离子色谱-脉冲安培法同时测定婴幼儿配方食品中的蔗糖与乳糖

邹学权，傅飞霞，陈 孜（浙江省检验检疫科学技术研究院，浙江 杭州 311215）

食品中含有多种营养成分，如蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质等，其中碳水化合物是一种比较重要的物质，而糖类则是碳水化合物的重要组成部分。婴幼儿由于自身的肠道消化功能尚未发育健全，对糖类的消化吸收具有选择性，比如可以消化吸收乳糖，而对蔗糖及其水解单糖均不易消化，强行喂食会造成婴儿腹泻。GB 10765-2010《食品安全国家标准婴儿配方食品》中明文规定：“婴儿配方食品首选的碳水化合物应为乳糖、乳糖和葡萄糖聚合物，只有经过预糊化后的淀粉才可以加入到婴儿配方食品中，不得使用果糖”，同时还规定，乳糖的含量应占碳水化合物含量的90%以上[1]。鉴于蔗糖可以在肠道中水解成葡萄糖和果糖，因而在1段配方奶粉中也禁止添加蔗糖，为了加强执法，建立相应的检测方法对配方食品中蔗糖的含量进行准确测定就显得尤为重要。

目前关于糖类的检测方法主要有滴定法[2]、比色法[3-4]、红外光谱法[5]、液相色谱法[6]、离子色谱法[7]等，其中前三种方法由于测定需要时间较长，因检验人员操作原因易造成较大系统误差，而且采用这几种方法无法对乳糖、蔗糖、果糖等做有效区分。液相色谱法测定糖类物质含量方法准确，也是目前普遍采用的方法，现行国家标准GB 5413.5-2010《婴幼儿食品和乳品中乳糖、蔗糖的测定》及GB 5009.8-2016《食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》均采用高效液相色谱法进行检测[8-9]，但该法测定时需配合示差折光检测器或蒸发光散射检测器使用，该类检测器具有检测灵敏度低，基线稳定性受温度影响大且无法进行梯度洗脱等缺点，通常难以满足检测需求。高效阴离子交换色谱-脉冲安培检测法[10-13]是近年来发展起来的一种有效测定糖的方法，不仅前处理方法简单，而且采用高灵敏度和高选择性的脉冲安培检测器，准确度高、重现性好。采用CarboPac PA10分离柱、脉冲安培检测器、NaOH溶液梯度淋洗，无基体干扰。该方法样品处理简单、准确度高，可适用于婴幼儿配方食品中乳糖和蔗糖的检测。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

试剂：柠檬酸，分析纯，南京化学试剂有限公司；氢氧化钠，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；乳糖，分析纯，西格玛试剂公司；蔗糖，分析纯，西格玛试剂公司；GB 6682-2008规定一级去离子水。

仪器：戴安ICS-5000离子色谱系统，包含：ICS-5000 DP色谱泵、AS-AP自动进样器、脉冲安培检测器、PA10阴离子交换柱 （4 mm×250 mm），PA10 保护柱（4 mm×50 mm），金电极，Chromeleon色谱工作站。

1.2 色谱条件

进样量 25 μL，流动相流速 1.0 mL/min，流动相为36.2 mmol/L NaOH溶液，梯度淋洗程序如表1所示。

表1 液相色谱的梯度淋洗程序

1.3 标准溶液

分别称取0.050 g蔗糖、乳糖高纯试剂，溶解并定容于50 mL容量瓶中，配制成1000 mg/L混合标准储备液。用移液枪准确移取该混合标准储备液 0.10 mL、0.20 mL、0.30 mL、0.40 mL、0.50 mL于100 mL容量瓶中，用去离子水定容至刻度，得到的混合标准溶液系列的浓度是1.0 mg/L、2.0 mg/L、3.0 mg/L、4.0 mg/L、5.0mg/L。

1.4 测定

称取1 g试样于100 mL容量瓶中，加入50 mL去离子水，摇匀后超声15 min，加入10 mL 1 g/L柠檬酸，定容后摇匀，放置2 h。过滤后在滤液中加入NaOH调pH值至10，分别取滤液5 mL和100 μL于100 mL容量瓶中定容用于蔗糖与乳糖的检测，用0.45 μm微孔滤膜过滤后进样，用配有脉冲安培检测器的离子色谱仪测定，同时加做标准溶液，外标法定量。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线谱图及检出限

标准空白溶液及标准溶液系列点在设定的仪器条件下测定，以系列点的浓度值为横坐标（X），以峰面积相应值为纵坐标（Y），仪器自动绘制出标准工作曲线和标准曲线谱图。标准谱图及标准工作曲线如图1~图3所示，蔗糖先出峰，乳糖后出峰。乳糖与蔗糖的工作曲线线性关系均良好，其中乳糖的线性方程为：y=2.426x-0.02，线性相关系数为0.9999；蔗糖的线性方程为：y=1.561x，线性相关系数为0.9999。对标准溶液进行逐级稀释，取信噪比为3时的溶液浓度定义为仪器检出限，经检测，本方法蔗糖的检出限为0.09 mg/L，乳糖的检出限为0.08 mg/L。

图1 蔗糖与乳糖的标准谱图Fig 1 Spectra of sucrose and lactose in standard sample

图2 乳糖的标准工作曲线Fig 2 Calibration curve for the detection of lactose

图3蔗糖的标准工作曲线Fig 3 Calibration curve for the detection of sucrose

2.2 方法的精密度与回收率

因婴幼儿配方食品中蔗糖与乳糖存在本底值，因此加标回收率实验要根据样品本底水平进行加标，对一选定婴幼儿配方食品采用此方法进行六次平行检验，取六次测量平均值作为其本底值，按本底值的水平进行三档加标，做加标回收试验。经测验，选定的加标基质中蔗糖的含量检测值分 别为 8.219 mg/g、8.208 mg/g、8.155 mg/g、8.170 mg/g、8.339 mg/g、8.074 mg/g， 平 均 值 为8.194 mg/g；乳糖含量的检测值分别为447 mg/g、427 mg/g、415 mg/g、409 mg/g、417 mg/g、457 mg/g，平均值为429 mg/g。根据样品的本底值水平确定的加标方案为：蔗糖分别加标2.0 mg/g、8.0 mg/g、16.0 mg/g；乳糖分别加标 100 mg/g、250 mg/g、500 mg/g。以回收率为考察指标，试验结果见表1。由表1试验数据可知，使用本文建立的方法可以得到较高的加标回收率，回收率范围为88.5%～99.3%，相对标准偏差RSD均小于5%，说明该法重复性好，精密度较高。

表1 回收率与精密度试验结果

2.3 标准样品分析

采用本方法对婴儿配方食品质控样品中蔗糖与乳糖含量进行分析，同时采用国标方法GB 5413.5-2010中的液相色谱方法进行对照试验，结果见表2。由表2数据可知，本法测定值与认定值吻合较好，与国标方法测定值基本一致。

表2 不同方法测定标准样品中蔗糖与乳糖含量的结果Tab 2 Analytical results of sucrose and lactose in certified reference materials with different method

3 结论

本文建立了婴幼儿配方食品中蔗糖与乳糖的离子色谱检测方法，结果表明，该法前处理简单、标准曲线线性好、检出限低，方法的回收率与精密度均能较好地满足检测分析的要求，采用质控样品检测时本法测定值与认定值吻合较好，与国标法测定值基本一致，因而本法适用于实验室婴幼儿配方食品样品中蔗糖与乳糖的检测定值。

参考文献：

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[8] GB 5413.5-2010，婴幼儿食品和乳品中乳糖、蔗糖的测定[S].

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