没有其他食品像儿童准备食用那样引起消费者的关注。当前关注的是加工的婴儿食品和果汁中的天然和添加的糖含量。
最近,通过中红外傅里叶变换红外(FTIR)光谱法对婴儿食品中的天然糖进行了鉴定和定量。使用水平衰减全反射率(HATR),可以对纯净的婴儿食品样本进行分析,而无需进行大量样本制备。通过使用HATR技术,证明了可以轻松实现高灵敏度,而不会受到含水量的明显影响。使用因子空间化学计量分析建立了一种可靠的方法,可以对这些食品中的糖浓度进行可靠的测量。
该方法是使用三种天然糖,果糖,葡萄糖和蔗糖的训练矩阵开发的。使用验证矩阵对其进行了确认,并且发现该矩阵很容易应用于商业婴儿食品中糖含量的评估。用这种方法分析了几种商品,并确定了果糖,葡萄糖和蔗糖的量。
FTIR分析
婴儿食品样品对FTIR的分析提出了独特的挑战,因为水对红外的吸收很强。图1显示了使用带有槽液板的HATR附件获得的水(红色)和5%葡萄糖水溶液(黑色)的FTIR吸收光谱。在3,800至2,800、1,700至1,550和900厘米(cm)-1以下,可以看到由于水引起的强吸收带。但是,可以在1486至963 cm-1之间的指纹区域看到葡萄糖的吸收。该无水吸收区表明在水溶液中定量糖分析是可行的。
5%的果糖(蓝色),5%的葡萄糖(绿色)和5%的蔗糖(黑色)的水溶液的FTIR光谱如图2所示。这些糖的特征吸收带出现在1,486至963 cm-1范围内。 。吸收带重叠,因此难以通过最小二乘法或传统的多元分析程序进行定量
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要素空间
利用化学计量因子-空间分析来建立三糖水溶液混合物的同时校准曲线。选择偏最小二乘(PLS)作为选择的因子空间例程。使用因子空间分析例程会增加分析中的维数。这允许将每个糖成分分配给特定的维度或因子空间。另外,还通过附加尺寸来处理光谱中的噪声(例如吸水率)。通过使用基于因子的例程,可以轻松地识别归因于分析噪声(例如吸水率)的成分,并在定量分析中将其分离出来。
准备了一套训练样本,以涵盖分析婴儿食品所需的全部三维定量空间。由于存在三个感兴趣的糖成分,果糖,葡萄糖和蔗糖,因此创建了三维训练矩阵(图3)。制备糖水溶液样品以覆盖基质的八个角,基质的面心位置和基质中心。
除了训练矩阵外,还使用三种糖(果糖,葡萄糖和蔗糖)中每种糖的随机浓度制备了糖水溶液样品的验证矩阵(图4)。验证矩阵用于评估校准方法的有效性。
校准结果
使用4 cm-1分辨率,Happ-Genzel切趾和32次扫描平均值的参数获取训练基质标准样品的FTIR吸收光谱。图5显示了光谱,并说明了重叠吸收带的复杂性。