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高效液相色谱法测定酒类中总糖含量

2018-06-13 14:00:37来源:金博宝188官网注册 导刊

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□ 吴国辉 王柳玲 邓伟恒 广州检验检测认证集团有限公司
摘 要:酒类中总糖的测定国标指引方法多为滴定法,但该法操作步骤多、费时长、效率低,影响因素也多,特别是含糖量较多的色酒、配料杂的酒等,其滴定终点难以判定,容易导致测量结果产生误差。本文结合几种酒类中糖的成分,通过高效液相色谱法测定酒类中的5种糖,从而计算出总糖含量。通过一系列实验对比,结果表明用液相色谱法测定酒类中总糖方法可靠、数据准确、方便快速。
关键词:酒类 总糖 高效液相色谱法

糖主要包括单糖(葡萄糖、果糖等)、双糖(蔗糖、乳糖等)和多糖(淀粉、纤维素等),不同类型的酒含有不同的糖,葡萄酒、果酒主要含果糖、葡萄糖;黄酒主要含葡萄糖;而大部分的配制酒添加了白砂糖,即主要含蔗糖,所以酒的总糖主要为果糖、葡萄糖、蔗糖三者的加和。糖在酒中发挥着重要作用,如改善口感,但糖会带来一定的健康问题,如肥胖、糖尿病、高血压等。总糖是食品的重要成分之一,总糖含量也是食品行业中评价产品质量、营养、风味的指标之一 [1],因此为了保证和控制酒的质量,建立简单、可靠且快速的糖类物质成分分析及含量测定方法具有重要意义。
目前,国内对酒的总糖检测方法主要是滴定法——直接滴定法 [2]适用于果酒、葡萄酒、露酒;亚铁氰化钾滴定法 [3]适用于干、半干黄酒;廉爱农法 [3]适用于甜、半甜黄酒。以上方法都有一个共通点,就是对样品中总糖含量、实验过程中的加热温度、滴定操作、滴定速度以及实验人员技术等要求严格 [4]。滴定法操作步骤多、费时长,影响因素也多,特别是含糖量较多的色酒、配料杂的酒,此类产品终点难判定,容易导致测量结果产生误差,而通过加入活性炭对有颜色的酒吸附脱色再测定,可以使样品变为无色,从而使滴定终点容易判定。但有结果表明,不论在何种条件下,随着活性炭添加量的增加,吸附色素效果增强的同时吸附的糖也随之增加,吸附时间越长,活性炭吸附的糖越多,致使测得结果偏低 [5]。此外,不同类型的酒采用不同的滴定法,也会导致每天处理的样品量少,效率低。高效液相色谱法具有普及率高、操作简便、快速、分离效果好等优点,是目前检测糖类物质的主要手段。本文将通过优化液相色谱分离的条件检测酒类中的几种糖,结合酒类中糖的主要成分,建立高效液相色谱法测定酒类中总糖的方法。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
Waters e2695高效液相色谱仪,配备Waters 2414示差检测器;果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖标准品,来源于Dr.Ehrenstorfer GmbH;超纯水(18.2MΩ),实验室自制;乙腈(色谱纯);酒样购自本地超市。

1.2 标准溶液配制 [6]
混合标准储备液:分别称取果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖标准品各0.25g(精确至0.1mg)于50mL烧杯中,用超纯水溶解,转移并定容至25mL容量瓶中,保存在4℃冰箱中。
混合标准工作液:分别取1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL混合标准储备液于10mL容量瓶中,用超纯水定容至刻度。

1.3 样品前处理
酒类样品基质相对简单,不含蛋白质、脂类等复杂物质,可直接过0.45μm微孔滤膜至进样瓶,供高效液相色谱分析。

1.4 液相色谱条件
色谱柱:Athena NH2,120A,4.6×150mm,3μm。
流动相:乙腈+水=75+25(V/V)。
流速:1.0mL/min。
进样量:10μL;柱温:30℃;采集时间:15min。
检测器温度:35℃。
2 结果与分析
2.1 色谱条件的优化
2.1.1 流动相的选择
在70%~80%范围内考察不同比例的(乙腈+水)流动相,实验结果发现,增加乙腈的比例时,峰形有效改善,有利于各组份的分离,但分析时间会延长;当增加水的比例时,分析时间变短,但分离度变小,且水的比例过大时,不利于流动相在漂移管内的汽化,使基线噪声增大,从而使灵敏度降低。综合考虑分离效果、分析时间等因素,选择乙腈+水为75+25(V/V)的体系作为流动相。使用优化后的液相色谱条件分离5种糖的色谱图,如图1所示,5种糖分离良好,峰形对称。同一条件分析某一酒样的色谱图,如图2所示,糖分离度良好,峰形对称。

图1 5种糖混合标准溶液色谱图
注 :按出峰时间顺序依次是,4.805-果糖、5.407-葡萄糖、7.354-蔗糖、8.579-麦芽糖、9.644-乳糖。

图2 酒样品色谱图
注:按出峰时间顺序依次是,4.803-果糖、5.401-葡萄糖、8.491-麦芽糖、9.467-乳糖。
2.1.2 色谱柱温度的优化
实验考察了色谱柱温度(20~40℃)对样品中糖的检测的影响,如图3所示。随着色谱柱温度的升高,色谱峰保留时间提前,分析时间缩短,但是随着柱温的升高,色谱峰的峰形会变得不规则;而色谱柱温过低,保留时间相近的目标峰分离效果不佳。综合考虑分析时间与分离度,本实验选择色谱柱温度为30℃,目标峰保留时间适宜且分离度佳。

图3 不同色谱柱温度对糖的色谱峰影响(出峰时间顺序与图2一致)
2.2 方法学考察
2.2.1 线性关系考察
参照1.2节方法配制糖混合标准工作溶液,分别以各分析物的峰面积(y)和对应的质量浓度(x,mg/mL)作标准曲线,得到线性方程和相关系数,见表1,各组分呈线性关系,相关系数均大于0.999。
2.2.2 加标回收率和精密度试验
为验证方法的准确度,把某一样品和混合标准储备液按一定比例进行了3个梯度的加标回收实验(n=6),实验结果见表2。5种糖的平均回收率为90.1%~102%,相对标准偏差(RSD,n=6)在0.8%~1.5%之间,方法显示了良好的准确性和重现性。
2.3 具体样品分析
采用本方法检测15个具有代表性酒样品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的含量,从而计算出总糖含量,将本方法与现行的国家标准方法进行比较。结果如表3所示,两种方法的测定结果较为一致。结果表明,本方法简单、准确、快速,可用于酒类中总糖含量的测定。
3结论
本研究通过优化液相色谱分离的条件,样品经过简单的过滤膜处理直接上机,示差检测器检测,外标法定量测定酒类的糖,从而计算出总糖含量,建立了高效液相色谱法测定酒类的总糖。该方法操作简单、快速,定量准确,重现性好,适用于酒类中总糖的测定。
参考文献:
[1] 黎涛.总糖测定中取样量的确定[J].热带作物机械化,1998(02):19-21.
[2] GB/T 15038-2006 葡萄酒、果酒通用分析方法[S].
[3] GB/T 13662-2008 黄酒[S].
[4] 吴东林,张建宁,于飞,闫飞.对国标GB/T 15038-2006中总糖还原糖测定方法的改进[J].科技风,2009(07):29.
[5] 江龙发.干红葡萄酒中总糖快速测定技术研究[D].南昌大学,2015.
[6] GB 5009.8-2016 金博宝188官网注册国家标准 食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定[S].
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