发酵罐生产的荞麦酒营养及活性成分的研究
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ChinaBrewing2019Vol.38No.3SerialNo.325
《中国荞麦品种资源目录》中收录的荞麦资源共有
2795份[1],荞麦作为药食同源性植物,同时兼有很高的营
养价值跟药用价值[2-3]。荞麦蛋白是荞麦主要的生物活性成
分[4],并且氨基酸配比均衡[5],荞麦蛋白与小麦蛋白之间最
大差异在于清蛋白和球蛋白的含量明显高于醇溶蛋白和
谷蛋白[6-8]。荞麦淀粉的糊化特性[9]与小麦、大米和玉米相
似[10-11]。研究表明,甜荞直链淀粉含量为25.82%~32.67%,高
于苦荞淀粉(25.5%~26.5%)[12]。荞麦淀粉具备耐消化淀粉
特性,可作为糖尿病患者良好的补充食品[13-15]。荞麦中含有
9种脂肪酸[16]。对调节人体血压、降低“三高”以及促进酶的
催化、预防心血管疾病等都有良好的作用[17]。
随着荞麦保健食品的开发与应用[18],荞麦酒作为现代
荞麦开发的一项重要产品脱颖而出。有研究表明,荞麦酒
中不仅含有丰富的蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质、微量
元素等基本营养物质,同时含有黄酮类物质、有机酸及多
酚类等多种特殊功能活性物质[18]。具有降低人体血脂和胆固醇、软化血管、保护视力和预防脑血管出血等作用[19]。
本实验通过对发酵罐生产的荞麦酒中蛋白质,游离氨
基酸、有机酸以及总多酚含量等营养及活性成分进行测
定[20],对荞麦酒进行综合性评价[21]。旨在开发新型资源利用
方式,改善传统发酵工艺,提高荞麦中的营养因子的利用
率,制备风味独特的荞麦酒[22]。
1材料与方法
1.1实验材料
荞麦酒:实验室自制;黄酒(G-H)(五年)、黄酒(T-H)
(五年)、黄酒(K-H)(五年):市售;氨基酸标准混合液
(WAKO):日本和光药业株式会社;福林酚(Folin-Ciocalteu)
(分析纯):北京索莱宝科技有限公司;没食子酸标准品(色
谱纯):贵州迪大生物科技有限公司;水杨酸(分析纯):天
津市风船化学试剂科技有限公司;Tris(分析纯):Beijing
SolarbicScience;抗坏血酸(分析纯):国药集团化学试剂
有限公司;葡萄糖、乳糖(分析纯):成都金山化学试剂有限发酵罐生产的荞麦酒营养及活性成分的研究
陈勤怡1,孙亚利1,2,周文美1,2*,周敏1,2,姜莹1,2
(1.贵州大学酿酒与食品工程学院,贵州贵阳550025;2.贵州大学贵州省发酵工程与生物制药重点实验室,贵州贵阳550025)
摘要:以甜荞和苦荞作为原料,利用发酵罐采用液态发酵法酿造荞麦酒,对荞麦酒的营养及活性成分进行了分析。结果表明:荞麦酒可溶性蛋白含量为1.23mg/mL,游离氨基酸总量高达8080mg/L,明显高于G-H、J-H以及J-M三种市售黄酒;总多酚含量为0.32mg/mL;总黄酮含量为0.12mg/mL,四种常见有机酸的含量分别为:草酸0.11g/L、苹果酸0.11g/L、柠檬酸1.62g/L、琥珀酸0.65g/L,与市售黄酒相比,水溶性营养因子更多的保留在酒中,增强了荞麦酒的营养价值。关键词:荞麦;荞麦酒;营养成分;活性成分中图分类号:TS262.91文章编号:0254-5071(2019)03-0110-04doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2019.03.021引文格式:陈勤怡,孙亚利,周文美,等.发酵罐生产的荞麦酒营养及活性成分的研究[J].中国酿造,2019,38(3):110-113.
Nutritionalandactivecomponentsofbuckwheatwineproducedinfermentor
CHENQinyi1,SUNYali1,2,ZHOUWenmei1,2*,ZHOUMin1,2,JIANGYing1,2
(1.CollegeofBrewingandFoodEngineering,GuizhouUniversity,Guiyang550025,China;2.GuizhouKeyLaboratoryofFermentationEngineeringandBiopharmaceutics,GuizhouUniversity,Guiyang550025,China)
Abstract:Withcommonbuckwheatandtartarybuckwheatasrawmaterial,buckwheatwinewasfermentedinfermentorbyliquid-statefermentation,andthenutritionalandactivecomponentsofbuckwheatwinewereanalyzed.Theresultsshowedthatthecontentofsolubleproteinofbuckwheatwinewas1.23mg/ml,thetotalcontentoffreeaminoacidswasupto8080mg/L,whichwassignificantlyhigherthanthatofcommercialwinesG-H,J-HandJ-M.Thetotalpolyphenolcontentandtotalflavonoidscontentwere0.32mg/mland0.12mg/ml,respectively.Thecontentsof4commonor-ganicacidswere:oxalicacid0.11g/L,malicacid0.11g/L,citricacid1.62g/L,andsuccinicacid0.65g/L,respectively.Comparedwithcommercialricewine,water-solublenutrientfactorsweremoreretainedinthewine,whichenhancedthenutritionalvalueofthebuckwheatwine.Keywords:buckwheat;buckwheatwine;nutritionalcomponents;activecomponents
收稿日期:2018-09-25修回日期:2018-12-19基金项目:贵州省荞麦工程技术研究中心项目黔科合农G字【2015】4003号作者简介:陈勤怡(1968-),女,讲师,本科,研究方向为分析化学。*通讯作者:周文美(1964-),女,教授,硕士,研究方向为生物化学及食品生物技术
。ResearchReport110··中国酿造2019年第38卷第3期总第325期
公司;牛血清蛋白(分析纯):生工生物工程(上海)有限公
司;高峰-α-淀粉酶(2000U/g):源叶生物有限公司。
1.2仪器与设备
L-8800氨基酸自动分析仪:HITACHI(日立)公司;
GTR16-2高速冷冻离心机:北京时代北利离心机有限公司;
UV-2550紫外-可见光分光光度计:日本岛津仪器公司;722s
可见光分光光度计:上海菁华科技仪器有限公司;FA2004N
分析天平:上海箐海仪器有限公司;SPX-250B-Z生化培养
箱:上海博讯实业有限公司;HH-2数显恒温水浴锅:上海
浦东物理光学仪器厂。
1.3实验方法
1.3.1荞麦酒的发酵罐制作工艺
淀粉酶↓甜荞与苦荞→去杂→烘干→粉碎→调配→糊化→液化→调节pH→糖化→调节pH→发酵罐发酵→澄清→灌装→灭菌→成品↑↑接种糖化酶活化←黄酒专用酵母操作要点:
粉碎:甜荞与苦荞粉碎,过40目筛,备用。
液化:按1∶2的比例称取甜荞与苦荞粉,料液比为1∶4
(g∶mL),调节pH至6.5,加入0.5%高峰-α-淀粉酶、在90℃条
件下液化40min。
糖化:冷却液化后的样品至室温,糖化酶添加量为5%,
调节pH至5.0,在60℃条件下糖化50min后进行灭菌。
发酵罐发酵:将灭菌后的样品加入灭菌后的发酵罐内,
酵母添加量为0.6%,灌装量在总体积的2/3左右,调节罐内
通气量,设置转速为100r/min。控制罐内温度为31℃进行
发酵,发酵时间为7d。
澄清:以壳聚糖添加量为0.6g/L,皂土添加量为0.2g/L,
进行澄清,澄清时间为2d。
灌装:将澄清部分的酒液进行灌装。
灭菌:在65~70℃条件下保温12~15min。
1.3.2荞麦酒中可溶性蛋白质含量测定[23]采用考马斯亮蓝法,精确吸取0、0.02mL、0.04mL、
0.06mL、0.08mL、0.10mL标准蛋白液(1mg/mL)于6支10mL
具塞试管中,分别加入0.10mL、0.08mL、0.06mL、0.04mL、
0.02mL、0mL蒸馏水,再依次加入3mL考马斯亮蓝G-250
试剂,盖塞、混合均匀,静置2min,在波长595nm处测定吸
光度值,以牛血清蛋白溶液质量浓度为横坐标,吸光度值
为纵坐标,绘制蛋白质标准曲线,得线性回归方程。
取经稀释20倍后的荞麦酒样品1mL,加入5mL考马斯
亮蓝溶液,设计三组平行实验,测定其吸光度值并根据回
归方程计算出荞麦酒中可溶性蛋白质含量。
1.3.3荞麦酒中游离氨基酸测定[24]参照GB/T5009.124—2003《食品中氨基酸的测定》中氨基酸测定方法,采用L-8800氨基酸自动分析仪进行测定,
仪器进样时泵1的压力为2~15MPa,流速0.4mL/min;泵2
的压力为0.5~2MPa,流速0.35mL/min。
1.3.4荞麦酒中总多酚含量测定[25]分别精确吸取质量浓度为0.1mg/mL没食子酸标准溶
液0、0.25mL、0.50mL、0.75mL、1.00mL、1.25mL、1.50mL,
用蒸馏水定容至25mL,在波长756nm处测定吸光度值,以
没食子酸溶液质量浓度(mg/mL)为横坐标,吸光度值为纵
坐标,绘制没食子酸标准曲线。
准确吸取荞麦酒样品1mL,其他条件同建立没食子酸
标准曲线,按照标准曲线计算公式计算样品中总多酚含量。
1.3.5荞麦酒中总黄酮含量测定
参照NYT1295—2007《荞麦及其制品中总黄酮含量的
测定》,测定样品中总黄酮含量。
分别吸取芦丁标准溶液(0.05mg/mL)0.025mL、0.50mL、
1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL置于10mL容量瓶中,
加入2mL0.1mol/L三氯化铝溶液、3mL1mol/L乙酸钾溶
液,用甲醇定容,摇匀,室温静置30min。在波长420nm处
测定吸光度值,以芦丁质量浓度为横坐标,吸光度值为纵
坐标,绘制芦丁标准曲线。
1.3.6荞麦酒中有机酸含量测定
参照GB/T15038—2006《葡萄酒,果酒通用试验方法》[26],
测定荞麦酒中的部分有机酸含量,委托贵州省产品质量监
督检验院(国家酒类及加工食品质量监控检验中心)完成。
2结果与分析
2.1荞麦酒中可溶性蛋白质含量
以蒸馏水为空白对照,绘制标准曲线,结果见图1。得到
线性回归方程:Y=7.6189x+0.0179,相关系数R2=0.9986。
通过图1标准曲线可知,在0~0.1mg/mL范围内,牛血
清蛋白溶液的质量浓度与吸光度值之间呈现较好的线性
关系。在波长595nm处分别测定3组处理酒样的吸光度值,
结果表明,荞麦酒中可溶性蛋白质含量为1.23mg/mL。
2.2荞麦酒中游离氨基酸测定结果图1蛋白质标准曲线Fig.1Standardcurveof