陳樹俊,趙瑞歡,康俊杰,田津瑞,侯俊仙
(山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,山西 太原 030006)
山西老陳醋沉淀物的營(yíng)養(yǎng)成分分析與評(píng)價(jià)
陳樹俊,趙瑞歡,康俊杰,田津瑞,侯俊仙
(山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,山西 太原 030006)
對(duì)3 種不同品牌的山西老陳醋的沉淀物中水分、蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉、還原糖、總酸等常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分及總多酚、總黃酮、川芎嗪等功能性成分的含量進(jìn)行測(cè)定分析;并采用氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定老陳醋沉淀物中17種常見(jiàn)氨基酸的含量。結(jié)果表明:山西老陳醋沉淀物的營(yíng)養(yǎng)較為豐富,蛋白質(zhì)含量最高達(dá)14.96%,氨基酸種類比較齊全,含有7 種人體必需的氨基酸,組成相對(duì)合理,必需氨基酸占總氨基酸含量比例為22.12%~28.28%,接近WHO/FAO模式推薦的比值(35.38%),且鮮味氨基酸比例較高,均超過(guò)50%,此外總多酚和總黃酮含量較高,最高分別達(dá)10.44 mg/g和14.73 mg/g,具有開發(fā)利用的價(jià)值。
山西老陳醋;沉淀物;營(yíng)養(yǎng)成分;分析評(píng)價(jià)
山西老陳醋歷史悠久、工藝精湛、風(fēng)味獨(dú)特,保健功能多樣,享譽(yù)中外。近年來(lái),山西老陳醋的產(chǎn)量逐年加大,每年已達(dá)30余萬(wàn)t,占全國(guó)食醋總產(chǎn)量的1/10;據(jù)調(diào)查顯示,其生產(chǎn)的副產(chǎn)物——沉淀物的產(chǎn)量占總醋量的5%~10%,也相應(yīng)地增加,一定程度上破壞醋的膠體穩(wěn)定性,給產(chǎn)品的感官質(zhì)量和貨架期帶來(lái)一定影響。迄今,針對(duì)食醋沉淀物的研究大多關(guān)注于其成因,對(duì)其中的部分成分如粗蛋白、粗淀粉、多酚類物質(zhì)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的測(cè)定[1-4],以此分析出食醋沉淀物是由于釀造食醋的原輔料中淀粉、蛋白質(zhì)、多酚、纖維素、果膠等大分子物質(zhì)未完全降解,在外界因素(O2、光照、溫度)的影響下,連同釀造容器及用水帶來(lái)的金屬離子(如Ca2+、Fe3+、Mg2+等)緩慢地發(fā)生一系列化合、凝聚變化而形成的。或把食醋沉淀物當(dāng)作廢棄物通過(guò)離心分離、膜分離、吸附澄清、酶技術(shù)等方法盡可能得預(yù)防及消除[4-7],對(duì)老陳醋沉淀物一般營(yíng)養(yǎng)成分、功能性成分、氨基酸等并沒(méi)有做詳細(xì)和系統(tǒng)的鑒定,故對(duì)其研究開發(fā)非常少,針對(duì)此現(xiàn)狀,對(duì)3種不同品牌的山西老陳醋產(chǎn)生的沉淀物的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行測(cè)定,并對(duì)其多酚、黃酮和川芎嗪等功能性成分含量進(jìn)行測(cè)定,同時(shí)也對(duì)氨基酸的含量進(jìn)行測(cè)定,為其開發(fā)利用提供一定理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。
1.1 材料與試劑
山西老陳醋沉淀物:選取3種按照老陳醋傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的不同品牌山西老陳醋,編號(hào)1#、2#、3#,取陳釀完的醋沉淀混合物,經(jīng)3 000 r/min離心,棄去上清醋液,醋沉淀物保存?zhèn)溆谩?/p>
蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品、鹽酸川芎嗪標(biāo)準(zhǔn)品、17 種氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液等 美國(guó)Sigma公司;Folin-Ciocalteu試劑、茚三酮反應(yīng)液、沒(méi)食子酸、葡萄糖等均為分析純。
1.2 儀器與設(shè)備
TDL-5型臺(tái)式離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠;SB4200DT超聲波機(jī) 寧波新芝生物科技有限公司;UV-2800型紫外分光光度計(jì) 美國(guó)尤尼柯儀器有限公司;Waters型高效液相色譜儀(1525系列,配有2996PDA檢測(cè)器,Empower工作站,色譜柱VenusilASB C18(4.6 mm×150 mm,5 μm)) 美國(guó)Waters公司;L-8900型氨基酸自動(dòng)分析儀(配有Hitachi 2622SC-PH 離子分析柱(4.6 mm×60 mm)) 日本日立高新技術(shù)公司。
1.3 方法
1.3.1 一般營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定
水分:參照GB/T5009.3—2010《食品中水分的測(cè)定》方法測(cè)定;脂肪:參照GB/T5009.6—2003《食品中脂肪的測(cè)定》方法測(cè)定;蛋白質(zhì):參照GB/T5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》方法測(cè)定;總酸:參照GB/T5009.41—2003《食醋衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》方法測(cè)定;淀粉:參照GB/T5009.9—2008《食品中淀粉的測(cè)定》方法測(cè)定;還原糖:參照GB/T5009.7—2008《食品中還原糖的測(cè)定》方法測(cè)定。
1.3.2 總多酚的測(cè)定
以40%乙醇為提取劑,料液比1∶15(m/V),溫度為50 ℃,提取時(shí)間為30 min,超聲波提取一次。參照文獻(xiàn)[8]方法,以無(wú)水沒(méi)食子酸作為標(biāo)準(zhǔn)物,在波長(zhǎng)765 nm處用紫外分光光度計(jì)測(cè)定。
1.3.3 總黃酮的測(cè)定
以40%乙醇為提取劑,料液比1∶15,溫度為50 ℃,提取時(shí)間為50 min,超聲波提取一次。參照文獻(xiàn)[9]方法,以蘆丁作為標(biāo)準(zhǔn)物,在波長(zhǎng)510 nm處用紫外分光光度計(jì)測(cè)定。
1.3.4 川芎嗪的測(cè)定
以80%的乙醇,料液比1∶12(m/V),提取時(shí)間為45 min/次,超聲波提取兩次[10],參照文獻(xiàn)[11]方法進(jìn)行測(cè)定。
1.3.5 氨基酸的測(cè)定
精確稱取一定量樣品于特制水解管底部,加6 mol/L鹽酸于(110±1)℃水解24 h,0.02 mol/L鹽酸定容,經(jīng)0.45 ?m濾膜過(guò)濾,上氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定。
儀器條件:柱溫:57 ℃;反應(yīng)柱溫度:135 ℃;緩沖液流速:0.4 mL/min ;反應(yīng)液流速:0.35 mL/min;紫外檢測(cè)波長(zhǎng):第一通道,570 nm;第二通道,440 nm。
2.1 山西老陳醋沉淀物中的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分分析
表1 山西老陳醋沉淀物中常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分的含量Table1 Physico-chemical analysis of the sediment in Shanxi aged vinegar
由表1可知,不同的老陳醋沉淀物的主要營(yíng)養(yǎng)成分存在一定的差異。其中蛋白質(zhì)的含量都占有較大的比值。據(jù)研究,山西老陳醋制曲原料中蛋白質(zhì)含量約為17.3%,釀造原料中含蛋白質(zhì)含量約為13.7%,成品醋中蛋白質(zhì)含量為7.625%左右,原料蛋白質(zhì)的利用率為55.7%左右[12],而老陳醋沉淀物中蛋白質(zhì)的含量最高可達(dá)14.96%,可見(jiàn)在老陳醋的釀造過(guò)程中有相當(dāng)一部分未利用的蛋白質(zhì)沉降而成沉淀物。不同生產(chǎn)階段老陳醋中還原糖的含量為0~5 g/100 mL,總酸的含量為2~9 g/100 mL[13],醋沉淀物也含有一定量的還原糖和總酸。
2.2 山西老陳醋沉淀物中功能性成分含量
表2 山西老陳醋沉淀物中功能性成分的含量Table2 Functional ingredients of the sediment in Shanxi aged vinegar
由表2可知,3 種不同的老陳醋沉淀物中總多酚和總黃酮含量都較高,其中3#老陳醋沉淀物中的含量最高,總多酚達(dá)10.44 mg/g,總黃酮達(dá)14.73 mg/g,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于老陳醋醋液中的含量[14-15]。此外,老陳醋中川芎嗪的含量約為34.32~44.14 mg/g[11],隨陳釀時(shí)間延長(zhǎng)最高可達(dá)159.67 mg/g[13],可見(jiàn)老陳醋沉淀物中川芎嗪的含量極低。
多酚具有很強(qiáng)的抗氧化性,被稱為人類健康的“第七營(yíng)養(yǎng)素”[16]。從結(jié)構(gòu)上看其含有一個(gè)或幾個(gè)苯環(huán),每個(gè)苯環(huán)上有一個(gè)或多個(gè)羥基[17],它的存在是影響食醋形成沉淀物的主要因素之一;研究表明,多酚在食醋生成沉淀的過(guò)程中不斷地參與,并從醋液中轉(zhuǎn)移到渾濁沉淀物中,直至最終醋液中大部分多酚已去除而與其他物質(zhì)形成沉淀物[18]。
黃酮類化合物又稱生物類黃酮,具有多種生理活性功能。據(jù)研究,黃酮類物質(zhì)具有不穩(wěn)定性,影響黃酮類化合物穩(wěn)定性的因素有溫度、光照、pH值、糖類和金屬離子[19],易溶于堿性溶液但難溶于酸性溶液[20],隨著陳放時(shí)間的延長(zhǎng),成品老陳醋中總黃酮含量逐漸減少,抗氧化能力也相應(yīng)的下降[15]。老陳醋醋液呈酸性,且陳釀時(shí)間長(zhǎng),故有一部分黃酮類物質(zhì)從醋液轉(zhuǎn)移至沉淀中。川芎嗪是一種活性生物堿,可用于藥物治療多種疾病[11]。老陳醋沉淀物中川芎嗪的含量低,說(shuō)明川芎嗪在醋液中比較穩(wěn)定,不易形成沉淀。
2.3 山西老陳醋沉淀物中氨基酸的分析測(cè)定和評(píng)價(jià)
2.3.1 氨基酸種類和含量
表3 山西老陳醋沉淀物濕基與老陳醋中氨基酸的種類和含量Table3 Amino acid contents of Shanxi aged vinegar and its sediment
由表3可知,除色氨酸被破壞導(dǎo)致無(wú)法檢測(cè)外,老陳醋沉淀物中共檢測(cè)出17種氨基酸,均含有7種人體必需的氨基酸,顯著高于老陳醋中各種氨基酸的含量[21]。其中谷氨酸的含量均最高,其次是丙氨酸,蛋氨酸的含量最低。必需氨基酸與總氨基酸的比值分別為28.28%、27.54%和22.12%,雖然沒(méi)有老陳醋中的比值43.50%高,但接近WHO/FAO模式推薦的比值(35.38%)[22]??梢?jiàn),老陳醋沉淀物中氨基酸種類齊全,且相對(duì)含量也較高,3#老陳醋沉淀物中氨基酸總量最高達(dá)12.48%,氨基酸的比例基本合理。
2.3.2 醋沉淀物中氨基酸的綜合評(píng)價(jià)
為更好地分析這3 種醋沉淀物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,進(jìn)一步比較醋沉淀物中必需氨基酸的組成與FAO/WHO模式中必需氨基酸的組成,并分析鮮味氨基酸的組成。以WHO/FAO標(biāo)準(zhǔn)模式為對(duì)照,計(jì)算老陳醋沉淀物中各氨基酸同總氨基酸的比值,結(jié)果見(jiàn)表4,3 種老陳醋沉淀物中各氨基酸同總氨基酸的比值存在一定的差異,3 種老陳醋沉淀物的第一限制性和第二限制性氨基酸分別是色氨酸、賴氨酸,除了這兩種氨基酸外,其余必需氨基酸的比例均接近WHO/FAO標(biāo)準(zhǔn)模式,有的甚至高于WHO/FAO標(biāo)準(zhǔn)模式,說(shuō)明3 種老陳醋沉淀物的必需氨基酸比例都比較合理,具有一定的食用價(jià)值。
表4 老陳醋沉淀物中必需氨基酸的組成及其占總氨基酸的比例Table4 Ratios of essential to total amino acids in the sediment in Shanxi aged vinegar %
表5 老陳醋沉淀物中鮮味氨基酸的組成Table5 Flavor amino acid composition of the sediment in Shanxi aged vinneeggaarr
鮮味氨基酸由5 種氨基酸組成,分別是丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸和甘氨酸,其中谷氨酸鮮味最強(qiáng)[23]。由表5可知,3 種老陳醋沉淀物的鮮味氨基酸的比例都超過(guò)50%,含量豐富,說(shuō)明老陳醋沉淀物食用品質(zhì)良好。
分離出的山西老陳醋沉淀物為濃稠的泥狀,其色澤呈黑褐色,有光澤,具有濃郁的醋香,食而綿酸,微咸。通過(guò)對(duì)3 種品牌山西老陳醋沉淀物的營(yíng)養(yǎng)成分分析,山西老陳醋沉淀物營(yíng)養(yǎng)成分多樣,蛋白質(zhì)含量較高,氨基酸種類較齊全,比例基本合理,且鮮味氨基酸含量豐富,具有食用價(jià)值。此外,老陳醋沉淀物中還含有較高的黃酮、多酚等功能性成分,具有一定的保健功能和藥用價(jià)值。綜上所述,老陳醋的沉淀物具有開發(fā)利用的價(jià)值。
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Analysis and Evaluation of Nutritional Composition of the Sediment in Shanxi Aged Vinegar
CHEN Shu-jun, ZHAO Rui-huan, KANG Jun-jie, TIAN Jin-rui, HOU Jun-xian
(College of Life Science, Shanxi University, Taiyuan 030006, China)
The major nutrients in the sediment of Shanxi aged vinegar such as moisture, protein, fat, starch, reducing sugar, total acid and the functional ingredients such as polyphenols, flavonoids, and tetramethylpyrazine were analyzed as described in the national standard and the literature. Meanwhile, the contents of 17 common amino acids were analyzed by automatic analyzer. The results showed that the sediment of Shanxi aged vinegar contained abundant nutrients, such as 14.96% protein. A full range of amino acids were detected including seven essential ones, with a rational blending. Moreover, the ratio of essential to total amino acids was 22.12%-28.28%, which was close to 35.38% as recommended in the WHO/FAO requirement pattern, and the ratio of flavor amino acids was higher more than 50%. In addition, abundant polyphenols and flavonoids were present in the sediment of Shanxi aged vinegar, showing maximum levels of 10.44 and 14.73 mg/g, respectively, suggesting its development and utilization value.
Shanxi aged vinegar; sediment; nutritional components; analysis and evaluation
TS201.2
A
1002-6630(2014)11-0219-04
10.7506/spkx1002-6630-201411044
2013-07-31
國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(31171748)
陳樹?。?964—),男,副教授,學(xué)士,研究方向?yàn)槭称沸鹿に嚺c食品安全。E-mail:chenshujun515@163.com