高效液相色谱法测定蜂蜜中的果糖和葡萄糖
作者: 卢苑
摘 要:目的:建立高效液相色谱法测定蜂蜜中的果糖和葡萄糖的分析方法。方法:试样用超纯水经涡旋提取,离心沉淀除去杂质,过水性滤膜后供高效液相色谱仪检测。结果:果糖与葡萄糖色谱分离效果较好,在0.2~10.0 mg·mL-1线性关系良好,相关系数R均大于0.999,方法检出限均为0.2 g/100 g、定量限均为0.5 g/100 g,加标回收率为90.0%~104.8%,相对标准偏差为0.06%~0.57%。结论:建立的方法适用于蜂蜜中的果糖和葡萄糖的检测。
关键词:高效液相色谱法;蜂蜜;果糖;葡萄糖
Determination of Fructose and Glucose in Honey by High Performance Liquid Chromatography
Abstract: Objective: Establish an analytical method for determining fructose and glucose in honey using high-performance liquid chromatography. Method: The sample is extracted with ultrapure water by vortex extraction, centrifuged to remove impurities, and then filtered through a water-based membrane for detection by high-performance liquid chromatography. Result: The chromatographic separation of fructose and glucose is effective, with a good linear relationship in the range of 0.2~10.0 mg·mL-1 and correlation coefficients R greater than 0.999. The detection limits of the method are 0.2 g/100 g and the quantification limits are 0.5 g/100 g, respectively. The recovery rate of spiked samples is in the range of 90.0%~104.8%, and the relative standard deviation is 0.06%~0.57%. Conclusion: The established method is applicable for the detection of fructose and glucose in honey.
Keywords: high-performance liquid chromatography; honey; fructose; glucose
蜂蜜是一种历史悠久、甘甜美味的天然食品,深受广大消费者喜爱。果糖和葡萄糖是天然蜂蜜中的主要成分,含量在60~80 g/100 g,然而由于野生蜂蜜与农家蜂蜜的价格相对昂贵,部分不法分子和小商贩为谋求利润,通常将价格低廉的蔗糖掺杂到天然蜂蜜中以次充好,因此,加强蜂蜜中主要糖分(果糖和葡萄糖)的检测非常重要[1]。目前,国内检测蜂蜜中果糖和葡萄糖含量的方法主要有高效液相色谱法、离子色谱法、旋光法和化学方法等[2],其中高效液相色谱-示差折光检测器法操作简便、灵敏度高、准确度好,因此本文参照《食品安全国家标准 食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》(GB 5009.8—2023)第一法[3],建立了高效液相色谱法测定蜂蜜中果糖和葡萄糖的分析方法,以期为相关部门加强蜂蜜品质监管和打击掺杂售假提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
某品牌蜂蜜,购自辖区超市;果糖标准物质CDAA-RM-D0171794-1g(浓度99.7%),上海安谱实验科技股份有限公司;葡萄糖纯度标准物质GBW10062(浓度99.6%),中国计量科学研究院。
1.2 仪器与设备
U3000型高效液相色谱仪(配示差折光检测器),美国安捷伦公司;PTX-FA210S分析天平(精度0.1 mg),福州华志科学仪器有限公司;Multi Reax多管旋涡振荡器,德国海道尔夫公司;JYEC-20实验室超纯水机,北京嘉远环保科技有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 标准溶液配制
(1)混合标准储备液配制。准确称取1 g果糖标准物质、1 g葡萄糖标准物质于50 mL烧杯中,用适量超纯水溶解后,全部转移至50 mL容量瓶,准确吸取2.5 mL乙腈加入该容量瓶中,用超纯水稀释、定容至刻度,配制成果糖、葡萄糖浓度均为20.0 mg·mL-1的混合标准储备液。
(2)混合标准工作系列配制。分别吸取0.1 mL、1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL和5.0 mL浓度为20.0 mg·mL-1的果糖、葡萄糖混合标准储备液于10 mL容量瓶中,用超纯水稀释、定容至刻度,配制成果糖、葡萄糖浓度均为0.2 mg·mL-1、2.0 mg·mL-1、4.0 mg·mL-1、6.0 mg·mL-1和10.0 mg·mL-1的混合标准工作系列溶液。
1.3.2 试样处理过程
称取1 g(精确至0.000 1 g)蜂蜜试样于50 mL比色管中,加入超纯水稀释、定容至刻度,置于多管旋涡振荡器上涡旋混匀后,转移至50 mL离心管中,置于4 000 r·min-1转速的离心机中离心5 min,取上清液用0.45 μm水性针式过滤器过滤,上机分析,同时做试样空白。
1.3.3 液相色谱条件
色谱柱:Polaris 5 NH2氨基色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流动相:乙腈与水的体积比(70∶30);洗脱程序:等度洗脱;流速:1.00 mL·min-1;柱温:40 ℃;检测器:示差折光检测器,温度40 ℃;进样量:10 μL;根据保留时间定性,色谱峰面积比较定量。
2 结果与分析
2.1 色谱分离分析
将配制的果糖与葡萄糖的混合标准工作溶液上机分析,由图1可知,果糖与葡萄糖的色谱峰可以较好地分离,色谱峰尖锐对称,且流动相中的溶剂峰与试样中的杂质峰并未对目标组分色谱峰产生干扰,可以进行定性、定量检测。
2.2 线性关系与检出限、定量限
以果糖、葡萄糖的质量浓度为横轴,以果糖、葡萄糖的色谱峰面积为纵轴,绘制标准曲线。同时称取2 g阴性样品,添加0.2 mL浓度为20.0 mg·L-1的混合标准储备液,按照1.3.2试样处理过程、1.3.3液相色谱条件进行测试,以果糖、葡萄糖色谱峰的信噪比S/N≥3对应浓度为方法检出限、信噪比S/N≥10对应浓度为方法定量限。由表1可知,果糖、葡萄糖在0.2~10.0 mg·mL-1时,线性关系良好,相关系数R均大于0.999,果糖、葡萄糖的检出限均为0.2 g/100 g、定量限均为0.5 g/100 g。
2.3 加标回收率与精密度
称取18份经检测果糖本底值为34.03 g/100 g、葡萄糖本底值为33.59 g/100 g的蜂蜜试样,分成3组,分别添加低(1倍定量限)、中(2倍定量限)、高(10倍定量限)3个浓度水平的标准溶液,按照本文建立的方法将每个含量水平平行测定6次,计算加标回收率与精密度。由表2可知,果糖与葡萄糖的加标回收率为90.0%~104.8%,相对标准偏差(Relative Standard Deviation,RSD)为0.06%~0.57%。
2.4 实际样品检测
在辖区内超市、农贸市场等采集了22种蜂蜜样品,采用本研究中方法进行检测,结果见表3。有1批次枣花蜜中果糖和葡萄糖含量为54.9 g/100 g,低于《食品安全国家标准 蜂蜜》(GB 14963—2011)[4]中果糖和葡萄糖含量≥60 g/100 g的规定,检出率为4.55%。
3 结论
本研究建立了高效液相色谱法测定蜂蜜中的果糖和葡萄糖的分析方法,结果表明,果糖与葡萄糖在液相色谱仪Polaris 5 NH2色谱柱上的分离效果较好,果糖、葡萄糖在0.2~10.0 mg·mL-1时,线性关系良好,相关系数R均大于0.999,果糖、葡萄糖的检出限均为0.2 g/100 g、定量限均为0.5 g/100 g。果糖与葡萄糖的加标回收率为90.0%~104.8%,RSD为0.06%~0.57%,均符合《食品安全国家标准 食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》(GB 5009.8—2023)与《实验室质量控制规范食品理化检测》(GB/T 27404—2008)[5]中的规定,采用本研究方法对市场上采集的20批次蜂蜜样品进行检测,检出率为4.55%,可见,相关部门还需加强对蜂蜜产品质量的监管检测。
参考文献
[1]黄良江.HPLC法同时测定蜂蜜中3种还原糖成分的含量[J].山东化工,2023,52(13):143-147.
[2]陈海燕,程仕群,胡腾鑫,等.蜂蜜中果糖、葡萄糖、蔗糖的稳定性[J].食品工业,2021,42(11):237-242.
[3]中华人民共和国国家卫生健康委员会,国家市场监督管理总局.食品安全国家标准 食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定:GB 5009.8—2023[S].北京:中国标准出版社,2023.
[4]中华人民共和国卫生部.食品安全国家标准 蜂蜜:GB 14963—2011[S].北京:中国标准出版社,2011.
[5]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.实验室质量控制规范食品理化检测:GB/T 27404—2008[S].北京:中国标准出版社,2008.