CN109541111B - 一种快速有效测定山梨糖醇液中总糖含量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种快速有效测定山梨糖醇液中总糖含量的方法，通过高效液相色谱分析的方法，得到麦芽四糖醇、麦芽三糖醇和麦芽糖醇的含量，然后用这三个含量的数据，通过公式：麦芽四糖醇含量*a+麦芽三糖醇含量*b+麦芽糖醇含量*c+d=山梨糖醇液总糖含量，计算得到总糖含量。本发明在确保测定山梨糖醇液中总糖含量的试验结果可靠的基础上，不仅节省试剂，而且大幅缩短测定时间，提高检测效率。

Description

一种快速有效测定山梨糖醇液中总糖含量的方法
技术领域
本发明属于糖醇测定技术领域，特别涉及一种快速有效测定山梨糖醇液中总糖含量的方法。
背景技术
玉米等植物加工得到的淀粉乳或淀粉，经水解、精制制成葡萄糖，在催化剂的作用下经氢化反应，再经过精制、浓缩过程得到了食品添加剂山梨糖醇液。山梨糖醇液是一种无色透明的粘稠液体，其中山梨糖醇的含量在50%以上，总糖含量在8%以下。其中，总糖包括具有还原性的葡萄糖、果糖、戊糖、乳糖和在测定条件下能水解为还原性的单糖的蔗糖（水解后为1分子葡萄糖和1分子果糖）、麦芽糖（水解后为2分子葡萄糖）等。测定总糖含量的方法都是以其能被各种试剂氧化为基础的。在国标GB1886.187-2016《食品安全国家标准 食品添加剂 山梨糖醇和山梨糖醇液》中介绍了山梨醇液中总糖含量的测定方法，具体操作步骤如下：
称取20~50 g试样（根据含总糖的量确定称样量），精确至0.0002g，置于500ml磨口锥形瓶中，加100mL盐酸溶液和约80mL水，装上冷凝管加热回流。沸腾开始计时，续沸45min，冷却后，加溴甲酚绿-甲基红指示液，用氢氧化钠溶液中和至溶液pH约为7，移入250mL或500mL容量瓶（根据含总糖的量确定容量瓶的体积）中，加水稀释至刻度，充分摇匀，移取20.00mL，置于250mL锥形瓶中。加40mL费林溶液及几颗玻璃珠，充分摇匀。置于电炉上加热，控制在4min内沸腾，继续煮沸3min，快速冷却至室温，立即用砂芯坩埚进行减压抽滤，用温水反复洗涤烧杯及沉淀使滤液清亮，直至滤液不呈碱性，弃去滤液，洗净抽滤瓶。在砂芯坩埚中分3次加60mL硫酸铁溶液，使氧化亚铜沉淀充分溶解，抽滤，用水洗涤砂芯坩埚数次，收集滤液。用高锰酸钾标准滴定溶液滴定滤液，至微红色为终点。记录实际消耗高锰酸钾标准滴定溶液的体积。最后将相关数据代入公式，计算得到总糖含量值。
从上述具体的操作步骤中可以看出，国标方法存在以下两个问题：1）检测耗时长；样液水解需45-50分钟，加上后期冷却，氧化还原糖应，过滤，溶解，滴定等步骤，分析一个山梨糖醇液样品至少2小时；2）步骤多，对检验检测重现性相对差，同一样品经多次转移，多次化学反应，每一步骤都会影响最终检测结果的准确性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种快速有效测定山梨糖醇液中总糖含量的方法，测定结果可靠，重现性良好，检测步骤少，快速有效。
本发明是这样实现的，提供一种快速有效测定山梨糖醇液中总糖含量的方法，包括如下步骤：
步骤一、采用GB 1886.187-2016 A.3中的山梨糖醇含量的测定方法利用高效液相色谱仪分别对麦芽四糖醇标准溶液、麦芽三糖醇标准溶液、麦芽糖醇标准溶液、山梨糖醇标准溶液，以及待检测山梨糖醇的试样溶液进行色谱分析，记录各溶液的色谱图；
步骤二、记录在步骤一测定的色谱图中麦芽四糖醇、麦芽三糖醇、麦芽糖醇、山梨糖醇分别在色谱图峰柱的面积，并根据各峰柱的面积采用面积归一化法分别计算麦芽四糖醇、麦芽三糖醇、麦芽糖醇的含量（%）；
步骤三、将步骤二计算得到的麦芽四糖醇、麦芽三糖醇、麦芽糖醇的含量代入以下经验公式来计算待测山梨糖醇液中的总糖含量（%）：
山梨糖醇液总糖含量=麦芽四糖醇含量*a+麦芽三糖醇含量*b+麦芽糖醇含量*c+d，其中，a、b、c、d为试验常数。
本发明的原理是：由于总糖包括具有还原性的葡萄糖，果糖，戊糖，乳糖和在测定条件下能水解为还原性的单糖的蔗糖（水解后为1分子葡萄糖和1分子果糖），麦芽糖（水解后为2分子葡萄糖）等。在山梨糖醇液中，麦芽糖醇、麦芽三糖醇和麦芽四糖醇包括在总糖范围内，其中，麦芽糖醇中具有还原性的部分约占50%，麦芽三糖醇中具有还原性的部分约占66%，而麦芽四糖醇中具有还原性的部分约占在75~100%之间。所以山梨糖醇液中总糖含量是与麦芽糖醇、麦芽三糖醇和麦芽四糖醇含量呈一定的线性关系的，本发明给出了一个线性关系的公式，以简化山梨糖醇液中总糖含量计算。
进一步地，在步骤三的计算山梨糖醇液总糖含量的公式中，a=0.7，b=0.462，c=0.3465，d=-1，因此，山梨糖醇液总糖含量=麦芽四糖醇含量*0.7+麦芽三糖醇含量*0.462+麦芽糖醇含量*0.3465-1，即，山梨糖醇液总糖含量=（麦芽四糖醇含量+麦芽三糖醇含量*0.66+麦芽糖醇含量*0.495）*0.7-1。
与现有技术相比，本发明的快速有效测定山梨糖醇液中总糖含量的方法具有以下特点：
1、节省试剂消耗，采用本发明方法测定山梨糖醇液中总糖的含量省去在现有国标测定方法中使用的盐酸、氢氧化钠、费林溶液、硫酸铁溶液、高锰酸钾标准滴定溶液等试剂。
2、提高检测效率，现有的国标方法检测一个山梨糖醇液样品至少需要两个小时，而采用本发明的方法用时三十分钟即可完成。
3、测定结果可靠，将采用本发明方法的测定的数据与采用国标方法测定的结果基本一致，偏差基本在0.10以内。
附图说明
图1为试样溶液在高效液相色谱仪测试下的色谱图，通过麦芽四糖醇、麦芽三糖醇、麦芽糖醇、甘露醇、山梨糖醇的标准物质出峰时间确定了试样溶液色谱图中各个峰对应的物质。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明快速有效测定山梨糖醇液中总糖含量的方法的较佳实施例，包括如下步骤：
步骤一、采用GB 1886.187-2016 A.3中的山梨糖醇含量的测定方法利用高效液相色谱仪分别对麦芽四糖醇标准溶液、麦芽三糖醇标准溶液、麦芽糖醇标准溶液、甘露醇标准溶液、山梨糖醇标准溶液，以及待检测山梨糖醇的试样溶液进行色谱分析，记录各溶液的色谱图。
步骤二、根据已知的麦芽四糖醇、麦芽三糖醇、麦芽糖醇、甘露醇、山梨糖醇的标准物质的出峰时间确定在步骤一测定的色谱图中麦芽四糖醇、麦芽三糖醇、麦芽糖醇、甘露醇、山梨糖醇分别在色谱图的峰点位置，记录各峰柱的面积，并根据各峰柱的面积采用面积归一化法分别计算麦芽四糖醇、麦芽三糖醇、麦芽糖醇的含量（%）。
步骤三、将步骤二计算得到的麦芽四糖醇、麦芽三糖醇、麦芽糖醇的含量代入以下经验公式来计算待测山梨糖醇液中的总糖含量（%）：
山梨糖醇液总糖含量=麦芽四糖醇含量*a+麦芽三糖醇含量*b+麦芽糖醇含量*c+d，其中，a、b、c、d为试验常数。
在步骤三的计算山梨糖醇液总糖含量的公式中，a=0.7，b=0.462，c=0.3465，d=-1，因此，山梨糖醇液总糖含量=麦芽四糖醇含量*0.7+麦芽三糖醇含量*0.462+麦芽糖醇含量*0.3465-1，即，山梨糖醇液总糖含量=（麦芽四糖醇含量+麦芽三糖醇含量*0.66+麦芽糖醇含量*0.495）*0.7-1。
下面结合具体实施例来进一步说明本发明的方法。
实施例1
本发明一种快速有效测定山梨糖醇液中总糖含量的方法，包括如下步骤：
用高效液相色谱法，在选定的工作条件下，以水作流动相，通过色谱柱使试样溶液中各组分分离，用示差折光检测器进行检测，由数据处理系统记录和处理色谱信号。
步骤一、采用GB 1886.187-2016 A.3中的山梨糖醇含量的测定方法利用高效液相色谱仪分别对麦芽四糖醇标准溶液、麦芽三糖醇标准溶液、麦芽糖醇标准溶液、甘露醇标准溶液、山梨糖醇标准溶液，以及待检测山梨糖醇的试样溶液进行色谱分析，记录各溶液的色谱图；具体实验过程如下：
（1）试剂和材料：
水：符合 GB/T6682的一级水。
山梨糖醇：质量分数≥ 98.0%。
甘露醇溶液、麦芽糖醇溶液、麦芽三糖醇溶液、麦芽四糖醇溶液作为标准试样。
（2）色谱条件：
流动相：高纯水，用0.22μm 微孔滤膜过滤，超声脱气后备用。
色谱柱：以钙型强酸性阳离子交换树脂为填充剂专用于糖及糖醇的分析柱，柱长300mm，柱内径7.8mm，或其他等效色谱柱。
柱温：70 ℃~90 ℃，并控制温度波动不得超过1℃。
流动相流速：0.5mL/min~1.0mL/min。
进样量：20μL。
（3）分析步骤：
①标准溶液的制备：
称取5.0g山梨糖醇标准试样，精确至0.0002g，于100mL容量瓶中，用流动相溶解，稀释定容至刻度，混匀。色谱分析前用0.22μm微孔滤膜过滤。
称取5.0g甘露醇标准试样，精确至0.0002g，于100mL容量瓶中，用流动相溶解，稀释定容至刻度，混匀。色谱分析前用0.22μm微孔滤膜过滤。
称取5.0g麦芽糖醇标准试样，精确至0.0002g，于100mL容量瓶中，用流动相溶解，稀释定容至刻度，混匀。色谱分析前用0.22μm微孔滤膜过滤。
称取5.0g麦芽三糖醇标准试样，精确至0.0002g，于100mL容量瓶中，用流动相溶解，稀释定容至刻度，混匀。色谱分析前用0.22μm微孔滤膜过滤。
称取5.0g麦芽四糖醇标准试样，精确至0.0002g，于100mL容量瓶中，用流动相溶解，稀释定容至刻度，混匀。色谱分析前用0.22μm微孔滤膜过滤。
②试样溶液的制备：
称取5.0g待检测山梨糖醇试样，精确至0.0002g，于100mL容量瓶中，用流动相溶解，稀释定容至刻度，混匀，色谱分析前用 0.22μm微孔滤膜过滤。
③在上述色谱条件下，对标准溶液和试样溶液进行色谱分析，记录各溶液的色谱图。
步骤二、根据已知的麦芽四糖醇、麦芽三糖醇、麦芽糖醇、甘露醇、山梨糖醇的标准物质的出峰时间确定在步骤一测定的色谱图中麦芽四糖醇、麦芽三糖醇、麦芽糖醇、甘露醇、山梨糖醇分别在色谱图的峰点位置，如图1所示。记录各峰柱的面积，并根据各峰柱的面积采用面积归一化法分别计算麦芽四糖醇、麦芽三糖醇、麦芽糖醇的含量（%）。
步骤三、将步骤二计算得到的麦芽四糖醇、麦芽三糖醇、麦芽糖醇的含量代入以下经验公式来计算待测山梨糖醇液中的总糖含量（%）：
山梨糖醇液总糖含量=（麦芽四糖醇含量+麦芽三糖醇含量*0.66+麦芽糖醇含量*0.495）*0.7-1。
另外，重复以上步骤一至步骤三，对另外5个待检测山梨糖醇样品进行总糖含量测定，共得到6个试验样品的总糖含量数据。
同时采用国标GB 1886.187-2016中的方法对上述6个试验样品的总糖含量进行测定，并将测试结果与采用本发明的方法测定的结果进行对比，得到如下表所示：
样品1 样品2 样品3 样品4 样品5 样品6
麦芽四糖醇含量（%） 3.8 3.64 3.57 3.73 4.53 3.76
麦芽三糖醇含量（%） 4.89 4.65 4.55 4.79 3.43 4.55
麦芽糖醇含量（%） 10.49 9.96 9.73 10.23 9.06 9.76
本发明方法测定的总糖含量（%）（M） 7.55 7.15 6.97 7.37 7.24 7.12
国标方法测定的总糖含量（%）（N） 7.53 7.18 7.03 7.35 7.24 7.01
偏差（=M-N） 0.02 -0.03 -0.06 0.02 0.00 0.11
从上表可以看出，采用本发明的方法，通过直接利用高效液相色谱分析山梨糖醇液中的麦芽四糖醇、麦芽三糖醇和麦芽糖醇的含量，然后通过公式计算，即可得到总糖含量，与国标方法测定的结果基本一致，两者偏差基本在0.10以内，本发明的方法的测定结果是可靠，而且用本发明方法分析一个山梨糖醇样品只需半个小时左右，快速有效。而现有的国标方法检测一个山梨糖醇液样品至少需要两个小时，因此，本发明的方法具有明显优势。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种快速有效测定山梨糖醇液中总糖含量的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、采用GB 1886.187-2016 A.3中的山梨糖醇含量的测定方法利用高效液相色谱仪分别对麦芽四糖醇标准溶液、麦芽三糖醇标准溶液、麦芽糖醇标准溶液、山梨糖醇标准溶液，以及待检测山梨糖醇的试样溶液进行色谱分析，记录各溶液的色谱图；
步骤二、记录在步骤一测定的色谱图中麦芽四糖醇、麦芽三糖醇、麦芽糖醇、山梨糖醇分别在色谱图峰柱的面积，并根据各峰柱的面积采用面积归一化法分别计算麦芽四糖醇、麦芽三糖醇、麦芽糖醇的含量（%）；
步骤三、将步骤二计算得到的麦芽四糖醇、麦芽三糖醇、麦芽糖醇的含量代入以下经验公式来计算待测山梨糖醇液中的总糖含量（%）：
山梨糖醇液总糖含量=麦芽四糖醇含量*0.7+麦芽三糖醇含量*0.462+麦芽糖醇含量*0.3465-1，
即，山梨糖醇液总糖含量=（麦芽四糖醇含量+麦芽三糖醇含量*0.66+麦芽糖醇含量*0.495）*0.7-1。
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