无糖食品中果糖、葡萄糖检测方案

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分析化学 (FENXIHUAXUE) 研究简报Ch inese Joumal of A naly ticalChem istry第6期873~876 纳诺仪器nano instrument分析化学第38卷 DOI 10 3724/SP. J1096.201000873 液相色谱-质谱联用技术测定无糖食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖 王浩 刘艳琴 杨红梅 郭启雷 史海良 阎龙宝 (国家食品质量安全监督检验中心，北京100094) 摘 要 建立了无糖食品中葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的高效液相色谱-串联四极杆质谱联用测定方法。本方法以水提取样品，以 W ate is Cabohydra te A nalys is柱(300 mm×3 9mm， 101m)分离，流动相为水-乙腈(15：85，V/V)，电喷雾负离子 M RM 模式检测。方法的检出限为0. 1 g/kg线性范围为25~125.0mg/L；加标回收率为86 2%~97.7%；相对标准偏差为3.1%~87%c 关键词 液质联用仪；无糖食品；葡萄糖；果糖；蔗糖；麦芽糖；乳糖 引 言 20世纪70年代，无糖食品问世。最初的无糖食品只是除去食品中的蔗糖或是添加盐分，随着新型甜味剂的不断出现，无糖食品得到迅速发展，品种由最初的十几种发展到上万种。我国强制性标准GB 13432-2004殊包装特殊膳食用食品标签通则》定规定：只有符合糖(指所有的单糖和双糖)在固体或液体食品中的总含量低于Q5 g/100 g( 100 mL)，才可以在产品标签上标注“无糖”；低糖食品的标准为糖(指所有的单糖和双糖)在固体或液体食品中的总含量低于 5 g/100 g(100mL). 目前，检测食品单糖和双糖的方法有化学法、高效液相色谱法等12~81和质谱法。液相色谱法与现在使用的测定糖含量的菲林滴定法相比具有灵敏度好、检测速度快、适用范围广的特点，但是也存在方法检出限低，排除干扰能力差等缺点。目前，我国检测食品单糖和双糖的最新标准检测方法 GB/T22221-2008《食品中葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定高效液相色谱法》中规定：葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的检出限均为04%，而且，不能消除无糖食品中广泛添加的糖醇等甜味剂对单糖和双糖测定时产生干扰。因此，寻求简便、快速、准确、敏感性高、选择性好的无糖食品中单糖和双糖的检测方法，才能为我国无糖食品中单糖、双糖的日常监管工作提供技术支持，从而保障无糖食品的食用安全。本方法采用高效液相色谱-串联质谱技术同时测定和确证无糖食品中葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖，具有操作简单、灵敏度高、选择性好、测定周期短等优点。 2实验部分 211仪器与试剂 6410型串联三重四极杆质谱(美国Agilent公司)， 配 Agilent 1200型液相色谱仪； GI-88b型涡旋混合器(海门市其林贝尔仪器制造有限公司)；KQ-5200型超声波清洗仪(昆山市超声仪器有限公司)；TGL-16M 型高速台式冷冻离心机(湘仪离心机仪器有限公司)。M ill+Q去离子水发生器(美国 M illi-Q公司)。 乙腈(色谱纯)；葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖均购自德国 Dr Ehrenstorfer公司，纯度98%~99%。 22分析条件 2 21 色谱条件 Waters Caib ohydrate A na lys is色谱柱(300mm×39mm id， 10Hm；预柱：12 5mm×46mm id，10Hm)；流速：10mL/m in； 柱温：30℃；进样量：10HI；流动相：水-乙腈(15：85，V/V). 222 质谱条件 离子源：大气压化学电离离子源(APCI)；扫描方式：负离子扫描；检测方式：多反应 ( 2009-12-01收稿；2010-01-27接受 ) ( E-m ail happy _8600@ 163 cm ) 检测；干燥气：Nz雾化气压力：344.8 kPa干燥气温度：325℃；干燥气流速：9L/m in 汽化温度：350℃。各种单糖、双糖的质谱分析条件参数见表1. 表1果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖的质谱参数 Table 1 Parameters ofM ass spectra of fructoseglucosesucro se Im altose and lactose 被测物质名称 定量离子 定性离子 碎裂电压 碰撞能量 Quan titative iocn Qualitative iocns F ragn ent Collision engerg Nam e of sample (m) (m/z) (V) (eV) 果糖Fructose 179/59 2 179/592 179/710 70 5，15 葡萄糖 G lucose 179/890 179/890 179/71 0 80 5，20 蔗糖 Sucrse 341.1/89 0 341.1/89 0 341.1/179 1 135 15，15 麦芽糖 Ma ltose 341.1/1011 341.1/1011 341.1/1611 60 10，15 乳糖 Lactose 341.1/1011 341.1/1011 341.1/1611 60 5，15 233样品处理 231饮料等液态食品 准确吸取样品溶液25mL至50mL容量瓶中，用水定容，涡旋混匀。准确吸取此溶液500mL于 10mL容量瓶中，用乙腈定容至刻度，涡旋混匀。用快速定性滤纸自然过滤(不易过滤的浑浊溶液转移至离心管中，以5000 r/m in离心 10 m in 吸取上清液以020Mm滤膜过滤)。滤液过0.20仙m滤膜，供液相色谱-串联质谱仪分析。 232糕点等固态食品 称取25g样品(精确至001g)，置于 50mL容量瓶中，用水定容，涡旋混匀，超声提取30m in. 准确移取提取溶液500mL于 10 mL容量瓶中，用乙腈定容，涡旋混匀后用快速定性滤纸自然过滤。滤液过020m滤膜，供液相色谱-串联质谱仪分析。 3结果与讨论 31样品前处理方法的优化 NH2色谱柱是以正相模式分离糖类物质的色谱柱，是将氨丙基单体键合到高比表面积的球形硅胶载体上而制得。在正相操作条件下，水比乙腈的极性更强。因此，只有当测定溶液中乙腈含量≥50%时，才能保证色谱峰的峰形尖锐，否则色谱峰会展宽；其次，样品提取液与乙腈 1：1(V/V)混合，可以有效去除提取液的蛋白质。综合以上考虑，实验采用23节的样品处理方法，既能减小样品基质对测定结果的干扰，又能保证测定溶液中单糖和双糖色谱峰的完好，同时除去样品提取液中蛋白质。实验结果表明，本处理方法使样品中的葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖有较高的稳定性，并可获得满意的提取效率。 32质谱条件的优化 采用直接进样方式分别将每种1g/L的果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖标准溶液分别注入离子源中，在负离子检测方式下进行母离子全扫描，得到果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖的分子离子分别为m/z179179341.1341.1和3411.以每种糖的准分子离子峰为母离子，进行二级质谱扫描，采集全扫描的二级质谱图，得到碎片离子信息， 然后再对得到每种糖的二级质谱参数如破碎电压、碰撞能量等进行优化，使每种糖的定性离子与定量离子产生的离子对强度比例达到最大时为最佳，从而得到每种糖的最佳质谱参数(如表1所示)。 33色谱条件的优化 331 色谱分离条件选择 实验选择NH2色谱柱以正相模式分离糖类物质，选用水和乙腈的混合液为流动相。适当增加流动相中乙腈含量有助于果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的分离。实验发现，采用水-乙腈(15：85 图1 饮料加标样品总离子流图 Fg 1 Total ion spectium of sugar of sp iked beverages sample1果糖(Fructose)；2 葡萄糖(Glucose)； 3.蔗糖(Sucrose)；44麦芽糖 (M altose)； 5 乳糖(Lactose)。 V/V)时，可以较好地分离样品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖(如图1所示)。 332流速及进样量的选择本实验在02~20mL/min范围内考察了流动相流速的影响，发现流速为 1.0mL/m in时，果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖出峰时间合适，且峰形较好。 大进样量可提高测定的灵敏度，但是容易污染色谱柱。实验发现，当进样量达到 10 L时，每敏度能达到要求，且对色谱柱影响不大。 34线性范围与检出限 用50%(V/V)乙腈水溶液逐级稀释的标准工作液(25，5.Q25，50.0和 20mg/L)分别进样10ⅡI，以样品的峰面积()， Counts)对浓度(x， mg/L)进行线性回归(表2)，线性范围为2 5~125 0mg/L。用空白样品提取液进行加标实验，在信噪比均大于3的条件下能检出，将此添加量定为检出限。按照23节的步骤操作，进样量为10 0L时，样品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的方法检出限均为Q1 g/kg. 35方法的回收率和精密度 表25果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的工作曲线回归方程和线性相关系数、检出限 每组准确称取无糖糕点样品6份，，每份25g共3组，分别定量加入果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖标准样品，添加水平分别为0.210和50 g/kg按供试品溶液制备方法制备后进行测定，结果见表3.从表3可见，平均加标回收率为86.2%~ Table 2Linear equation correlation coefficient and lin its of detection for fructoseglucoseSsucose m alto se and lactose 糖 线性方程 相关系数 检出限 Sugar L inear equation Correlation coefficien t (r) L in its of detection (SN>3， g/kg) 果糖 Fructose y=932 70x+23653 00 0.9993 01 葡萄糖 G l cose y=438 70x+10963 38 0.9985 01 蔗糖 Sucrose y y= 2028 13x+296739.22 0.9954 01 麦芽糖 M altose y=5298 00x+ 40855.50 0.9984 01 乳糖 Lactose y=2767 96x+ 30543. 70 0.9958 01 105.5%，平均相对标准偏差为2.37%~8.72%(n=6)。 表3无糖糕点样品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖加标回收率 Table 3 糖 添加浓度 添加浓度 添加浓度 Added con cen tration(0.2 g/kg) Added concen tration(1 0 g/kg) A dd ed concentration (50 g/kg) 回收率 相对标准偏差 回收率 相对标准偏差 回收率 相对标准偏差 Sugar R ecovery RSD R ecovery RSD Recovery RSD (%) (%) (%) (%) (%) (%) 果糖 Fructose 1036 560 98.1 6.9 977 77 葡萄糖 Glucose 930 871 99.1 7.3 968 39 蔗糖 Sucrose 1055 237 99.0 9.4 945 83 麦芽糖 Ma ltose 931 2 63 96.3 3.3 862 3 1 乳糖 Lactose 937 639 87.2 4.1 .958 87 36实际样品检测 利用本方法对国内市场销售的55种无糖或低糖食品(包括：饮料、糕点、饼干、燕麦片、核桃粉、黑芝麻糊、口香糖等)进行检测。5种糖的含量分别为；果糖0~906 g/kg葡萄糖0~51 05 g/kg 蔗糖0~111. 36 g/kg 麦芽糖0~230 74 g/kg乳糖0~ 45 73 g/kgg555种无糖或低糖食品中，有30种食品的总糖含量(包括果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖等)小于 5 g/kg占总数的54.5%。实验表明，本法样品操作简单，灵敏度高，明显提高了检测效率，适用于快速测定无糖食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖。 ( References ) ( MA NaiL iang(马乃良)， X U SiZhao(许思昭)， CHEN M eiHong(陈美洪)， MO Ling-B in(莫玲宾)， WANGY an-Er(王 燕儿). 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The li it of detection is 0 1 g/kg and the linear range was obtained from 2 5to125 0mg/L Overall recoveries w ere betw een 86 2% and 97. 7%， and RSD valewere betw een 3 1% and87%. Keywords Liqu id chrom atog raphy-tanden mass spectrometrySugarfree productsGlucose FructoseSucroseeLactose ( (Received 1 Decem ber 2009 accep led 27 January 2 010) ) 色谱在药物分析中的应用》 该书着重介绍色谱技术在药物分析中的应用。全书共六章，前两章综合论述药品质量的分析现状与进展，以及有关色谱的基础知识；以后逐章论述色谱技术在中药、化学药、抗生素和生化药品中的应用。内容涉及药品的前处理方法、手性药物拆分、体内药物分析以及联用技术等。该书列举了药物质量控制及相关科研中的许多典型实例。 该书适合于从事色谱金属研究人员和药物分析人员使用，也可供高等院校与药物、分析等相关专业师生参考 该书由田颂九、胡昌勤、马双成等编著，化学工业出版社出版，定价39.00元。 ◎ China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http：//www.cnki.net