Détermination des composants du sucre dans les cultures oléagineuses par chromatographie ionique

Cette étude utilise la chromatographie ionique pour déterminer les teneurs en fructose, glucose, saccharose, stachyose et raffinose dans les cultures oléagineuses. L'auteur a utilisé un chromatographe ionique Wayeal équipé d'un détecteur ampérométrique, en utilisant une solution auto-préparée de NaOH et d'eau comme éluant. Cette méthode se caractérise par une prétraitement simple, une excellente récupération et une grande sensibilité, ce qui la rend adaptée à la détermination des teneurs en fructose, glucose, saccharose, stachyose et raffinose dans les graines oléagineuses, comme spécifié dans la norme.

Mots-clés : Graines oléagineuses, chromatographie ionique, sucres.

1. Instruments et réactifs

1.1 Liste de configuration de la chromatographie ionique

Tableau 1 Liste de configuration des instruments

1.2 Réactifs et solutions standards

Tableau 2 Tableau des réactifs et des standards

1.3 Matériel expérimental et équipement auxiliaire

Dispositif de filtration

Nettoyeur à ultrasons

Balance analytique (précision 0,0001 g)

Seringue jetable (2 mL)

Filtre à seringue aqueux (0,22 μm)

Eau ultrapure, avec une résistivité de 18,2 MΩ·cm (25°C)

2. Méthode expérimentale

2.1 Préparation de la solution

2.1.1 Solution d'acétate de zinc (1 mol/L) : Peser 21,9 g d'acétate de zinc, ajouter 3 mL d'acide acétique glacial, dissoudre et diluer à 100 mL avec de l'eau.

2.1.2 Solution de ferrocyanure de potassium (1 mol/L) : Peser 10,6 g de ferrocyanure de potassium, dissoudre et diluer à 100 mL avec de l'eau.

2.1.3 Solution d'hydroxyde de sodium (200 mmol/L) : Mesurer 10,5 mL de solution d'hydroxyde de sodium à 50 %, diluer à 1000 mL avec de l'eau pré-dégazée et protéger avec du gaz azote.

2.2 Prétraitement de l'échantillon

2.2.1 Extraction de l'échantillon

Peser 5 g de l'échantillon (précision 0,1 mg), le placer dans un tube à centrifuger de 50 mL avec bouchon, ajouter 25 mL d'éther de pétrole, vortexer pendant 1 min, centrifuger à 2000 tr/min pendant 5 min et jeter la couche supérieure d'éther de pétrole. Répéter les étapes ci-dessus deux fois. Évaporer l'éther de pétrole résiduel dans un bain-marie à 60°C. Transférer l'échantillon dans un erlenmeyer de 150 mL (préalablement mis à poids constant) à l'aide d'une baguette de verre. Rincer le tube à centrifuger deux fois avec 50 mL d'eau et combiner les rinçages dans l'erlenmeyer. Ajouter lentement 5 mL de solution d'acétate de zinc et 5 mL de solution de ferrocyanure de potassium, respectivement. Ensuite, ajouter de l'eau jusqu'à ce que la masse totale de la solution soit d'environ 100 g (précision 1 mg). Après agitation à température ambiante pendant 30 minutes, filtrer la solution à travers du papier filtre qualitatif rapide. Filtrer ensuite le filtrat à travers un filtre à seringue de 0,22 μm pour obtenir l'échantillon de test. Effectuer simultanément un essai à blanc.

2.3 Conditions expérimentales

2.3.1 Conditions de chromatographie

Phase mobile : A : 200 mM NaOH ; B : eau ; C : 20 mM NaOH

Débit : 0,4 mL/min

Temps de fonctionnement : 65 min

Température de la colonne : 30°C

Température de la zone de détection : 30°C

Détecteur : Électrode en or, sucres, potentiel quadruple

Volume d'injection : 10 μL

Tableau 3 Éluition en gradient

3. Résultat de l'expérience

3.1 Chromatogramme standard

La séparation des cinq sucres a été réalisée en moins de 20 minutes, avec tous les pics présentant une bonne forme, sans phénomène de traînée, et tous les composés montrant une excellente réponse, répondant aux exigences de la détermination expérimentale.

Fig 1 Chromatogramme de 5 sucres (0,5 mg/L)

Tableau 4 Résultats de l'aptitude du système

3.2 Gamme linéaire

Prélever une quantité appropriée de la solution standard mixte et effectuer une dilution en série pour préparer une série de concentrations pour la construction de la courbe d'étalonnage. La gamme linéaire est de 0,05 à 20 mg/L. L'écart entre les résultats de détection linéaire et les concentrations connues est inférieur à l'écart maximal admissible. Les valeurs de R² varient de 0,99985 à 1,00000, ce qui indique une excellente linéarité pour tous les composants.

Tableau 5 Tableau de la gamme linéaire pour chaque composé

Fig 2 Résultats linéaires pour cinq sucres

3.3 Précision

La solution d'échantillon de soja a été extraite selon la section 2.2.1 et analysée dans les conditions instrumentales spécifiées dans la section 2.3.1 avec six injections consécutives. Les résultats sont présentés dans le tableau ci-dessous. Les écarts types relatifs (RSD) des cinq sucres dans l'échantillon de soja étaient tous inférieurs à 1 %. La détection de l'échantillon est fiable et la méthode démontre une bonne précision.

Tableau 3 Résultats de précision des échantillons de soja

Fig 3 Chromatogrammes superposés de la précision de quatre sucres dans le soja

3.4 Résultat du test d'échantillon

3.4.1 Détection de l'humidité

Prélever les échantillons de soja et de sésame à tester et déterminer la teneur en humidité des échantillons selon GB/T 14489.1. Les résultats sont présentés dans le tableau ci-dessous.

Tableau 4 Résultats d'humidité des échantillons

3.4.2 Test d'échantillon

Prélever les échantillons de soja et de sésame à tester, extraire les solutions d'échantillon selon la section 2.2.1 et effectuer une analyse par injection dans les conditions instrumentales spécifiées dans la section 2.3.1. Les résultats du test d'échantillon sont présentés dans le tableau ci-dessous. La détection des échantillons de soja et de sésame est fiable et les résultats sont satisfaisants.

Tableau 5 Résultat du test d'échantillon

Fig 4 Chromatogramme de test de l'échantillon de soja dilué 200 fois

Fig 5 Chromatogramme de test de l'échantillon de sésame dilué 100 fois

4. Conclusion

Cette méthode utilise un système de chromatographie ionique Wayeal IC6300 équipé d'un détecteur ampérométrique pour établir une méthode de chromatographie ionique pour la détermination du fructose, du glucose, du saccharose, du stachyose et du raffinose dans les graines oléagineuses. Les échantillons ont été traités par prétraitement, séparés via une colonne de chromatographie ionique et quantifiés à l'aide de la méthode de l'étalon externe, ce qui a permis une analyse qualitative et quantitative du fructose, du glucose, du saccharose, du stachyose et du raffinose dans les graines oléagineuses. Les données indiquent que tous les pics chromatographiques présentent une excellente forme sans traînée, que la sensibilité répond aux exigences de la norme nationale et que les coefficients de corrélation linéaire dépassent tous 0,999. Cela démontre que la méthode, associée au système de chromatographie ionique de Wanyeal, répond aux exigences de détection qualitative et quantitative de routine pour les échantillons cibles.