食品還原糖的快速檢測工藝分析

◎ 吳明亮

（江蘇農牧科技職業學院，江蘇 泰州 225300）

還原糖是指能夠被還原的糖，包括葡萄糖、果糖。由于其對人體健康具有重要意義，所以在食品、飲料、乳制品、藥品、飼料等行業廣泛應用。還原糖可以直接作為食品添加劑，也可以作為食品添加劑的載體或載體中的一種，在食品工業中有著重要作用。果糖相對來說不容易被人體吸收，但果糖被人體吸收后會迅速轉化為葡萄糖，而且果糖在體內代謝較快，在一定程度上可以代替葡萄糖為人體提供能量。因此，有必要研究食品中還原糖的快速檢測方法。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料

飲料、水果。

1.1.2 試劑

本實驗使用的試劑為甲醇、鹽酸、氫氧化鈉（分析純）、無水乙醇（分析純）、乙酸銨溶液（分析純）。其中，甲醇的質量分數為95%；鹽酸的質量分數為75%；氫氧化鈉的質量分數為50%；無水乙醇的質量分數為65%；乙酸銨溶液（分析純）的質量分數為50%。在實驗中，還使用了乙酸銨溶液（分析純），使用了10 mg/mL的還原糖標準品配制成樣品溶液。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器

在實驗室中，使用的儀器主要包括紫外分光光度計、原子熒光分光光度計等。其中，原子熒光分光光度計是一種較為新型的儀器，具有靈敏度高、穩定性好等優點，可以通過不同的波長來對溶液中的還原糖含量進行檢測，具有較高的準確度和精密度。在使用儀器檢測還原糖時，需要將其工作環境控制在100～400 nm之間，且波長在400 nm處的光強不應超過10 mW/cm2[1]。

1.2.2 樣品前處理

對樣品進行前處理，能夠提高實驗結果的準確性。對于還原糖含量較高的樣品來說，在進行前處理時，需要確保樣品的純度。將樣品置于水中，加入適量的還原劑和顯色劑，攪拌均勻后靜置1 h，然后取出放置24 h，或者放置過夜。在放置過程中，需要保證樣品的吸光度與顯色劑的吸光度一致。對于還原糖含量較低的樣品來說，需要先將其放置于水中加熱到70 ℃，然后靜置30 min取出，用水冷卻至室溫后再加入適當比例的顯色劑和還原劑。在測定過程中，需要注意以下幾點：①如果還原糖含量較高，需要先將其加熱至70 ℃。②在加入顯色劑之前需要對溶液進行稀釋。③在加入還原劑之前需要對溶液進行稀釋。如果還原糖含量較低，則可以直接將其加入水中。

1.2.3 測量條件

為了使實驗具有較高的準確度，可以根據測量條件進行測量，一般來說，可以采用如下測量條件：①在測量過程中，將 pH值調節為5.0。②在測量過程中，對吸收液的溫度進行控制，一般在20～25 ℃之間。③在測量過程中，采用的是紫外分光光度計進行測定。④在測量過程中，采用的是光電比色計進行測定。為了確定最佳檢測條件，可以在標準溶液的濃度范圍內，使用50～20 mL的蒸餾水來制備樣品溶液。同時需要將樣品溶液稀釋到一定倍數。需要注意的是，當樣品溶液濃度高于一定數值時，不能再使用此方法測定。

一般情況下，樣品溶液濃度小于40 mg/L時，其稀釋倍數應控制在1倍以上；樣品溶液濃度大于40 mg/L時，則應控制在2倍以上。同時，需要注意的是：①測定的時間一般控制在10～20 min之間。②測定過程中，需要對試劑進行充分攪拌。如果試劑沒有充分溶解或者攪拌不充分，則會影響實驗的準確度。

1.2.4 測定方法

滴定分析：將試樣移至5 mL容量瓶中，加入2 mL 95%酒精，充分溶解后，用玻璃棒充分攪拌均勻，再加入2 mL 10%硫酸鈉溶液和2.0 mL無水硫酸鈉溶液，繼續攪拌1 min。取2滴0.1 g無水硫酸鈉溶液于1 mL容量瓶中，加入1 mL 95%酒精，用玻璃棒充分攪拌均勻，再用0.1 g無水硫酸鈉溶液繼續攪拌1 min，然后靜置10 min。精密度試驗需要注意以下幾點：①平行試驗所用試劑、標準溶液、溶液和標準品的濃度應一致[2]。②重復性試驗中標準溶液及標準品不得更換。③同一樣品測定次數不應超過3次。

1.2.5 實驗過程

首先，將一定量的樣品稀釋至不同濃度，并將稀釋后的樣品溶液放置一定時間，觀察其顏色變化，以確定樣品稀釋的程度。其次，用甲醇對樣品溶液進行洗脫，并通過紫外-可見分光光度計進行測定。最后，根據標準曲線計算樣品中還原糖的含量。該方法簡單、準確、快速，適合于實驗室進行大量樣品的含量測定。當還原糖濃度大于0.2 mg/mL時，該方法具有較高的準確性；當還原糖濃度小于0.2 mg/mL時，該方法具有較高的靈敏度；當還原糖濃度大于0.4 mg/mL時，該方法具有較低的靈敏度。該方法測定食品中還原糖含量時需要注意以下幾點：①樣品一定要充分研磨。②樣品稀釋比例合理。③樣品要現測現調。④在一定時間內進行測定。⑤樣品中添加一定濃度的甲醇。

2 結果與分析

根據標準曲線，將樣品溶液稀釋至一定濃度后，使用 HPLC進行檢測，在波長為265 nm處記錄吸收值，然后根據其峰面積計算出樣品中還原糖的含量。將標準曲線應用于測定葡萄糖和蔗糖中的還原糖含量，并記錄吸光度值。由實驗結果可知，葡萄糖和蔗糖中的還原糖在一定范圍內具有較好的線性關系。根據標準曲線方程（Y=1.566X-0.052）可得，葡萄糖和蔗糖中的還原糖含量分別為5.32 mg/mL和2.96 mg/mL。此外，通過對比實驗可以得出結論：①當樣品稀釋至一定濃度后，其吸光度值隨稀釋濃度的增大而升高。這是因為溶液中的還原糖與鹽酸反應生成褐色的物質。②通過對標準曲線方程的研究可知，樣品中還原糖與鹽酸反應后生成的褐色物質是以葡萄糖為基本單元的一系列物質。因此，根據標準曲線方程來計算樣品中還原糖含量時，可以利用葡萄糖和蔗糖中相應的標準曲線來計算樣品中還原糖含量[3]。

精密度試驗是測定實驗結果準確度的重要步驟，可保證實驗結果的準確性。精密度試驗要求在同一實驗室內，對同一樣品進行多次平行測定，得出重復性的數據。精密度試驗可以分為2種，1種是平行試驗，另1種是精密度試驗。如果在一個實驗室內測定幾個樣品，需要取其平均值計算得出精密度數據[4]。通常情況下，平行試驗是在一個實驗室內完成的。精密度試驗所用的儀器設備必須可靠、穩定，測試環境條件應盡可能一致，以保證檢測結果的準確性。

3 討論

測試結果的重復性，是衡量試驗結果的重要指標之一。測量結果的重復性越高，就越能準確反映出被測樣品中還原糖含量的準確程度。在評價一種方法是否具有重復性時，最常用的指標是測定結果相對標準偏差。對于多種方法的檢測結果之間的相對關系，不能采用簡單的算術平均法，而只能用加權平均值來表示。加權平均值是根據一定原則建立起來的，如以某一樣品為中心，從多個樣品中取得平均值，則稱該樣品進行測定所得到的結果為這一樣品在所有測定條件下得到的平均結果。如果加權平均值大于零，則表明該方法具有良好的重復性；否則，則表明該方法具有較大的偏差[5]。

由于還原糖的純度很低，且檢測的靈敏度也比較低，所以通常使用還原糖含量檢測試劑盒進行測定。這些試劑盒大多采用高效液相色譜法對還原糖進行檢測，但是該方法會受儀器、試劑、操作等方面的影響，而且其回收率較低，所以測定結果不夠準確。為了提高檢測精度、提高回收率，同時在一定程度上降低成本，需要在原方法的基礎上進行優化。一般采用加樣回收法，根據樣品中還原糖含量和濃度確定加樣體積，將樣品加到檢測試劑盒中進行測定，計算回收率。加樣法是一種比較簡單、準確的方法，但是也有一些不足之處：①由于加樣法只能在樣品濃度很低的情況下進行檢測，所以加樣時樣品中要加入大量的試劑。②由于加樣法會受儀器、試劑、操作等方面的影響，所以檢測結果與實際值存在一定的誤差。③加樣后必須進行溶解操作，溶解步驟比較煩瑣。④加樣法的準確度受樣品中還原糖含量和濃度等因素的影響。如果樣品中還原糖含量較低或較高，加樣誤差都會較大。⑤加樣法只能檢測樣品中的還原糖含量和濃度，而不能對其進行定量。如果樣品中的還原糖含量過低或者濃度過高時，則需要另外添加試劑來進行檢測。如果需要對還原糖進行定量檢測時，可以采用加樣法和加樣后進行溶解操作；如果不進行溶解操作，則會導致加樣法的準確性無法保證。

4 結語

還原糖是一種廣泛存在于各類食品中的物質，對食品品質有重要影響。采用常規的分光光度法、儀器分析法等方法進行檢測時，由于還原糖在試劑中溶解度較小，所測結果偏低，且操作煩瑣、耗時長。采用新的檢測方法——比色法，通過與比色卡比較進行準確測定，具有快速、簡便、準確的特點。新的檢測方法比傳統比色法的使用范圍更廣泛，可用于各種食品的檢測，也可用于植物細胞中還原糖含量的測定。