【CEM 解決方案】營養(yǎng)飲料中營養(yǎng)成分的快速測定

傳統(tǒng)的方法通常依賴于繁瑣和耗時的重力濕化學(xué)技術(shù)。¹作為替代方案，CEM提供了一系列儀器，以更高效、可靠和環(huán)保的方式滿足這些需求。例如，粗脂肪分析的參考方法包括索氏提取法、巴氏提取法和莫諾尼埃提取法。這些技術(shù)依賴于添加溶劑來溶解并分離樣品基質(zhì)中所需的脂肪與其他成分，并且通常伴隨著酸/堿水解。ORACLE™是這些方法的一種吸引人的替代方案，無需任何樣品類型的校準(zhǔn)或方法開發(fā)即可測量脂肪。ORACLE可以與SMART 6™配對，直接準(zhǔn)確地確定固體和脂肪含量，只需幾分鐘。

總蛋白質(zhì)測定也依賴于苛刻的凱氏硫酸消化法，然后通過滴定或燃燒方法來確定總氮含量。Sprint^®使用染料結(jié)合技術(shù)，其中CEM的iTag^®染料分子選擇性地與蛋白質(zhì)中的堿性氨基酸側(cè)鏈結(jié)合。這不僅提供了一種有針對性的方法，而且還可以在不到五分鐘的時間內(nèi)完成測試，并且不需要處理化學(xué)廢物的試劑。

除了總蛋白質(zhì)測量外，構(gòu)成這些蛋白質(zhì)的氨基酸殘基的數(shù)量和特性也非常重要。為了分析這些部分，必須切割蛋白質(zhì)酰胺鍵以釋放單個氨基酸。樣品通常在酸性或堿性條件下處理，在110°C下持續(xù)18至24小時，然后通過LC-UV或LC-MS技術(shù)對所得的水解產(chǎn)物進(jìn)行分析。傳統(tǒng)的加熱機(jī)制具有典型的特征，反應(yīng)時間長且存在不需要的副反應(yīng)困擾著傳統(tǒng)的烘箱方法。CEM的Discover^® Prep微波反應(yīng)器為優(yōu)化氨基酸水解（AAH）反應(yīng)提供了一條更快速和高效的道路。^2,3

在這里，各種營養(yǎng)飲料被分析總脂肪、固體和蛋白質(zhì)含量，并使用CEM儀器進(jìn)行LC-UV氨基酸分析的準(zhǔn)備。總體而言，這些結(jié)果與傳統(tǒng)的濕化學(xué)技術(shù)相比表現(xiàn)良好，但以更快速、精確和安全的方式進(jìn)行。

將Discover Prep的效果與傳統(tǒng)的烘箱進(jìn)行了比較。簡而言之，用移液管將200毫克的營養(yǎng)飲料分裝到干凈干燥的10毫升玻璃瓶中，然后加入2毫升含1%苯酉分(w/v)的6N HCl。然后用氮?dú)鈱ΣＡ窟M(jìn)行吹掃，迅速密封，然后放入110°C的烘箱中進(jìn)行干燥24小時。色氨酉夋的分析采用堿水解方案，用4N NaOH代替HCl。Discover Prep微波輔助氨基酸水解反應(yīng)的準(zhǔn)備如下：將200毫克樣品加入裝有蛋形攪拌棒的Pyrex小瓶中。在每個小瓶中分別定量加入5 mL含有1%苯酉分(w/v)的6N HCI或4N NaOH進(jìn)行酸水解或堿水解。用氮?dú)獯祾咝?分鐘然后迅速用Teflon^@內(nèi)襯硅帽密封并放入自動進(jìn)樣器架，以便自動放入Discover Prep樣品室。Discover Prep AAH方法參數(shù)見表1。完成烘箱和微波反應(yīng)后，冷卻樣品進(jìn)行中和并過濾，以備柱前衍生。所有氨基酸水解物均使用WatersAccQ-Tag™ Ultra衍生試劑盒進(jìn)行衍生處理，然后注入Waters AccQ-Tag Ultra C18色譜柱 (1.7 微米，2.1 x 100 毫米) 進(jìn)行分析，該色譜柱連接Waters Acquity H-Class UPLC，在260納米波長下進(jìn)行PDA檢測。⁴

表1. Discover Prep 氨基酸水解參數(shù)

表2和表3分別顯示了SMART 6和ORACLE得出的總固形物和脂肪結(jié)果。在各種營養(yǎng)飲品中，固體含量的檢測結(jié)果與傳統(tǒng)的烘箱干燥法相比，脂肪含量的檢測結(jié)果與傳統(tǒng)的莫瓊尼乙酉迷萃取法相比，都非常好。在所有情況下，無論樣品成分如何，CEM儀器得出的結(jié)果都與傳統(tǒng)方法一致，誤差在0.10%范圍內(nèi)。此外，結(jié)果的精確度也相當(dāng)，所有百分比相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（%RSD）均保持在1%以下。

如表4所示，Sprint在分析成人和兒童營養(yǎng)飲料時也表現(xiàn)出色。在這種情況下，Sprint的結(jié)果顯示出比傳統(tǒng)凱氏定氮法更低的%RSD。此外，當(dāng)使用各種蛋白質(zhì)來源 (包括豌豆蛋白、牛奶分離蛋白和乳清蛋白) 配制樣品時，Sprint也證明是成功的。

表3. 使用ORACLE與傳統(tǒng)莫瓊尼乙萃取法在各種營養(yǎng)飲料中測定脂肪百分比結(jié)果的比較

消費(fèi)者對食品營養(yǎng)價值的關(guān)注顯著影響著全球產(chǎn)品的生產(chǎn)、監(jiān)管和分銷。這與嚴(yán)格的法規(guī)要求相結(jié)合，突顯了對高效、可靠和強(qiáng)大的成分分析方法的研究需求日益增長。傳統(tǒng)的成分分析方法通常耗時較長，需要數(shù)小時，并且需要使用腐蝕性化學(xué)品。相比之下，SMART 6、ORACLE和Sprint等儀器能夠更高效地分析營養(yǎng)飲料的總固體、脂肪和蛋白質(zhì)含量。Discover Prep被成功用于制備各種營養(yǎng)飲料，以進(jìn)行LC-UV分析18種氨基酸。在準(zhǔn)確性和精度方面，Discover Prep與傳統(tǒng)的烤箱水解方法相當(dāng)。CEM儀器套件的其他關(guān)鍵優(yōu)勢包括易于使用的軟件和更安全的實(shí)驗(yàn)室協(xié)議，同時保持準(zhǔn)確性和精度。