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高效液相色譜法是提取和純化甜味劑的可靠技術(shù)。在食品工業(yè)中被廣泛應(yīng)用;食品糖的甜味與蔗糖相似,熱量只有三分之二。這種五碳糖存在于許多植物中,但大多濃度較低(約 1%),因此提取和純化成本很高。因此,迄今為止,食品糖主要通過化學(xué)方法生產(chǎn),使用催化木糖脫氫。
一、在木糖轉(zhuǎn)化中引入 HPLC
一種有吸引力的替代方法是通過發(fā)酵將生物質(zhì)(例如麥秸)中的木糖轉(zhuǎn)化為食品糖。通過該工藝,甜味劑可以在溫和條件(大氣壓和環(huán)境溫度)下以高產(chǎn)率生產(chǎn),不含有害化學(xué)物質(zhì)。
一旦微生物合成了所需的糖醇,就可以 通過高效液相色譜(HPLC)對其進(jìn)行提取和純化。HPLC 是一種快速、準(zhǔn)確且重現(xiàn)性高的技術(shù),可用于定性和定量分析。此外,一旦針對特定物質(zhì)優(yōu)化了 HPLC 方法,該過程就會在很大程度上實現(xiàn)自動化,從而減少時間和成本。
為了優(yōu)化 HPLC 過程,應(yīng)仔細(xì)考慮 HPLC 系統(tǒng)的不同組件(泵、閥、色譜柱和檢測器)。HPLC 泵負(fù)責(zé)驅(qū)動樣品溶液以一定流速 (mL/min) 通過色譜儀,從而實現(xiàn)樣品中不同成分的*佳分離。
閥門在 HPLC 應(yīng)用中無處不在,多位閥門的使用是糖醇提取和純化過程的理想選擇,因為它只允許收集含有這種糖的特定部分。
二、HPLC色譜柱
HPLC 色譜柱(固定相)是樣品溶液(流動相)中組分分離的場所。這些組分將與固定相發(fā)生不同程度的相互作用,導(dǎo)致它們在不同的時間洗脫,并允許對目標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行特定的提取和純化。恒譜生有多種 HPLC 色譜柱可供選擇,它們具有不同的物理和化學(xué)參數(shù),可以有效分離大量物質(zhì)。
近年來,恒譜生發(fā)布的一系列 HILIC 固定相外,專門為 HILIC 推出的色譜柱包括USHA Diol、USHA sil和USHB sil系列??捎糜谟糜诟鞣N極性、堿性化合物,包括極性農(nóng)藥(草甘膦)、未衍生化氨基酸和超短鏈 PFAS 分析。
多種檢測方法可用于 HPLC:紫外、電化學(xué)、蒸發(fā)光散射 (ELS) 和反射指數(shù) (RI)。由于糖醇不含任何發(fā)色團(tuán),適合此目的的 HPLC 檢測器是ELS (僅用于分析) 或 RI。
最近,有科學(xué)家們使用 HPLC 純化系統(tǒng)在批處理過程中優(yōu)化了糖醇的純化,該團(tuán)隊從發(fā)酵醪中實現(xiàn)了 >99% 的回收率,純度 >99%。與以前的方案相比,還實現(xiàn)了洗脫時間的減少和進(jìn)樣量的增加,證明了通過 HPLC 可以實現(xiàn)食品糖的高效和準(zhǔn)確純化。