CN110658146A - 一种快速测定果葡糖浆中羟甲基糠醛含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种快速测定果葡糖浆中羟甲基糠醛含量的方法，使用紫外分光光度计测定稀释后待测果葡糖浆样品的吸光度，结合稀释前后果葡糖浆样品中固形物的含量，代入经验公式进行计算，即可得到果葡糖浆样品中羟甲基糠醛的含量。本发明方法测定的果葡糖浆中羟甲基糠醛含量实验数据与ISBT液相色谱法结果基本保持一致，两者偏差不超过0.1。本发明方法的测定结果可靠、可信，不仅节省试剂和降低设备成本，而且大幅地减少测定时间，提高检测效率。
Description
技术领域
本发明属于羟甲基糠醛测定技术领域，特别涉及一种快速测定果葡糖浆中羟甲基糠醛含量的方法。
背景技术
果葡糖浆是由淀粉酶解、异构化制得的淀粉糖浆。与蔗糖一样可广泛应用在食品及饮料行业，特别是在饮料行业中的应用，其风味与口感要优于蔗糖，是一种可以替代蔗糖的产品。
果葡糖浆主要是由果糖和葡萄糖组成，而果糖和葡萄糖具有还原性，化学稳定性较差，在pH值、温度、离子的影响下易发生脱水反应，生成5-羟甲基糠醛(5-Hydroxymethylfurfural，HMF)。羟甲基糠醛本身具有甜香、木香、面包香、焦糖香味等气味，会对饮料的口感风味带来一定的影响；同时，羟甲基糠醛对人体有毒副作用，对眼、黏膜、皮肤有刺激性，过量食用会引起中毒，造成人体横纹肌及内脏损害。因此，严格控制羟甲基糠醛在果葡糖浆中的含量尤为重要。国际饮料科技协会(ISBT)提供了一种果葡糖浆中羟甲基糠醛含量的测定方法，该方法的原理是样品中的羟甲基糠醛经HPLC反相色谱柱分离，用液相色谱仪紫外检测器检测，用外标法定量，具体操作步骤如下：
准确称量磷酸二氢钾4.49g，用蒸馏水定容至1L(0.033mol/L磷酸二氢钾)，在上述溶液中添加250mL甲醇和25mL乙酸，用1mol/L氢氧化钠溶液调pH值，使pH值为3.5，然后用0.45μm微孔滤膜过滤，超声脱气后备用。用蒸馏水将待测样品的浓度调至固形物含量11％，然后用0.45μm滤膜过滤后，在超声波里除泡，作为最终待测样品。向仪器中分别注入5ppm羟甲基糠醛标准溶液和固形物含量11％的待测样品，10分钟检测一个样品，利用标准溶液与样品的峰面积数据，计算待测样品中羟甲基糠醛的浓度。
从上述具体的操作步骤中可以看出，ISBT液相色谱法需特定的仪器配备，需要使用乙酸、磷酸二氢钾、氢氧化钠、甲醇等试剂配置磷酸醋酸缓冲溶液流动相，不适用于快速检测。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种快速测定果葡糖浆中羟甲基糠醛含量的方法，样品检测时间短，提高了检测效率，而且还节省测试试剂，降低了测试设备成本。
本发明是这样实现的，提供一种快速测定果葡糖浆中羟甲基糠醛含量的方法，包括如下步骤：
步骤一、将待测的果葡糖浆样品进行稀释得到稀释后样品，消泡后备用；
步骤二、使用光度计在283nm波长下测定稀释后样品的吸光度，得到稀释后样品的吸光度；
步骤三、分别测量未稀释待测的果葡糖浆样品的固形物含量和稀释后样品的固形物含量，按照以下公式计算得到待测的果葡糖浆样品中羟甲基糠醛含量(ppm)：
其中，a、b为试验常数。
本发明的原理是：羟甲基糠醛和糠醛在283nm波长下都有吸收，但是在果葡糖浆产品中，相较于羟甲基糠醛的含量来说，糠醛的含量很低且较稳定，所以果葡糖浆中羟甲基糠醛的含量是与其吸光度呈一定的线性关系的。本发明给出了一个线性关系的公式，以简化果葡糖浆中羟甲基糠醛含量的计算。
进一步地，在步骤三的计算公式中，a＝6.58，b＝0.48，因此，
本发明不需使用高效液相色谱仪，而是通过紫外分光光度计分析的方法，得到待测样品的吸光度，结合待测样品稀释前后的固形物含量，然后用这三个数据，通过公式计算得到羟甲基糠醛含量。可批量操作，简单快速，测定结果可靠，检测效率高，同时也节约了测试试剂和测试设备成本。
与现有技术相比，本发明的快速测定果葡糖浆中羟甲基糠醛含量的方法具有以下特点：
1.节省试剂消耗，采用本方法测定果葡糖浆中羟甲基糠醛的含量省去在ISBT液相色谱法中使用的磷酸、醋酸、磷酸二氢钾、氢氧化钠、甲醇等试剂。
2.不需液相色谱仪，常用的紫外分光光度计就能满足检测设备需求，节约设备成本。
3.提高检测效率，采用ISBT液相色谱法检测一个样品至少10分钟，而本发明的方法2分钟即可完成，大大地提高了检测效率，特别适用于检测机构和企业样品批量检测的场合。
4.测定结果可靠，采用本发明方法测定的数据与采用ISBT液相色谱法测定的结果基本一致，两者偏差不超过0.1。
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。
实施例1
本发明一种快速测定果葡糖浆中羟甲基糠醛含量的方法的第一种实施例。
首先，说明ISBT液相色谱法测定果葡糖浆中羟甲基糠醛含量的方法，包括如下步骤：
用高效液相色谱法，在选定的工作条件下，以磷酸醋酸缓冲溶液作流动相，通过色谱柱使试样溶液中各组分分离，用紫外检测器进行检测，由数据处理系统记录和处理色谱信号。
1)试剂和材料：
水：符合GB/T6682的一级水，
羟甲基糠醛：Aldrich Cat，No.H4083～7，
甲醇：色谱级，
磷酸二氢钾，
乙酸。
2)色谱条件：
流动相：准确称量KH2PO4 4.49g，用蒸馏水定容至1L(0.033M-KH2PO4)，在上述溶液中添加250mL甲醇和25mL乙酸，用1N-NaOH溶液调pH值，使pH值为3.5，pH调到3.5以后用0.45μm微孔滤膜过滤，超声脱气后备用。
色谱柱：Waters Bonda pak C18。
流动相流速：0.8mL/min。
UV波长：283nm。
3)分析步骤：
①标准溶液的制备：
精密称取0.2g羟甲基糠醛于1L容量瓶中，添加100mL甲醇用蒸馏水定容至1L(200ppm羟甲基糠醛)。量取200ppm的羟甲基糠醛溶液25mL用蒸馏水定容至1L，再用0.45μm滤膜进行过滤得5ppm羟甲基糠醛标准液，在超声波清洗机里进行消泡备用。
②试样溶液的制备：
测定待测样品的固形物。用蒸馏水将待测样品的浓度调到固形物含量11％，然后用0.45μm滤膜过滤后，在超声波里除泡，作为最终待测样品。
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，记录羟甲基糠醛的峰面积。根据峰面积响应，以外标法计算待测样品中羟甲基糠醛的含量：
按照上述方法对6个待测的果葡糖浆样品(样品1至样品6)中的羟甲基糠醛含量进行测定，得到6个待测的果葡糖浆样品中羟甲基糠醛的含量如下表：
| 项目 | 样品1 | 样品2 | 样品3 | 样品4 | 样品5 | 样品6 |
| 羟甲基糠醛含量(ppm) | 42.74 | 47.24 | 43.29 | 60.14 | 53.41 | 51.28 |
| 糠醛含量(ppm) | 0.64 | 0.58 | 0.54 | 0.52 | 0.64 | 0.45 |
其次，使用本发明一种快速测定果葡糖浆中羟甲基糠醛含量的方法对待测的果葡糖浆中羟甲基糠醛含量进行快速测定，具体包括如下步骤：
步骤一、由于岛津UV-1800紫外分光光度计吸光度的检测范围是-4～4Abs，故需先将待测的果葡糖浆样品进行稀释，并将稀释后样品固形物含量控制在5％，具体方法是：用蒸馏水将待测的果葡糖浆样品直接稀释，控制稀释后样品的固形物含量5％左右，将稀释后的样品消泡后备用。
步骤二、使用UV-1800紫外分光光度计在283nm波长下测定稀释后样品的吸光度，得到稀释后样品的吸光度。
步骤三、分别利用卡尔费休法测定出未稀释待测的果葡糖浆样品的固形物含量和稀释后的固形物含量，将测定结果代入以下公式计算得到待测的果葡糖浆样品中羟甲基糠醛含量(ppm)：
按照上述本发明方法对前面ISBT液相色谱法测定的6个相同的待测的果葡糖浆样品中的羟甲基糠醛含量进行测定，得到如下测定结果：
另外，将采用本发明的方法测定的结果与采用ISBT液相色谱法测定的结果进行对比，得到两者之间的偏差，具体如下表所示：
| 样品1 | 样品2 | 样品3 | 样品4 | 样品5 | 样品6 | |
| 本发明方法测定结果 | 42.81 | 47.26 | 43.30 | 60.16 | 53.47 | 51.24 |
| ISBT液相色谱法测定结果 | 42.74 | 47.24 | 43.29 | 60.14 | 53.41 | 51.28 |
| 两者偏差 | 0.07 | 0.02 | 0.01 | 0.02 | 0.06 | -0.05 |
从上表看出，采用本发明的方法测定得到的结果与ISBT液相色谱法结果基本一致，两者偏差不超过0.1，因此，本发明的方法是可靠的、可信的。
实施例2
本发明一种快速测定果葡糖浆中羟甲基糠醛含量的方法的第二种实施例，选取另外3个果葡糖浆样品(样品7～样品9)进行实验。使用样品7至样品9重复实施例的实验步骤，即分别使用ISBT液相色谱法和本发明的方法测定3个待测的果葡糖浆样品7、样品8、样品9中的羟甲基糠醛含量，对比两种方法得到的测定结果如下表所示：
| 样品7 | 样品8 | 样品9 | |
| 本发明方法测定结果 | 35.12 | 37.57 | 43.00 |
| ISBT液相色谱法测定结果 | 35.07 | 37.58 | 43.02 |
| 偏差 | 0.05 | -0.01 | -0.002 |
从上表看出，使用本发明的方法与ISBT液相色谱法的测定结果同样地保持基本一致，两者偏差不超过0.1。因此，本发明的方法是可靠的、可信的。
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 (2)
1.一种快速测定果葡糖浆中羟甲基糠醛含量的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将待测的果葡糖浆样品进行稀释得到稀释后样品，消泡后备用；
步骤二、使用光度计在283nm波长下测定稀释后样品的吸光度，得到稀释后样品的吸光度；
步骤三、分别测量未稀释待测的果葡糖浆样品的固形物含量和稀释后样品的固形物含量，按照以下公式计算得到待测的果葡糖浆样品中羟甲基糠醛含量(ppm)：
其中，a、b为试验常数。
2.如权利要求1所述的快速测定果葡糖浆中羟甲基糠醛含量的方法，其特征在于，在步骤三的计算公式中，a＝6.58，b＝0.48，因此，
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