潘婷婷 李林峰 呂玉卓 劉光偉
1.商洛學(xué)院生物醫(yī)藥與食品工程學(xué)院,陜西商洛 726000;2.商洛市旭初農(nóng)林開發(fā)有限公司,陜西商洛 726000
牡丹餅粕是壓榨法制備牡丹籽油的過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物[1-2],牡丹餅粕中粗蛋白、粗脂肪含量較高,含有機體必需的礦物質(zhì)元素及氨基酸,可以作為非常規(guī)飼料替代部分蛋白飼料飼喂畜禽[3-5]。單寧是自然界植物中廣泛存在的酚類次生代謝產(chǎn)物,可與唾液蛋白、糖蛋白等物質(zhì)相互作用產(chǎn)生苦澀味,還可對畜禽消化道多個位點的消化酶產(chǎn)生抑制作用,進而降低畜禽的采食量[6-7]。目前,單寧的去除方法主要有物理方法、化學(xué)方法及微生物降解法[8]。本研究應(yīng)用物理、化學(xué)等方法對牡丹餅粕進行改良,對牡丹餅粕中產(chǎn)生苦澀味、影響適口性的多酚成分(尤其是單寧)進行去除,降低單寧含量、降低毒性,改善其適口性,以期為牡丹餅粕開發(fā)成為保健型飼料提供理論依據(jù)。
UV-1780 紫外-可見分光光度計購自濟南歐萊博科學(xué)儀器有限公司,KH5200E 超聲波清洗器購自昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司,HHS 型電熱恒溫水浴鍋購自上海博訊實業(yè)有限公司。
牡丹餅粕,牡丹籽初榨后的副產(chǎn)物,商洛市旭初農(nóng)林開發(fā)有限公司提供;Folin 酚,沒食子酸對照品(≥98%,149-91-7),購自合肥博美生物公司;鎢酸鈉、磷鉬酸、85%磷酸、碳酸鈉均為分析純,購自福晨天津化學(xué)試劑有限公司。
1)牡丹餅粕中單寧的粗提取。取粉碎后的牡丹餅粕粉末1 g,精密稱定,置入150 mL錐形瓶中,以料液比為1∶24加入無水乙醇,超聲提取15~20 min,過濾得乙醇粗提液。
2)常溫水浸處理。取牡丹餅粕粉末1 g,加入適量水室溫浸泡24 h,隨即真空抽濾,取得濾餅備用。
3)熱處理。取牡丹餅粕粉末1 g,在100 ℃水中熱浸30 min,真空抽濾,取得濾餅備用。
4)堿液處理。①NaOH 溶液處理。取牡丹餅粕粉末1 g 于燒杯中,用0.2%NaOH 溶液浸泡,溶液溫度30 ℃為宜,浸泡時間24 h,隨即真空抽濾,取得濾餅備用。②Na2CO3溶液處理。用0.53%Na2CO3溶液浸泡,同溫即可,浸泡24 h。
5)氧化劑處理。取牡丹餅粕粉末1 g 于燒杯中,用0.79%高錳酸鉀溶液浸泡,常溫下浸泡3 h,隨即真空抽濾,取得濾餅備用。
6)藥物轉(zhuǎn)化。取牡丹餅粕粉末1 g 于燒杯中,用0.3%福爾馬林浸泡,常溫下浸泡3 h,抽濾,取得濾餅備用。
7)沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品的制備以及標(biāo)準(zhǔn)曲線建立。精密稱取沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品0.011 0 g,用蒸餾水溶解并定容至100 mL,配制質(zhì)量濃度為0.11 mg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)液。準(zhǔn)確吸取0、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6 mL置于25 mL容量瓶中,加蒸餾水6.0 mL,分別加入Folin酚試劑0.5 mL混勻,在0.5~8 min內(nèi)加入1.5 mL 20%碳酸鈉溶液,充分混合后定容,30 ℃避光放置30 min;以不加標(biāo)準(zhǔn)液的6.0 mL 蒸餾水為空白對照,760 nm 下測定吸光值,每個樣品平行測定3次,取平均值。以沒食子酸在反應(yīng)體系中的質(zhì)量濃度C為橫坐標(biāo),吸光度值A(chǔ) 為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線如下:Y=0.386 3X–0.046 1,R2=0.999,結(jié)果表明,線性關(guān)系良好。
8)供試品溶液的制備。按1.3 中2)~5)處理牡丹餅粕后,如1.3 中1)進行超聲提取,得乙醇粗提液。按本文“1.3”中6)所述進行供試品溶液中單寧含量測定,每組設(shè)置3個平行。
表1顯示的是經(jīng)不同的物理化學(xué)方法處理后牡丹餅粕中單寧含量。由表1可知,未處理牡丹餅粕中單寧含量為0.145 8 mg/g;常溫水浸處理組牡丹餅粕中單寧含量為0.054 6 mg/g;熱處理組牡丹餅粕中單寧含量為0.036 4 mg/g;0.2%NaOH 堿液處理組牡丹餅粕中單寧含量為0.040 7 mg/g;0.53% Na2CO3堿液處理組牡丹餅粕中單寧含量為0.084 4 mg/g;高錳酸鉀氧化處理組牡丹餅粕中單寧含量為0.090 8 mg/g;福爾馬林處理組牡丹餅粕中單寧含量為0.109 9 mg/g。
表1 經(jīng)不同的物理化學(xué)方法處理后牡丹餅粕中單寧含量
以對照組樣品的單寧含量為參考,對各試驗組單寧的去除效果進行評價,結(jié)果如圖1所示。由圖1可知,試驗組2、3 單寧去除率相差不大,即熱處理和氫氧化鈉溶液處理后的樣品單寧去除率均在70%以上;試驗組4、5單寧去除率相差不大,碳酸鈉和高錳酸鉀處理的樣品單寧去除率為35%~45%。試驗組1常溫水處理的樣品單寧去除率介于兩者之間,而試驗組6 藥物轉(zhuǎn)化處理的樣品單寧去除率最低,僅有24.62%。
圖1 樣品處理效能
本研究采用了6 種處理方法,其中熱處理和氫氧化鈉溶液處理后的樣品單寧去除率均在70%以上;碳酸鈉和高錳酸鉀處理的樣品單寧去除率均在35%~45%;常溫水處理單寧去除率介于兩者之間;而藥物轉(zhuǎn)化單寧去除率最低,僅有24.62%。
物理處理中常溫水浸和熱處理降解效果均較好,考慮到過高的處理溫度所產(chǎn)生的能耗過高及營養(yǎng)成分的破壞,更傾向于常溫水處理;受所配試劑濃度、處理溫度及時間的影響,結(jié)果可能有所偏差,但能看出化學(xué)試劑處理的幾個方法均能對牡丹餅粕中的單寧起到一定的降解作用,其中氫氧化鈉處理能力最強。綜合以上,在實際應(yīng)用過程中,可選用常溫水進行預(yù)處理,期間可多更換幾次水,再用堿液處理,最終在保證去除力度的前提下,營養(yǎng)物質(zhì)得到保留,同時縮短了處理時限。