分析与检测 中 国 酿造 2011年第11期 总第236期 ·171· pH示差法测定蓝莓酒中花色苷条件的优化 孙婧超,刘玉田,-c,赵玉平,欧燕,庞少华 (烟台大学食品科学与工程研究所,山东烟台264005) 摘要:讨论优化pH示差法用于测定蓝莓酒花色苷含量的分析条件。测定吸光度时的pH值选定为1.0和4.5:样品需调整 ̄WJpH值为3.0 条件下测定;反应平衡温度优化为40%;平衡20min,30min内比色。精密度测定结果的平均标准偏差为0.52%;方法的平均加标回收率 为101.64%,相比未优化分析条件测定的回收率提高了15%。 关键词:花色苷;pH示差法;蓝莓酒 中图分类号:TS262.8 文献标识码:A 文章编号:0254—5071(2011)11—0171—03 OptimiTafion ofanalytical condition ofdetermining anthocyanins content in blueberry wine by pH—idferential method SUN Jingchao,LIU Yutian ,ZHAO Yuping,OU Yah,PANG Shaohua (InstituteoYFoodScience&Engineering,Yantai Univemity,Yantai264005,China】 Abstract:The analytical conditions of the pH·diferential method to determine anthocyanin content in buleberry wine were optimized in this paper. pHWaS set at1.0and4.5whendetemrinedthe absorbance.pHvaluewas adjustedto 3.0whendeterminedthe samples.Thetemperatureandbalnaced time ofreaction were 40oC and 20min,respectively.The colorimetric time was controlled ni 30min.The average relative standard deviation ofprecision was 0.52%.The average recovery rate ofthemethodwas101.64%,whichwasincreasedby15%comparedtothat oftheoriginalanalyticalmethod. Keywords:anthocyanin;pH-diferentialmethod;blueberrywine 花青素又称花色素,属类黄酮类化合物,是一类广泛存在 蓝莓酒由烟台大学酿酒实验室自酿; 于植物中的水溶f生的天然色素。自然界中,蓝莓果实中花青素 矢车菊素葡萄糖苷标准品购于上海西宝生物科技有 含量极高,栽培种花色苷含量一般为0.07g/100g-0.15g/100g 限公司; 鲜重,野生种花色苷含量高达0.33g/lOOg ̄3.38g/100g ̄重【”。 盐酸、氯化钾、乙酸、乙酸钠、无水乙醇、柠檬酸、柠檬 蓝莓花色苷具有抗氧化、消除自由基、降低血清胆固醇、抗 酸钠均为分析纯。 变异、抗肿瘤、促进视网膜上视红素再合成等生理功能,因 1.2仪器 而蓝莓花色苷作为功能性食品添加剂,可广泛用于食品和 TU.1810紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有 医药领域。 限责任公司; 目前红酒中花色苷的测定,较常用的方法是用色度或 M4型微量电子分析天平,德国赛尔多斯公司; 色价表示花色素的相对含量;定量测定常见高效液相色谱 HH.6数显恒温水浴锅,国华电器有限公司; 法,该法定量测定花色素含量精确度虽高但设备仪器较昂 低速离心机,常州华国电器有限公司; 贵,需要多种花色素标准品,且花色素标准品很不稳定, MODEL6173pH计,上海任氏电子有限公司。 从而限制了这种方法的广泛使用[2]。近年,越来越多对花 1-3试验方法 色苷的研究中选择YpH示差法测定花色苷含量。该法依据 1-3.1试剂配制【’,8] 的原理为:在缓冲溶液中,花色苷的结构随pH值改变而有 几种形式的转变,其结构的转变是pH的函数,而干扰物的 表1 柠檬酸一柠檬酸钠缓冲溶液的配制(pH 3.0-6.0) Table 1.Preparation of citric acid—sodium citrate buffer solution 特征光谱是不随pH值的改变而发生变化。pH示差法主要 (pH 3.0-6.0) 用于含有干扰物质的体系中花色苷总量的测定,多见葡萄 pH值 O.1molJL柠檬酸/mL 0.1mol/L柠檬酸钠/mL 皮、蓝莓、黑莓、桑葚等色素提取物花色苷含量的测定[3-6]。 用pH示差法定量分析蓝莓酒中花色苷含量未见报 道,蓝莓酒样品不同于上述色素提取物,诸多反应条件需 进一步讨论优化。 1材料与方法 1.1材料与试剂 pH值为O.5~2.0的缓冲溶液:0.1mol/L柠檬酸溶液逐 大兴安岭野生蓝莓由百盛蓝莓科技公司提供; 滴加入盐酸,pH计校正配制。 收稿日期:2011-07—15 作者简介:孙婧超(1986-),女,山西临汾人,在读硕士研究生,研究方向:农产品加工及贮藏工程;刘玉田·,教授,通讯作者。 2011 NO.11 1 72· Serial No.236 China Brewing Analysis and Examination pH=1.0的缓冲溶液:0.2mol/L KC1:0.2mol/L HC1= 25:67,v/v; 内,于510nm波长下测定吸光度。 1-3.8回收率试验 吸取一定体积已知花色苷含量的蓝莓酒样品,加入标 样后,按1-3.2样品测定的方法测定。 1.3.9精密度试验 取一种蓝莓酒样品按1_3.1样品测定的方法进行6次 pH=4.5的缓冲溶液:0.2mol/L NaAc·3H2O:0.2moFL HAt=1:1,v/v。 1.3.2样品的制备与测定 吸取一定量蓝莓酒样品于100mL烧杯中,用柠檬酸.柠 檬酸钠缓冲溶液调pH值至3.0,再用pH值为3.0的缓冲溶液 定容 ̄U100mL容量瓶中。取稀释后样品lmL,加入pH值为 1.0、4.5的缓冲溶液9mL,40%水浴平衡20min后,以去离 子水为空白,于510nm和700nm波长下测定吸光度(注:样 品的吸取量于稀释后510nm ̄L色测定时的吸光度在0.2~ 0.7之间为佳)。 1.3.3计算 稀释后样品的吸光度△ 按下式进行计算: AA=(A5l0一A700)pH 1.0一(As10一A7D0)pH 4.5 样品的花色苷含量按下式进行计算: 花色苷含量(me/L)=【(A×Mw)/(s×1)】xDfx1000 其中:M 一矢车菊素葡萄糖苷的相对分子质量 (484.82mg/mo1); £一矢车菊素葡萄糖苷的摩尔消光系数(24825mol- ̄); Df一稀释因子(样品总的稀释倍数)。 1.3.4测定吸光度时pH值的选择 分别吸取2mL(注:取样量为所测总体积的20%,即不 影响缓冲溶液缓冲能力的取样量最大限)样品于9个试管 中,再分 ̄lJ)Jl2X.pH值为0.5、0.75、0.8、1,0、2.0、3.0…4 0 5.0、6.0 的柠檬酸一柠檬酸钠缓冲溶液8mL,平衡90min后,以去离 子水为空白,于510nm波长下测定吸光度。 1-3.5样品pH对测定结果的影响 调整样品的pH,分别得到pH值为1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 的样品。各吸取5mL,分别用相应pH值的缓冲溶液定容至 50mL。各吸取其中2mL(为最大限),各加入pH值为1.0、4.5 的缓冲溶液8mL,平衡90min,以去离子水为空白,于510nm 和700nm' ̄长下测定吸光度,按1-3-3的计算公式计算△A。 1.3.6选择反应平衡温度 蓝莓花色苷在40%以上环境中稳定性变差 0],因而 对反应平衡温度的选择控制在40%以下。吸取样品(DH值 在3.0附近)2mL(为最大限),再分别加入pH值为1.0、4.5的 缓冲溶液8mL,以去离子水为空白,分别在室温20℃、30℃、 40℃水浴平衡,于510nm波长下测定吸光度。 1.3.7样品酒精含量对测定结果的影响 分别吸取样品(pH值在3.0附近)5mL于5个25mL容量 瓶中, ̄JN)',20%vol、pH值为3.0的酒精溶液,最后用PH值为3.0 的缓冲溶液定容,使得样品酒精含量分别为3%vol、5%vol、 8%vol、10%vol、12%vol。各取2mL(为最大限),分别加入pH 值为1.0、4.5的缓冲溶液8mL,40%水浴平衡20min,30min 测定。 2结果与分析 2.1测定波长的选择 目前不管对花色苷的定量采用什么方法,测定时都需 要有相应的摩尔吸光系数。一些已知的花色苷的摩尔吸 光系数已被不同的研究者报道,但缺乏一致性。摩尔吸光 系数不但取决于花色素的化学结构及组成,而且也取决于 所用的溶剂。因此,摩尔吸光系数最好采用一种实验方法 并在相同溶液体系中获得的系数。若样品的花色苷组成复 杂,可以矢车菊素葡萄糖苷为标准表示整个样品中花色苷 的含量,因为矢车菊素葡萄糖苷在自然界中是相对含量最 丰富的花色苷【q。由于本研究的样品是葡萄和蓝莓混合发 酵得到的酒样,花色苷组成很复杂,故以矢车菊素葡萄糖 苷为标准来表示整个样品中花色苷的含量。 若采用矢车菊素葡萄糖苷为计量标准表示样品花色 苷的含量,就要选用在pH值为1.0缓冲溶液中矢车菊素葡萄 糖苷的摩尔吸光系数相对应的最大吸收波长——510nmt“ 习 下进行测定。 2.2测定吸光度DH值的选定 O.7 0.6 O 5 0.4 0.3 O.2 O.1 一 \ 0 0 51 0l 5202.5 3.0 3_54.045 5O5 56065 pH值 图1 样品在不同pH值下测定的吸光度值 Figure 1.Absorbance value of samples under diferent pH 图1表明,蓝莓花色苷在pH值为1.0,pH值为4.5处的吸 光度的差是极大的,而且在pH值为1.0,pH值为4.5附近其吸 光度变化不大,因此选定PH值为1.0及4.5两个pH来测定花 色苷的吸光度。这与M.MONICA GIUSTI等【”】测定总花色 苷含量使用pH值示差法中两个pH的选择是相同的。 2-3样品pH对测定结果的影响 图2表明,样品的pH值在3.0时,测定的值最大且在pH 值为3.0附近的结果相差不大。当pH值为I.0和5.0时,测定 分析与检测 中 国 酿造 2011年第11期 结果明显偏小,原因可能是:将样品的pH值调整到1.0时, 导致样品的酸度过大,某种程度上使花色苷的结构发生了 改变;将pH值调整N5.0时,由于降酸程度过大,不利于花 0 5 0砣如 5 0 5 0加"= 5 O 52 加 O 5 0 色苷的稳定存在。可见测定样品时,要保证所测样品的pH 值在3.0附近为宜。 图2样品的不同pH值对吸光度值的影响 Figure 2.Effect of sample pH value on absorbance 2.4反应平衡温度的选定 时间/min 注:(1))JNApH值为1.0缓冲溶液平衡结果;(2)测定波长为51Ohm。 图3不同平衡温度下样品吸光度随时间的变化(pH值为1.0) Figure 3.Change of sample absorbance with time under diferent balanced temperature(pH value 1.O) 时间/min 注:(1) ̄Fllf,pH值为4.5缓冲溶液平衡结果;(2)测定波长为51Ohm。 图4不同平衡温度下样品吸光度随时间的变化(pH值为4.5) Figure 4.Change of sample absorbance with time under diferent balanced temperature(pH value 4.5) 总第236期 ·173· 从图3、图4可知,在不同的时间段内,样品在相应pH值 的缓冲溶液中的吸光度的变化是有差异的。随着时间的 延长,加入pH值为1.0的缓冲溶液测定吸光度呈上升趋势, 稳定一段时间后呈减小趋势;2H/k.pH值为4.5的缓冲溶液吸 光度呈下降趋势,稳定一段时间后也呈减小趋势。室温下 测定,达到平衡的时间为120min;设定平衡温度为30cC时, 平衡时间为90min;温度升高到40℃,20min ̄P达到平衡。 综述,当平衡温度为4O℃时,在20min-30min内,加入 pH值为1.0及4.5缓冲溶液的反应吸光度都处于稳定。 2.5样品酒精含量对测定结果的影响 图5酒精含量对测定结果的影响 Table 5.Influence of alcohol content on determination results 图5表明,样品测定结果的标准偏差为0.55%,因此酒 精含量基本不影响测定结果的准确性,因此,避免了加热 除去酒精对样品花色苷的破坏。 表2样品测定的回收率和精密度试验结果 Table 2.Results of precision and recovery tests of samples determination 2.6回收率和精密度试验结果 从表2可知,应用pH示差法测定蓝莓酒花色苷含量, 优化反应条件后测定的平均加标回收率为101.64%,相比 未优化分析条件测定的回收率提高了15%(未优化之前加 标回收率84.95%),表明该方法可靠准确,完全可用于蓝 莓酒花色苷含量的测定。 3结论 将测定花色苷含量的pH示差法应用到蓝莓酒花色苷 含量的测定中,对反应条件进行了讨论和优化。主要对于 采用何种花色苷标准品为计量标准进行了测定波长等的 1 74· Serial No.236 2011 No.11 China Brewing Analysis and Examination 酱油渣中油脂提取工艺的研究及其脂肪酸成分分析 杨莹莹,姚摘舜,万海清,余佳,宋航 (四川I大学化工学院,四川成都610065) 要:提取酱油渣中油脂,并对油脂中脂肪酸成分及含量进行了分析。通过单因素和正交试验,研究了油脂的最佳提取条件,采用 气相.质谱(GC/MS)联用分析其脂肪酸组成及含量。试验表明:以石油醚和80%volZ_,醇为溶剂,料液LLI:7,温度65℃,提取时间2h,3次 提取,可以得到油脂的最佳提取率为6.3%。GC/MS分析表明,油脂中含有4种脂肪酸,其中软脂酸含量较高,为46.90%,亚油酸的含量 次之,为33.26%。以上研究为酱油渣中油脂的进一步开发利用提供了依据。 关键词:酱油渣;油脂;脂肪酸;提取;成分分析 文献标识码:A 文章编号:0254—5071(2011)11一O174—04 中图分类号:TS224 Fat extractionfrom soy sauce residues andfattyacids compositionanalysis YANG Yingying,YAO Shun,WAN Haiqing,YU Jia,SONG Hang (College ofChemicalEngineering,Sichuan University,Chengdu 610065,china) Abstract:Fat extraction from soy sauce residues and the analysis of composition and contents of fatry acids was studied.The extraction conditions were investigated and optimized by single factor and orthogonal experiments.The extracted fatty acids were analyzed by GC—MS.The results showed hat tthe optimum extraction conditions were as follows:the ratio ofpetroleum ether to 80%vol ethanol 3:2,solid·liquid ratio 1:7,extraction tempera- ture 65oC.extraction time 2h and extraction 3 tmes.Under tihese conditions,the optimal entraction rate was 6.3%.Results of GC/MS indicated that there were 4 kinds offatty acids in soy sauce oil.and among which he contentt ofpalmitic acid was 46.90%and the linoleic acid was 33.26%.This study was expected to provide suppo ̄for further exploitation ofthe oil from soy sauce residues. Key words:soy sauce residue;oil;fatty acids;extraction;components nalaysis 酿造酱油主要原料是黄豆或豆粕、小麦粉及其制品为 主料,并且以30%-40%麸皮为辅料[1],经发酵、抽酱油后余 下大量的酱油渣。我国酱油产量大,由此产生大量的酱油 渣,然而其水分含量高,运输困难,难以保存,处理不当会 造成环境污染圆。酿造酱油的原料不同剩余的渣中油脂的 收稿日期:2011-07—14 含量有很大的差别。以大豆和面粉为原料生产酱油后剩 余的渣中含有30.9%~36.5%的油脂(干基计)f3】,而以豆粕 和面粉为原料酿造酱油后得到的酱油渣中油脂含量为 7.4%~8.6% 。油脂在运输,储存过程中会发生氧化分解, 造成酸败,不能直接食用嘲。本研究采用石油醚和80%vol 作者简介:杨莹莹(1986一),女,河南商丘人,硕士,主要从事天然产物提取研究;宋航+,教授,通讯作者。 讨论;选择确定测定吸光度的2个pH值为1.0和4.5;样品需 调整到pH值为3.0测定;反应温度优化为40℃;平衡20min, 究与开发,2008,29(4):7-10. [6]ELISIA I,HU C,POPOVICH DG,et a1.Antioxidant assessment of all anthocyanin—enriched blackberry extract[J].Food Chem,2007,101(3): 1052.1058. 30min内比色;样品中酒精含量基本不影响测定结果的准 确性,可以保留酒精进行测定;精密度试验结果得到平均 标准偏差为0.52%:平均加标回收率为101.64%。该方法具有 操作简便、快速准确的优点,且适合蓝莓酒中花色苷的定 量分析。 [7】陈毓荃.生物化学实验方法和技术[M].北京:科学出版社,2005. [8】赵慧芳,王小敏,闾连飞,等.黑莓果实中花色苷的提取和测定方法研 究[J].食品工业科技,2008(5):176.179. [9石9]光,张春枝,陈莉,等.蓝莓花色苷稳定性研究[J].食品与发酵 工业,2008,34(2):97—99. 参考文献: [1]胡雅馨,李京,惠伯棣.蓝莓果实中主要营养及花青素成分的研究 [J].食品科学,2006,27(10):600.603. [2】杨兆艳.pH示差法测定桑葚红色素中花青素含量的研究【J】.食品科 技,2007(4):201.203. [10]李颖畅,孟宪军,张琦,等.蓝莓果主要物质含量及处理方式对其 花色苷的影响[J].食品工业科技,2008,29(5):163—165. 【l1]GIUSTI MM,WROLSTAD RE.Characterization and measurement of anthocyanins by UV—visible spectroscopy,current protocols in food analytical chemistry[M].New York:2001. 【12】RAPISARDA P,FANELLA F,MACCATONE E.Reliability ofanalti。y [3]卢钰,董现义,杜景平,等.花色苷研究进展[J].山东农业大学学报: 自然科学版,2004,35(2):315-320. cal methods for determining anthocyanins in blood orange juices[J].J Agfic Food Chem,2000,48(6):2249—2252. [4]冯建光,谷文英.葡萄皮红色素的示差法测定【J].食品工业科技,2002, 23(9):85—86. [13】吴素萍,王萍.超声提取长枣红色素及其稳定性研究[J]l中国酿造, 莉,等.蓝莓花色苷提取工艺的研究[J].食品研 2008 (16):53.56. [5】石光,张春枝,陈