勻，靜置15 min，過濾，濾液依次過0.45μm水相濾膜、RP柱、0.45μm水相濾膜（根據工作曲線的線性范圍確定是否將濾液進行稀釋）。

1.3.1 色譜工作條件

1.3.1.1 梯度洗脫程序

色譜柱：CarboPac PA14 mm×250 mm（帶CarboPac PA14 mm×50 mm保護柱）或相當性能的分離柱；柱溫：30℃；淋洗液梯度：0～7 min 150 mmol NaOH，50 mmol醋酸鈉；7min～15min150mmolNaOH，50mmol～100mmol醋酸鈉；15 min～35 min 150 mmol NaOH，100 mmol醋酸鈉；35 min～50 min 150 mmol NaOH，50 mmol醋酸鈉；流速：1mL/min；檢測器：脈沖安培檢測器；進樣量：10μL。

1.3.1.2 檢測器波形（時間程序）

檢測器時間程序：0.00 s，0.10 v；0.20 s，0.10 v，開始積分；0.40 s，0.10 v，積分結束；0.41 s，-2.00 v；0.42 s，-2.00 v；0.43 s，0.60 v；0.44 s，-0.10 v；0.50 s，-0.10 v。

1.3.2 標準溶液的配制

準確稱取25 mg（精確至0.01 mg）蔗果三糖（GF2）、蔗果四糖（GF3）、蔗果五糖（GF4）標準物質，分別用去離子水溶解定容于25 mL容量瓶中。另準確稱取50 mg（精確至0.01 mg）葡萄糖、果糖、乳糖、蔗糖、麥芽糖標準物質，分別用去離子水溶解并定容于25 mL容量瓶中。

2 結果與分析

2.1 標準曲線的制作

配置一系列梯度濃度混合標準依次進樣，以峰面積為縱坐標，濃度為橫坐標，制作蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖的標準曲線，蔗果三糖回歸方程為y=939.03x+0.0298，R2=0.9971、蔗果四糖回歸方程為y=665.52x+0.0504，R2=0.9992、蔗果五糖回歸方程為y=436.6x+0.0732，R2=0.9988。

蔗果三糖的線性范圍為0.10μg～5.04μg，蔗果四糖的線性范圍為0.87μg～43.52μg，蔗果五糖的線性范圍為0.82μg～41.12μg，標準色譜圖見圖1。

圖1表明，采用該方法對單雙糖和低聚果糖可以進行有效的分離。

2.2 樣品測定

本文對奶粉、奶伴侶、低聚果糖口服液等標示添加低聚果糖的一些樣品進行了分析，結果表明，該方法操作簡便，可行性好。其中奶粉標示值為450 mg/100 g，本文檢測值為418 mg/100 g。奶伴侶和低聚果糖口服液沒有標示值，本文檢測值分別為1.41 g/100 g和33.27 g/100 g。另外，本文還檢測了低聚果糖P50和低聚果糖P90，檢測結果分別為43.51 g/100 g和84.32 g/100 g。部分樣品圖如圖2～圖7。

3 討論

3.1 沉淀劑的選擇

查閱資料可知，一般蛋白沉淀劑選用鹽、酸、乙醇、乙腈，從樣品類型、淋洗液、色譜柱等方面考察了沉淀劑的選擇。由于離子色譜使用的色譜柱是離子交換柱，所以在樣品處理過程中要避免離子的帶入，所以選用鹽做沉淀劑是不可行的。另外，該方法使用了CarboPacTMPA1色譜柱，該色譜柱有機溶劑的兼容性最大為2%，因此，乙腈也不是合適的沉淀劑。乙醇的沉淀能力不太強，因此選用酸做沉淀劑，但是強酸會分解部分雙糖和低聚糖，通過試驗，確定了3%的磺基水楊酸作為沉淀劑。

3.2 梯度洗脫程序的確定

大部分添加低聚果糖的食品中會含有一些單雙糖，而這些單雙糖也會影響到低聚果糖的分離，因此在試驗中必須考慮到單雙糖與低聚果糖的分離，通過試驗，確立了梯度洗脫程序。

3.3 方法的適用性

本方法僅適用于添加了低聚果糖的食品和植物水果中天然存在的低聚果糖的檢出，目前市場上一些食品添加菊粉等果糖聚合物，對于這類食品，該方法不能準確定量。也檢測過菊粉中低聚果糖的含量，結果為20 g/100 g。

4 精密度和準確度

4.1 精密度

準確稱取低聚果糖口服液6份，經相同的前處理后，測定批內平行樣，測定結果見表1。

表 1 低聚果糖口服液精密度測定結果Table 1 Precision results of FOS oral liquid

4.2 準確度

準確稱取0.1000 g低聚果糖口服液3份，分別加入低聚果糖標準母液1、2、3 mL，每個樣品重復測定3次，測定回收率。得到結果，蔗果三糖平均回收率為96.23%，蔗果四糖的平均回收率為105.03%，蔗果五糖的平均回收率為100.52%。

5 結論

本文采用高效離子色譜—脈沖安培檢測建立食品中低聚果糖的測定方法，確定了梯度洗脫程序，有效分離了葡萄糖、果糖、蔗糖、乳糖、麥芽糖、蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖。該方法操作簡單，靈敏度高，有較好的精密度和準確度，是AOAC997.08的一個補充方法。

[1]AOACOfficialMethod997.08.Fructansinfoodproductsionexchange chromatographic method[EB]

[2]Hogarth,A J C Diane E Hunter,Wesley A Jacobs,et al.Ion chromatographic determination of three fructooligosaccharide oligomers in prepared and preserved foodsp[J].J Agric Food Chem,2000,48(11):5326-5330

[3]李建文.不同種類膳食纖維分析方法的建立和應用研究[D].北京：中國疾病預防控制中心，2006:30-39

[4]王美菡，李敏，郭健，等.離子交換色譜法測定保健食品中低聚果糖的含量[J].中國衛生檢驗雜志，2007，17(6)：961-963

Determination of Fructooligosaccharide in Foods by High Performance Ion Exchange Chromatography Method

ZHANG Ji-mi，LIU Yu-feng，TANG Hua-cheng，LI Dong
（Laboratory Department of Beijing Research Institute for Nutritional Resources，Beijing 100069，China）

A method was established to determine FOS in foods by high performance ion exchange chromatography method with pulsed amperometric detection.Methods In the present study，the gradient procedure was used to separate the mixed standard on a CarboPac PA1（4 mm×250 mm）anion exchange column.The repeatability relative standard deviations of this method was 2.31%-5.14%and the recovery was 96.23%-105.03%.The method was fit for determining FOS in food.

high performance ion exchange chromatography method（HPIEC）；pulsed amperometric detection（PAD）；fructooligosaccharide（FOS）

張績覓（1982—），男（滿），工程師，本科，主要從事食品營養成分分析檢測的研究。

2011-04-07