食品还原糖的快速检测工艺分析

◎ 吴明亮

（江苏农牧科技职业学院，江苏 泰州 225300）

还原糖是指能够被还原的糖，包括葡萄糖、果糖。由于其对人体健康具有重要意义，所以在食品、饮料、乳制品、药品、饲料等行业广泛应用。还原糖可以直接作为食品添加剂，也可以作为食品添加剂的载体或载体中的一种，在食品工业中有着重要作用。果糖相对来说不容易被人体吸收，但果糖被人体吸收后会迅速转化为葡萄糖，而且果糖在体内代谢较快，在一定程度上可以代替葡萄糖为人体提供能量。因此，有必要研究食品中还原糖的快速检测方法。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 材料

饮料、水果。

1.1.2 试剂

本实验使用的试剂为甲醇、盐酸、氢氧化钠（分析纯）、无水乙醇（分析纯）、乙酸铵溶液（分析纯）。其中，甲醇的质量分数为95%；盐酸的质量分数为75%；氢氧化钠的质量分数为50%；无水乙醇的质量分数为65%；乙酸铵溶液（分析纯）的质量分数为50%。在实验中，还使用了乙酸铵溶液（分析纯），使用了10 mg/mL的还原糖标准品配制成样品溶液。

1.2 仪器与方法

1.2.1 仪器

在实验室中，使用的仪器主要包括紫外分光光度计、原子荧光分光光度计等。其中，原子荧光分光光度计是一种较为新型的仪器，具有灵敏度高、稳定性好等优点，可以通过不同的波长来对溶液中的还原糖含量进行检测，具有较高的准确度和精密度。在使用仪器检测还原糖时，需要将其工作环境控制在100～400 nm之间，且波长在400 nm处的光强不应超过10 mW/cm2[1]。

1.2.2 样品前处理

对样品进行前处理，能够提高实验结果的准确性。对于还原糖含量较高的样品来说，在进行前处理时，需要确保样品的纯度。将样品置于水中，加入适量的还原剂和显色剂，搅拌均匀后静置1 h，然后取出放置24 h，或者放置过夜。在放置过程中，需要保证样品的吸光度与显色剂的吸光度一致。对于还原糖含量较低的样品来说，需要先将其放置于水中加热到70 ℃，然后静置30 min取出，用水冷却至室温后再加入适当比例的显色剂和还原剂。在测定过程中，需要注意以下几点：①如果还原糖含量较高，需要先将其加热至70 ℃。②在加入显色剂之前需要对溶液进行稀释。③在加入还原剂之前需要对溶液进行稀释。如果还原糖含量较低，则可以直接将其加入水中。

1.2.3 测量条件

为了使实验具有较高的准确度，可以根据测量条件进行测量，一般来说，可以采用如下测量条件：①在测量过程中，将 pH值调节为5.0。②在测量过程中，对吸收液的温度进行控制，一般在20～25 ℃之间。③在测量过程中，采用的是紫外分光光度计进行测定。④在测量过程中，采用的是光电比色计进行测定。为了确定最佳检测条件，可以在标准溶液的浓度范围内，使用50～20 mL的蒸馏水来制备样品溶液。同时需要将样品溶液稀释到一定倍数。需要注意的是，当样品溶液浓度高于一定数值时，不能再使用此方法测定。

一般情况下，样品溶液浓度小于40 mg/L时，其稀释倍数应控制在1倍以上；样品溶液浓度大于40 mg/L时，则应控制在2倍以上。同时，需要注意的是：①测定的时间一般控制在10～20 min之间。②测定过程中，需要对试剂进行充分搅拌。如果试剂没有充分溶解或者搅拌不充分，则会影响实验的准确度。

1.2.4 测定方法

滴定分析：将试样移至5 mL容量瓶中，加入2 mL 95%酒精，充分溶解后，用玻璃棒充分搅拌均匀，再加入2 mL 10%硫酸钠溶液和2.0 mL无水硫酸钠溶液，继续搅拌1 min。取2滴0.1 g无水硫酸钠溶液于1 mL容量瓶中，加入1 mL 95%酒精，用玻璃棒充分搅拌均匀，再用0.1 g无水硫酸钠溶液继续搅拌1 min，然后静置10 min。精密度试验需要注意以下几点：①平行试验所用试剂、标准溶液、溶液和标准品的浓度应一致[2]。②重复性试验中标准溶液及标准品不得更换。③同一样品测定次数不应超过3次。

1.2.5 实验过程

首先，将一定量的样品稀释至不同浓度，并将稀释后的样品溶液放置一定时间，观察其颜色变化，以确定样品稀释的程度。其次，用甲醇对样品溶液进行洗脱，并通过紫外-可见分光光度计进行测定。最后，根据标准曲线计算样品中还原糖的含量。该方法简单、准确、快速，适合于实验室进行大量样品的含量测定。当还原糖浓度大于0.2 mg/mL时，该方法具有较高的准确性；当还原糖浓度小于0.2 mg/mL时，该方法具有较高的灵敏度；当还原糖浓度大于0.4 mg/mL时，该方法具有较低的灵敏度。该方法测定食品中还原糖含量时需要注意以下几点：①样品一定要充分研磨。②样品稀释比例合理。③样品要现测现调。④在一定时间内进行测定。⑤样品中添加一定浓度的甲醇。

2 结果与分析

根据标准曲线，将样品溶液稀释至一定浓度后，使用 HPLC进行检测，在波长为265 nm处记录吸收值，然后根据其峰面积计算出样品中还原糖的含量。将标准曲线应用于测定葡萄糖和蔗糖中的还原糖含量，并记录吸光度值。由实验结果可知，葡萄糖和蔗糖中的还原糖在一定范围内具有较好的线性关系。根据标准曲线方程（Y=1.566X-0.052）可得，葡萄糖和蔗糖中的还原糖含量分别为5.32 mg/mL和2.96 mg/mL。此外，通过对比实验可以得出结论：①当样品稀释至一定浓度后，其吸光度值随稀释浓度的增大而升高。这是因为溶液中的还原糖与盐酸反应生成褐色的物质。②通过对标准曲线方程的研究可知，样品中还原糖与盐酸反应后生成的褐色物质是以葡萄糖为基本单元的一系列物质。因此，根据标准曲线方程来计算样品中还原糖含量时，可以利用葡萄糖和蔗糖中相应的标准曲线来计算样品中还原糖含量[3]。

精密度试验是测定实验结果准确度的重要步骤，可保证实验结果的准确性。精密度试验要求在同一实验室内，对同一样品进行多次平行测定，得出重复性的数据。精密度试验可以分为2种，1种是平行试验，另1种是精密度试验。如果在一个实验室内测定几个样品，需要取其平均值计算得出精密度数据[4]。通常情况下，平行试验是在一个实验室内完成的。精密度试验所用的仪器设备必须可靠、稳定，测试环境条件应尽可能一致，以保证检测结果的准确性。

3 讨论

测试结果的重复性，是衡量试验结果的重要指标之一。测量结果的重复性越高，就越能准确反映出被测样品中还原糖含量的准确程度。在评价一种方法是否具有重复性时，最常用的指标是测定结果相对标准偏差。对于多种方法的检测结果之间的相对关系，不能采用简单的算术平均法，而只能用加权平均值来表示。加权平均值是根据一定原则建立起来的，如以某一样品为中心，从多个样品中取得平均值，则称该样品进行测定所得到的结果为这一样品在所有测定条件下得到的平均结果。如果加权平均值大于零，则表明该方法具有良好的重复性；否则，则表明该方法具有较大的偏差[5]。

由于还原糖的纯度很低，且检测的灵敏度也比较低，所以通常使用还原糖含量检测试剂盒进行测定。这些试剂盒大多采用高效液相色谱法对还原糖进行检测，但是该方法会受仪器、试剂、操作等方面的影响，而且其回收率较低，所以测定结果不够准确。为了提高检测精度、提高回收率，同时在一定程度上降低成本，需要在原方法的基础上进行优化。一般采用加样回收法，根据样品中还原糖含量和浓度确定加样体积，将样品加到检测试剂盒中进行测定，计算回收率。加样法是一种比较简单、准确的方法，但是也有一些不足之处：①由于加样法只能在样品浓度很低的情况下进行检测，所以加样时样品中要加入大量的试剂。②由于加样法会受仪器、试剂、操作等方面的影响，所以检测结果与实际值存在一定的误差。③加样后必须进行溶解操作，溶解步骤比较烦琐。④加样法的准确度受样品中还原糖含量和浓度等因素的影响。如果样品中还原糖含量较低或较高，加样误差都会较大。⑤加样法只能检测样品中的还原糖含量和浓度，而不能对其进行定量。如果样品中的还原糖含量过低或者浓度过高时，则需要另外添加试剂来进行检测。如果需要对还原糖进行定量检测时，可以采用加样法和加样后进行溶解操作；如果不进行溶解操作，则会导致加样法的准确性无法保证。

4 结语

还原糖是一种广泛存在于各类食品中的物质，对食品品质有重要影响。采用常规的分光光度法、仪器分析法等方法进行检测时，由于还原糖在试剂中溶解度较小，所测结果偏低，且操作烦琐、耗时长。采用新的检测方法——比色法，通过与比色卡比较进行准确测定，具有快速、简便、准确的特点。新的检测方法比传统比色法的使用范围更广泛，可用于各种食品的检测，也可用于植物细胞中还原糖含量的测定。