糠殼中果膠質(zhì)含量測(cè)定方法的研究

劉義會(huì) ，張 磊 ，蔡海燕 ，張 翼 ，熊曉蘭 ，常少健 ，余 航 ，王 晗

(1.四川省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計(jì)院，四川成都611130； 2.釀酒生物技術(shù)及應(yīng)用四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都611130；3.國家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心，四川瀘州646000； 4.四川護(hù)理職業(yè)學(xué)院，四川德陽610100；5.四川理工學(xué)院，四川自貢643000)

果膠質(zhì)(C6H16O5)n是構(gòu)成高等植物細(xì)胞質(zhì)的物質(zhì)并使相鄰近的細(xì)胞壁相連，也是細(xì)胞的填充劑。果膠質(zhì)在蒸煮過程中及高溫發(fā)酵情況下，易被分解為甲醇。甲醇對(duì)人體有很大的毒性，故要嚴(yán)格控制其含量[1]。

糠殼作為濃香型白酒生產(chǎn)的重要輔料，用量大，一般為投糧量的20%，在釀造過程中應(yīng)有效控制糠殼中果膠質(zhì)含量。目前，果膠質(zhì)含量的測(cè)定方法比較常用的有重量法[2-3]、比色法[4-5]，但是，鮮有人對(duì)糠殼中果膠質(zhì)含量的測(cè)定進(jìn)行研究。本研究對(duì)比了兩種方法，結(jié)合糠殼的特性對(duì)測(cè)定方法做了改進(jìn)，以期找到一種較實(shí)用的糠殼中果膠質(zhì)測(cè)定方法，為糠殼的清蒸時(shí)間和回收利用等研究和應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

樣品：糠殼，四川大邑某酒廠提供。

試劑：果膠標(biāo)品、半乳糖醛酸、氫氧化鈉、醋酸、氯化鈣、咔唑、乙醇、硝酸銀。

儀器設(shè)備：粉粹機(jī)；烘箱；冷凝回流裝置；抽濾裝置，SHZ-Ⅲ循環(huán)水真空泵（浙江黃巖黎明實(shí)業(yè)有限公司）、抽濾瓶；恒溫水浴鍋；紫外可見分光光度計(jì)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 預(yù)處理

糠殼粉碎，過20目篩。

1.2.2 重量法[2]

精確稱取樣品10～20 g，將樣品置于400 mL燒杯中，加水稀釋至200 mL，用蠟筆在液面作標(biāo)記。加熱沸騰1 h，加熱時(shí)要不斷攪拌并加水以免燒干。冷卻后，移入250 mL容量瓶內(nèi)，加水至刻度，搖勻，抽濾，棄去初濾液。吸取濾液25至50 mL（其量相當(dāng)于能生成果膠酸鈣20 mg以上），置于500 mL燒杯里，中和后，加入0.1 mol/L氫氧化鈉溶液100 mL，充分?jǐn)嚢瑁胖?0 min。再加入1 mol/L醋酸50 mL，5 min后緩緩地邊攪拌邊加入2 mol/L氯化鈣溶液50 mL，放置1 h。加熱保持沸騰5 min后，立即用105℃烘干至恒重的折疊濾紙過濾，用熱水洗滌至無氯離子為止（用硝酸銀溶液檢驗(yàn)不起反應(yīng)）。然后把濾渣和濾紙一同放入預(yù)先烘干至恒重的稱量瓶內(nèi)，在105℃烘1.5 h后稱重，再放入烘箱繼續(xù)干燥至恒重為止，并計(jì)算結(jié)果。

1.2.3 比色法[4]

稱取樣品2 g，放在250 mL的碘量瓶中，加入無水乙醇100 mL，充分?jǐn)嚢杌旌虾笊w上表面皿。在85～90℃恒溫水浴上加熱20 min，冷卻，靜置1 h后，用亞麻布過濾，棄去含糖的乙醇溶液。沉淀用乙醇分次洗滌，除去糖分，直至濾液無色，用穆立虛反應(yīng)法檢驗(yàn)至無糖或接近無糖的反應(yīng)為止。然后，將沉淀移入250 mL三角瓶中，并用150 mL加熱至沸的0.05 mol/L HCl溶液將亞麻布上殘留的沉淀無損地洗入同一的碘量瓶中，搖勻，接上回流冷凝管，在沸水浴上抽提1 h，冷卻至室溫，用蒸餾水定容至200 mL，混合搖勻后，靜置一會(huì)，移取上述澄清液10 mL，注入100 mL容量瓶中，加水定容。然后，移取2 mL稀釋液于50 mL比色管中，按半乳糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作方法操作，測(cè)定其吸光度，由標(biāo)準(zhǔn)曲線查出稀釋液中半乳糖醛酸的濃度，并計(jì)算結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

針對(duì)糠殼含糖極低、密度小、體積大，有一定的形狀和骨力等特點(diǎn)，本研究對(duì)兩種方法均做了改進(jìn)，并對(duì)方法的精密度與準(zhǔn)確性做了深入研究。

2.1 重量法測(cè)定結(jié)果

由于糠殼本身的形狀與硬度，在抽濾環(huán)節(jié)易把濾紙毀壞，無法實(shí)現(xiàn)抽濾，故在此環(huán)節(jié)用了4種方法，分別是：脫脂棉過濾后濾液抽濾，脫脂棉過濾后濾液離心，脫脂棉過濾后濾紙過濾，濾紙過濾。

2.1.1 方法精密度

使用以上4種處理方法代替了直接抽濾，測(cè)定了糠殼中果膠質(zhì)的含量，其測(cè)定結(jié)果見表1。

表1 不同處理方法的精密度 (%)

從表1可以看出，4種方法中，用濾紙過濾的標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差最小，試驗(yàn)的重復(fù)性最好。其他幾種處理方法可能是由于脫脂棉過濾使得部分果膠酸鈣損失，且每次損失量具有隨機(jī)性，從而影響計(jì)算結(jié)果，使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果不穩(wěn)定，重復(fù)性差。

2.1.2 回收試驗(yàn)

取上述糠殼10 g，由于糠殼中果膠質(zhì)含量極低，為了與實(shí)際相符，試驗(yàn)設(shè)計(jì)加入果膠標(biāo)準(zhǔn)品0.05 g，按上述濾紙過濾方法測(cè)定果膠質(zhì)含量0.693%，計(jì)算回收率，結(jié)果為68.36%（見表2）。

表2 重量法回收率測(cè)定結(jié)果

2.2 比色法測(cè)定結(jié)果

比色法作為測(cè)定果膠質(zhì)含量的方法之一，由于簡單準(zhǔn)確，靈敏度高，重現(xiàn)性好，方法較成熟，所以應(yīng)用較廣泛。本研究著重針對(duì)糠殼的特性，就比色法的適用性進(jìn)行研究。

2.2.1 糠殼中糖分的影響

樣品中的糖類會(huì)干擾咔唑的顯色反應(yīng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差影響很大，所以在果膠沉淀和提取過程中要將糖類除盡，其次樣品的色素也要盡量除去，以減小實(shí)驗(yàn)誤差。實(shí)驗(yàn)前部分用無水乙醇洗滌以除去糖分，而糠殼中含糖極低或不含糖，故可省去此步驟。

2.2.2 上清液濃度的影響

取10 mL上清液定容至100 mL，再取2 mL做后續(xù)操作。測(cè)出的吸光度較小，在標(biāo)準(zhǔn)曲線的前兩點(diǎn)之間，可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)果誤差大，故對(duì)上清液稀釋和不稀釋做了對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果如表3所示，糠殼中果膠質(zhì)的檢測(cè)，由于果膠質(zhì)含量低，上清液不稀釋測(cè)定的結(jié)果精密度更高（表3）。

表3 上清液濃度的影響情況 (%)

2.2.3 回收試驗(yàn)

根據(jù)改進(jìn)后的比色法測(cè)定糠殼中的果膠質(zhì)含量0.757%，設(shè)計(jì)回收率測(cè)定實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)后比色法的回收率為75.05%。測(cè)定結(jié)果見表4。

表4 比色法回收率測(cè)定結(jié)果

糠殼中由于果膠質(zhì)含量低，用重量法，精密度較低，實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)性較差，在操作過程中會(huì)造成較多的果膠損失，回收率較低，產(chǎn)生較大誤差。改進(jìn)后的比色法，即不需用乙醇洗滌去糖，在最后測(cè)定階段不需要稀釋上清液，濃硫酸用量12 mL，水解溫度85～90℃，水解時(shí)間20 min，1.5 g/mL咔唑乙醇溶液1 mL，顯色溫度25℃左右，顯色時(shí)間30 min，波長530 nm。實(shí)驗(yàn)精密度較高，重現(xiàn)性較好，回收率較高，實(shí)驗(yàn)過程中果膠損失較少，而且操作簡單，適用于日常測(cè)定。

[1]張宿義,許德富.瀘型酒技藝大全[M].北京：中國輕工業(yè)出版社,2011.

[2]上海商品檢驗(yàn)局.食品化學(xué)分析[M].上海：上海科技出版社,1990.

[3]任靜波,王玉,劉民,等.山楂片中果膠質(zhì)的測(cè)定[J].錦州師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2003,24(2)：11-13.

[4]李芳,王麗麗,蒲蘭蘭.紅棗中果膠類物質(zhì)測(cè)定方法的研究[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2010,22(9)：126-128.

[5]徐汶,王光輝,王存文,等.咔唑比色法測(cè)定豆腐柴葉果膠含量的研究[J].食品與機(jī)械,2006,22(3)：133-135.