大豆多肽不良风味的紫外分光光度法检测
2010-03-23何珍雄梁运祥
何珍雄,梁运祥*
(华中农业大学 农业微生物学国家重点实验室,湖北 武汉 430070)
大豆多肽不良风味的紫外分光光度法检测
何珍雄,梁运祥*
(华中农业大学 农业微生物学国家重点实验室,湖北 武汉 430070)
建立紫外分光光度法测定大豆多肽的不良风味。优化的实验条件为将样品pH值调至6.0,NaCl添加量为4g/60mL,于100mL的生理盐水瓶中装60mL的样品液并密封,50℃恒温水浴1h,然后吸取20mL气体用5mL 0.2mol/L的NaOH溶液吸收,检测217nm处的吸光度(A217nm)。该方法简便、快速,可用于大豆多肽不良风味的脱除工艺中的测定。
不良风味;紫外分光光度法;大豆多肽;检测
大豆多肽是由大豆蛋白质经化学或生物的作用降解而成的一种复合物,具有比大豆蛋白更高的营养价值、生理活性及特殊的物理化学性质,具有广阔的应用领域[1-3]。但是,目前大豆多肽在风味上还存在很多问题,很难达到无臭无味,尤其是在大规模的生产中[4]。有研究指出,在大豆及其制品的储藏及加工过程中,脂质的氧化、脂肪氧合酶的作用及蛋白质的聚集都可能参与风味物质的变化[5]。
食品中的不良风味物质组成比较复杂,目前,食品风味物质的提取和分离技术主要包括超临界CO2高压萃取法[6]、固相微萃取GC-MS及GC-Millimass分析技术[7-10]、GC-Olfactometry检测技术、HPLC-MS联析[11]、电子鼻检测技术等。国内外在牛肉、酒类、酱油、茶叶等风味物质方面研究的比较多,通常是用色谱及质谱等方法来定性分析其风味物质成分,但对大豆多肽风味物质的研究比较少。根据不良风味成分低沸点,一般含有不饱和键的结构特点,在紫外区域有特定的吸收作用,采用气相取样,用合适的试剂吸收,将气态样品转为液体样品,用分光光度法测定,以吸光度(A)的高低来客观评判不良风味的轻重,并用此方法来指导不良风味的去除工艺[12]。
本实验以豆粕固态发酵酶解的方式制取的大豆多肽为样品,选择合适的吸收液,确定气相取样的最适条件,可为大豆多肽不良风味的脱除工艺的研究提供一定的参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
冷榨豆粕(蛋白质含量46.03%,含水率9.6%) 市售。
DU800 紫外-可见分光光度计 美国贝克曼公司;RE52CS-2旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂;手动压盖器、20mL一次性注射器。
1.2 不良风味测定方法
将酶解处理的大豆多肽液(蛋白质量浓度为40~50mg/mL,蛋白检测参照GB/T 5009.5—2003《食品中蛋白质的测定》)60mL置于100mL生理盐水瓶中,用橡
胶塞密封并用压盖器封实,水浴加热,用注射器穿过橡胶塞,抽取液上20mL气体,注入吸收液中,摇匀,以相应的吸收液为对照,测其吸光度[13]。
2 结果与分析
2.1 吸收液的选定
由于不良风味物质具有不对称共价键结构,有的属于弱酸弱碱类物质,所以选择强酸强碱做为吸收液来展开实验。样品于50℃水浴1h,以0.1mol/L HCl或0.1mol/L NaOH溶液为吸收液,取液上气体20mL,以各自空白液为参照,于200~400nm波段进行全扫描,结果如图1所示,A线为各自的空白对照,B线为样品。由图1、2可知,NaOH溶液的吸收效果要明显好于HCl溶液,且在217nm波长处有最高吸收峰,故选用0.1mol/L NaOH 溶液做为吸收液,吸收波长选择217nm。
图1 0.1mol/L HCl溶液为吸收液的紫外扫描图Fig.1 UV spectrum of 0.1 mol/L HCl as the absorption solution
图2 0.1mol/L NaOH溶液为吸收液的紫外扫描图Fig.2 UV spectrum of 0.1 mol/L NaOH as the absorption solution
2.2 NaOH吸收液浓度的选定
图3 不同浓度吸收液的吸收曲线Fig.3 Effect of NaOH concentration on the absorbance of the absorption solution at 217 nm
样品于50℃水浴1h,取液上气体20mL,改变吸收液浓度,并以各自空白液为参照,测定217nm处的吸光度。由图3可知,吸收液浓度0.2mol/L时,吸收效果比较好,故选择0.2mol/L的NaOH溶液为吸收液。
2.3 样品溶液pH值的选定
改变样品pH值,样品于50℃水浴1h,取液上气体20mL,0.2mol/L的NaOH为吸收液,测定217nm波长处的吸光度。由图4可知,将样品调到pH6.0时挥发出来的物质会更多,碱液吸收的物质会更多,故以后检测时将样品pH值调至6.0。
图4 不同pH值的样品吸收曲线Fig.4 Effect of pH on the absorbance of the absorption solution at 217 nm
2.4 样品溶液中盐添加量的选定
适量的添加盐(NaCl)会提高体系的离子强度,可以有效的增强挥发性组分的挥发性,将样品调至pH6.0,改变NaCl的添加量,然后50℃水浴1h,取液上气体20mL,0.2mol/L的NaOH溶液做为吸收液,测定217nm波长处的吸光度。由图5可知,在60mL的样品溶液中添加4g的NaCl,有助于提高样品的挥发性,故以后检测时NaCl的添加量为4g/60mL。
图5 添加不同量NaCl的吸收曲线Fig.5 Effect of NaCl concentration on the absorbance of the absorption solution at 217 nm
2.5 样品水浴温度的选定
样品水浴温度越高,可能使样品中的不良风味物质充分挥发,但是同时也能引起挥发性分子相互缔合,因而在确保不良风味成分充分挥发下尽量选择较低的温度。在上述已确定的条件下,改变水浴温度,水浴1h,测吸光度。由图6可知,当温度大于50℃时,吸光度增加不明显,考虑到酶法制取大豆多肽的过程中,温度
控制一般在50℃左右[14-15],如果选择50℃作为测定温度就更加方便,检测时不用对温度有太大的调整就可以直接在线监测,故选定样品水浴温度为50℃。
图6 不同水浴温度下的吸收曲线Fig.6 Effect of temperature on the absorbance of the absorption solution at 217 nm
2.6 样品水浴时间的选定
在上述已确定的条件下,为确保不良风味物质的完全挥发,考察加热时间对物质挥发的影响。由图7可知,水浴时间1h时吸光度最大,时间再延长吸光度反而下降,这可能是部分挥发性物质相互缔合而引起的,故选定样品水浴时间为1h。
图7 不同水浴时间下的吸收曲线Fig.7 Effect of water bath time on the absorbance of the absorption solution at 217 nm
由以上实验,确定紫外分光光度法检测的最佳条件,即100mL的生理盐水瓶中装60mL的样品液并密封,该样品中蛋白质量分数在40~50mg/mL,将样品调pH 6.0,NaCl添加量为4g/60mL,50℃恒温水浴1h,然后吸取20mL气体用5mL 0.2mol/L的NaOH溶液吸收,检测A2 1 7 n m。
2.7 不同处理时间的样品测定
用旋转蒸发仪进行抽真空除臭,真空度为0.075,样品50℃保温,不同时间下取样检测A217nm结果见表1。
表1 不同处理时间下多肽液的测定结果Table1 Effect of vacuum time on the removal of undesirable flavor in soybean peptide
由表1可知,本实验研究的紫外方法检测大豆多肽中的不良风味能够将感官品评进行量化,能够对感官品评的过程进行定量研究(感官品评参照GB 10220—88《感官分析方法总论》),从而在其脱除工艺中有较好的指导作用,能够客观的定量反应物质中的不良风味物质强度。
3 结 论
3.1 通过实验可以发现,添加食盐及调节样品pH值后吸光度有很大的提高,可能原因是样品中添加盐及改变pH值使得溶液中离子强度发生了变化,促使挥发性物质的游离及挥发。
3.2 确定了紫外分光光度法检测的最佳条件,即100mL的生理盐水瓶中装60mL的样品液并密封,该样品中蛋白含量在40~50mg/mL,将样品调pH值至6.0,NaCl添加量为4g/60mL,50℃恒温水浴1h,然后吸取20mL气体用5mL 0.2mol/L的NaOH溶液吸收,以0.2mol/L的NaOH溶液为空白对照,检测A217nm,以吸光度的大小反应不良风味的强度。
3.3 不同的原料所采用的吸收液及检测条件会有所不同,但是都可以运用这种原理确定实验条件,建立相应的检测方法[13]。本实验所确定的检测条件在大豆多肽不良风味的检测及脱除工艺中能够较好地反映其不良风味的强度,该方法简单、快速、方便,具有一定的应用价值。
[1]杨闯. 生物活性肽在营养保健中的应用[J]. 食品科学, 2003, 24(11): 153-154.
[2]李勇. 生物活性肽研究现况和进展[J]. 食品与发酵工业, 2007, 33(1): 3-9.
[3]邓成萍, 薛文通, 孙晓琳, 等. 不同分子量段大豆多肽功能特性的研究[J]. 食品科学, 2006, 27(5): 109-112.
[4]李雄辉, 黄晓萍, 赵萍. 大豆多肽生产与应用研究进展[J]. 江西科学, 2004, 22(4): 311-316.
[5]黄友如, 华欲飞, 裘爱泳. 大豆蛋白制品风味物质分析[J]. 粮食与油脂, 2005(7): 7-10.
[6]刘亚琼, 朱运平, 乔支红. 食品风味物质分离技术研究进展[J]. 食品研究与开发, 2006, 27(6): 181-183.
[7]窦宏亮, 李春美, 顾海峰, 等. 采用HS-SPME/GC-MS/GC-Olfactometry/RI对绿茶和绿茶鲜汁饮料香气的比较分析[J]. 茶叶科学, 2007, 27(1): 51-60.
[8]MOON S Y, LI-CHAN E C Y. Development of solid-phase microextraction methodology for analysis of headspace volatile compounds in simulated beef flavor[J]. Food Chemistry, 2004, 88: 141-149.
[9]MAEDA M, KIM J H, UBUKATA Y, et al. Analysis of volatile compounds in polished-graded wheat flour using headspace sorptive extraction [J]. Eur Food Res Technol, 2008, 227: 1233-1241.
[10]谢建春, 孙宝国, 刘玉平, 等. 固相微萃取在食品香味分析中的应用[J]. 食品科学, 2003, 24(8): 229-233.
[11]ROMANIK G, GILGENAST E, PRZYJAZNY A, et al. Techniques of preparing plant material for chromatographic separation and analysis[J]. Journal of Biochemical and Biophysical Methods, 2007, 70: 253-261.
[12]丁耐克. 食品风味化学[M]. 北京: 中国轻工业出版社, 1996: 127-158.
[13]钱俊青. 食品原料不良风味检测方法的研究及应用[J]. 食品科学, 2000, 21(11): 49-50.
[14]张鹏, 张春红, 刘长江. 复合酶解法制备功能性大豆多肽的研究[J].食品工业科技, 2006, 27(11): 117-118; 121.
[15]雷鸣, 李志忠. 大豆多肽制备中蛋白酶的选择[J]. 甘肃农业大学学报, 2006, 41(5): 122-126.
UV Spectrophotometric Detection of Undesirable Flavor in Soybean Peptide
HE Zhen-xiong,LIANG Yun-xiang*
(State Key Laboratory of Agricultural Microbiology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China)
A UV spectrophotometric method was established to determine the undesirable flavor in soybean peptide. Totally 60 mL of soybean peptide solution in 100 mL saline bottle was adjusted to pH 6.0 with NaCl concentration 4 g/60 mL, sealed with a rubber plug and heated at 50 ℃ for 1 hour. In the following, totally 20 mL headspace gas in the bottle was collected with a syringe and absorbed in 5 mL of 0.2 mol/L NaOH, then the absorbance of the NaOH solution at 217 nm was used to express the relative content of undesirable flavor in soybean peptide. This method is simple and quick, which can be applied to detect undesirable flavor in soybean peptide.
undesirable flavor;ultraviolet spectrophotometry;soybean peptide;detection
TS207.3
A
1002-6630(2010)22-0411-03
2010-01-11
何珍雄(1984—),男,硕士,主要从事微生物产品及发酵工艺学研究。E-mail:hzx19530@yahoo.com.cn
*通信作者:梁运祥(1961—),男,教授,硕士,主要从事微生物产品及发酵工艺学研究。E-mail:fa-lyx@163.com