越橘叶超氧化物歧化酶在食品中的应用

贺阳，文连奎

（吉林农业大学食品科学与工程学院，吉林长春130118）

随着科技的进步，人民生活水平的提高，消费者对食品的要求已从温饱向营养型转变。科学研究表明，超氧化物歧化酶（superoxide dismutase SOD）是一种专一清除超氧阴离子自由基（O2·-）的金属蛋白酶[1]，它能催化超氧阴离子自由基O2·-发生歧化反应，从而清除O2·-，具有抗炎，抗病毒，抗辐射，抗衰老等作用[2-5]。在食品中应用超氧化物歧化酶，能提高食品的抗氧化功能[6-11]。本文对从越橘叶中提取经化学修饰的SOD应用于巴氏杀菌奶[12-13]、酸奶[14]、干红葡萄酒[15]、白酒[16]等产品，为超氧化物歧化酶在食品中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 主要原料

越橘叶超氧化物歧化酶冻干粉（自制）、鲜牛奶、全脂奶粉、葡萄、食用级酒精等。

1.1.2 仪器设备与材料

J40/800-30U 压滤机：上海钧鼎机械制造有限公司；GYB-60-6S 均质机：上海华东高压均质机厂；C020榨汁机：济南九阳小电器有限公司；BC/BD-258 冰箱：新飞电器有限公司；SPX-250B-Z 恒温培养箱：上海博迅实业有限公司；PHS-3C 数字酸度计：上海鹏顺科学仪器有限公司；T6 紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司；BS210S 电子天平：北京赛多利斯天平有限公司等。

保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的混合菌种、邻苯三酚、盐酸、三羟甲基氨基甲烷、二乙基三胺基五乙酸等。

1.2 方法

1.2.1 超氧化物歧化酶在巴氏杀菌奶中的应用

从加工SOD 鲜牛奶的工艺流程看，加入SOD 时的温度及后续工序条件，最高温度低于SOD 的失活温度。

SOD 在巴氏杀菌奶中的添加量为1 000 U/mL。加后第一天，以后每隔2 天测定产品中SOD 含量。

1.2.2 超氧化物歧化酶在酸奶中的应用

于酸奶工艺流程的接种环节加入SOD，在41 ℃～43 ℃下发酵至pH5 为止，立即停止发酵。确保温度及酸度在SOD 稳定范围内。

SOD 在酸奶中的添加量为1 000 U/mL。加后第一天，以后每隔2、3、4、5 天测定产品中SOD 含量。

1.2.3 超氧化物歧化酶在干红葡萄酒中的应用

调配过程加入SOD，后杀菌温度为65 ℃，低于失活温度。产品酒精度达10°。

SOD 在干红葡萄酒中的添加量为1 000 U/mL。

1.2.4 超氧化物歧化酶在不同酒精度数的白酒中的应用

调配过程加入SOD。产品酒精度分别为28°和36°。

SOD 在白酒中的添加量为1 000 U/mL。

1.3 产品中SOD 活性检验方法

采用邻苯三酚自氧化法[17]，见表1。

表1 邻苯三酚自氧化法（420 nm）测定体系Table 1 Pyrogallol autoxidation method（420 nm）determination system

对添加越橘叶超氧化物歧化酶的巴氏杀菌奶、酸奶、干红葡萄酒、白酒产品进行酶活的动态监测。根据产品的不同保质期，设定检测时间。巴氏杀菌牛奶分别在第1 天、第3 天、第5 天测定酶活。酸奶分别在第1 天、第3 天、第6 天、第10 天、第15 天测定。干红葡萄酒、白酒分别在第1 天、第3 天、第6 天、第10 天、第70 天测定。

酶活力单位定义为，在1 mL 反应液中，每分钟抑制邻苯三酚自氧化速率达50%时的酶量为一个酶活单位。

2 结果与分析

2.1 超氧化物歧化酶在巴氏杀菌奶中的动态变化

巴氏杀菌奶中超氧化物歧化酶酶活的动态监测结果见图1。

图中实际酶活略大于理论添加值（酶活添加量为1 000 μ/mL），可能是由于添加的冻干粉活性比理论值稍大，亦可能是测定酶活过程有一定的误差。第1 天较第3 天酶活略低，可能是酶活添加后有个释放过程。酶活总趋势稳定，在保质期内酶活无损失。

2.2 超氧化物歧化酶在酸奶中的动态变化

酸奶中超氧化物歧化酶酶活的动态监测结果见图2。

图2 酸奶中超氧化物歧化酶的动态变化Fig.2 The dynamic changes of superoxide dismutase in the yogurt

图2 中实际酶活3 d 后略有下降，可能是由于乳酸影响pH，从而抑制酶活性，但到第10 天后酶活基本稳定。酶活在整个保质期内可达980 U/mL 左右，有生产意义。

2.3 超氧化物歧化酶在干红葡萄酒中的动态变化

干红葡萄酒中超氧化物歧化酶酶活的动态监测结果见图3。

图3 葡萄酒中超氧化物歧化酶的动态变化Fig.3 The dynamic changes of superoxide dismutase in the wine

图3 中实际酶活先升高后稳定，且总酶活大于理论添加值1 000 U/mL，这可能是由于葡萄中本身含有SOD，一段时间陈酿后达到稳定状态。

2.4 超氧化物歧化酶在不同酒精度数的白酒中的动态变化

28°白酒中超氧化物歧化酶酶活的动态监测结果见图4。

图4 28°白酒中超氧化物歧化酶的动态变化Fig.4 The dynamic changes of superoxide dismutase in the 28°liquor

图4 中实际酶活低于理论添加值，可能是由于酒精影响SOD 活性，从而抑制酶活性。前6 天酶活有一个升高趋势，可能是添加后SOD 有一个缓释过程。到第十天后酶活基本稳定。产品在70 d 时酶活仍可达600 U/mL 左右，有生产意义。

36°白酒中超氧化物歧化酶酶活的动态监测结果见图5。

图5 36°白酒中超氧化物歧化酶的动态变化Fig.5 The dynamic changes of superoxide dismutase in the 36°liquor

酶活动态趋势同28°白酒，但由于酒的度数提高使总酶活稍有下降。到第10 天后酶活基本稳定。产品在70 d 时酶活仍可达530 μ/mL 左右。

3 讨论

在本实验过程中，添加到巴氏杀菌、酸奶、干红葡萄酒、白酒等食品中的SOD 添加量较大，是为了便于动态监测，在其结果中能显示明显的动态趋势变化，有利于结果分析。在实际生产中可适当减小SOD 使用量。鉴于实际生产中使用量降低，建议采用更为适的酶活测定方法，以便于生产过程中SOD 监测。

4 结论

据国内外毒性毒理实验检测食品中添加SOD 安全、无毒副作用。SOD 作为一种功能性食品添加剂，能被人体利用，可发挥抗氧化功能。我们将其添加到巴氏杀菌、酸奶、干红葡萄酒、白酒等食品中，并对其活性进行监测，发现在合理的工艺流程及条件下SOD 在食品保质期内活力稳定。其中巴氏杀菌奶、酸奶、干红葡萄酒检测过程中总酶活无损失，且酶活稳定，尤其是葡萄酒产品状态更为良好。两种不同度数的白酒酶活虽有下降，但后期也基本稳定，且可通过提高SOD 添加量保证产品品质。

研究表明SOD 是稳定性较高的酶制剂，只要基质选择合适，工艺流程符合SOD 加工性质，它的活性可以持久。这为其应用及产品开发提供了理论技术支撑。

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