韓蓉?周丹
本文用反相高效液相色譜檢測茶葉中蔗糖的含量,將茶葉中的蔗糖用純水提取,離心,通過0.45μm的濾膜過濾脫氣,流動相為水和乙腈(30:70),流速為1.0mL/min,色譜條件為ZORBAX Carbohydrate;色譜柱4.6mm×250mm,粒度5μm;柱溫40℃;示差折光檢測器。采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法,得到的標(biāo)曲曲線線性關(guān)系良好,適合于茶葉中蔗糖的檢測。
茶葉味苦、甘,微寒,入心、肺、脾經(jīng)。茶葉有清熱降火、祛風(fēng)解暑的作用。治療外感風(fēng)寒引起的頭痛、鼻塞,可以用茶葉跟生姜、白芷配伍[1]。風(fēng)熱上擾引起的頭目昏痛,可用茶葉跟川芎、薄荷配伍。中暑引起的頭痛、煩躁、口渴,可以用茶葉跟西瓜皮同用。茶葉還有解毒、止瀉痢的作用,對于急性細(xì)菌性痢疾、慢性細(xì)菌性痢疾的急性發(fā)作,可以把茶葉研磨沖服。急性腹瀉、下痢不止,可以把茶葉和生姜水煎服。痔瘡出血,可以把茶葉炒焦存性,米湯送服。
近年來,蔗糖添加在茶葉(特別是紅茶)生產(chǎn)中時有發(fā)生[2]。茶葉加工中所添加的蔗糖一方面可在香氣、色澤等方面影響對成茶的感官品質(zhì)評判;同時,由于蔗糖易吸潮、易變質(zhì)和易滋生細(xì)菌等特點,對茶葉質(zhì)量安全有較大的影響。目前,對于基質(zhì)簡單的食品中糖類成分樣品檢測可選方法相對較多;但對于基質(zhì)較復(fù)雜的食品(如茶葉等)樣品中的蔗糖檢測,由于基質(zhì)復(fù)雜,直接檢測干擾太多,很難直接檢測出蔗糖含量,一般需先分離干擾基質(zhì)再檢測,多采用液相色譜法。茶葉中含有各種糖類,是構(gòu)成茶葉滋味的重要成分之一[3]。在進行茶葉加工的過程中,糖類發(fā)生非酶促褐變作用,生成醛和吡咯,對形成茶葉的色澤和香氣有重要影響。部分可溶性糖是影響茶湯是否醇正的主要影響因素?!妒称分羞€原糖的測定方法》等文章介紹了檢測分析糖類的成分的幾種方法,這些方法存在一定的弊端,如時間長,定量測定不準(zhǔn),耗時耗力,無法自動化操作,實驗儀器昂貴使用不便等。隨著我國定量分析測定技術(shù)的提升,高效液相色譜法(HPLC)發(fā)展成為糖類檢測中最有效的方法[4],能將多種糖類逐一分離進行分析,能將物質(zhì)中糖類含量準(zhǔn)確地進行定性定量分析,成為糖類分析最重要最準(zhǔn)確的方法之一。目前我國已廣泛使用高效液相色譜法(HPLC)分析食品中的糖類。
1.材料與方法
1.1儀器
高效液相色譜儀LC1260 安捷倫科技有限公司,示差折光檢測器 安捷倫科技有限公司,ZORBAX Carbohydrate柱 4.6mm×250mm.粒度5um,默克密理博純水機,美國貝克曼離心機,超聲脫氣機,梅特勒電子天平
1.2試劑
蔗糖標(biāo)準(zhǔn)品、乙腈、蒸餾水
1.3 實驗材料
市售茶葉
1.4色譜柱的前處理
用已配制好的水和乙腈(30:70)緩沖溶液過0.45μm的濾膜超聲處理之后脫氣,以1.000mL/min的流速洗柱12h 保持柱溫40℃。
1.5 色譜條件
流動相:水和乙腈(30:70),流速為1.0mL/min
色譜柱:ZORBAX Carbohydrate柱 4.6mm×250mm.粒度5μm,柱溫40℃
示差折光檢測器
進樣量:20μL。
1.6標(biāo)準(zhǔn)樣品的配制
1.6.1蔗糖標(biāo)準(zhǔn)儲備液(20mg/mL):
稱取蔗糖標(biāo)準(zhǔn)品0.2g(精確至0.0001g)于10mL容量瓶中,用水定容至刻度,混勻,濃度為20mg/mL,有效期一個月,4℃冰箱保存。
1.6.2蔗糖標(biāo)準(zhǔn)使用液:
分別吸取蔗糖標(biāo)準(zhǔn)儲備液0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.5mL、5mL于50mL容量瓶中,用水定容。分別相當(dāng)于:0.2mg/mL、0.4mg/mL、0.6mg/mL、1.0mg/mL、2.0mg/mL濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別進標(biāo)準(zhǔn)溶使用液系列各20μL,進行HPLC分析,然后以峰面積為縱坐標(biāo),蔗糖的濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,化學(xué)工作站完成,建立校正表[5]。
1.6 樣品前處理及檢測
取市售茶葉5g加20mL水,超聲30min,靜置,待冷卻后取上清液于離心管中,以4000r/min離心10分鐘,取上清液于50mL容量瓶中,重復(fù)一遍,合并上清液。然后用0.45μm濾膜過濾后脫氣待測。取蔗糖樣品20μL進樣檢測峰面積。
2.結(jié)果與分析
2.1 線性回歸方程和檢出限
通過對標(biāo)準(zhǔn)樣品和茶葉樣品的進樣,得標(biāo)準(zhǔn)樣品色譜圖,標(biāo)準(zhǔn)曲線圖和茶葉樣品色譜圖。其中,檢測限是分析物蔗糖的信噪比為 3(S/N=3)時所對應(yīng)的濃度。結(jié)果表明,蔗糖的檢測線性回歸方程的相關(guān)性良好,檢出限為 0.10 g/100 g。
其中Y為峰面積,X為濃度(mg/mL) 將樣品峰面積Y代入公式求X,可以得到茶葉中蔗糖的濃度C。
2.2結(jié)果計算
X=c×V/(m×10)
式中:
X---試樣中蔗糖的含量,單位(g/100g);
c---由標(biāo)準(zhǔn)曲線查的試樣進樣液中蔗糖的濃度,單位(mg/mL);
V---試樣定容體積,單位(mL);m---試樣質(zhì)量,單位(g);10---換算系數(shù)。
結(jié)果保留三位有效數(shù)字。
如圖所示,疑似摻糖茶葉蔗糖含量為1.918g/100g,自制摻糖茶葉蔗糖含量為2.303g/100g,秀水天香茶葉蔗糖含量為0.378g/100g,武當(dāng)山茶葉蔗糖含量為0.377g/100g。其中自制茶葉加糖前后蔗糖含量對比明顯。秀水天香茶葉與武當(dāng)山茶葉受海拔、土壤、光照及降水[6]等種植條件的影響,蔗糖含量明顯高于自制茶葉。
2.3回收率實驗
以秀水天香綠茶為綠茶的基質(zhì),在最優(yōu)條件下進行 3 個水平的加標(biāo)回收試驗,每個
水平重復(fù) 6 次,按 1.6 方法處理,加標(biāo)結(jié)果分別見表 4。結(jié)果表明,蔗糖的回收率在 87.9 %~98.6 %之間,RSD %在 1.33 %~2.14 %之間。
3討論
3.1流動相及流速的選擇
水和乙腈(30:70)體系對蔗糖有較好的溶解度和選擇性,和別的雜質(zhì)有較好的分離度。選擇流速時,對峰形對稱性有影響[7],由于液相色譜的柱長250mm,柱徑4.6mm已經(jīng)確定,就須選擇與之柱子匹配的流量,一般對于250mm、4.6mm、5μm的填料最佳流量為1.000mg/min。
3.2色譜柱的選擇
本次實驗采用安捷倫ZORBAX Carbohydrate 糖分析專用柱。糖分析柱具有重現(xiàn)性好、高效和使用靈活的特點。 每一批這種特殊用途的氨基丙基柱填料都要經(jīng)過分離單糖和二聚糖的測試。這個色譜柱采用ZORBAX多孔硅膠微球技術(shù)[8]。糖分析柱可進行大體積進樣,4.6 x 150 mm色譜柱可以進樣50 μL。
3.3適宜溫度
實際分析中改變柱溫對液相色譜的分離選擇性,分離速度,流動相黏度,柱前壓等均會產(chǎn)生影響。色譜柱溫太高,流動相黏度降低,有利于增大柱的通透性,可加快分析速度,可在一定程度上提供分離選擇性,但是會降低色譜柱的使用壽命,一般設(shè)置溫度為室溫,本實驗設(shè)置溫度為40°
3.4 定性定量方法
以保留時間進行定性,通過對比試樣中具有與純物質(zhì)相同保留值的色譜峰[9],來確定試樣中是否含有蔗糖及在色譜圖中的保留位置。此實驗用外標(biāo)法進行定量,在一定的色譜條件下,檢測器的響應(yīng)信號,即色譜圖上的峰面積與進入檢測器的濃度成正比,這是蔗糖定量的基礎(chǔ),對樣品進行定量有歸一化法,外標(biāo)法和內(nèi)標(biāo)法;歸一化法要求對樣品中所有組分全部出峰,由于該方法使用的標(biāo)準(zhǔn)試劑是分析純,含有的雜質(zhì)較多,有歸一化法定量將產(chǎn)生較大的誤差。內(nèi)標(biāo)法的準(zhǔn)確度較高,但對于每個試樣的分析,都要先進行2次稱量[10],不適合大批量樣品的快速分析。外標(biāo)法配置一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液進行色譜分析,外標(biāo)法不使用校正因子,準(zhǔn)確度較高,但操作條件變化對準(zhǔn)確性影響較大,適用大批量試樣的快速分析,因此本實驗采用外標(biāo)法進行定量。
3.5 注意事項
由于流動相是分析純其中雜質(zhì)較多[11],使一些譜圖出現(xiàn)前伸峰;柱溫的不穩(wěn)定這些因素導(dǎo)致蔗糖的保留時間有所差別,在精度要求的范圍內(nèi)均影響不大。本實驗采用外標(biāo)法[12]進行定量,確定了RP—HPLC與其它物質(zhì)的最佳分離條件,此方法準(zhǔn)確度較高適用于大批量試樣的快速分析,適合于茶葉中蔗糖含量的測定[13]。
3.6 結(jié)論
利用本實驗方法,對本地綠茶100批次的檢測,得出蔗糖含量在5%~1%之間的樣品,為可疑摻糖樣品,含量在1%以上的,可以基本確定摻雜了蔗糖。
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