炎炎夏天，來杯涼涼啤酒或果汁，人生一大享受。但你知道，利用分析飲料中的糖類，也是辨別飲料裡，是否有摻假行為的有用工具之一。
由於糖類缺乏UV吸收光且分子結構非常相似，尤其糖類和糖醇類的分析一直以來都是一項具有挑戰性的應用。許多糖類化合物彼此互為異構體，如圖1，展示出本研究所分析糖類分子式和結構。憑藉HPLC其分離能力，搭配電灑噴霧離子化(ESI)質譜檢測取代傳統RI和ELS檢測。準確度和分析速度方面的優勢，成為了目前糖類分析的首選方法。
樣品前處理
所有樣品均購自當地。所分析的果汁樣品包括蘋果汁、芭樂汁以及啤酒雪利酒。啤酒樣品經超音波震盪處理去碳酸化。所有樣品均採用0.22 μm PVDF注射式過濾，並使用乙腈-水(1:1)稀釋。
為了提升糖類和糖醇分析的選擇性。本研究中使用Waters® ACQUITY Arc串聯ACQUITY QDa質量檢測器
儀器設定如下：
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LC系統 |
Acquity Arc |
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Column |
XBridge XP BEH 2.5 um, 3.0 x 150 mm |
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Mobile Phase A |
90% ACN + 5% IPA + 5% H2O |
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Mobile Phase B |
80% ACN + 20% H2O |
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Flow rate |
0.8 ml/min |
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Injection Vol. |
1 uL |
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MS 系統 |
Acquity QDa (Performance) |
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電灑模式 |
ESI- |
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毛細管電壓 |
0.8 V |
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錐孔電壓 |
5.0 V |
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探頭溫度 |
600℃ |
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採集速率 |
2 Hz |
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分析物 |
分子式 SIR (m/z) |
([M+Cl]- 離子 ) |
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阿拉伯糖 |
C5H10O5 |
185 |
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果糖 |
C6H12O6 |
215 |
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葡萄糖 |
C6H12O6 |
215 |
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肌醇 |
C6H12O6 |
215 |
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山梨糖醇 |
C6H14O6 |
217 |
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甘露糖醇 |
C6H14O6 |
217 |
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蔗糖 |
C12H22O11 |
377 |
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麥芽糖 |
C12H22O11 |
377 |
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鼠李糖(麥芽三糖) |
C18H32O16 |
539 |
下圖為100 mg/L混合標準品的SIR層析圖，圖中分別標出了上述9種分析物。所有標準品的分離結果都非常出色。其中包括難分離異構體對山梨糖醇和甘露糖醇。
下圖是啤酒的SIR分析結果
從啤酒SIR圖裡，可以知道啤酒裡富含著阿拉伯糖、果糖、葡萄糖、山梨糖醇、甘露糖醇、麥芽糖和鼠李糖。
尤其在我們可以觀察到鼠李糖(麥芽三糖)化合物只出現在由穀物製成的飲料中。
下圖為雪利酒的分析結果
在雪利酒中檢測到的主要糖成分是“果糖”和“葡萄糖” (圖B)。此外還有少量的阿拉伯糖(圖A)以及微量的山梨糖醇、甘露糖醇以及麥芽糖(圖C、D)。也因為雪利酒的主要原料是葡萄而非穀類，樣品中不存在鼠李糖(圖E)。
蘋果汁樣品的SIR分析結果
圖中突顯了蘋果汁中存在的阿拉伯糖、果糖、葡萄糖、山梨糖醇和蔗糖。
值得注意的是，我們在石榴汁中檢測到了山梨糖醇。一般山梨糖醇不會出現在石榴汁，於是我們拿不同品牌的石榴汁檢測時，並未檢測到山梨糖醇(圖下圖)，因此該檢測結果，證明第一個石榴汁可能摻假。
糖類和糖醇類物質都屬於碳水化合物，對於人類而言是非常重要的營養物質，也是食物中的天然成分。隨著發達國家的肥胖症和糖尿病患病率日益上升，近年來人們對於監控糖類含量的關注也急劇增加。因此，要滿足日益嚴格的法規要求，食品標籤提供的資訊必須準確無誤。分析飲料裡的糖類組成份，像是穀物類製成，才有的鼠李糖，或是石榴汁不該出現的山梨糖醇，都可以利用HPLC來協助明辨身分，有無作假喔，。
資料來源:Waters 應用文獻720005609zh
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