(浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院鑒湖學(xué)院,浙江紹興312000)
維生素 B12(vitamin B12,VB12)也稱為鈷胺素(cobalamin),是唯一一種含有金屬元素的B族維生素。維生素B12能夠通過作為輔酶來參與蛋白質(zhì)與核酸的合成,在人體的代謝過程中發(fā)揮重要的作用[1]。維生素B12是在維持大腦正常功能中起關(guān)鍵作用的必需營養(yǎng)素,主要用于生成神經(jīng)脂蛋白并維持神經(jīng)髓鞘的生理功能,能夠提高葉酸的利用率,預(yù)防抑郁癥、老年癡呆及貧血等[2]。人體缺少維生素B12會造成脊髓變形、精神抑郁、消化道黏膜發(fā)炎,增加患心臟病的機(jī)率,是一種人體必不可少的水溶性維生素。但是,這種維生素人體不能自主合成,并且植物性食物中VB12的含量極少,人體只能通過動物性食品或藥品進(jìn)行補(bǔ)給[3]。食品中的維生素B12通常是通過微生物代謝的方式進(jìn)行合成,因此發(fā)酵食品中的維生素B12的含量較高,如泡菜、腐乳、醬油、納豆等。其中,腐乳是典型的大豆發(fā)酵制品,含有多種必需氨基酸、有機(jī)酸。通過微生物發(fā)酵,腐乳會代謝產(chǎn)生一些益生物質(zhì),其中維生素B12是一種重要的益生成分[4],但其在腐乳中的含量研究較少。
目前,測定維生素B12的方法主要有分光光度法、原子吸收法[5]、微生物法及高效液相色譜法[6-7]等。但是發(fā)酵食品的基質(zhì)較為復(fù)雜,利用儀器測定維生素B12的含量干擾性較大、準(zhǔn)確性較低。而微生物法是國際上測定維生素B12含量公認(rèn)的方法,主要原理是菌種在生長過程中對維生素具有特異性需求,通過選取特定菌種對其進(jìn)行培養(yǎng),并根據(jù)繁殖程度進(jìn)行判斷。再通過維生素B12的含量與吸光度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,計算出維生素B12的含量[8]。沈泓等[9]采用微生物法檢測食品中維生素B12的含量,結(jié)果表現(xiàn)出較好的線性關(guān)系。此種方法能夠準(zhǔn)確、靈敏的測定維生素B12含量較低、基質(zhì)較復(fù)雜的樣品。因此,本試驗(yàn)采用微生物法,通過萊士曼氏乳酸桿菌測定不同種類的腐乳(白腐乳、紅腐乳、青腐乳、玫瑰腐乳)中維生素B12的含量,為腐乳制品中維生素B12的含量提供數(shù)據(jù)支持。
白腐乳、紅腐乳、青腐乳、玫瑰腐乳:市售;萊士曼氏乳酸桿菌(LactobacillusleichmanniiATCC7830):上海北諾生物科技有限公司;維生素B12標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥99%):美國Sigma公司;乳酸桿菌肉湯培養(yǎng)基、乳酸桿菌瓊脂培養(yǎng)基:江蘇酶聯(lián)生物科技有限公司;維生素B12測定用培養(yǎng)基:美國BD公司。
DNP-9052電熱恒溫培養(yǎng)箱:上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;JD500-2電子天平:沈陽龍騰電子稱量儀器有限公司;PHS-25型pH計:上海精科雷磁儀器廠。
1.3.1 菌懸液的制備
將萊士曼氏乳酸桿菌活化后轉(zhuǎn)種3代,離心棄去上清液,加入10 mL 9%生理鹽水,混勻,重復(fù)操作3次。在550 nm波長下測試菌液60%~80%的透光率,立即取1 mL測試菌液并稀釋10倍(靜置時間為0 h),在550 nm處測試菌懸液的吸光度,使其透光率在60%~80%之間。
按上述操作,測試菌懸液靜置1、2、3 h后,各吸取1 mL測試菌液并稀釋10倍后進(jìn)行培養(yǎng),并將9%生理鹽水分別換成無菌水、磷酸鹽緩沖液、維生素B12測定培養(yǎng)基,計算菌落生長數(shù)。
1.3.2 維生素B12標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備
稱取1 mg VB12標(biāo)準(zhǔn)品,稀釋至含VB12質(zhì)量濃度分別為 0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10 ng/mL,在使用前120℃滅菌5 min后迅速冷卻。取1.0 mL上述標(biāo)準(zhǔn)品溶液于5 mL培養(yǎng)基,再使用滅菌水定容至10 mL,平行3份,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.3.3 樣品處理
采用100 mL蒸餾水將1.3 g無水磷酸氫二鈉、1.0 g無水偏重亞硫酸鈉、1.2 g檸檬酸溶解,取10 mL加入一定量的腐乳樣品(白腐乳、紅腐乳、青腐乳、玫瑰腐乳),加入150 mL蒸餾水并超聲振蕩處理0.5 h,而后121℃水解10 min冷卻后調(diào)節(jié)pH值至4.5,蒸餾水定容至250 mL后過濾,取濾液5 mL,加入20 mL蒸餾水,調(diào)pH值至中性并定容至100 mL。
1.3.4 樣品待測液的制備及培養(yǎng)
取 1、2、3、4、5 mL 樣品溶液于 5 mL 乳酸桿菌瓊脂培養(yǎng)基,再使用滅菌水定容至10 mL。接種菌懸液(靜置1 h,維生素B12測定培養(yǎng)基)50 μL(對照組的樣品管除外)于上述培養(yǎng)管中并36℃進(jìn)行培養(yǎng)36 h。
以維生素B12的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),在波長550 nm處測定的吸光度為縱坐標(biāo)繪制VB12標(biāo)準(zhǔn)曲線,結(jié)果見圖1。
圖1 維生素B12標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of vitamin B12
由圖1可知,維生素B12質(zhì)量濃度為0.01 ng/mL~0.10 ng/mL時,回歸方程為y=4.162 6x+0.080 2,R2=0.994 4,線性關(guān)系良好,能夠用其計算VB12的含量。
表1為在相同的試驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)參數(shù)下,菌懸液放置不同時間和不同種類的培養(yǎng)菌液對菌落總數(shù)的影響。
表1 菌懸液放置時間與培養(yǎng)菌液對菌落總數(shù)的影響Table 1 The effect of culture medium and time of bacterial suspension on the total number of colonies
菌懸液在放置0 h時,不同種類的培養(yǎng)菌液對菌落總數(shù)的影響并不顯著,菌落總數(shù)的范圍在3.1×106CFU~4.9×106CFU。菌懸液放置1 h后,9%生理鹽水的處理組菌落總數(shù)顯示出增加的趨勢,然而無菌水和磷酸鹽緩沖溶液的處理組菌落總數(shù)呈現(xiàn)下降的趨勢。但是菌懸液在放置2 h后,9%生理鹽水、無菌水和磷酸鹽緩沖溶液菌落總數(shù)均呈現(xiàn)顯著的下降趨勢,分別降至3.4×106、0.03×106CFU 和 0.007 4×106CFU。在放置 3 h時菌落總數(shù)分別降低至 0.7×106、0.000 3×106CFU 和0.000 8×106CFU。這可能是9%生理鹽水、無菌水和磷酸鹽緩沖溶液因滲透壓的影響,并且缺少萊士曼氏乳酸桿菌所需的營養(yǎng)成分的緣故。當(dāng)培養(yǎng)菌液為維生素B12測定培養(yǎng)基時,菌懸液放置時間為1 h~3 h,菌落總數(shù)均呈現(xiàn)增加的趨勢,達(dá)到8.2×106CFU~9.0×106CFU??梢?種稀釋液中只有維生素B12測定培養(yǎng)基作為稀釋液時,菌落總數(shù)能夠處于增加并趨于穩(wěn)定。綜合考慮試驗(yàn)時間的優(yōu)化,采用菌懸液放置1 h并選用維生素B12測定培養(yǎng)基作為稀釋液進(jìn)行菌種的培養(yǎng)。
本試驗(yàn)選取了4種不同種類的腐乳制品,其中包括紅腐乳、白腐乳、青腐乳、玫瑰腐乳,每種腐乳選取3個不同廠家的產(chǎn)品應(yīng)用微生物法測定維生素B12的含量。表2為不同廠家4種類型的腐乳中VB12的含量以及4種類型的腐乳維生素B12的平均含量。
表2 不同種類腐乳中維生素B12的含量Table 2 Vitamin B12content in different kinds of sufu
相關(guān)數(shù)據(jù)表明大豆中幾乎不含有維生素B12,但其經(jīng)過發(fā)酵后維生素B12的含量顯著增加。在本試驗(yàn)中,紅腐乳中維生素 B12的含量 0.54 μg/100 g~0.76 μg/100 g之間,白腐乳中維生素B12的含量0.41 μg/100 g~0.58 μg/100 g,而青腐乳(即臭腐乳)中維生素 B12的含量為 5.12 μg/100 g~7.01 μg/100 g 之間,玫瑰腐乳中維生素 B12的含量為 3.73 μg/100 g~4.08 μg/100 g 之間??梢?,大豆經(jīng)過發(fā)酵后都能夠合成維生素B12。曲勤鳳等[10]研究了腐乳、韓國大醬、豆豉等發(fā)酵食品,結(jié)果表明腐乳中尤其是臭腐乳的維生素B12的含量遠(yuǎn)高于其他的發(fā)酵食品。同一類型的腐乳中維生素B12含量存在明顯的差異性,這可能是每個廠家的生產(chǎn)工藝和控制要求不同,此外在腐乳的發(fā)酵過程中選用的菌種對腐乳中維生素B12的含量也有一定的影響。萬紅芳等[11]通過對比發(fā)現(xiàn)霉菌、酵母、芽孢桿菌、乳酸菌等微生物影響著腐乳的品質(zhì)和營養(yǎng)成分。曹蕾蕾等[12]利用少孢根霉發(fā)酵腐乳,并在發(fā)酵前期使用乳酸優(yōu)化生長環(huán)境,使得腐乳中的維生素B12含量的顯著增加。
圖2為每種腐乳3個廠家VB12的平均含量。
圖2 不同種類腐乳中維生素B12的含量Fig.2 The content of vitamin B12in different kinds of sufu
在本試驗(yàn)中,紅腐乳中維生素B12的平均含量為0.63 μg/100 g,白腐乳中維生素 B12的平均含量 0.49 μg/100 g,而青腐乳(即臭腐乳)中維生素B12的平均含量為7.01 μg/100 g,玫瑰腐乳中維生素B12的平均含量為3.87 μg/100 g。4種腐乳中青腐乳的維生素B12的含量最高,可見青腐乳在發(fā)酵過程中除了分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生氨基酸外,還合成了更多的維生素B12,其含量可達(dá)紅腐乳和白腐乳的10倍多(P<0.05)。這可能因?yàn)榍喔橄鄬τ谄渌愋偷母榘l(fā)酵的更為徹底,環(huán)境中能夠合成維生素B12的菌種更多,從而產(chǎn)生了更多的維生素B12。另外,玫瑰腐乳中維生素B12的含量為紅腐乳和白腐乳7倍多(P<0.05),是因?yàn)槊倒甯橹忻倒宄煞纸?jīng)過發(fā)酵后也產(chǎn)生了較多的營養(yǎng)成分,維生素B12的含量高于紅腐乳和白腐乳。同樣,余明遠(yuǎn)[13]通過對比玫瑰腐乳與普通腐乳中的營養(yǎng)成分,發(fā)現(xiàn)玫瑰腐乳中含有較高的維生素B12,紅腐乳、白腐乳中維生素B12的含量相對較少,人體內(nèi)缺乏維生素B12時很難通過食用紅腐乳、白腐乳進(jìn)行補(bǔ)充,且植物性食物中幾乎不含有維生素B12,素食主義者可以通過適當(dāng)?shù)氖秤们喔楹兔倒甯閬硌a(bǔ)充人體所需的維生素B12。
本試驗(yàn)表明將菌懸液放置1 h并選用維生素B12測定培養(yǎng)基作為稀釋液利于菌種的培養(yǎng),以紅腐乳、白腐乳、青腐乳和玫瑰腐乳這4種腐乳為研究對象,采用微生物法對其維生素B12的含量進(jìn)行測定。結(jié)果表明,不同廠家生產(chǎn)的腐乳維生素B12含量存在顯著差異。4種腐乳中,紅腐乳和白腐乳中維生素B12的含量較低。青腐乳因比其他類型的腐乳發(fā)酵更為徹底而具有最高的維生素B12,是紅腐乳和白腐乳的10倍多。玫瑰腐乳中的玫瑰成分經(jīng)過發(fā)酵后會產(chǎn)生較多的營養(yǎng)成分,維生素B12的含量也較高。本文旨在為腐乳等相關(guān)發(fā)酵食品中維生素B12的研究提供試驗(yàn)方法和數(shù)據(jù)參考。