基本介紹
- 中文名：食品中膳食纖維的測定
- 外文名：Determination of dietary fiber
- 標準號：GB 5009.88-2014
- 實施日期：2016-03-21
- 發布日期：2015-09-21
- 發布部門：國家衛計委
前言,範圍,術語和定義,原理,試劑和材料,試劑,試劑配製,儀器和設備,分析步驟,試樣製備,酶解,測定,分析結果表述,精密度,
前言
本標準代替GB/T 5009.88-2008《食品中膳食纖維的測定》，部分代替GB/T 22222-2008《食品中膳食纖維的測定酶重量法和酶重量法一液相色譜法》。
本標準與GB/T 5009.88-2008相比，主要變化如下:
—標準名稱修改為“食品安全國家標準食品中膳食纖維的測定”;
—修改了方法適用範圍;
—增加了膳食纖維、總膳食纖維、不溶性膳食纖維、可溶性膳食纖維的定義;
—刪除了中性洗滌劑法;
—修改了總膳食纖維計算公式;
—添加了當食品中含有低分子質量可溶性膳食纖維時總膳食纖維計算方法的注釋。
本標準與GB/T 22221-2008相比，主要變化如下:
—整合了第一法酶重量法。
範圍
本標準規定了食品中膳食纖維的測定方法(酶重量法)。
本標準適用於所有植物性食品及其製品中總的、可溶性和不溶性膳食纖維的測定，但不包括低聚果糖、低聚半乳糖、聚葡萄糖、抗性麥芽糊精、抗性澱粉等膳食纖維組分。
術語和定義
膳食纖維(DF)
不能被人體小腸消化吸收但具有健康意義的、植物中天然存在或通過提取/合成的、聚合度DP≥3的碳水化合物聚合物。包括纖維素、半纖維素、果膠及其他單體成分等。
可溶性膳食纖維(SDF)
能溶於水的膳食纖維部分，包括低聚糖和部分不能消化的多聚糖等。
不溶性膳食纖維(IDF)
不能溶於水的膳食纖維部分，包括木質素、纖維素、部分半纖維素等。
總膳食纖維(TDF)
可溶性膳食纖維與不溶性膳食纖維之和。
原理
乾燥試樣經熱穩定a-澱粉酶、蛋白酶和葡萄糖茸酶酶解消化去除蛋白質和澱粉後，經乙醇沉澱、抽濾，殘渣用乙醇和丙酮洗滌，乾燥稱量，即為總膳食纖維殘渣。另取試樣同樣酶解，直接抽濾並用熱水洗滌，殘渣乾燥稱量，即得不溶性膳食纖維殘渣;濾液用1倍體積的乙醇沉澱、抽濾、乾燥稱量，得可溶性膳食纖維殘渣。扣除各類膳食纖維殘渣中相應的蛋白質、灰分和試劑空白含量，即可計算出試樣中總的、不溶性和可溶性膳食纖維含量。
本標準測定的總膳食纖維為不能被a-澱粉酶、蛋白酶和葡萄糖茸酶酶解的碳水化合物聚合物，包括不溶性膳食纖維和能被乙醇沉澱的高分子質量可溶性膳食纖維，如纖維素、半纖維素、木質素、果膠、部分回生澱粉，及其他非澱粉多糖和美拉德反應產物等;不包括低分子質量(聚合度3~12)的可溶性膳食纖維，如低聚果糖、低聚半乳糖、聚葡萄糖、抗性麥芽糊精，以及抗性澱粉等。
試劑和材料
注:除非另有說明，本標準所用試劑均為分析純，水為GB/T 6682規定的二級水。
試劑
95%乙醇。
丙酮。
石油醚:沸程30 ℃~60℃。
氫氧化鈉。
重鉻酸鉀。
三輕甲基氨基甲烷。
2-(N-嗎琳代)乙烷磺酸。
冰乙酸。
鹽酸。
硫酸。
熱穩定a-澱粉酶液:CAS 9000-85-5 , IUB 3.2.1.1,10 000 U/mL士1 000 U/mL，不得含丙三醇穩定劑，於0 ℃~5℃冰櫃儲存，酶的活性測定及判定標準應符合附錄A的要求。
蛋白酶液:CAS 9014-01-1, IUB 3.2.21.1, 300 U/mL~100 U/mL，不得含丙三醇穩定劑，於0 ℃~5℃冰櫃儲存，酶的活性測定及判定標準應符合附錄A的要求。
澱粉葡萄糖茸酶液:CAS 9032-08-0,IUB 3.2.1.3,2 000 U/mL~3 300 U/mL，於0℃~5℃儲存，酶的活性測定及判定標準應符合附錄A的要求。
硅藻土:CAS 688 55-51-9。
試劑配製
乙醇溶液(85%，體積分數):取895 mL 95%乙醇，用水稀釋並定容至1L,混勻。
乙醇溶液(78%，體積分數):取821 mL 95%乙醇，用水稀釋並定容至1L,混勻。
氫氧化鈉溶液(6 mol/L):稱取21 g氫氧化鈉，用水溶解至100 mL,混勻。
氫氧化鈉溶液((1 mol/L):稱取1 g氫氧化鈉，用水溶解至100 mL,混勻
鹽酸溶液((1mol/L):取8.33 mL鹽酸，用水稀釋至100 mL,混勻。
鹽酸溶液(2 mol/L):取167 mL鹽酸，用水稀釋至1L,混勻。
MES-TRIS緩衝液(0.05 mol/L):稱取19.52 g 2-(N-嗎琳代)乙烷磺酸和12.2 g三輕甲基氨基甲烷，用1.7工矛水溶解，根據室溫用6 mol/L氫氧化鈉溶液調pH,20℃時調pH為8.3,21℃時調pH為8.2,28℃時調pH為8.1; 20 ℃~28℃之間其他室溫用插入法校正pH。加水稀釋至2L。
蛋白酶溶液:用0.05 mol/LMES-TRIS緩衝液配成濃度為50 mg/mL的蛋白酶溶液，使用前現配並於0 ℃~5℃暫存。
酸洗硅藻土:取200 g硅藻土於600 mL的2 mol/L鹽酸溶液中，浸泡過夜，過濾，用水洗至濾液為中性，置於525℃士5℃馬弗爐中灼燒灰分後備用。
重鉻酸鉀洗液:稱取100 g重鉻酸鉀，用200 mL水溶解，加入1 800 mL濃硫酸混合。
乙酸溶液((3 mol/L):取172 mL乙酸，加入700 mL水，混勻後用水定容至1L。
儀器和設備
高型無導流口燒杯:400 mL或600 mL。
真空抽濾裝置:真空泵或有調節裝置的抽吸器。備1L抽濾瓶，側壁有抽濾口，帶與抽濾瓶配套的橡膠塞，用於酶解液抽濾。
恆溫振盪水浴箱:帶自動計時器，控溫範圍室溫5℃ ~100℃，溫度波動士1 ℃ 。
分析天平:感量0.1 m g和1 mg。
馬弗爐:525℃士5℃。
烘箱:130℃士3℃。
乾燥器:二氧化矽或同等的乾燥劑。乾燥劑每兩周130℃士3℃烘乾過夜一次。
p H計:具有溫度補償功能，精度士0.1。用前用pH 1.0、7.0和10.0標準緩衝液校正。
真空乾燥箱:70℃士1℃。
篩:篩板孔徑0.3 mm~0.5 mm 。
分析步驟
試樣製備
注:試樣處理根據水分含量、脂肪含量和糖含量進行適當的處理及十燥，並粉碎、混勻過篩。
脂肪含量<10%的試樣
若試樣水分含量較低(﹤10%)，取試樣直接反覆粉碎，至完全過篩。混勻，待用。
若試樣水分含量較高(≥10%)，試樣混勻後，稱取適量試樣(
，不少於50 g)，置於70℃士1℃真空乾燥箱內乾燥至恆重。將乾燥後試樣轉至乾燥器中，待試樣溫度降到室溫後稱量(mL)。根據乾燥前後試樣質量，計算試樣質量損失因子(f)。乾燥後試樣反覆粉碎至完全過篩，置於乾燥器中待用。
注:若試樣不宜加熱，也可採取冷凍十燥法。
脂肪含量≥10%的試樣
試樣需經脫脂處理。稱取適量試樣(，不少於50 g)，置於漏斗中，按每克試樣25 mL的比例加入石油醚進行沖洗，連續3次。脫脂後將試樣混勻再按上面的進行乾燥、稱量(
)，記錄脫脂、乾燥後試樣質量損失因子(f)。試樣反覆粉碎至完全過篩，置於乾燥器中待用。
注:若試樣脂肪含量未知，按先脫脂再十燥粉碎方法處理。
糖含量≥5%的試樣
酶解
準確稱取雙份試樣(m)，約1g(精確至0.1 mg)，雙份試樣質量差鎮0.005 g。將試樣轉置於100 m~600 mL高腳燒杯中，加入0.05 mol/L MES-TRIS緩衝液40 mL，用磁力攪拌直至試樣完全分散在緩衝液中。同時製備兩個空白樣液與試樣液進行同步操作，用於校正試劑對測定的影響。
注:攪拌均勻，避免試樣結成團塊，以防止試樣酶解過程中不能與酶充分接觸。
熱穩定a-澱粉酶酶解:向試樣液中分別加入50 μL熱穩定a-澱粉酶液緩慢攪拌，加蓋鋁箔，置於95 ℃~100℃恆溫振盪水浴箱中持續振搖，當溫度升至95℃開始計時，通常反應35 min。將燒杯取出，冷卻至6 0℃，打開鋁箔蓋，用刮勺輕輕將附著於燒杯內壁的環狀物以及燒杯底部的膠狀物刮下，用10 mL水沖洗燒杯壁和刮勺。
注:如試樣中抗性澱粉含量較高(>40%)，可延長熱穩定a-澱粉酶酶解時間至90 min，如必要也可另加人10 mL二甲基亞礬幫助澱粉分散。
蛋白酶酶解:將試樣液置於60℃士1℃水浴中，向每個燒杯加入100μL蛋白酶溶液，蓋上鋁箔，開始計時，持續振搖，反應30 min。打開鋁箔蓋，邊攪拌邊加入5 mL 3 mol/L乙酸溶液，控制試樣溫度保持在60℃士1℃。用1 mol/L氫氧化鈉溶液或1 mol/L鹽酸溶液調節試樣液pH至1.5士0.2 。
注:應在60℃士1℃時調pH，因為溫度降低會使pH升高。同時注意進行空自樣液的pH測定，保證空自樣和試樣液的pH一致。
澱粉葡糖苷酶酶解:邊攪拌邊加入100μL澱粉葡萄糖茸酶液，蓋上鋁箔，繼續於60℃士1℃水浴中持續振搖，反應30 min。
測定
總膳食纖維(TDF)測定
沉澱:向每份試樣酶解液中，按乙醇與試樣液體積比4：1的比例加入預熱至60℃士1℃的95%乙醇(預熱後體積約為225 mL)，取出燒杯，蓋上鋁箔，於室溫條件下沉澱1 h。
抽濾:取已加入硅藻土並乾燥稱量的坩堝，用15 mL 78%乙醇潤濕硅藻土並展平，接上真空抽濾裝置，抽去乙醇使坩堝中硅藻土平鋪於濾板上。將試樣乙醇沉澱液轉移入坩堝中抽濾，用刮勺和78%乙醇將高腳燒杯中所有殘渣轉至坩堝中。
洗滌:分別用78%乙醇15 mL洗滌殘渣2次，用95%乙醇15 mL洗滌殘渣2次，丙酮15 mL洗滌殘渣2次，抽濾去除洗滌液後，將增禍連同殘渣在105 ℃烘乾過夜。將坩堝置乾燥器中冷卻1h，稱量(mGR，包括處理後增禍質量及殘渣質量)，精確至0.1 m g。減去處理後坩堝質量，計算試樣殘渣質量(mR)。
蛋白質和灰分的測定:取2份試樣殘渣中的1份按GB 5009.5測定氮(N)含量，以6.25為換算係數，計算蛋白質質量(mP);另1份試樣測定灰分，即在525℃灰化5h，於乾燥器中冷卻，精確稱量坩堝總質量(精確至0.1 mg，減去處理後坩堝質量，計算灰分質量(mA)。
不溶性膳食纖維(IDF)測定
按上述方法稱取試樣、酶解。
抽濾洗滌:取已處理的坩堝，用3 mL水潤濕硅藻土並展平，抽去水分使坩堝中的硅藻土平鋪於濾板上。將試樣酶解液全部轉移至坩堝中抽濾，殘渣用70℃熱水10 mL洗滌2次，收集併合並濾液，轉移至另一600 mL高腳燒杯中，備測可溶性膳食纖維。殘渣按上述方法洗滌、乾燥、稱量，記錄殘渣重量。
按上述方法測定蛋白質和灰分。
可溶性膳食纖維(SDF)測定
計算濾液體積:收集不溶性膳食纖維抽濾產生的濾液，至已預先稱量的600 mL高腳燒杯中，通過稱量“燒杯+濾液”總質重，扣除燒杯質量的方法估算濾液體積。
沉澱:按濾液體積加入1倍量預熱至60℃的95%乙醇，室溫下沉澱1h。以下測定按總膳食纖維測定步驟進行。
分析結果表述
TDF 、IDF、 SDF均按式(1)~式(2)計算。
試劑空白質量按式(1)計算:
式中：
mB—試劑空白質量，單位為克(g);
mBR—雙份試劑空白殘渣質量均值，單位為克(g);
mBP—試劑空白殘渣中蛋白質質量，單位為克(g);
mBA—試劑空白殘渣中灰分質量，單位為克(g)。
試樣中膳食纖維的含量按式(2)~式(4)計算:
式中:
mR—試樣殘渣質量，單位為克(g);
mGR—處理後坩堝質量及殘渣質量，單位為克(g);
mg—處理後增禍質量，單位為克(g);
X—試樣中膳食纖維的含量，單位為克每百克(g/100 g);
mR—雙份試樣殘渣質量均值，單位為克(g);
mP—試樣殘渣中蛋白質質量，單位為克(g);
mA—試樣殘渣中灰分質量，單位為克(g);
mB—試劑空白質量，單位為克(g);
m—雙份試樣取樣質量均值，單位為克(g);
f—試樣製備時因乾燥、脫脂、脫糖導致質量變化的校正因子;
mC—試樣製備前質量，單位為克(g);
mD—試樣製備後質量，單位為克(g)。
注1:如果試樣沒有經過乾燥、脫脂、脫糖等處理，f=1。
注2:TDF的測定可以按照總膳食纖維(TDF)測定進行獨立檢測，也可分別按照“不溶性膳食纖維(IDF)測定”和“可溶性膳食纖維(SDF)測定”測定IDF和SDF，根據公式計算,TDF= IDF+SDF。
注3:當試樣中添加了抗性澱粉、抗性麥芽糊精、低聚果糖、低聚半乳糖、聚葡萄糖等符合膳食纖維定義卻無法通過酶重量法檢出的成分時，宜採用適宜方法測定相應的單體成分，總膳食纖維可採用如下公式計算:
總膳食纖維=TDF(酶重量法)+單體成分
以重複性條件下獲得的兩次獨立測定結果的算術平均值表示，結果保留三位有效數字。
精密度
在重複性條件下獲得的兩次獨立測定結果的絕對差值不得超過算術平均值的10%。
