楊 娟
上海工微所科技有限公司, 上海 200233
蜂蜜是蜜蜂采集植物的花蜜、分泌物或蜜露,與自身分泌物混合后,經(jīng)充分釀造而成的天然甜物質(zhì)[1]。常溫下蜂蜜呈半透明、粘稠流體狀,具有蜂蜜自身獨(dú)特的香味。蜂蜜的營養(yǎng)成分較為復(fù)雜,主要成分是糖類物質(zhì),包括單糖、二糖和低聚糖,還含有多酚類化合物、酶類、維生素、蛋白質(zhì)、氨基酸以及礦物質(zhì)等[2]。蜂蜜為天然食品,具有抗菌、消炎、潤肺止咳、潤腸通便、增強(qiáng)心肌功能、降低膽固醇、保肝、促進(jìn)組織再生和創(chuàng)面愈合等藥用功效[3-5]。因其天然和獨(dú)特的功效,蜂蜜越來越為廣大消費(fèi)者所青睞,需求日益攀升。
蜂蜜應(yīng)密封保存,與空氣隔絕,避免陽光照射,放置在陰涼、干燥、通風(fēng)的室內(nèi),不可與其他有異味的物品同放。若蜂蜜在儲(chǔ)存過程中保存不當(dāng),吸收空氣中的水分,容易滋生微生物,引起蜂蜜發(fā)酵變質(zhì),變質(zhì)后形成多種物質(zhì),包括乙醇、二氧化碳和甘油等,在液體表面產(chǎn)生許多氣泡,對(duì)蜂蜜的品質(zhì)和風(fēng)味均造成不利的影響,降低蜂蜜的食用價(jià)值,亦影響消費(fèi)者的身體健康。因此,迫切需要建立一種快速有效測(cè)定甘油含量的檢測(cè)方法,從而可參考甘油含量的高低來判斷蜂蜜的變質(zhì)程度。目前,測(cè)定蜂蜜中甘油含量的檢測(cè)方法有:GB/T 18932.6—2002紫外分光光度法[6]、GH/T 1106—2015氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[7]、高效液相色譜法[8-9]。使用GB/T 18932.6—2002需采購酶制劑試劑盒,價(jià)格昂貴,檢測(cè)成本高,不利于推廣;GH/T 1106—2015樣品需要經(jīng)過衍生化,對(duì)顏色較深的蜂蜜產(chǎn)生干擾,影響甘油含量的準(zhǔn)確測(cè)定[10];GH/T 1313—2020高效液相色譜法[8]操作步驟繁瑣,對(duì)檢測(cè)人員的操作經(jīng)驗(yàn)和儀器的精度要求較高,市場(chǎng)上難以購置到陰性蜂蜜,制備陰性蜂蜜費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
本文采用混合試劑溶解直接測(cè)定蜂蜜中甘油的含量,操作步驟簡(jiǎn)單、快速,有效降低企業(yè)的檢測(cè)成本,滿足蜂蜜企業(yè)的質(zhì)量控制需求。
樣品:由上海冠生園蜂制品有限公司提供。
試劑:丙三醇(甘油,純度>99%,阿法埃莎(中國)化學(xué)有限公司);甲醇(色譜純,DIKMA);乙腈(色譜純,DIKMA);實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。
高效液相色譜儀(Agilent LC1260,配1260RID檢測(cè)器,安捷倫科技有限公司),分析天平(MS204TS,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司),渦旋振蕩器(VORTEX 3,艾卡(廣州)儀器設(shè)備有限公司),超聲波清洗器(KQ-100型,昆山市超聲儀器有限公司)。
1.3.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制
甘油標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液:準(zhǔn)確稱取2 g甘油于10 mL容量瓶中,用水稀釋、搖勻,濃度為 200 mg/mL。4 ℃密封保存3個(gè)月。
甘油工作標(biāo)準(zhǔn)溶液:取適量甘油貯備標(biāo)準(zhǔn)溶液,以與樣品相同的溶劑逐級(jí)稀釋得到10 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L、200 mg/L和250 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
1.3.2色譜條件
色譜柱:ZORBAX Carbohydrate analysis 4.6×250 mm 5-Micro;流動(dòng)相:80%乙腈+20%水(v/v);流速:1.0 mL/min;柱溫:35 ℃;進(jìn)樣量:40 μL;示差折光檢測(cè)器檢測(cè)室溫度:35 ℃。
色譜柱:XBrige? BEH Amide 5 μm 4.6×250 mm Column;流動(dòng)相:85%乙腈+15%水(v/v),其他條件如上所示。
1.3.3樣品前處理
稱取蜂蜜樣品5 g(精確至0.000 1 g)至25 mL容量瓶中,加乙腈/甲醇/水混合溶液(3/1/2,v/v)溶解并定容,渦旋振蕩2 min,過0.45 μm有機(jī)相濾膜后進(jìn)高效液相色譜儀分析。
分別使用ZORBAX Carbohydrate(柱1)和XBrige? BEH Amide(柱2)色譜柱,以乙腈水為流動(dòng)相,蜂蜜樣品直接溶解進(jìn)高效液相色譜儀分析。如圖1所示,使用柱2檢測(cè)的色譜圖中目標(biāo)峰后面出現(xiàn)鬼峰,果糖和葡萄糖的色譜峰向右傾斜,可能是因?yàn)樵撋V柱不適用于含糖量較高的樣品直接測(cè)定分析,需凈化除糖。而使用柱1的各個(gè)色譜峰峰形對(duì)稱,分離較好,故選擇ZORBAX Carbohydrate色譜柱作為后續(xù)研究使用。
柱1: ZORBAX Carbohydrate; 柱2: XBrige? BEH Amide
本文考察了流動(dòng)相中乙腈/水的體積比分別為75∶25、 80∶20、 85∶15 時(shí)對(duì)甘油分離的影響。如圖2所示,隨著乙腈比例的增大,甘油出峰時(shí)間越晚。乙腈/水比例為85∶15時(shí),目標(biāo)峰出峰時(shí)間為8.3 min,色譜峰峰高下降,峰寬變寬,儀器分析時(shí)間較長。乙腈含量較低即比例為75∶25時(shí),目標(biāo)峰產(chǎn)生拖尾,兩個(gè)糖峰和溶劑峰的峰形也較差,80∶20時(shí)甘油出峰時(shí)間為6.9 min,與雜峰分離,各個(gè)色譜峰峰形都對(duì)稱,分析時(shí)間短。以80∶20乙腈水為流動(dòng)相。
圖2 不同流動(dòng)相檢測(cè)甘油的色譜圖
蜂蜜的含糖量一般大于70%,主要為果糖和葡萄糖,果糖、葡萄糖和甘油的性質(zhì)相近,較難分離,使用硅膠固相萃取小柱和氧化鋁小柱分離后仍有30%以上蜂蜜糖分殘留,所以選擇合適的溶劑直接溶解。為研究溶劑對(duì)蜂蜜中甘油溶解性的影響,分析了表1中幾種溶劑的提取效果,由表1所示,相同稱樣量時(shí)溶劑中有機(jī)溶劑的含量與檢測(cè)靈敏度呈正相關(guān),并且有機(jī)溶劑中乙腈含量越高靈敏度越高。當(dāng)乙腈/水溶液中添加超過一定閾值的單糖或二糖后,就會(huì)出現(xiàn)明顯的相分離現(xiàn)象,溶劑體系6和體系10中果糖和葡萄糖的含量超過閾值產(chǎn)生兩相分離,分析結(jié)果不準(zhǔn)確,故稱取5 g樣品時(shí)選擇乙腈/甲醇/水(3+1+2)為提取試劑。當(dāng)樣品中甘油含量較高時(shí),可適當(dāng)降低稱樣量,增加提取溶劑中乙腈的比例,峰形更佳,稱取2 g樣品時(shí)選擇乙腈/甲醇/水(4+1+1)為提取試劑。
表1 溶解對(duì)提取效果的影響
采用外標(biāo)法測(cè)定蜂蜜中的甘油含量,以甘油的濃度為橫坐標(biāo)(x),與該濃度相對(duì)應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)(y),建立標(biāo)準(zhǔn)曲線,線性回歸方程為y=316.010 752x+164.796 8,甘油濃度在10 mg/L~250 mg/L濃度范圍內(nèi)相關(guān)系數(shù)為0.999 25,線性良好,根據(jù)信噪比S/N=10計(jì)算,得到定量限為50 mg/kg,滿足檢測(cè)需求。
稱取甘油含量為509 mg/kg的蜂蜜樣品,分別添加50 mg/kg,200 mg/kg,500 mg/kg的甘油標(biāo)準(zhǔn)溶液,每個(gè)水平重復(fù)測(cè)定3次,結(jié)果如表2所示,回收率為94.5%~102.8%,相對(duì)偏差為1.05%~2.46%,滿足分析要求。
表2 加標(biāo)回收率和精密度
使用本研究方法(HPLC)和GB/T 18932.6—2002(紫外分光光度法UV)分別檢測(cè) 3份蜂蜜樣品,結(jié)果見表3,兩種檢測(cè)方法得出的檢測(cè)結(jié)果比較接近,符合檢測(cè)方法要求,說明本研究方法準(zhǔn)確、可靠。
表3 不同方法測(cè)定蜂蜜中甘油含量的檢測(cè)結(jié)果對(duì)比
本文建立了以混合溶劑法直接測(cè)定蜂蜜中甘油含量的測(cè)定方法,該方法前處理操作簡(jiǎn)單快速。通過線性范圍、加標(biāo)回收率、精密度及與其它方法對(duì)比等項(xiàng)目的驗(yàn)證,說明此法測(cè)定甘油含量的結(jié)果準(zhǔn)確、可靠,并能有效降低檢測(cè)成本,可用于蜂蜜生產(chǎn)企業(yè)批量快速測(cè)定蜂蜜中甘油的含量,參考檢測(cè)結(jié)果來衡量蜂蜜的品質(zhì)。