摘要：本文建立了測定奶粉中的低聚果糖含量的離子色譜方法。該方法以 Hamilton RCX-30 - 250/4.6 為色譜柱，氫氧化鈉和醋酸鈉為流動相梯度洗脫，采用脈沖安培法進行檢測。果糖在 0.08 mg/L～35 mg/L 濃度范圍內顯示了良好的線性關系，加標回收率在 90%左右。采用電化學檢測是一種簡單快速、高靈敏、抗干擾的分析方法。

關鍵詞：離子色譜法；低聚果糖；奶粉; 脈沖安培檢測

1. 引言
低聚果糖又稱蔗果低聚糖，是由 1～3 個果糖基通過 β(2—1)糖苷鍵與蔗糖中的果糖基結合生成的蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖等的混合物[1]。低聚果糖是一種天然活性物質，具有調節(jié)腸道菌群，增殖雙歧桿菌，促進鈣的吸收，調節(jié)血脂，免疫調節(jié)，抗齲齒等保健功能 [2]。作為添加雙歧因子（低聚半乳糖，低聚果糖）,低聚果糖常添加于奶粉中以增強產品的營養(yǎng)功能。目前在寡糖類物質的分析方面，主要有三類方法：酶學法、化學法和色譜法。酶學法具有非常靈敏和高特異性等特點，但容易受樣品中污染物干擾，并且酶的來源和純化也有困難。化學法在分析糖類物質時只能測定出總糖和還原糖的含量。色譜法則可將各種低聚糖相互分離和分別定量，常用于糖分析的色譜方法有氣相色譜法、液相色譜法、液質聯用、毛細管電泳法、離子色譜法等[3]。離子色譜分離結合脈沖安培檢測是目前糖分析的理想方法，該方法基于糖在堿性淋洗液中離子化后在陰離子交換柱上進行分離[4-6]，方法抗干擾性強，靈敏度高。

2. 實驗部分
2.1 儀器與試劑
Metrohm 850 離子色譜儀；858 自動樣品處理系統；安培檢測器，配有金工作電極和鈀參比電極；數據處理系統：MagIC Net 2.3 Professional。氫氧化鈉溶液（50–52%，Fluka 72064）；NaAc(優(yōu)級純,Sigma 71183)；果糖（98%,分析純）；馬來酸（C4H4O4，分析純）；硼氫化鈉（NaBH4，分析純）；冰乙酸（CH3COOH，分析純）；三水乙酸鈉（CH3COONa•3H2O，分析純）；菊粉(低聚果糖含量 96.3%)；低聚果糖試劑盒：蔗糖混合酶（其中蔗糖酶 100U，β -淀粉酶 500 U，支鏈淀粉酶 100U，麥芽糖酶 1000U）；果聚糖混合酶（外切 1000U，內切 100U）：其中果糖和蔗糖的含量均不超過 0.005%， Megazyme；超純水（電阻率>18 MΩ·cm，25 °C)。 2.2 試劑配制馬來酸鈉緩沖溶液（100mmol/L，pH6.5）：稱取 1.16g 馬來酸于 150mL 燒杯中，加入約 70mL 水溶解，用 1 mol/L 氫氧化鈉溶液調節(jié) pH 值 6.5，用水稀釋至 100mL。4℃保存，可放置 3 個月蔗糖混合酶溶液（蔗糖酶約 4.5U/mL，β-淀粉酶約 23U/mL，支鏈淀粉酶約 4.5U/mL，麥芽糖酶約 45U/mL）：將 1 瓶蔗糖復合酶溶解在 22mL 馬來酸鈉緩沖溶液，分裝到 2mL 的聚丙烯的試管中，-20℃保存，可放置 6 個月。氫氧化鈉溶液（50mmol/L）：稱取 2g 氫氧化鈉（至 0.1g），溶于水溶解并用水稀釋至 1000mL。硼氫化鈉溶液（10mg/mL）：稱取 50mg 硼氫化鈉于聚丙烯試管中，用 50mmol/L 氫氧化鈉溶液溶解，zui終濃度為 10mg/mL，用時現配。乙酸溶液（0.2mol/L）：吸取 0.6mL 冰乙酸，用水稀釋至 50mL。乙酸鈉溶液（0.2mol/L）：稱取 1.36 三水乙酸鈉（至 0.01g），溶于水溶解并用水稀釋至 50mL。乙酸鈉緩沖溶液：吸取 14mL 乙酸溶液和 11mL 乙酸鈉溶液混合，并用水稀釋至 50mL。果聚糖混合酶溶液（約外切 45.5U/mL，內切 4.55U/mL）：將 1 瓶果聚糖混合酶溶解在 22mL 乙酸鈉緩沖溶液，分裝到 2mL 的聚丙烯的試管中，-20℃保存，可放置 6 個月。果糖標準溶液：稱取果糖 0.0110g，，用超純水定容到 50ml，制得果糖 215.6 mg/L 標準溶液，逐級稀釋得到濃度為 0.086，0.172，0.431，0.862，1.725，3.450，8.624，17.248，34.496mg/L 的標準工作溶液。 2.3 樣品制備將奶粉混勻，準確稱取奶粉 S1-2 約 1.2g，奶粉 S1-3 約 1.0g（至 0.1mg，至少含有低聚果糖 20mg）于 150mL 燒杯中，加入 80℃熱水約 50mL，置于 80℃恒溫水浴振蕩器中，振搖 15min 后，取出，冷卻至室溫，轉移至 100mL 容量瓶中，用水分三次沖洗燒杯，用水定容，搖勻，溶液經濾紙過濾，取 500μL 上清液于 25mL 容量瓶中，加入 1000μL 蔗糖酶溶液，搖勻，置于 40℃水浴中，每隔 10min 振搖 10s，酶解 60min 后，加入 500μL 硼氫化鈉溶液，搖勻，置于 40℃水浴中，每隔 10min 振搖 10s，反應 30min 后，取出，冷卻至室溫，加入 1.25mL 0.2mol/L 乙酸溶液，搖勻，靜置 10min，加入 250μL 果聚糖酶，搖勻，置于 40℃ 水浴中，每隔 10min 振搖 10s，反應 30min 后，取出，冷卻至室溫。用水定容至刻度線，樣液依次通過 0.45μm 水相濾膜和 RP 柱，棄去前面 6mL，收集后面洗脫液待測。準確稱取菊粉 1.6g，溶解并定容在 100ml 容量瓶中，回收率實驗時在稱好的樣品中添加菊粉(1ml 相當于果糖 2.505mg/L)，其它步驟相同，與樣品一起處理。 2.4 色譜條件色譜柱：Hamilton RCX-30 - 250/4.6；淋洗液采用高壓梯度模式：NaOH 90 mmol/L (0-22min)；NaOH 150 mmol/L+ 500 mmol/L NaAc(22-35min)；NaOH 90 mmol/L (35-60min)。流速：1.0 mL/min；柱溫：32℃；進樣量：20 μL；檢測方式：脈沖安培法檢測，檢測溫度： 35℃。檢測波形參數：E1=0.05 V；E2=0.55 V； E3=-0.1 V；t1=300 ms； t2=50 ms；t3=200 ms。

3. 結果與討論
3.1 色譜條件選擇
離子色譜法測定糖類物質是通過將其在堿性淋洗液中離子化后在陰離子交換柱上進行分離，本文選用 Hamilton RCX-30 - 250/4.6 色譜柱，對于果糖與其余單雙糖的分離效果良好。大部分添加低聚果糖的食品中會含有一些單雙糖，同時前處理過程中也會產生葡萄糖等單糖，而這些單雙糖也會影響到低聚果糖的分離，因此在試驗中必須使用梯度洗脫程序，既能達到較好的分離，也能使分析時間縮短。

3.2 標準曲線與檢出限
在 2.4 色譜條件下，將不同濃度果糖標準溶液依次進樣分析，以被測糖的質量濃度 Q( mg /L) 對相應的峰面積 A 作標準曲線，分別得到線性方程為 A=1.12752+1.94065，線性相關系數為 0.9994，線性范圍可達到 4 個數量級，按照 3 倍信噪比計算檢出限為 0.0694mg/L。

3.3 樣品分析
本文對兩種奶粉樣品進行了分析，實際色譜分析的是樣品處理后的果糖含量，結果計算時果糖與低聚果糖的轉換系數為 1.23，得到檢測值分別為 3.25%和 5.73%，與標示值接近，表明此方法可行性好。圖 1 是奶粉樣品溶液色譜圖。圖 1 奶粉 S1-2 色譜圖選用奶粉樣品 S1-2，精密稱定，并分別加入高、中、低 3 種濃度的菊粉溶液，充分混勻，按照本實驗方法進行前處理后測定，平行測定 6 份，平均回收率均在 90%以上，結果見表 1. 表 1 奶粉 S1-2 回收率與精密度測定結果樣品名稱 樣品含量(mg/L) 加標量(mg/L) 平均回收率（%）， n=6 RSD% S1-2 6.36 2.505 96.49 0.34 5.010 93.01 2.12 7.515 91.71 0.89

4. 結論
本文采用離子色譜分離，脈沖安培檢測法測定了奶粉中的低聚果糖，采用優(yōu)化的梯度洗脫程序，有效分離了葡萄糖、果糖和蔗糖。該方法靈敏度高，線性范圍寬，有較好的精密度和準確度，可用于奶粉等食品樣品中低聚果糖含量的日常分析。

參考文獻
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