改进的流动注射微分光度检测南瓜总糖含量

1、检测分析食品研究与开发2009年9月第30卷第9期143改进的流动注射微分光度检测南瓜总糖含量赵珍义，刘世荣，于吉（辽宁大学化学院，辽宁沈阳110036）摘要：采用自行研制的两组流动比色装置，分别安装在检测器的样品光束和参比光束位置，建立一种改进的流动注射微分光度检测南瓜提取物总糖含量的新方法。一次进样同时产生6个拐点的微分吸收曲线（A1、A2、A3、A4、A5、A6），进样频率为140次/h，糖含量在0.3mg/L46mg/L范围内呈良好线性关系（r=0.99930.9998，n=3），相对标准偏差为1.1%（n=5），回收率为98.7%101.2%。关键词：微分光度法；流动注射分析南瓜总糖

2、含量；双光束检测器IMPROVEMENTOFTHEDETERMINATIONOFTHECONTENTSOFPOLYSACCHARIDESINPUMPKINBYFIADIFFERENTIALSPECTROPHOTOMETRYZHAOZhen-yi,LIUShi-rong,YUJi(ChemistryCollege,LiaoningUniversity,Shenyang110036,Liaoning,China)Abstract:ProposedanewFIAdifferentialspectrophotometrytodeterminethecontentsofpolysaccharidesin

3、pumpkin.Thedifferentialdetermination(A)isachievedbytheuseoftwohome-madeflowtroughcellsthatareinstalledinthesamplelightbeamandthecomparinglightbeamofaphotometer.Asampleintroductioncanobtainadifferentialabsorptioncurvewithsixinflexions(A1,A2,A3,A4,A5,A6),threevalleysandthreepeaks.Thefrequencyofsamplei

4、ntroductionis140timesperhour.Weobtaingoodlinearrelation(r=0.9993-0.9998,n=3)intherangeof0.3mg/L-46mg/L.Theaveragerecoveryis98.7%-101.2%.Thismethodispractical.Keywords:microscopicspectrophotometry;determinationofthecontentsofpolysaccharidesinpumpkinbyFIA（Flowinjectionanalysis）;dual-beamdetector始载于明代李

5、时珍本草纲目的南瓜，是人们喜爱的一种传统营养保健食品，中医认为其性味甘温，入脾胃二经，具有消炎止痛，解毒杀虫，补中益气等功效。主治消渴、哮喘、肺痛疮肿、水火烫伤、脾胃虚弱等1-4。其提取物是近年开发的一种生物营养素。现代研究表明，南瓜含有降脂、降糖、防癌等多种功能性因子，其中多糖直接参与降血糖、降血脂等有关活动，是预防糖尿病的活性成分。因此样品总糖的提取与含量是其质量的重要指标。目前，有关样品中多糖的测定方法很多，如滴定法、光度法、毛细管电泳法和HPLC法等5-6，但都面临操作繁琐、分析精密度差、测试速度慢等不足。本文采用改进的流动注射分析技术7-8。基于H2SO4介质中多作者简介：赵珍义（1

6、952），男（汉），副教授，研究方向：分析化学和仪器分析。糖与苯酚显色反应，在485nm处有特征吸收，将自制两组流动注射比色装置分别固定在检测器的样品池和参比池9，进而实现FIA微分光度检测南瓜中总糖含量（A）。试验表明，操作简单，进样快速，重现性好，分析结果令人满意。1材料与方法1.1仪器与试剂UV3400紫外可见光度计：日本日立公司；Lambd25型分光光度计：美国PE公司；FIA3110型流动注射分析仪：北京天普公司；附两组流动注射比色装置：已获国家专利；索氏提取器：北京玻璃仪器厂。苯酚、无水乙醇、铝片、NaHCO3、浓硫酸均为分析纯；标准溶液：准确称取干燥恒重的葡萄糖（纯度99.7%，

7、东北制药厂提供）25000mg加水少许，溶解转入250mL144馏水。2009年9月第30卷第9期食品研究与开发检测分析容量瓶，以二次蒸馏水稀至刻度摇匀（100mg/L），根据检测要求再稀释成相应的标准工作溶液。水为二次蒸反应是否充分，同时还会影响到线性范围。取样环体积（已核实）在100L300L范围改变进样量，考虑到进样频率和显色反应速度择其适中的取样体积V=1.2样品的来源和提取南瓜样品均由河南科技学院南瓜实验基地和辽200L。R1为50g/L苯酚溶液，R2为50%H2SO4溶液。2.3管长和流量的选择反应管盘的长短直接影响到显色反应的程度和进样频率的大小。在水浴温度T=80条件下，化学反

8、应速度较快，选用Re1=30cm，Re2=110cm，两池相连的宁凤城制药厂提供。称取南瓜样品2.0g或南瓜粉0.5g，研磨后用滤纸包好并置于索氏提取器中，用80%乙醇300mL回流3h，挥干乙醇后再用300mLH2O回流2h，将提取液转至500mL容量瓶中，以二次蒸馏水稀至刻度，待测定。L=13cm。试验表明，L管长的改变对样品池产生正微分响应值没有任何影响，但对参比池随L的增加而变小，峰形亦变宽分析速度就变慢了。试验控制载流和试剂的流量CR1R2=312，总液流量为5.8mL/min。1.3装置与方法试验装置的流路排布如图1所示。2.4线性关系和线性范围取标准葡萄糖储备液适量，稀释成浓度依

9、次变化的标准工作溶液。在上述试验条件下，对每个标准样品平衡注入3次，获得标准工作曲线如图2所示。蠕动泵（P）的3个通道分别泵取载流C（二次蒸馏水）、显色剂R1（50g/L苯酚）和试剂R2（50%H2SO4）。另一个通道通过进样阀V抽取并注入样品S混合显色后，经样品池产生3个正峰的微分光谱，随后在参比池产1个负峰微分光谱，即一次注样便产三峰三谷6个拐点的微分吸收曲线（图1下部分）。依据这些拐点微分光度值(A)与样品的含量关系进行定量分析。拐点表1线性方程和线性关系（n=3）Table1Linearequationandlinearrelation（n=3）线性方程相关系数（r）RSD/%0.56

10、0.971.100.940.970.9822.1结果和讨论吸收波长和测光方式将两组流动比色装置分别置于样品池的样品光InflexionA1A2A3A4A5ALinearequationA1=36.14C+0.013A2=22.07C+0.021A3=29.63C+0.016A4=26.02C+0.011A5=29.11C+0.018A=139.95C+0.027Relatedcoefficient0.99970.99930.99980.99960.99980.9996束（b）和参比光束（a），并以串联方式相连。在动态检测中显色反应并未达到平衡。样品中总糖含量与苯酚反应的颜色与平衡状态手动法（m

11、ax=485nm）略有不同。在本试验条件下吸收波长红移至489nm，分别采用Sba和Sab两种方式检测，微分响应曲线大小相等，峰形相反。本试验选用了第一种测光方式，样品通过（b）为正值（A1、A2、A3、A4、A5），通过（a）得到负值（A6）。对微分响应信号（5个拐点A1、A2、A3、A4、A5）分别进行线性回归，见表1。总糖含量在0.3mg/L46mg/L范围内呈良好的线性关系，也可采用加和技术，即A=A1+A2+A3+A4+A5进行定量分析。2.5回收率和精密度取各种已知总糖含量的样品进行了葡萄糖加标2.2显色剂浓度和进样体积在硫酸介质中显色剂浓度的高低不仅影响显色回收试验，对加入量为1

12、1mg/L的样品重复注入5次，检测分析测得的微分吸收曲线如图3。食品研究与开发2009年9月第30卷第9期145测定方法的相对标准偏差在0.6%1.3%之间，加标回收率均在98.7%101%之间，说明本测试技术具有较高准确度和重现性。2.6实际样品总糖含量的测定取不同供试样品适量，按试验方法对每个样品注入5次，测定相应的微分光度值（A），再依据线性方程计算出样品含糖量，分析结果并与手动滴定法相对照，见表2。表2样品总糖含量及方法对照（n=5）Table2ControlforcontentofSamplepolysaccharidesandmethods（n=5）南瓜品种编号本方法总糖含量/（g

13、/kg）RSD/%0.420.971.030.611.15滴定法总糖含量/（g/kg）Numberofvarietiesofpumpkin12345ContentsofpolysaccharidesbyFIA/（g/kg）24.217.310.131.041.11Contentsofpolysaccharidesbytitrimetry/（g/kg）23.918.010.530.540.8参考文献：3结论123456789田代华.实用中医学M.北京：人民卫生出版社,2002：1320彭红,黄小莉,欧阳友生，等.南瓜多糖的提取工艺及其降糖作用的研究J.食品科学,2002,23(8):261-26

14、3名和能治.南瓜粉对轻度糖尿病患者有惊人的效果J.大众医学,1）本研究提出的流动注射微分光度检测技术，实用可行，操作简单，一次注样同时产生6个拐点（A1、A2、A3、A4、A5、A6），控制注射样品间隔，即携出量小于1%，进样频率可达140次/h，分析灵敏度（A）也得到大幅度提高，为手动法4.7倍。选择任何一拐点均可用于定量分析。1982(9):31-32刘宜生.南瓜的开发与利用J.中国食物与营养,2001(5):19-23耿越,赵相轩,花义山，等.高效毛细管电泳法测定蜂蜜中单糖的含量J.食品科学,2002,23(1):114-116杨文菊,田树革,董文杰，等.紫外光谱法测定蜂蜜中总糖含量J.

15、光谱实验室,2007,24(4):739-742赵珍义.沉积物中铝含量的流动注射分光光度法测定J.分析化学,1996,24(4):456-458赵珍义,韩光喜,赵晔,等.FIA微分光度法测定合金钢中钒的含量J.光谱实验室,2007,24(4):256-268赵珍义.多孔流动注射比色装置.中国，国家专利77561号,2）南瓜样品处理中若采用超声提取总糖，可能会减少样品中同分异构体果糖和葡萄糖之间的相互转化（有待探讨），同时较加热蒸馏提取法简单，节省时间，效果更好。3）试验结果表明，南瓜品种不同。不仅口感差异很大，而且总糖含量也不一样，这对南瓜育种和保健新产品的开发有着重要指导意义。9121107

16、26P.1992-05-20收稿日期：2008-03-30（上接第115页）而影响产品质量。因此，在考虑生产果蔬汁时，所用果蔬汁的比例和添加糖酸的比例都要充分考虑。结果证明，胡萝卜、木瓜、南瓜汁体积比为103020，糖酸比为456783王嘉祥沂州木瓜功能成分分析及主要加工产品开发J食品科学，2005，26（8）：208-210王蕊木瓜的营养保健功能及其产品的开发研究J食品研究与开发，2006，27（1）：125-127黄黎慧，黄群，于美娟，等南瓜的营养价值与保健功能J中国食物与营养，2005（9）：45-47刘银成，张名位，孙远明，等南瓜的保健功能及其应用研究进展12%0.26%时，口感最佳。另外，原料的挑选也至关重要，胡萝卜要新鲜，色泽鲜红；木瓜要八九成熟，红心木瓜更