全 文 ：食品科学 Fo od se sen e e19 9 2.1 2 (总 15 6)
气相色谱法测定新疆桦树液中
的有机酸和糖类
许国英
王云芳
谢明玲 中国科学院新疆生物土镶沙英所
向迎栩 1冲 国科学院街缓化学所
80 30 1 1
摘 要 桦树液中的有机酸和糖类作为 TM S衍生物用气相色谱法进行同时测定 。 使用 Zm只 2. m m 2
(内径 )的不锈钢柱 。 填料是 5 %S E5 2, 10 一 12 0 目 , hC or m~ b w H P
。 主要成分 (果糖 , 葡萄糖 , 苹
果酸 , 酒石酸 , 蔗搪 ) 相对标准偏差为 7 , 56 % 。 每 1 0 ml 树液中各组分含量如下 : 富马酸 0 . 28 ~ 0 . 38
m g
, 唬拍酸 2 . 1 2一 4 . 1 6 m s ,苹果酸 8 . 1 8一 3 4 . 1 7 m s , 酒石酸 1 2 . 6 0~ 1 8 . 9一 m g ,果糖 7 2 4. 8 8~ 8透3 . 1 2
m g
, 葡萄糖 2 4 8 , 3 2~ 3 7 7 . 3 3 m g , 蔗糖 9 . 4 5一 1 1 . 4 8 m g , 柠檬酸微量 。
前 言
桦树液是从桦木科植物外木质层流出的汁
液 , 呈淡黄色 , 具有独特的香味 。 据国内外发表
的资料介绍 , l[ 一 3〕汁液中含有人体易于 吸收的
碳水化合物和各种有机酸 、 氨基酸 、 矿物质 、 维
生素等 。 早在 10 多年前桦树液化学成分的研
究就受到许多科学工作者的重视 。 如 1 8 71 年
sc hr oe de r 发现桦树液中主要酸性的物质是苹果
酸 , 1 8 8 7 年 H or n be r ge r 又发现唬拍酸 , l料 4年
有人又观测到葡萄糖和果糖及微量的蔗糖 。 随
着分析手段的改进特别是气液色谱法的应用 ,
使得该项研究更加深入 , 1 9 9 0 年 ik lo 等人又测
定出富马酸租柠檬酸等 。 但国内至令未见桦汁
中糖酸分析的详细报导 。 本文以新疆产桦树液
为例 , 采用改进的气相色谱法 , 把糖酸同时转化
成 T M s 衍生物后进行色谱分析 。 新疆桦木属有
6 种 , 桦汁资源丰富 , 多分布在阿勒泰 , 塔城 ,
奇台等地闭 。 但营养成分尚未进行研究 。 作者于
19 9 2 年利用气相色谱法完成桦树液糖酸分析 ,
取得满意的结果 , 现报告如下 。
2 材料和方法
2
.
1 样品来源
桦树液 1 号样采集于 1 9 9 2 年 4 月 17 日 ,
地点为新疆额尔齐斯河中游谷地天然林场 。 第
2
一号样品采集在 4 月 27 日 , 地点同上 。 在此期
间为桦树液流出速度最快的季节 。 分析之前将
样品贮存在一 20 ℃冰箱中 。
化学试剂 , 有机酸和糖类的标准样品均为
分析纯 (上海试剂总厂 ) , 毗吮 (分析纯 ) 用前
需重新蒸馏并加入氢氧化钾丸干燥 。
` · “ 有机酸和捧养的 TM s 衍生物制备
准确称取不何量的标准有机酸和糖 ( 0 . 1~
1
.
0 9 )
,本实验称量如下 : 富马酸 0 . 7 52 0 9 , 琉
泊 酸 0 . 7 4 9 4 9 , 酒石酸 0 . 5 5 1 6 9 , 柠 檬 酸
0
.
9 5 0 4 9
, 果糖 0 . 5 12 0 9 , 葡萄糖 。、 5 1 2 0 9 。
用蒸馏 水将各标样混溶于 10 0 m l 容量瓶中 ,
取其 10 m l 再用蒸馏水稀释至 10 0 0 m l (容量
瓶中 ) 。 取该溶液 40 ml 放入旋转蒸发器中 , 在
50 ℃ 水溶中蒸发至干 。 无水残渣加入 3 m l 毗
咤 (每 10 m l 毗咤溶剂中含 1 . 25 9 盐酸经
胺 ) 处理 , 并保持在 70 ℃条件 下反应 30 m in 。
冷却后加入 5 . s ml 六 甲基二硅氨烷 ( H M DS )
和 .0 6 ml 三氟醋酸 ( T F A A ) 的混合物 , 在
1 0 ℃条件下 , 迥流反应约 60 .而n , 过滤反应后
的溶液 , 并在 50 ℃温度下把搏液在旋转蒸发器
中蒸至 1 . 5 m l 左右 。 用 O一 9 m l 的 H M sD 和
0
.
l ml 的 T FA A 定量转移上述残留物到 s ml
体积的容量瓶中 , 并用二氯甲烷稀释至刻度 , 备
用 。
桦树液样品取 4 lrn ,在 50 ℃条件下用旋转
食品科学F o o ds ei e n 。e 29 9 2 .2 1(总 15 6 )
蒸发器将样品蒸干 , 制备 T M S 衍生物的操作方
法同上所述 。
2
.
3 有机酸和糖类衍生物的气相色谱分析
使用的气相色谱仪是美国 P E 公司生产的
S I G M A ZB 型 , 并配备有 S I G M八 2 OB 数据处
理机和火焰离子化检测器 。 色谱柱是 2 m x
2
.
2 m m 内径的不锈钢柱 , 柱填料是 5% s E 52 ,
1 0 0一 12 0 目 , c h r o m os o r b W H P ( 由美国 o A S
c H R o M A T o G R A PH S U P p L I E S 生产 ) 。
注 入 口 和检测 器 的温度分别是 3 0 ℃和
3 5 0℃ 。 柱温采用程序升温 ; 12 0℃保持 4 m in
后 以每 m i n 3℃的温升速率升至 27 5 ℃ , 恒温保
持 20 m in 。 它需要 65 m in 使有机酸和糖类的
T M S 衍生物全部从色谱柱中洗脱 , 而且在蔗糖
时间 ( m i n )
图 l 有机酸和糖类的 T M S 衍生色谱图
a( ) 模拟溶液和 ( b) 桦树液 (样品 1)
峰 : 1二富马酸 ; 2~ 珑拍酸 ; 3一十一酸甲酷 ( 内标 )
4二苹果酸 ; 5 = 酒石酸 , 6二柠檬酸 ,
7 = 果糖 ; 8 和 9二葡萄糖 ; 10 ~ 蔗糖
峰后 出现的杂质峰也全部流出 。 氮气作为载气 ,
流速 3 0 m l /m i n , 氢气流速为 6 5 m l /m i n , 空气
为 5 0 0 m l / m i n 。
3 实验结果和讨论
3
.
1 衍生化和气相色谱条件
有机酸和糖类的气相色谱分析过去常采用
离子交换法先将有机酸和糖两大类分离 , 然后
分别进行不 同条件的 T M s 衍生化 s1[ 。 因此 , 势
必造成手续烦琐 , 费时 , 又易产生损失给实验结
果带来误差 。 作者参照 M A G D oL N A M o R v A I
等人的研究方法困 , 将有机酸和糖类同时进行
三甲基硅烷化反应 , 然后进行反应产物的分析 。
反应中改用回流技术 , 这样可避免反应物因压
力升高而漏失 。
从图 1 中 a 和 b 看出 , 在该反应条件下标
准有机酸和糖类形成的衍生物仍保持其分子的
完整性 , 未出现分子的裂变 , 由质谱法鉴定为
T M S 衍生物 。
在 色 谱 柱 的 选 择 实 验 中 发 现 5%
s E 5 2C h r o m o s o ; b W H p 在分离中有机酸和糖类
T M s 衍 生 物的效 果上 尤 于 3% sE 30 或 10 %
sE 3 0C hr
o m os or b w 柱 。 该柱对样品中的有机酸
和糖各组分能完全分离 , 峰形对称 , 不拖尾 。 尤
其是桦树液样品中有机酸含量 比糖的含量低得
多 , 相差儿百倍 。 如果使用毛细管石英柱 , 分离
组分不存在困难 , 但由受进样量的限制 , 对含量
低的组分检测不能实现 。 对于这类样品的检测
本实验法 尤 于 K A A L I o , H 和 M A G D o L N A ,
M O R v A I等人的色谱分离柱闺 。
.3 2 定量测定法
本实验采用内标色谱法 , 十一酸甲醋为内
标物 , 按照 H ea t he r be l[ 幻法测定出每种有机酸和
糖的校正因子 。操作如下 , 在制备的标准有机酸
和糖 T M S 衍生物分析前加入 2 以十一酸甲醋
(分析纯 ) , 混均后用 5 川的微量注射器吸取 3
口注入色谱仪 。 每一种有机酸都给出单峰 , 果
糖为单峰 ,葡萄糖为双峰 。 各组分重量校正因子
在表 l 中给出 。
.3 3 重现性
该法的重现性和实用性通过模拟实验溶液
(表 2) 和桦树液样品 1 和 2 和实验结果已说明
了 。 相对标准偏差对含量最低的组 分富马酸
簇 12 . 8% , 而 含量高的组分果糖和葡萄糖则
钱 0 . 93 % ,这说明测定结果的可靠性 。 对于微量
组分的检测下限也相当低 , 例如富马酸可达到
食品科学 Fo od s ei e ne e 9 9 12 .2 1(总 156 )
表 1各组分皿t 校正因子
组分 富马酸
0
.
0 86
琉拍酸
0
.
6 7 55
苹果酸
0
.
6 92 3
酒石酸
0
.
7 90 7
果糖 葡萄糖 十一酸甲醋
0
.
4 50
.
2」 1 .0 0
裹 2模拟样品中有机酸 、 撼类作为 T MS衍生物同时测定的盆现性
每百m l中含量 (m g)组分— 平均值 5 .D . . Rs .D % 12 34 6 5富马酸 0 .76 0 .6 20 .4 70 .6 10, 8 3 0 6 4 0 . 7 0 0 . 0 8 9 6 1 2 . 8 1唬拍酸 0 . 7 5 0 . 6 9 0 . 8 6 0 . 6 7 0 . 7 7 0 . 7 1 0 . 7 4 0 . 0 6 8 8 9 . 2 8苹果酸 8 . 8 7 8 . 7 7 9 . 02 8 . 9 9 8 . 6 3 5 . 4 6 8 . 7 9 0 . 2 1 6 4 2 . 魂6酒石酸 5 . 1 9 7 . 0 0 ` 4 . 7 5 4 . 6 6 4 . 6 0 4 . 2 1 4 . 6 5 0 . 3 5 1 5 7 . 56柠檬酸 6 . 8 6 7 . 6 3 7 . 1 8 6 . 9 4 7 . 0 4 7 . 4 8 7 . 1 0 0 . 3 0 7 1 4 . 2 7果 糖 3 9 3 、 3 7 3 93 . 1 2 3 9 3 . 3 3 3 8 7 . 09 3 9 2 . 9 7 38 5 . 4 6 3 9 0 . 8 9 3 , 6 1 4 6 0 . 9 3葡萄糖 4 2 4 . 9 0 4 2 2 、 1 2 4 2 4 . 2 9 4 1 0 . 4透 4 3 4 . 7 8 4 1 9 . 3 8 4 2 2 . 65 7 . 9 36 5 0 . 2峨蔗 糖 1 7 . 6 7 1 7 . 4 4 2 8 . 5 5 . 2 7 . 6 3 · 2 4 . 2 4 · 1 8 . 7 6 1 8 . 0 1 、 0 , 5 9 36 3 . 3 0计算中删除该数值0 . 05 % 。本实验发现在色谱仪进样口内衬玻璃管中不宜装填玻璃棉或玻璃珠 , 否则会引起富马酸TM S 衍生物分解和溶剂峰严重拖尾 , 影响轻组分的分离 。 另外柠檬酸的 T M s 衍生物两天后发生部分分解 , . 将影响定量的准确性 。3 . 4 桦树液的组分表 3 桦树液样品 ( 1 、 2) 摘和有机酸组成
(作为 T M S 衍生物翻t )
每百 而 树液中含 t ( m动
组 分 样品 1 样品 2
富马酸 0 . 2 8 0 . 38
唬拍酸 2 . 1 2 4 . 1 6
苹果酸 3 4一 7 8 . 1 8
酒石酸 1 8 . 9 1 1 2 . 6 0
果 糖 8 4 3 . 2 2 7 2 4 . 8 8
葡萄糖 3 7 7 . 3 3 2 4 8 . 3 2
蔗 糖 一1 . 4 8 9 . 4 5
柠檬酸 微量 微量
树液中首次发现有酒石酸 , 含量居有机酸第二
位 。 从两个桦树液样品的实验结果比较看出 : 一
号样中的糖和有机酸含量略高于二号样品 , 这
与植物早春发育是有密切关系的 。 这些营养物
质是植物萌发所需的能源 , 同时也是人体发育
的很好的营养物质 。 通过该项研究为开发天然
营养液 , 充分利用森林资源将提供重要的依据 。
参 考 文 献
表 3 中列出桦树液样品 1 和 2号有机酸和
糖的含量 。 果糖含量高达 84 3 . 1 2mg , 葡萄糖为
37 7.3 3 m g
, 占糖酸总量的 94 . 8% 。 有机酸中以
苹果酸为主 , 达到 34 . 1 7m g 。 上述结果大致上与
K A L oI
, H 等人的实验结果相符困 , 但新疆桦
1 王永奇等 , 桦树汁中的微量元素和氨基酸 . 中草药 ,
19 8 8
,
1 9 ( 3 )
:
4 7
。
2 eB ve
r id e
,
T
. ,
Br
u ce
,
K
.
e t a l
.
aC
r bo h dy ar
t e a n d M in
-
e r a l C o m p g s i t i o n o f G r a y iB r e h S y r u p
,
J
.
F o do S
e i
.
eT
e h n d
,
1 9 7 8
,
1 1 ( 1 )
:
2 8一3 0 。
3 A h t o n e n
,
5
. ,
K a l l i o
,
H
.
e t a l
.
lde
n t i f ic a t i o n a n d s e a
-
s o n a l S a P u s e d fo r s狱 u P P r浏 u iCt on . F o o d hC e m ,
1 9 8 9
,
3 3 ( 2 ) : 1 2 5一 1 3 2 。
4 新疆八一农学院 . 新疆植物检索表 . 新疆人民出版
社 , 1 9 8 3 ·
5 吉田博等 . 日本食品工业会志 . 1 9 8 2 , 29 ( 8) , 451
~ 4 5 9
.
6 M
a
gd
o l n a 扮Io r va i a n d l bo ly a M o l n a r一 eP r l
.
S im
u lat n e o u s
D e t e r m i n a t i on
o f o r g a n i e A e id s a n d S u助r s i n A P les by
G as
一
L iq u id Ch r o m a t og
r a P h y
.
J
.
of C h r o m a tQ肛 a hP y ,
1 9 9 0
,
5 2 0
: 2 0 1一2 0 7 .
7 K a l iO
,
H
.
e t a l
.
l de
n口n ca iot n o f t b e s u助 r s a n d A e id s
食品科学 Fo o dse ie ne c1 9 9 2. 1 2( 总5 6 1)
n jB l rh ca S P
.
J
.
o fF以川 c S记 ne c, 1 9 8 5 , 5 0 : 26 6 .
Hae th e 了be l
,
0
.
A
.
R a p id C O n c ur er nt A O
a
lys is of R iu
t
US g a
r s a n d A c ldS by O as
一
iL q u id C hr
o
am t
Q夕 ,户 y . .J
F以川 CS i . A g r ic , 1 9 7 4 , 2 5 , 1 09 5·
猴头菌及猴头酒营养成分分析
胡小加 周宏斌 周平贞 中国农业科学院油料作物研 究所 4 3 00 6 2
猴头菌有利五脏 , 助消化之作用 。 猴头菌
不仅可食用 、 制作成药品和制作成饮料 , 而且
它还能被制作成猴头酒 。 猴头酒不仅具有猴头
菌的营养 , 还具有酒之功效 。 低度猴头酒是老
少适宜的佳品 。 目前的资料仅报道了猴头菌中
的磷 、 铁 、 钙 3种元素的含量 。 本研究共分析
了 9 种营养元素 、 5 种有害元素和 20 种氨基酸
的含量 , 以及维生素 B Z 、 B S 和总糖含量 。
材料与方法
沪
1
.
1 猴头菌的制备 猴头菌是用油料作物的
禾杆果壳按一定比例配合的原料栽培的 。 待猴
头菌子实体长到八成熟 , 即.菌刺长约 .0 5 c m
时就及时采收去掉柄蒂 。 采收的猴头随即晒干
或烘干 , 避免霉烂变质 。 新鲜猴头菌为乳白色
或淡黄色 , 干猴头菌为浅棕色或棕色 , 有浓厚
的猴头菌香 。
1
.
2 猴头酒的制备 干猴头菌经过粉碎 , 过
6 0 目筛 , 去苦味 。 将处理好的猴头菌粉与匀兑
后的白酒按比例和技术要求浸泡 1个月后 , 分
装于清洁的酒瓶中 ,即可进行营养成分的分析 。
.1 3 检测方法
1
.
3
.
1 氨基酸含量 采用 日立 8 35 一50 型氨
基酸自动仪测定 。
1
.
3
.
2 金属元素和非金属元素含量 采用 日
立偏振置曼 1 80 一 80 型 ( A SA ) 原子吸收光谱仪
测定 。
1
.
3
.
3 维生素 B Z 、 B S 含量 采用高效液相色
谱仪 H P L C 型测定 。
1
.
3
.
4 总糖含量 采用紫色分光光度计 U v -
2 4 0 型测定 。
2 结果与分析
2
.
1 氨基酸的测定结果 用油料作物禾杆栽
培的猴头菌中测定出 19 种氨基酸的含量如表
1 , 其中谷氨酸含量最高 , 平均每 g 干猴头菌粉
中含 24 . 26 m g , 其它 17 种氨基酸含量也较丰
富 。 人体必须的 9 种氨基酸 , 猴头菌中均含有 ,
用水解法测出的 7 种氨基酸含量分别为 : 异亮
氦酸 5 . 4I mg , 亮氨酸 0 . 61 mg , 苯丙氨 酸
4
.
9 2 m g
, 苏氨酸 5 . 2 2 m g , 撷氨酸 7 . 4 1 m g 。
游离法测出的组氨酸 0 . 1 m g 。 水解法可能使
色氨酸和组氨酸破坏了 。 从分析的结果看 , 成
人每天吃 0 . I kg 鲜猴头 (干猴头菌 10 9 ) 即
足够人体所需的氨基酸量 。
猴头酒的氨基酸含量 从表 l 中的分析结
果看 , 猴头中的谷氨酸有 97 . 9%浸提到猴头酒
中 , 其次是磷酸基— 丝氨酸为 56 . 6% , 人体必须氮基酸有 27 . 4%一 48 . 3%浸提到酒中 。
2
.
2 营养元素和有害元素的测定结果 本研
究共分析出 9 种营养元素和 5 种有害元素 , 这
9 种营养元素分别是 : p 、 F e 、 ca 、 K 、 M g 、 e u 、
z n
、
Na 和 eS ; 5 种有害元素分别是 : P b 、 sA 、 dC 、
H g 和 c r 。 它们的含量见表 2 。 表 2 中的数据还
表明 , 猴头菌的 9 种营养元素如 P 、 K 、 M g 等含
量均丰富 , 在猴头 酒 中浸 泡率达 6 6 . 7% ~
1 0 0%
. 其中仅铁的含量在猴头酒中的浸出率为
14
.
8%
, 其原因可能是猴头在浸泡过程中有一
部铁离子与磷酸盐等发生了况淀反应 , 而在猴
头酒的过滤时同残渣一起被过滤掉 , 所以分析