麦芽四糖产品的性质_组成和结构分析

麦芽四糖产品的性质_组成和结构分析 无 锡 轻 工 大 学 学 报 Vol . 19 ,No . 2 第 19 卷第 2 期 2000 年 3 月 Mar . ,2000 Journal of Wuxi Un iversity of L ight Industry () 文章编号 :1009 - 038 X200002 - 0187 - 03 3Ξ 麦芽四糖产品的性 、质组成和结构分析 朱 明 , 王利平 ()无锡轻工大学中央研究所 , 江苏无锡 214036 摘要 :用高效液相色谱仪 、红外光谱仪 、核磁共振仪等测定了麦芽四糖产品的组成和结构. 对麦芽 四糖产品进行了毒理试验 ,结果明该产品安全无毒 . 关键词 :麦芽低聚糖 ;麦芽四糖 ;高效液相色谱 ;红外光谱 ;核磁共振 ;毒理试验 中图分类号 : Q535文献标识码 : A Determinat ion of Property , Composit ion an d Structure of Maltotetra ose Product ZHU Ming , WAN G Li2ping ( )Cent re Research Instit ute , Wuxi U niversity of Light Indust ry , Wuxi 214036 Abstract : St ruct ure and p ropert y of maltooligo saccharide p ro duct were analyzed and tested wit h IR. 13 C2N M R and HPL C. The to xicological test was carried , and t he result s p roved t he safet y of p ro d2 uct . 13 Key words : maltooligo saccharide ; maltotet rao se ; HPL C ; IR ; C - N M R ;to xicological test 淀粉糖产品的应用主要根据其理化性质 ,而淀 . 和日本市售麦芽四糖产品的有关测定结果粉糖的各种性质又是由其组成和结构决定的. 麦芽 1 材料和方法 四糖产品是一种新型淀粉糖 ,国际上对此进行研究 1 和应用仅有 20 余年历史 ,国内则刚刚起步. 作者 材料与试剂 1 . 1 采用淀粉糖常规分析方法对其理化性质进行分析 、 ( )自 麦芽四糖中试样品 液体糖浆/ 固体粉末2 ,3 ( ) 测定. 采用高效液相色谱仪 HPL C法,红外光 制 . 13 谱法和C 核磁共振法 , 对麦芽四糖产品进行结构 麦芽四糖样品 Fuji2oligo # 450/ 470 日本食品 分析. 利用红外光谱对官能团进行定性分析 , 确定 化工株式会社提供.4 ,5 13 分子中糖苷键的构型. 由于C2N M R 谱的化学 麦芽四糖样品 T E TRU P 日本林原生化株式 1 位移范围大于H2N M R , 共振信号分得更开 ,故应 会社提供. 13 用C2N M R 进行多糖结构分析 ,基本确定各种碳的 葡萄糖 、麦芽二糖 、麦芽三糖 、麦芽四糖 、麦芽 位置 , 并区分分子的构型. 作者委托江苏省卫生防 五糖标样 Sigma 公司提供. 疫站进行卫生指标测试 ,包括微生物指标和重金属 1 . 2 仪器与设备 含量的测定 ;此外 ,还进行了急性毒理试验 ,以确保 高效液相 色 谱 仪 HPL C2490 型 美 国 Waters 产品符合食品卫生法. 还对比了自制麦芽四糖产品 项理化指标也基本一致. 司制. 表 1 麦芽四糖浓缩糖浆 D E 值 、熬煮温度 、p H 值的测定结果 核磁共振仪 FX 90Q J eol 公司制. 日本 Ta b. 1 The tested results of maltotetraose product 1 . 3 测定方法 1 . 3 . 1 理化指标测定熬煮 麦芽四糖浓缩糖浆 D E/ % p H 值 温度/ ? 还原糖测定 :费林试剂热滴定法. 熬糖 温 度 测 定 : 在 500 mL 烧 杯 中 , 放 入 样 品自制样品 29 . 8 121 4 . 9 ( 200 g ,于 800 W 的电炉上均匀加热 烧杯下面垫石 () 日本林原生化 株样品 日本31 . 4 118 5 . 2 ) 棉网,当糖浆微微沸腾时加入植物油 2 滴 ,将温度 () 食品化工 株# 470 样品 30 . 8 121 4 . 8 计插入离底 5 mm 处 ,继续加热 ,观察糖液与标准色 () 日本食品化工 株# 450 样品 32 . 6 120 4 . 8 接近时的温度 ,此温度即为熬糖温度. p H 值测定 :称取样品 20 g 于 50 mL 的烧杯中 , 2 . 3 麦牙四糖产品的卫生指标测定 加入新煮沸的蒸馏水 20 mL , 加热溶解后冷却 , 用 委托江苏省卫生防疫站测定麦芽四糖液体浓 p H 计测定. () 缩糖浆 自制样品的各项卫生指标. 水分含量测定 : 浓缩糖浆用糖量计直接测定 , 灰 分 和 重 金 属 指 标 测 定 结 果 灰 分 2 . 3 . 1 固体糖粉以减压干燥法测定. (( )) 0 . 024 % ; 铅 P< 0 . 5 mg/ kg ; 砷 A< 0 . 5 mg/ sb1 . 3 . 2 卫生指标测定 委托江苏省卫生防疫站测 kg. 试 . 进行了细菌指标测定 、重金属含量测定 、急性毒 2 . 3 . 2 微生物指标测定结果 细菌总数 < 1 个/ 理试验. ( 1 . 3 . 3 麦芽四糖糖分组成测定 HPL C 法 ,氨基柱 mL ;大肠菌群 < 3 个/ dL ; 致病菌 肠道致病菌及致 D 4 . 9 cm ×25 cm ,流动相 CHCN/ HO = 70/ 30 ,示 3 2 ) 病性球菌未检出. 差折光器衰减 8 x . 根据峰面积采用一元线性 2 . 3 . 3 急性毒理试验测定结果 检测依据 : 卫生回归方程计算各组分质量分数. () 部 85第 78 号《食品安全性毒理评价程序》. 检品 ( 1 . 3 . 4 麦芽四糖结构分析 将麦芽四糖产品 液 ( ) 名称 : 麦芽四糖浓缩糖浆 自制样品. 实验 动 物 : 体重 18,22 g 健康 N IH 小鼠 40 只 ,雌雄各 20 只 . ) 体糖浆预先经喷雾干燥制成粉状用石腊油研糊法 检测方法 : 霍思氏法 ,动物禁食 16 h 后按雌雄随机 制成糊状 ,然后涂在 NaCl 晶体片上 ,上机分析. 分为每千克体重 2 . 15 , 4 . 64 , 10 . 0 , 21 . 5 四个剂量 13 C 核磁共振测定 :在 2 mL DO 中加入 0 . 2 g 2 组 ,每组 5 只 ,各受检剂用检品加双蒸水配制 ,以 20 13 待测样品 ,加热溶解 . 操作条件 :C2N M R ,温度 65mL / kg 的灌 胃 容 量 经 口 一 次 投 予 , 受 试 后 观 察 一 周 . 实验结果 : 各剂量组小鼠均未见明显异常反应 μ?,螺计扫描次数 2 560 次 ,脉冲时间间隔 4 s ,脉 或死亡 ,雌雄小鼠急性经口 L D均大于 21 . 5 g/ kg ; 50 冲 45,?扫描宽度 4 500 Hz ,观察频率 43 . 00 k Hz ,扫 () 检测结论 :该检品实际无毒 属无毒级. 描频率 55 . 00 k Hz ,质子全去偶法 . 2 . 4 麦芽四糖产品糖分组成测定和结果比较 由表 2 可见 , 按本工艺生产的麦芽四糖产品 , 2 结果与讨论 麦芽四糖含量均超过日本的市售同类产品. 表 2 麦芽四糖产品糖分组成2 . 1 麦芽四糖产品感官指标比较 Ta b. 2 Component of maltotetraose product 自制 麦 芽 四 糖 浓 缩 糖 浆 : 无 色 、透 明 、粘 稠 液 体 ,无可见杂质 ,微甜 、无任何不良异味. 日本 麦 芽 四 糖 浓 缩 糖 浆 : 无 色 、透 明 、粘 稠 液产品糖分组成/ % 样品名称 体 、无可见杂质 ,微甜 、无任何不良异味.G G G G G 1 2 3 4 5 自制麦芽四糖固体粉末 : 白色 、粉状固体 、无可 自制样品 2 . 3 5 . 4 7 . 9 83 . 1 1 . 3 见杂质 、微甜 、无任何不良异味. 日本林原生化 T E TRU P 2 . 5 9 . 5 14 . 6 69 . 6 3 . 8 2 . 2 麦芽四糖产品的理化指标测定日本食品化工 # 470 2 . 5 9 . 5 16 . 3 70 . 2 1 . 6 自制麦芽四糖浓缩糖浆样品与日本产品的测 δ 2 . 5 麦芽四糖产品红外光谱分析和比较60,65 范围内的吸收为 C的典型吸收. 6 对自制麦芽四糖样品和日本食品化工株式会 比较自制样品和日本样品及标准麦芽二糖的 13 ( ) 社生产的 Fujioligo G# 470比较 ,发现 : C2N M R ,可以发现主要化学位移非常接近 ,说明 4 - 1 - 1 α自制样品和日本样品均为21 ,4 糖苷键连接的直链 3 200 cm , 3 600 cm 处 有 一 宽 而 强 吸 收 麦芽低聚糖. 峰 ,为典型的 —O H 伸缩振动吸收 ; - 1 2 900 cm 处有一尖锐吸收峰 ,为溶剂石腊油 3 结 论 吸收峰 ; - 1- 1 1 580 cm ,1 640 cm 为 C —H 的弯曲振动 本研究采用常规分析方法 ,按淀粉糖行业标准 吸收峰 ,表明分子中含呋喃糖苷键构型 ; 和麦芽低聚糖企业标准 ,对麦芽四糖产品和市售日 - 1 - 1 , 1有 较 强 吸 收 峰 , 为1 350 cm 480 cm 本样品进行了测定和比较 ,结论为自制产品符合淀 —CH的吸收峰 ;2 粉糖产品相关质量标准.- 1- 1 α 1 000 cm ,1 200 cm 有较强吸收峰 ,为21 ,委托江苏省卫生防疫站对自制麦芽四糖样品 4 糖苷键特征吸收峰 ;进行了重金属 、微生物指标测定及急性毒理试验 , - 1 890 cm 附近无明显吸收 ,揭示分子中不存在结论为符合食品卫生安全要求. β 2糖苷键. 采用 HPL C 测定 ,比较了自制样品和日本样品 自制样品和日本样品的红外图谱接近 ,说明结 中麦芽四糖的含量 ,结果为自行研制的麦芽四糖产 构基本相同. 品已达到或超过日本同类产品. 13 13 2 . 6 麦芽四糖产品C 核磁共振谱分析和比较采用 IR 和C2N M R 分析 ,比较了自制样品和 13 据麦芽四糖样品和日本食品化工株式会社生 日本样品的 IR 图谱和C2N M R 图谱 ,其特征吸收 13 ( ) 产的 Fuji2oligo G# 470的C2N M R 图 : 4 波长及重要化学位移基本一致 ,由此证明虽然所用 δ 90,105 范围内的吸收为 C的典型吸收 ;1 酶制剂及生产工艺有所不同 ,但自制产品和日本产 δ 65,80 范围内的吸收为 C、C、C、C的典 2 3 4 5 品中麦芽四糖的分子结构完全相同. 型吸收 ; 参考文献 () 1 朱明. 麦芽四糖生产工艺研究 J . 无锡轻工大学学报 ,1999 ,18 2:7,12 李明元 . 高效液相色谱法及其在食品分析中的应用 M . 北京 :北京大学出版社 ,1998 . 2 朱莉. 微生物多糖结冷胶分离纯化 、结构与性能研究 D . 无锡 :无锡轻工大学 ,1997 . 3 张惟杰 . 复合多糖的生化技术 M . 上海 :上海科技出版社 ,1982 . 13 4 龚运淮 . 天然有机化合物的C 核磁共振化学位移 M . 昆明 :云南科技出版社 ,1986 . 5 ()责任编辑 :秦和平