Определение сахара в мёде с использованием HILIC разделения и детектирования показателя преломления

06.09.2019
Для определения меда и продуктов-заменителей применялся метод разделения моно- и дисахаридов с помощью хроматографии с гидрофильным взаимодействием.
Мед является одним из самых популярных натуральных продуктов, спрос на который значительно вырос за последние несколько десятилетий. Для определения меда и продуктов-заменителей применялся метод разделения моно- и дисахаридов с помощью хроматографии с гидрофильным взаимодействием. Для решения этой задачи идеально подходит специальная система для анализа сахаров AZURA® с обновленным пробоотборником.

300.jpg

Введение

На рынке представлено более 50 различных видов меда, которые отличаются консистенцией, цветом и вкусом. В Германии постановление о меде дифференцирует мед в зависимости от его происхождения, типа экстракции, формы поставки или предполагаемого использования. Натуральный пчелиный мед состоит из около 39 % фруктозы и около 34% глюкозы. [1]

Например цветочный мед должен содержать не менее 60% фруктозы и глюкозы [2]. Кроме того, в меде могут быть обнаружены небольшие количества сахарозы или мальтозы [1]. На международном уровне продукты, содержащие более 5% сахарозы или мальтозы не должны маркироваться как «чистый» мед [3].

Ассоциация химиков-аналитиков, состоящих на государственной службе (AOAC) разработала метод анализа сахарозы, фруктозы и глюкозы в меде (AOAC 977.20). В соответствии с этим методом мы использовали колонку Eurospher II NH2 для жидкостной хроматографии, основанной на гидрофильном взаимодействии (HILIC). Для иллюстрации различий были исследованы два различных коммерчески доступных меда и два заменителя.


Результаты

Фруктозу, глюкозу, сахарозу и мальтозу разделяли в течение 12 минут изократическим методом (рисунок 1). Все сахара могут быть определены количественно в диапазоне мг на 100 г стандартного образца. Таким образом, самая низкая концентрация, измеренная в используемой для калибровки стандартной смеси, составила 0,39 мг/мл (рисунок А1).

Состав сахаров в исследованных образцах меда и продуктах-заменителях сильно различался (рисунок 2). Содержание фруктозы в нектаре агавы было намного выше, чем в заменителе меда, в котором содержалось всего 1,24 г фруктозы на 100 г образца.

В заменителе меда наблюдалось более высокое содержание мальтозы в сравнении с образцами меда и нектара агавы. Каждый из двух образцов меда содержал больше фруктозы, чем глюкозы. Общее содержание сахара в пчелином и цветочном меде составило около 77% и 74% соответственно. Пчелиный мед и нектар агавы не содержали обнаруживаемых концентраций сахарозы, также не была обнаружена и мальтоза (таблица 1).

132135.jpg

        

6565844.jpg     

Рисунок 1 – Наложение 12 повторов для стандарта сахара 12,5 мг/мл, содержащего фруктозу (1), глюкозу (2), сахарозу (3) и мальтозу (4)

Рисунок 2 – Наложение хроматограмм для двух образцов меда и двух заменителей меда; синий – заменитель меда, красный – пчелиный мед, зеленый – цветочный мед, светло-синий - нектар агавы



Таблица 1 – Количественные результаты для двух медов и двух заменителей

Образец

Фруктоза

(г/100 г)

Глюкоза

(г/100 г)

Сахароза

(г/100 г)

Мальтоза

(г/100 г)

Содержание сахара (%)

Заменитель меда

1.24

±0.04

5.18

±0.21

1.17

±0.07

35.15

±0.73

42.74

Пчелиный мед

39.09

±0.13

35.32

±0.67

0.00

±0.00

2.98

±0.22

77.39

Цветочный мед

37.50

±0.15

33.27

±0.56

1.12

±0.05

2.37

±0.30

74.27

Нектар агавы

53.98

±0.12

18.98

±0.73

0.00

±0.00

0.00

±0.00

72.96


Материалы и методы

При выполнении исследований применялась специализированная система для анализа содержания сахаров AZURA® с дополнительным автоматическим пробоотборником. Система состояла из изократического насоса AZU-RA P 6.1L, автоматического пробоотборника AZURA AS 6.1L, термостата колонки AZURA CT 2.1, детектора показателя преломления AZURA RID 2.1L и колонки Eurospher II 100-3 NH2 150 x 4 мм с предколонкой. Изократический прогон выполнялся в течение 12 минут при скорости потока 1,2 мл/мин, в качестве элюента использовали 80% ацетонитрил.

На термостате колонки была установлена температура 35°C, скорость передачи данных детектора составляла 20 Гц, было введено 5 мкл образца и стандартов. Четыре стандарта сначала растворяли в воде 1:40 (вес/объем), затем смешивали 1:1:1:1 (объем/объем/объем), фильтровали (0,45 мкм) и, наконец, разбавляли 1:1 (объем / объем) с ацетонитрилом до получения исходного раствора 12,5 мг/мл. Перед вводом образцов их растворяли в воде 1:20 (вес/объем), фильтровали (0,45 мкм) и разбавляли 1:1 (объем/объем) ацетонитрилом.

Заключение

Как и ожидалось образцы меда содержали более 60% фруктозы и глюкозы. Соотношение фруктозы и глюкозы также было типичным для меда. Чем больше глюкозы содержится в меде, тем быстрее он кристаллизуется. В исследуемом заменителе меда и нектаре агавы наблюдалось другое распределение сахаров. Высокое содержание мальтозы указывает на то, что заменитель меда не является натуральным продуктом, таким как мед. Натуральный мед, как правило, содержит высокие концентрации глюкозы и фруктозы и, пропорционально, существенно меньше мальтозы. Данные демонстрируют эффективное хроматографическое разделение фруктозы, глюкозы, сахарозы и мальтозы с использованием специальной системы AZURA, превосходную линейность и повторяемость времени удерживания. В дополнение к определению сахаров такой подход может также применяться для разделения натуральных продуктов, таких как мед, и возможных заменителей пищевой промышленности.

Дополнительные результаты

5515.jpg

3656546545.jpg  

Рисунок А1 – Хроматограмма стандарта сахара 0,39 мг / мл. 1-фруктоза; 2-глюкоза; 3-сахароза; 4-мальтоза

Рисунок A2 – Хроматограммы стандарта сахара 1-фруктоза, 2-глюкоза, 3-сахароза, 4-мальтоза; Увеличение скорости потока до 2 мл в минуту сокращает время работы до 7 минут. Наложение 6 прогонов показывает, что метод все еще обладает высокой воспроизводимостью. Однако следует отметить, что срок службы колонки в этих условиях сокращается, поэтому рекомендуется проводить регулярную калибровку.



Дополнительные материалы и методы

Таблица А1 – Параметры метода

Элюент

80 % ацетонитрил градиентной чистоты

Градиент

изократический

 

Скорость потока

1.2 мл/мин

Время работы

12 минут

Температура колонки

35°C

Режим ввода пробы

Полное заполнение петли

Вводимый объем

5 мкл

Скорость сбора данных

10 Гц

Детектирование

Показатель преломления

 

Таблица А2 – Конфигурация и информация о системе

Прибор

Описание

Номер артикула

Насос

AZURA® P6.1L, LPG

APH39EA

Автоматический пробоотборник

AZURA® AS 6.1 L

AAA00AA

Детектор

AZURA® RID 2.1 L

ADD31

Колонка

Eurospher II 100-3 NH2 150 x 4 мм с предварительной колонкой

15WE190E2G

Термостат

AZURA® CT 2.1

A05852

Программное обеспечение

ClarityChrom 7.2

A1670-11



Связанные предложения KNAUER

  • VSP0013 – Упрощенное масштабирование для сахара с опцией расширенного динамического диапазона AZURA RID 2.1L
  • VFD016 0 – Определение сахара и природных заменителей сахара в разных матрицах
  • VFD015 5 – Полупрепаративная очистка ксилита с помощью специальной системы очистки сахара
  • VFD015 0 – Экстракция ксилита путем ВЭЖХ очистки из ферментированной биомассы
Вернуться обратно
ОПУБЛИКОВАТЬ В СОЦ.СЕТЯХ