鄧湘波 鄧湘平
1(郴州市食品藥品檢驗檢測中心,湖南郴州 423000)2(郴州市蘇仙區(qū)食品藥品監(jiān)督管理局,湖南郴州 423000)
臘肉是一種歷史悠久的中式傳統(tǒng)肉制品。臘肉種類繁多,主要根據(jù)地域性進(jìn)行分類。湖南湘西臘肉的風(fēng)味、色澤是我國眾多臘肉品種中比較突出的,是湖南臘肉中的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,也是西部民族地區(qū)飲食文化的特色之一。
湘西臘肉因其獨特的配方和工藝,形成了湘西臘肉獨特的味香和口感。對于風(fēng)味性食品,食品的揮發(fā)性化合物決定了香氣特性并對食品的特征風(fēng)味貢獻(xiàn)最大。肉類產(chǎn)生芳香揮發(fā)物質(zhì)的主要反應(yīng)是氨基酸和還原糖之間發(fā)生美拉德反應(yīng)和脂質(zhì)熱降解,其主要反應(yīng)有:氨基酸和肽熱降解、糖降解、硫胺素?zé)峤到?、類脂類物質(zhì)氧化作用以及不飽和脂肪酸雙鍵斷裂。研究鑒定食品的揮發(fā)性風(fēng)味化合物已成為食品科技人員的重要任務(wù)。湘西臘肉作為一種典型的風(fēng)味性食品,研究臘肉中氨基酸含量,對其揮發(fā)性風(fēng)味成分的研究具有重要意義。
甘氨酸(Gly)又名氨基乙酸,為人體非必需氨基酸。甘氨酸是氨基酸系列中結(jié)構(gòu)最簡單,組成蛋白質(zhì)的20 多種氨基酸中的一種。目前甘氨酸被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、農(nóng)藥等領(lǐng)域。在湘西臘肉中,由于其特有的加工工藝及湘西黑豬原材料,使甘氨酸在湘西臘肉中的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他食品。
目前,氨基酸的檢測方法有很多,主要有氨基酸自動分析儀法(GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的測定》、GB/T18654.11—2008《養(yǎng)殖魚類種質(zhì)檢驗第11 部分:肌肉中主要氨基酸含量的測定》和高效液相色譜法QB/T 4356—2012《黃酒中游離氨基酸的測定》)。雖然都是國家推薦分析方法,但這些方法前處理均較繁雜,同時要求的儀器設(shè)備費用高,操作相對繁瑣。本研究采用紫外分光光度計,用茚三酮比色法測定湘西臘肉中甘氨酸含量,該方法操作簡單,儀器設(shè)備要求低,具有普遍的可行性。利用茚三酮在一定條件下與甘氨酸顯色的原理,重點研究了溶液pH、顯色劑用量、乙醇用量、加熱溫度、加熱時間和冷卻時間對茚三酮比色法定量檢測甘氨酸的影響,效果較為滿意,可供臘肉中甘氨酸含量檢驗檢測提供參考。并在線性范圍內(nèi)建立測定標(biāo)準(zhǔn)曲線,通過分光光度法對其定量測定。
1.1.1 試驗儀器
S220 酸度計,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;UV-9000S 紫外可見分光光度計,上海元析儀器有限公司;ML204 電子分析天平,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司。
1.1.2 試驗試劑
甘氨酸,優(yōu)級純;茚三酮、95%乙醇、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉,均為分析純。
1.1.3 試驗原料
從湖南湘西地區(qū)的吉首市瀘溪縣、花垣縣、保靖縣、古丈縣、永順縣、龍山縣等7 市縣隨機(jī)抽取小作坊和工廠加工的臘肉產(chǎn)品(主要為背部肉部分)各2 份,共計14 份樣品,置于清潔塑料袋內(nèi)送回試驗室檢測。
1.2.1 甘氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備
精密稱取0.200 g 甘氨酸于燒杯中,加適量水溶解,轉(zhuǎn)移至1 L 容量瓶中,定容至刻度,作標(biāo)準(zhǔn)儲備液備用。
1.2.2 顯色劑的制備
精密稱取2.0 g 茚三酮,加入30 mL 乙醇溶液,低溫加熱溶解后,轉(zhuǎn)移至100 mL 容量瓶中,冷卻后,用乙醇定容至刻度,置于0 ℃~5 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.3 緩沖溶液的制備
0.2mol/L 磷酸氫二鈉溶液:準(zhǔn)確稱取28.4 g 磷酸氫二鈉,加蒸餾水溶解,轉(zhuǎn)移至1 L 容量瓶中定容,備用。
0.1mol/L 檸檬酸溶液:準(zhǔn)確稱取21.01 g 檸檬酸(C6H8O7H2O),加蒸餾水溶解,轉(zhuǎn)移至1 L 容量瓶中定容,備用。
準(zhǔn)確稱取干燥后粉碎的樣品2.0 g,置于燒杯中,加入20 mL 蒸餾水混勻,然后加入10 mL 6 mol/L 的鹽酸溶液和5 g 活性炭,在沸水浴中加熱水解1.0 h,然后將水解溶液轉(zhuǎn)移至110 ℃±1 ℃過夜,用30 mL 熱蒸餾水洗滌活性炭,收集濾液于100 mL 容量瓶中,加水定容至刻度,搖勻備用。
分別移取1 mL pH 值為6.0 的磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖溶液于7 支25 mL 比色管,依次加入3 mL 0.2 mg/mL 的甘氨酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液和1.0 mL 2.0%茚三酮乙醇溶液,置入90 ℃水浴加熱15 min,室溫下以70%乙醇溶液定容至25 mL,放置20 min 后以空白溶液作參比測量不同波長下的吸光度,結(jié)果見下頁圖1。
2.3.1 反應(yīng)pH 的選擇
圖1 最大吸收波長選擇
分別取2.0 mL 甘氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液于7 支25 mL 比色管中,管中分別加入1.0 mLpH 為4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0 的磷酸氫二鉀-磷酸二氫鈉緩沖鹽溶液和2.0 mL2.0%茚三酮溶液,5 mL 乙醇溶液,于100 ℃水浴加熱15 min,冷卻10 min,用水定容至刻度。在568 nm 處測定不同條件下顯色體系的吸光度,結(jié)果見圖2。
圖2 pH 對甘氨酸溶液吸光度的影響
由圖2 可知,甘氨酸溶液在pH 為7.0 處有最大吸光度,即甘氨酸與茚三酮的顯色反應(yīng)適宜在弱酸環(huán)境下進(jìn)行,這與文獻(xiàn)報道相吻合。
2.3.2 顯色劑用量的選擇
分別取3.0 mL 甘氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液于7 支25 mL 比色管中,加入1.0 mL pH7.0 的緩沖鹽溶液,5 mL乙醇溶液,分別加入1.0 mL、1.2 mL、1.5 mL、1.7 mL、2.0 mL、2.2 mL、2.5 mL2.0%茚三酮溶液于100 ℃水浴加熱15 min,冷卻10 min 用水定容至刻度。在568 nm處測定不同顯色體系的吸光度,結(jié)果見圖3。
由圖3 可知,隨茚三酮顯色劑用量的增加,溶液的吸光度先增大后趨于平衡,在顯色劑用量為2.0 mL 時溶液的吸光度接近最大值,繼續(xù)增加顯色劑用量,甘氨酸溶液的吸光度不再發(fā)生明顯變化,從取樣和節(jié)省顯色劑方面考慮,確定2.0 mL 為最佳茚三酮溶液用量。
2.3.3 乙醇用量的選擇
圖3 顯色劑用量對甘氨酸溶液吸光度的影響
分別取3.0 mL 甘氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液于5 支25 mL 比色管中,加入1.0 mLpH6.0 緩沖溶液,2.0 mL2.0%茚三酮溶液,分別加入1.0 mL、3.0 mL、5.0 mL、7.0 mL、10.0 mL95%乙醇溶液,于100 ℃水浴加熱15 min,冷卻10 min,用水定容至刻度,在568 nm處測定顯色體系吸光度,結(jié)果見圖4。
圖4 乙醇用量對甘氨酸溶液吸光度的影響
由圖4 可知,隨著乙醇用量的變化,溶液的吸光度先增大后減小,在用量為5 mL 時溶液的吸光度達(dá)最大,故5 mL 乙醇用量為最佳。
2.3.4 加熱溫度的選擇
分別取3.0 mL 甘氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液于5 支25 mL 比色管中,加入1.0 mLpH7.0 的緩沖鹽溶液,2.0 mL 2.0%茚三酮溶液,5 mL95%乙醇,分別于60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃、100 ℃水浴加熱15 min,冷卻10 min,在568 nm 處測定顯色體系的吸光度,結(jié)果見圖5。
圖5 加熱溫度對甘氨酸溶液吸光度的影響
由圖5 可知,隨著溫度的升高,溶液的吸光度不斷增加,為使樣品反應(yīng)更加充分,因此選用100 ℃作為最佳加熱溫度。
2.3.5 加熱時間的選擇
取3.0 mL 甘氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液于5 支25 mL 比色管中,加入1.0 mLpH7.0 的緩沖鹽溶液,2.0 mL2.0%茚三酮溶液,5 mL95%乙醇,分別于100 ℃水浴中,加熱5 min、10 min、15 min、20 min、25 min,在568 nm 處測定顯色體系的吸光度,結(jié)果見圖6。
圖6 加熱時間對甘氨酸溶液吸光度的影響
由圖6 可知,加熱15 min 時甘氨酸溶液達(dá)到最大吸光度。
2.3.6 冷卻時間的選擇
分別取3.0 mL 甘氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液于6 支25 mL 容量瓶中,加入1.0 mLPH7.0 的緩沖鹽溶液,2.0 mL 2.0%茚三酮溶液,5 mL95%乙醇,于100 ℃水浴加熱15 min,分別冷卻4 min、6 min、8 min、10 min、12 min、14 min,在568 nm 處測定顯色體系的吸光度,結(jié)果見圖7。
圖7 冷卻時間對甘氨酸溶液吸光度的影響
由圖7 可知,冷卻10 min 時甘氨酸溶液有最大吸光度。
吸取2.0 mL 樣品溶液及2.0 mL 不同濃度的甘氨酸系列標(biāo)準(zhǔn)溶液于比色管中,分別加入5.0 mL pH 為6.0 的緩沖鹽溶液,充分搖勻后,加入2.0 mL質(zhì)量濃度為2.0%的茚三酮顯色液,5.0 mL 乙醇,搖勻,于沸水浴中加熱15 min,冷卻10 min 定容,用1.0 cm 比色皿,以零管調(diào)節(jié)零點,于波長568 nm 處測定吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。同時做空白試驗。甘氨酸標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖8 所示。
圖8 甘氨酸標(biāo)準(zhǔn)曲線
由圖8 可知,甘氨酸溶液質(zhì)量濃度在0 μg/mL~50 μg/mL 范圍內(nèi)呈線性關(guān)系,其回歸方程為:y=0.011 6 x+0.006 2,相關(guān)系數(shù)R2=0.999 4,空白試樣質(zhì)量濃度為0.14 μg/mL。
取樣品溶液進(jìn)行測定,在顯色過程中按照樣品中甘氨酸的量,按5.0 μg/mL、7.5 μg/mL、10.0 μg/mL3 個濃度水平,精密加入適量甘氨酸對照品溶液,結(jié)果見表1。
表1 加樣回收率試驗結(jié)果
由表1 數(shù)據(jù)可知,3 個不同添加水平的回收率分別為99.1%、99.6%、100.5%,精密度在0.3%~1.5%之間,表明該方法測定結(jié)果穩(wěn)定可靠。
選取湖南湘西地區(qū)吉首市瀘溪縣、花垣縣、保靖縣、古丈縣、永順縣、龍山縣等7 區(qū)縣具有代表性的湘西臘肉樣品,采用茚三酮比色法測定臘肉中甘氨酸含量。通過對試驗前處理條件優(yōu)化,得出最佳試驗條件為:溶液pH=6.0,顯色劑用量2.0 mL,水浴溫度和時間分別為100 ℃、15 min,乙醇用量5.0 mL,冷卻時間為10 min。在568 nm波長下測定樣品溶液的吸光度,甘氨酸測定的線性范圍在0.14 μg/mL~50 μg/mL 時,線性相關(guān)系數(shù)為0.999 4。加標(biāo)回收率達(dá)99.1%~100.5%,檢出限為0.14 μg/mL,測量結(jié)果的相對偏差為0.3%~1.5%(n=6)。試驗結(jié)果表明,該方法具有操作簡單,成本低廉,重現(xiàn)性穩(wěn)定等特點,可用于湘西臘肉中甘氨酸含量的測定。