糠殼中果膠質(zhì)含量測定方法的研究

劉義會 ，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)計院，四川成都611130； 2.釀酒生物技術(shù)及應(yīng)用四川省重點實驗室，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)成高等植物細胞質(zhì)的物質(zhì)并使相鄰近的細胞壁相連，也是細胞的填充劑。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。甲醇對人體有很大的毒性，故要嚴格控制其含量[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，鮮有人對糠殼中果膠質(zhì)含量的測定進行研究。本研究對比了兩種方法，結(jié)合糠殼的特性對測定方法做了改進，以期找到一種較實用的糠殼中果膠質(zhì)測定方法，為糠殼的清蒸時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；烘箱；冷凝回流裝置；抽濾裝置，SHZ-Ⅲ循環(huán)水真空泵（浙江黃巖黎明實業(yè)有限公司）、抽濾瓶；恒溫水浴鍋；紫外可見分光光度計。

1.2 試驗方法

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，用蠟筆在液面作標記。加熱沸騰1 h，加熱時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，充分攪拌，放置30 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，充分攪拌混合后蓋上表面皿。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，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，按半乳糖醛酸標準曲線的制作方法操作，測定其吸光度，由標準曲線查出稀釋液中半乳糖醛酸的濃度，并計算結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

針對糠殼含糖極低、密度小、體積大，有一定的形狀和骨力等特點，本研究對兩種方法均做了改進，并對方法的精密度與準確性做了深入研究。

2.1 重量法測定結(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，測定了糠殼中果膠質(zhì)的含量，其測定結(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，用濾紙過濾的標準偏差、相對標準偏差最小，試驗的重復(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性，從而影響計算結(jié)果，使得實驗結(jié)果不穩(wěn)定，重復(fù)性差。

2.1.2 回收試驗

取上述糠殼10 g，由于糠殼中果膠質(zhì)含量極低，為了與實際相符，試驗設(shè)計加入果膠標準品0.05 g，按上述濾紙過濾方法測定果膠質(zhì)含量0.693%，計算回收率，結(jié)果為68.36%（見表2）。

表2 重量法回收率測定結(jié)果

2.2 比色法測定結(jié)果

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

2.2.1 糠殼中糖分的影響

樣品中的糖類會干擾咔唑的顯色反應(yīng)，對實驗誤差影響很大，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，以減小實驗誤差。實驗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。測出的吸光度較小，在標準曲線的前兩點之間，可能會導(dǎo)致結(jié)果誤差大，故對上清液稀釋和不稀釋做了對比試驗，結(jié)果如表3所示，糠殼中果膠質(zhì)的檢測，由于果膠質(zhì)含量低，上清液不稀釋測定的結(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

根據(jù)改進后的比色法測定糠殼中的果膠質(zhì)含量0.757%，設(shè)計回收率測定實驗，改進后比色法的回收率為75.05%。測定結(jié)果見表4。

表4 比色法回收率測定結(jié)果

糠殼中由于果膠質(zhì)含量低，用重量法，精密度較低，實驗重現(xiàn)性較差，在操作過程中會造成較多的果膠損失，回收率較低，產(chǎn)生較大誤差。改進后的比色法，即不需用乙醇洗滌去糖，在最后測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，顯色時間30 min，波長530 nm。實驗精密度較高，重現(xiàn)性較好，回收率較高，實驗過程中果膠損失較少，而且操作簡單，適用于日常測定。

[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]上海商品檢驗局.食品化學(xué)分析[M].上海：上?？萍汲霭嫔?1990.

[3]任靜波,王玉,劉民,等.山楂片中果膠質(zhì)的測定[J].錦州師范學(xué)院學(xué)報(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)測定方法的研究[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報,2010,22(9)：126-128.

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