甜瓜中糖的高效液相色譜測定與分析

朱 勇，臧全宇，吳茜茜，吳銀良，江瀟瀟

(1.農業部農產品質量安全監督檢驗測試中心 (寧波)，浙江 寧波 315040;2.浙江省寧波市農業科學研究院，浙江 寧波 315040)

甜瓜內外品質是其商品性優劣的主要參考因素，越來越多的研究者逐漸重視果實內在品質的檢測和評價，而糖分含量高低是衡量甜瓜品質的主要依據，其含量和組成對果實品質起著重要作用［1-2］。目前多采用手持糖度計對甜瓜可溶性固形物含量進行測定。該方法簡便快速，能消除感官評價中評價者個體差異帶來的影響，是甜瓜品比試驗的一個重要指標［3-4］，也是甜瓜等級規格指標之一［5］。但可溶性固形物含量的高低并不能真正代表其糖度，作為評價指標有一定的局限性。而通過DNS和蒽酮比色等化學方法測定的糖度是總糖的質量濃度，包括國標5009系列［6］對還原糖的檢測，都沒有細分糖的種類［2］。

HPLC已經廣泛應用于峰花粉、菠蘿、蛋黃果、番茄、甜菜糖蜜中糖的檢測［7-11］，但用于甜瓜中糖的分析報道較少。作者采用HPLC對甜瓜中各類糖成分及含量進行檢測與分析，旨在為甜瓜品質評價提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 儀器及試劑

Waters2695高效液相色譜儀 (配 Waters2414型示差折光檢測器)，美國Waters公司;N1型手持糖度計，日本ATAGO公司;乙酸鋅、亞鐵氰化鉀為分析純;果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖等標準品購于CHEM SERVICE公司。

1.2 供試甜瓜材料

供試甜瓜為小哈密瓜類型，均在寧波市高新農業技術實驗園區內種植。具體品種有甬甜3號、甬甜5號、甬15、甬68、甬168、風味5號、西洲蜜25號。2011年夏季種植、秋季采收，于2011年10月份成熟后進行采摘和分析測試。

1.3 HPLC條件

色譜柱:Kromasil?100A NH2柱 (250 mm×4.6mm，粒徑 5μm);流動相:乙腈、水(75∶25，V/V);流速:1.0 mL·min-1;柱溫:40℃;檢測器溫度:35℃;進樣量:20 μL。

1.4 樣品制備

1.4.1 制樣

每個品種采收5個瓜，選擇其中商品性良好的3個瓜沿瓜蒂及瓜柄剖開去籽，按四分法取樣。將其分為果瓤、果肉、果皮3部分，分別進行打漿均質后裝入相應的樣品瓶中。果瓤為瓜瓤5 mm部分的瓜肉，果皮為離皮10 mm部分的瓜肉，余下部分均為果肉。

1.4.2 提取

稱取勻漿的樣品10 g，加水50 mL，搖勻，緩慢加入219 g·L-1的乙酸鋅5 mL和106 g·L-1的亞鐵氰化鉀5 mL，再加水至溶液總質量約為100 g，漩渦30 min，離心，取2 mL濾液，用0.45 μm微孔濾膜過濾，待測定。

1.5 標準曲線的測定

準 確 配 制 0.4，2.0，5.0，10.0 和 20.0 mg·mL-1的標準工作液，進行 HPLC分析。以濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標進行線性回歸，制作標準曲線。

2 結果與分析

2.1 色譜條件的優化

2.1.1 流動相的配制

將乙腈與水按75∶25的比例，在線混合進行高效液相色譜分析，結果發現基線噪音較大，而GB/T 22221—2008［12］中對此沒有要求。采用預先混合脫氣后進行HPLC分析，噪音明顯降低。主要原因是在線混合時雖有在線過濾器進行脫氣，但仍有大量的氣泡產生，而示差折光檢測器對這些氣泡異常敏感，導致基線噪音較大。

2.1.2 流動相比例的選擇

GB/T 22221—2008標準［12］中乙腈和水的體積比例為85∶15，按此比例分析時各組分分離較好，但分析時間較長。為縮短分析時間，對70∶30，75∶25和80∶20三個流動相配比進行分析。圖1表明，隨有機相比例提高，保留時間延長。但70∶30的分離度較差，80∶20分析時間較長且麥芽糖和乳糖的靈敏度較差，綜合比較后，75∶25糖分分離明顯，15 min內出峰完畢，用來進行色譜分析比較合適。

圖1 不同比例流動相得到的色譜圖

2.1.3 標準曲線

在最佳的儀器條件下，對果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖和乳糖標準溶液進行測定，線性回歸后得到線性方程和相關系數。5種組分在甜瓜中分析時最低檢出限均為 4 mg·g-1［12-14］。

2.2 甜瓜中的糖成分

2.2.1 甜瓜的糖成分含量

糖含量一般都以蔗糖為最高，只有個別品種的果皮中蔗糖含量不是最高;蔗糖在果皮中的含量均比其他部位低，且差異較大 (表1)。把蔗糖的甜度作為標準定義為100，其他糖分的相對甜度分別為果糖175，葡萄糖 75，乳糖 16，麥芽糖 33［15］。按照這個比值，把測得的果糖、葡萄糖、蔗糖折算成以蔗糖為基礎的相對甜度。將甜度分為一般甜、甜、比較舒適的甜、很甜、非常甜和甜的發膩［16］，經折算后發現，甜瓜的相對甜度基本處于一般甜和甜2個層次。在用HPLC檢測的同時，還用糖度計對樣品的可溶性固形物進行了分析。糖度計是甜瓜在田間檢測常用工具，所得數據是品比實驗、等級規格的主要指標，能大致反映甜度的情況。

表1 小哈密瓜類型甜瓜的糖成分含量

2.2.2 蔗糖對甜瓜各部位甜度的影響

小哈密瓜類型的甜瓜中，果糖、葡萄糖在果瓤、果肉和果皮中的含量變化不明顯，而蔗糖含量降低非常明顯。這也是平時品嘗時總感覺果肉離皮越近，口感甜度越低的主要原因。這7個品種中，變化最明顯的是甬甜3號，果皮里蔗糖含量只有果肉里含量的19%，變化最少的甬68也有64.9%(圖 2)。

圖2 果皮中蔗糖與果肉中蔗糖含量百分比

2.2.3 手持糖度計在甜瓜檢測中的不足

相比可溶性固形物的數據，田間采用手持糖度計進行甜瓜糖度檢測比較快速，但存在著較大誤差，糖度計測得的值比較高，而甜瓜3類糖含量值未必高。比如甬甜3號的糖度計顯示瓤比肉的糖分多33%，而3類糖總量卻反而少了29%。

甬甜5號瓤、甬68肉、甬168皮、風味5號皮雖然品種、部位都不一樣，但可溶性固形物值都在12%附近，但其相對甜度值區別較大，分別為88.7，127.0，108.0，92.8。這也驗證了田間測試時糖度計測的值雖較高，但口感上卻不是很甜這一現象。

可溶性固形物與甜度的不一致，可能是可溶性的非糖物質干擾所致。羅穎等［17］在對番茄果實的研究中也發現可溶性固形物含量同有機酸、Vc等含量有極顯著相關，與可溶性糖呈顯著相關。所以可溶性性固形物含量作為甜瓜品比以及等級規格的重要指標是有缺陷的。

3 小結和討論

本實驗在優化了流動相比例的基礎上，成功地運用HPLC分析方法對甜瓜中的糖分進行分析。優化后的流動相 (乙腈∶水)體積比例為75∶25。分析結果表明，甜瓜中含有果糖、葡萄糖、蔗糖，其中以蔗糖含量最高。瓤、肉、皮口感甜度的降低主要是蔗糖含量減少明顯的緣故。用手持糖度計測得的數據能在一定程度上反映甜度情況，但由于不同糖其相對甜度是不一樣的，而且手持糖度計測得的結果是可溶性固形物，包括了其他非糖物質，所以就會產生口感甜味與糖度計數據的不匹配。所以采用HPLC譜法對甜瓜中的可溶性糖含量進行測定和分析是必要的。

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