基于色譜-質譜聯用技術的食品中糖類物質同時檢測技術研究

陳慶 張繼勇 臺文 王嵩 梅祺

摘 要：糖類是食品中的重要功能組分，它能夠對食品的甜味、風味、穩定性以及質構等造成較大影響。人類需要補充各種糖分，但需要結合實際情況適量攝取，攝取過多或者過少都不利于身體健康，因此糖類的種類以及含量會對食品的價值與質量造成決定性影響。為了保證食品中的糖類適宜，做好食品中糖類物質的檢測十分重要。本文對基于色譜-質譜聯用技術的食品中糖類物質的同時檢測技術進行研究與分析。

關鍵詞：色譜-質譜聯用技術;糖類;食品;檢測

Abstract：Sugar is an important functional component in foods， which can affect the sweetness， flavor， stability and texture of foods to a large extent. Humans need to supplement a variety of sugars， but need to take appropriate amount of intake in combination with the actual situation， too much or too little sugar intake is not conducive to good health. Therefore， in foods， the type and amount of sugar will have a decisive influence on the value and quality of the video. In order to ensure the proper sugar content in food， it is very important to do a good job in the detection of sugar substances in food. This paper studied and analyzed the simultaneous detection technology of carbohydrates in foods based on chromatography-mass spectrometry.

Key words：Chromatography-mass spectrometry; Carbohydrate; Food; Detection

中圖分類號：O657.63

1 檢測方法

就目前而言，食品中糖類的檢測主要有3種方法，分別為化學法、高效液相色譜法以及質譜法。其中，高效液相色譜是色譜法的一個重要分支，它主要是以液體為流動相，并采用高壓輸液系統，將不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑、緩沖液等流動相泵入裝有固定相的色譜柱，利用其對食品進行分離檢測與分析[1]。相比于傳統糖分檢測的菲林滴定法，高效液相色譜在靈敏度、適用性以及檢測速度方面發揮了重要優勢，然而這一方法也存在一定的缺陷，主要表現為方法檢出限低以及抗干擾能力相對較差等。基于這一方面的考慮，本文將高效液相色譜法以及質譜法有機結合，發揮各自方法的優勢，并相互補短，以提高食品中糖類物質檢測的有效性與準確性。當前我國執行的GB/T 2222.1-2008標準規定，食品中葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖及乳糖等的檢出限為0.4%，本文以此為標準開展食品中糖類物質的檢測與分析。

2 檢測實驗

2.1 儀器與試劑

在本次實驗中，所運用到的實驗儀器主要包含6410型串聯三重四極桿質譜、GL-88b型渦旋混合器、1200型液相色譜儀、KQ-5200型超聲波清洗儀、Mili-Q去離子水發生器以及GL-16M型高速臺式冷凍離心機。同時，試劑有：乙腈（色譜純），濃度在98%～99%的各種糖類，主要有葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖和乳糖等。

2.2 分析條件

本次實驗的色譜條件如下：色譜柱300 mm×

3.9 mm，10 μm;預柱12.5 mm×3.6 mm，10 μm;柱溫30 ℃;流速1.0 mL·min-1;進樣量10 μL。本次實驗的質譜條件如下：離子源選用大氣壓化學電離離子源;檢測方式為多反映檢測，采用負離子掃描方式;干燥氣選擇氮氣，且溫度控制在325 ℃，流速為9 L·min-1;霧化氣壓力為344.8 KPa;汽化溫度為350 ℃。各類糖的質譜參數主要如下。果糖：定量離子為179/59.2、定性離子為179/59.2與179/71.0、破裂電壓為70 V。葡萄糖：定量離子為179/89.0、定性離子為179/89.0與179/71.0、破裂電壓為80 V。蔗糖：定量離子為341.1/89.0、定性離子為341.1/89.0與341.1/179.1、破裂電壓為135 V。麥芽糖：定量離子為341.1/101.1、定性離子為341.1/101.1與341.1/161.1、破裂電壓為60 V。乳糖：定量離子為341.1/101.1、定性離子為341.1/101.1與341.1/161.1、破裂電壓為60 V。

2.3 樣品處理

為了提升實驗的準確性與有效性，分別選取固體食品與液體食品為樣品。①液態食品。吸取25 mL溶液，并置于50 mL容量瓶中，用水定容，并混勻;吸取混勻之后的溶液5 mL放置于10 mL的容量瓶中，并用乙腈定容至刻度，渦旋混勻;上述操作完成之后，用快速定性濾紙對溶液進行自然過濾;最后將濾液過0.2 μm濾膜。②固態食品。選取樣品2.5 g（精確到0.01 g）置于容量為50 mL的容量瓶中;然后用水定容，隨后渦旋混勻，并超聲提取30 min;提取5 mL溶液置于10 mL的容量瓶中，并用乙腈定容，與液態樣品一樣，漩渦混勻，然后運用快速定性濾紙進行過濾。

3 實驗結果與分析

3.1 樣品處理方法的優化

NH2色譜柱主要是通過正相模式對糖類物質進行分離。在正相操作的條件下，相比于乙腈，水具有更強的極性。基于這一方面的考慮，要保障色譜峰峰形的尖銳性，必須對溶液中的乙腈含量進行有效控制，一般情況下需要保證溶液中的乙腈含量在50%以上;除此之外，樣品提取液與乙腈比例在1∶1時，可以有效去除提取液中的蛋白質。因此，按照上文的樣品處理方法進行處理，可以保證色譜峰的完好性，又可以有效去除蛋白質。

3.2 色譜條件的優化

在一定程度上增加流動相中的乙腈含量，對果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖以及乳糖的分離能夠起到有效的促進作用[2];試驗結果表明，當流速為1.0 mL·min-1

時，果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖及乳糖的出峰時間相對合適，且有著相對較好的峰形。需要注意的是，加大進樣量的方法可以在一定程度上提高測定的靈敏度，但也可能對色譜柱造成污染，實驗結果表明，當進樣量在10 μL時，可以達到一個相對平衡的狀態，既滿足靈敏度要求，又不對色譜柱產生較大影響[3]。

3.3 質譜條件優化

采用全掃描的二級質譜圖，可以獲取有效的碎片離子信息，在此基礎上對每一種糖的二級質譜參數進行優化，例如通過破碎電壓、碰撞能量等，使每種糖的定性離子與定量離子所產生的離子對強度比例達到最大，進而獲得不同種糖的最佳質譜參數。

4 樣品檢測效果

本次實驗對國內市場上熱銷的50款糖類食品進行檢測，所檢測出的五種糖類的含量分別如下。果糖：0～9.04 g·kg-1;葡萄糖：0～51.01 g·kg-1;蔗糖：

0～110.15 g·kg-1;麥芽糖：0～228.74 g·kg-1;乳糖：0～45.72 g·kg-1。

結果表明，此檢測方法具有較高的靈敏度，且操作相對便捷，能夠對食品中的各類糖分進行快速測定，有效提高了糖分檢測效率。

參考文獻：

[1]熊建飛.高效液相色譜法、離子色譜法在環境分析和食品分析中的應用研究[D].重慶：西南大學，2013.

[2]王 浩，劉艷琴，楊紅梅，等.液相色譜-質譜聯用技術測定無糖食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖和乳糖[J].分析化學，2010，38（6）：873-876.

[3]劉 婷.多糖類物質的離子色譜檢測技術研究[D].重慶：西南大學，2009.