一种测定无糖食品中异麦芽酮糖醇的方法

摘要

本发明提供了一种测定无糖食品中异麦芽酮糖醇的方法，包括以下步骤：样品制备；标准工作溶液配制；采用反相高效液相色谱进行检测，色谱条件：色谱柱为酰胺基色谱柱，柱温为30～50℃，流动相为乙腈水溶液，流速为0.8～1.2mL/min，进样量为5～20μL；定性定量分析，通过对糖醇的保留时间进行定性分析，通过外标法进行定量分析。本发明填补了无糖食品中异麦芽酮糖醇测定技术的空白，也为无糖食品中异麦芽酮糖醇的质量监督提供了可靠的分析方法。

说明书

技术领域

本发明涉及食品检测分析领域，具体是一种测定无糖食品中异麦芽酮糖醇的方法。

背景技术

过多地摄入糖类会导致糖尿病、冠心病、龋齿、肥胖等多种疾病。目前每年我国糖尿病患者总数位居全球第一。按照国际惯例，无糖食品是指不含蔗糖(甘蔗糖和甜菜糖)和淀粉糖(葡萄糖、麦芽糖和果糖)而必须含有糖醇(包括木糖醇、山梨糖醇、麦芽糖醇、甘露糖醇等)作为食糖替代品的一类食品。

异麦芽酮糖醇作为近年来糖醇界的新秀，甜度是蔗糖的40％～60％，是蔗糖、淀粉及其它糖醇的优良替代品。研究表明，异麦芽酮糖醇除了具有其他普通糖醇的作用外，还具有以下优点：1、异麦芽酮糖醇溶液负热函仅为-39.40kJ/kg，更适合肥胖人群食用；2、异麦芽酮糖醇具有高的耐受性，食用异麦芽酮糖醇后不仅不会产生腹胀、肠鸣、腹泻等不良反应，而且它还是一种优良的双歧杆菌增值因子，能维持肠道的微生态平，有利于人体健康；3、异麦芽酮糖醇不但具有非致龋齿性，而且当刺激性唾液产生的时候，能产生矿化效果，促进早期龋齿的修复；4、异麦芽酮糖醇还具有低吸湿性、高稳定性、低热量、甜味纯正等特性。以上所述，异麦芽酮糖醇能改善食品的健康品质，能适合糖尿病、肥胖患者和青少年龋齿的情况，还能预防慢性疾病的发生发展以及延长食品货架期等都有着积极意义。异麦芽酮糖醇已成为食品行业的研究热点和开发重点。

目前未见到异麦芽酮糖醇测定方法的相关报道，同时为防止不法商贩谎称其无糖食品中添加异麦芽酮糖醇并以此抬高价格，使无糖食品消费者的利益和健康受到损害，有必要建立一种测定无糖食品中异麦芽酮糖醇的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测定无糖食品中异麦芽酮糖醇的方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种测定无糖食品中异麦芽酮糖醇的方法，包括以下步骤：

样品制备：

样品制备实施例一：取碳酸饮料通过超声去除二氧化碳气体，取2～10g碳酸饮料加水定容刻度线，摇匀后，通过0.2～0.45μm滤膜过滤，舍掉初滤液，取续滤液作为样品；

样品制备实施例二：取至少50g硬糖进行均质处理，取2～10g硬糖均质，加入20～40mL水，涡旋混匀后，置于40～60℃水浴中，超声或振摇提取20～40min，取出冷却到室温后，取上清液加水定容到刻度线，摇匀后通过0.2～0.45μm滤膜过滤，舍掉初滤液，取续滤液作为样品；

样品制备实施例三：取至少50g糕点进行均质处理，取2～10g糕点均质或非碳酸饮料，加入20～40mL水，涡旋混匀后，置于40～60℃水浴中，超声或振摇提取20～40min，加入蛋白淀粉沉淀剂1～6mL，涡旋混合匀后，离心处理2～5min，取上清液加水定容到刻度线，冷却后摇匀，通过0.2～0.45μm滤膜过滤，舍掉初滤液，取续滤液作为样品。

样品制备实施例四：取至少50g口香糖切成小碎块完成均质处理，取2～10g口香糖均质，加入20～40mL水，涡旋混匀后，置于60～85℃水浴中，超声或振摇提取20～40min，加入蛋白淀粉沉淀剂1～6mL，涡旋混合均匀后，离心处理2～5min，取上清液加水定容到刻度线，摇匀后通过0.2～0.45μm滤膜过滤，舍掉初滤液，取续滤液作为样品；

标准工作溶液配制，多种糖醇标准物质包括木糖醇标准物质、山梨糖醇标准物质、麦芽糖醇标准物质、赤藓糖醇标准物质和异麦芽酮糖醇标准物质，分别称取这五种糖醇标准物质，配制成质量浓度至多250g/L的混合标准储备溶液，用超纯水将混合标准储备溶液稀释成多种不同质量浓度的混标工作溶液，称取异麦芽酮糖醇标准物质，配制成质量浓度至多250g/L的异麦芽酮糖醇储备溶液，用超纯水将异麦芽酮糖醇储备溶液稀释成多种不同质量浓度的异麦芽酮糖醇单标工作溶液；

采用反相高效液相色谱进行检测，检测器：示差折光检测器，色谱条件：色谱柱用酰胺基为填料的HILIC色谱柱，柱温为30～50℃，观察发现当示差折光检测器内的柱温高于50℃或实验室的温度低于30℃时，由于柱温箱的密封性不高，实验室内空气流动会导致柱温箱内的温度变化较大，待测物质在不同温度下的折光率不同，就会使待测物质出现基线不稳，影响基线和待测物质的响应的情况，流动相为乙腈水溶液，流速为0.8～1.2mL/min，进样量为5～20μL；

定性定量分析，通过对糖醇的保留时间进行定性分析，通过外标法进行定量分析。

本发明的有益效果：

本发明的优点在于：1、样品制备效果良好；2、色谱图的基线噪音小，稳定性高，异麦芽酮糖醇与其他普通糖醇的基线分离效果好，其他普通糖醇不会干扰异麦芽酮糖醇，确保样品中异麦芽酮糖醇可进行准确定量；3、异麦芽酮糖醇的回收率高；4、异麦芽酮糖醇的线性范围大，线性相关系数好，灵敏度高。最终本发明填补了异麦芽酮糖醇测定的空白，也为无糖食品中异麦芽酮糖醇的质量监督提供了可靠的分析方法。

附图说明

图1：混标工作溶液、样品以及加标样品的色谱图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行进一步说明：

一种测定无糖食品中异麦芽酮糖醇的方法，包括以下步骤：

S1、样品制备：

样品制备实施例一：取碳酸饮料比如零度可口可乐通过超声去除二氧化碳气体，取5g碳酸饮料于50mL容量瓶中，加水定容至刻度线，摇匀后，经0.45μm滤膜过滤，舍掉初滤液，取续滤液作为样品；

样品制备实施例二：取至少50g硬糖进行均质处理，取5g均质硬糖于50mL具塞磨口锥形瓶中，加入40mL水，涡旋混匀后，置于50℃水浴中，通过80～100Hz超声提取30min，在50℃水浴中，异麦芽酮糖醇分子受热加快运动，进而更容易转移到溶液中，取出冷却到室温后转移至50mL容量瓶，加水定容到刻度线，摇匀后通过0.45μm滤膜过滤，舍掉初滤液，取续滤液作为样品；

样品制备实施例三：取至少50g糕点比如饼干进行均质处理，取5g糕点均质或非碳酸饮料比如六个核桃于50mL离心管中，加入35mL水，涡旋混匀后，置于50℃水浴中，通过80～100Hz超声提取30min，蛋白淀粉沉淀剂包括乙酸锌和亚铁氰化钾，两者体积比为1：1，两者的加入量各为0.5～3mL，这里加入乙酸锌和亚铁氰化钾各1mL，涡旋混合匀后，12000r/min离心处理3min，取上清液一于50mL容量瓶中，加入15mL水于50mL离心管中，重复一次离心处理，取上清液二于50mL容量瓶中与上清液一合并，加水定容到刻度线，摇匀后通过0.45μm滤膜过滤，舍掉初滤液，取续滤液作为样品；

样品制备实施例四：取至少50g口香糖切成小碎块完成均质处理，取5g口香糖均质于50mL离心管中，加入20mL水，涡旋混匀后，置于75℃水浴中，振摇30min，加入乙酸锌和亚铁氰化钾各1mL，涡旋混匀后，12000r/min离心处理3min，取上清液一于50mL容量瓶中，加入20mL水于50mL离心管中，重复一次离心处理，取上清液二于50mL容量瓶中与上清液一合并，加水定容到刻度线，摇匀后通过0.45μm滤膜过滤，舍掉初滤液，取续滤液作为样品；

S2、标准工作溶液配制，混标工作溶液配制步骤：对木糖醇标准物质、山梨糖醇标准物质、麦芽糖醇标准物质、赤藓糖醇标准物质和异麦芽酮糖醇标准物质分别进行称取，配制成质量浓度为200g/L的混合标准储备溶液，其中木糖醇、山梨糖醇、麦芽糖醇、赤藓糖醇和异麦芽酮糖醇的浓度均为200g/L，混合标准储备溶液可保存于4℃冰箱待用，用超纯水将混合标准储备溶液稀释成多种不同质量浓度的混标工作溶液进行上机；

异麦芽酮糖醇单标工作溶液的配制步骤：称取异麦芽酮糖醇标准物质，配制成质量浓度为200g/L的异麦芽酮糖醇储备溶液，用超纯水将异麦芽酮糖醇储备溶液稀释成多种不同质量浓度的异麦芽酮糖醇单标工作溶液进行上机；

木糖醇单标工作溶液、山梨糖醇单标工作溶液、麦芽糖醇标单标工作溶液和赤藓糖醇单标工作溶液的配制步骤均与异麦芽酮糖醇单标工作溶液的配制步骤相同；

S3、采用反相高效液相色谱进行检测，检测器：示差折光检测器，色谱条件：色谱柱为酰胺基色谱柱，柱温为35℃，流动相为乙腈水溶液，流速为1mL/min，进样量为10μL；

反相高效液相色谱的流路中许多peek管以及泵头密封垫均不耐受丙酮，其不适合作为流动相，宜用乙腈水溶液作为流动相。

对除了异麦芽酮糖醇之外的其他普通糖醇进行检测时，现有技术中常用氨基柱和钙型柱，氨基柱的缺点：氨基柱是单键合氨基，柱流失严重使得基线噪音大，保留时间不稳定，寿命短，pH应用范围为2～8，pH应用范围小；钙型柱的缺点：使用温度较高，对仪器柱温箱要求较高，需4℃水溶液封存，保存条件苛刻。

色谱柱用酰胺基为填料的HILIC色谱柱，其规格为4.6mm×150mm，粒径为5μm，填料基体为Si-C-C-Si，该HILIC色谱柱的优点是1、与氨基柱相比，该HILIC色谱柱是三键合酰胺基，能有效降低柱流失使基线噪音小，稳定性高，有效延长了使用寿命，系统平衡时间短，保留时间稳定，同时该HILIC色谱柱的pH应用范围为2～11，pH应用范围更大；2、与钙型柱相比，该HILIC色谱柱的温度要求较低且保存只需常规乙腈水溶液即可。

乙晴水溶液实施例一：乙晴水溶液包括乙晴和水，乙晴的体积占比为40～85％；

乙晴水溶液实施例二：乙晴水溶液包括乙腈、氨水和水，乙晴和氨水的体积占比分别为75％和0.1％；

乙晴水溶液实施例二：乙晴水溶液包括乙腈、三乙胺和水，乙腈和三乙胺的体积占比分别为75％和0.2％；

请参照图1，在相同色谱条件下，1、通过将混标工作溶液注入反相高效液相色谱，测出混标工作溶液色谱图A1，用混标工作溶液上机检测的优点是可以同时出来五种糖醇的色谱图，工作效率高，如果混标工作溶液中两种糖醇在色谱图上的保留时间比较近，还可以看出两者能否实现基线分离；2、通过将样品注入反相高效液相色谱，测出样品色谱图A2；3、将添加异麦芽酮糖醇单标工作溶液的样品即加标样品注入反相高效液相色谱，测出加标样品色谱图A3。

S4、定性定量分析，通过对糖醇的保留时间进行定性分析，通过外标法进行定量分析；

硬糖样品、口香糖样品、零度可口可样品乐、六个核桃样品和饼干样品的定性定量分析均适用以下定性定量分析实施例一或定性定量分析实施例二。

定性定量分析实施例一：

首先将木糖醇单标工作溶液、山梨糖醇单标工作溶液、麦芽糖醇单标工作溶液、赤藓糖醇单标工作溶液和异麦芽酮糖醇单标工作溶液注入反相高效液相色谱，测出木糖醇色谱图、山梨糖醇色谱图、麦芽糖醇色谱图、赤藓糖醇色谱图和异麦芽酮糖醇色谱图，以上五种糖醇色谱图均未在图1中画出；

请参照图1，根据以上五种糖醇色谱图中糖醇色谱峰的保留时间，对比确定出色谱峰A11、色谱峰A12、色谱峰A13、色谱峰A14和色谱峰A15分别为赤藓糖醇、木糖醇、山梨糖醇、麦芽糖醇和异麦芽酮糖醇的色谱峰，根据色谱峰A11至A15的保留时间及呈现可知，可知异麦芽酮糖醇与其他普通糖醇的基线分离效果好，其他普通糖醇不会干扰异麦芽酮糖醇，确保样品中异麦芽酮糖醇可进行准确定量；

然后通过在样品色谱图A2上找到与色谱峰A15保留时间一致的色谱峰，确定其为样品中异麦芽酮糖醇的色谱峰，通过反相高效液相色谱自带的数据处理软件可计算出样品中异麦芽酮糖醇的浓度。同时还可以在样品色谱图A2上找到与色谱峰A11或色谱峰A12或色谱峰A13或色谱峰A14保留时间一致的色谱峰，进而确定样品中还包括哪种糖醇；

最后通过在加标样品色谱图A3上找到与色谱峰A15保留时间一致的色谱峰A31，确认其为加标样品中异麦芽酮糖醇的色谱峰。同时可知加标样品中异麦芽酮糖醇的浓度，进一步计算回收率。

定性定量分析实施例二：

请参照图1，首先样品和加标样品的明显区别在于异麦芽酮糖醇的浓度不同，在样品色谱图A2和加标样品色谱图A3的明显区别是色谱峰A31，可确认其为加标样品中异麦芽酮糖醇的色谱峰，通过在样品色谱图A2上找到与色谱峰A31保留时间一致的色谱峰，然后通过反相高效液相色谱自带的数据处理软件可计算出样品中异麦芽酮糖醇的浓度；

在混标工作溶液色谱图A1上找到与色谱峰A31保留时间相同的色谱峰A15，确认其为混标工作溶液中异麦芽酮糖醇的色谱峰，色谱峰A11至A14为其他普通糖醇的色谱峰，根据色谱峰A11至A15的保留时间及呈现，可知异麦芽酮糖醇与其他普通糖醇的基线分离效果好，其他普通糖醇不会干扰异麦芽酮糖醇，确保样品中异麦芽酮糖醇可进行准确定量。

采用本实施例可省略标准工作溶液配制步骤中木糖醇单标工作溶液、山梨糖醇单标工作溶液、麦芽糖醇单标工作溶液、赤藓糖醇单标工作溶液和异麦芽酮糖醇单标工作溶液的配制步骤。

按照本发明建立的方法进行测定，线性范围在1～200g/L内，通过标准物质的面积与浓度拟合得到异麦芽酮糖醇的线性回归方程为y＝101100.082x-35014.736，其中y表示峰面积，x表示浓度(g/L)，线性相关系数为0.99991，以信噪比≥10确定异麦芽酮糖醇的定量限为1g/100g，以信噪比≥3确定异麦芽酮糖醇的检出限为0.3g/100g，灵敏度高。

根据表1可知，在硬糖、口香糖、零度可口可乐、六个核桃和饼干这五种基质的三个水平加标实验中，异麦芽酮糖醇的回收率在82.3～96.3％范围内，回收率高，相对标准偏差(RSD)在1.4～4.2％范围内。

回收率＝(C1-C2)/C3×100％，C1-通过示差折光检测器测出加标样品中异麦芽酮糖醇的浓度，C2-通过示差折光检测器测出样品本身中异麦芽酮糖醇的浓度，C3-已知异麦芽酮糖醇单标工作溶液的添加量，C1、C2和C3的单位均为g/100g。

以上并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。