杜欣悦
(天津市食品研究所有限公司,天津301609)
果蔬粉中总膳食纤维的测定
杜欣悦
(天津市食品研究所有限公司,天津301609)
通过使用酶-重量法检测分析了几种不同种类果蔬粉中总膳食纤维的含量。样品先分别使用热稳定α-淀粉酶、碱性蛋白酶、淀粉葡萄糖苷酶进行酶解消化,然后用重量法把沉淀物称重,再通过测量沉淀物中的蛋白质和灰分的量进行校正,最后得出总膳食纤维的含量。
总膳食纤维;果蔬粉;酶-重量法;含量
膳食纤维是指能抗人体小肠消化吸收,而在人体大肠能部分或全部发酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其相类似物质的总和,包括多糖、寡糖、木质素以及相关的植物物质。主要有吸水、黏滞、结合有机化合物、阴离子交换、细菌发酵等作用。因此摄取适量的膳食纤维可以保持消化系统健康,可以通便、清肠健胃,降低胆固醇和高血压,增强免疫系统,预防心血管疾病、癌症、糖尿病等其它疾病。近年来,膳食纤维逐渐成为营养学家及食品科学家等关注的热点[1-2]。
膳食纤维含量的检测结果是由检测方法所决定的。目前,膳食纤维的检测方法大致可分洗涤剂法、酶—重量法、酶—化学法等。由于膳食纤维主要来自于植物的细胞壁,本研究通过使用酶—重量法检测分析了几种不同种类果蔬粉中总膳食纤维的含量[3]。
1.1 试剂与材料
果蔬粉:市售。蒸馏水;95%乙醇;78%乙醇;丙酮;3mol/L乙酸溶液;重铬酸钾洗液(取100 g重铬酸钾,用200mL蒸馏水溶解,加入1 800mL浓硫酸混合);硅藻土(取100 g硅藻土于300mL的2mol/L盐酸中,浸泡过夜,过滤,用蒸馏水洗至滤液为中性,置于(525±25)℃马弗炉中灼烧灰分后备用);0.05mol/L MES-TRIS缓冲液:称取9.76 g 2-(N-吗啉代)乙烷磺酸和6.10g三羟甲基氨基甲烷,用850mL蒸馏水溶解,用6mol/L氢氧化钠在温度为24℃时调pH至8.2,加水稀释至1L);热稳定α-淀粉酶液(10000+1000U/mL);碱性蛋白酶(300 U/mL~400 U/mL,用0.05mol/LMESTRIS缓冲液配制成50mg/mL酶溶液,现配);淀粉葡萄糖苷酶液(2 000U/mL~3 300U/mL)。
1.2 仪器与设备
铝箔;玻璃烧杯:500mL;G2玻璃砂芯滤器:孔径为40μm(马弗炉525℃灰化8 h,降至室温后取出,于重铬酸钾洗液中浸泡1 h~2 h,用蒸馏水冲洗干净,然后用20mL丙酮冲洗后风干;在坩埚中加入1.0 g酸洗硅藻土,铺平,在130℃电热恒温干燥箱中烘干至恒重,干燥器中冷却1 h,称量坩埚加硅藻土重量,精确至0.1mg),天津市北方天医玻璃仪器制造厂;SHZ-D(Ⅲ)水循环多用真空泵:巩义市英峪高科仪器厂;HY-5恒温振荡水浴箱:天津市欧诺仪器仪表有限公司;AB256-S电子分析天平(0.1mg):梅特勒;SX2-8-10马弗炉:天津市中环实验电炉有限公司;DG-202-2电热恒温干燥箱:天津天宇实验仪器有限公司;PHS-3CpH计(具有温度补给功能,用pH6.86和9.18缓冲液矫正):上海仪电科学仪器股份有限公司;磁力搅拌器和搅拌棒;移液器:容量为100μL;干燥器:内装二氧化硅干燥剂;K9840定氮仪:海能。
1.3 检测方法
1.3.1 酶解
准确称取双份(1.0000±0.0005)g样品,置于500mL高脚烧杯中。加入40mL 0.05mol/LMES-TRIS缓冲液,在磁力搅拌器上搅拌直至样品完全分散(防止形成团块,使样品与酶能充分接触)。同时做2个试剂空
白[4-6]。
热稳定α-淀粉酶酶解处理:加60μL热稳定α-淀粉酶酶液,慢速搅拌均匀,用铝箔片制成铝箔盖将烧杯盖严,在95℃~100℃恒温振荡水浴箱中振荡反应30min(水浴温度达到95℃时即为起始温度,开始计时)。将烧杯从水浴箱中取出,放凉至60℃,打开铝箔盖,用刮勺将烧杯内壁、边缘及底部的粘连物和胶状物刮离,用少量蒸馏水(约10mL)冲洗烧杯内壁和刮勺,使样品完全溶于酶液中[7]。
碱性蛋白酶酶解处理:在烧杯中各加入100μL碱性蛋白酶溶液,慢速搅拌均匀,用铝箔盖盖严,在(60±1)℃恒温振荡水浴箱中振荡反应30min(水浴温度达到60℃时即为起始温度,开始计时),打开铝箔盖,于磁力搅拌器上搅拌,60℃时边搅边加入3mol/L乙酸溶液数滴,调节pH终点约为4.5(在溶液为60℃时调整pH,温度降低pH会变高),冲洗电极上残留样品至烧杯中。
淀粉葡萄糖苷酶酶解处理:在烧杯中各加入100μL淀粉葡糖苷酶酶液,慢速搅拌均匀,用铝箔盖盖严,在(60±1)℃恒温振荡水浴箱中振荡反应30min(水浴温度达到60℃时即为起始温度,开始计时),反应后备用。
1.3.2 测定
在样品酶解溶液中,加入200mL~250mL预热至60℃的95%乙醇(乙醇溶液与样品酶解液的体积比约为4∶1),盖上铝箔盖自然沉淀1h。用78%乙醇10mL~ 15mL将预处理后的玻璃砂芯滤器中的酸洗硅藻土润湿,连接好真空泵,将玻璃砂芯滤器放好,抽去多余的乙醇溶液并使滤器中的酸洗硅藻土与玻板贴合。将用乙醇沉淀好的样品酶解溶液转移至玻璃砂芯滤器中抽滤,用78%乙醇将烧杯内所有内容残渣转至玻璃砂芯滤器中(若内容残渣过多堵塞抽滤表面,可用刮勺轻轻划破表面加速过滤)。分别用10mL~15mL的78%乙醇、95%乙醇和丙酮抽滤冲洗残渣各2~3次,抽去洗涤溶剂后将玻璃砂芯滤器及其内部硅藻土和残渣放于105℃电热恒温干燥箱中烘干过夜。取出玻璃砂芯滤器及其内部硅藻土和残渣,放于干燥器中冷却30min,称重,精确称至0.1mg。
蛋白质和灰分的测定:取样品残渣和空白残渣中的一份测定蛋白质,使用凯氏定氮法测定氮的含量,以6.25为换算系数计算蛋白质质量。取样品残渣和空白残渣中的另一份测定灰分,使用一般灰分的测定方法,即在(525±25)℃灼烧4 h~6 h,取出于干燥器中冷却,精确称量玻璃砂芯滤器及其内部硅藻土和残渣总重(精确至0.1mg),减去玻璃砂芯滤器和酸洗硅藻土质量,计算灰分质量。
2.1 数据结果
空白的质量=双份空白残渣质量的平均值-空白残渣中蛋白质的质量-空白残渣中灰分的质量
总膳食纤维的质量=(双份样品残渣质量的平均值-样品残渣中蛋白质的质量-样品残渣中灰分的质量-空白的质量)/测定双份样品质量的平均值×100
通过对15种果蔬粉中总膳食纤维的测定,结果见表1。
表1 15种果蔬粉中总膳食纤维的测定结果Table1 For the determination of total dietary fiber of 15 fruit and vegetable powder
2.2 方法分析
样品先后用热稳定α-淀粉酶、碱性蛋白酶、淀粉葡萄糖苷酶进行酶解消化,使大分子的淀粉和蛋白质降解为小分子物质。然后经过95%乙醇沉淀,小分子物质溶于乙醇,未被溶解的纤维沉淀,再将沉淀物抽滤,最后将残渣分别用78%乙醇、95%乙醇和丙酮冲洗,干燥后称量重量。测定残渣中所含蛋白质和灰分的含量进行校正,从而获得果蔬粉中总膳食纤维的含量。
一些小分子的可溶性膳食纤维,例如低聚果糖、低聚半乳糖、多聚葡萄糖等,和一些被加热后就会破坏的抗酶解淀粉,由于可以溶解在乙醇溶液中,不能准确的通过酶—重量测量。所以此方法适用于富含纤维素、半纤维素、果胶、及木质素等不溶性膳食纤维和能被乙醇沉淀的高分子质量可溶性膳食纤维的果蔬粉[8-9]。
酶-重量法是目前公认的测定膳食纤维的方法,用此法来进行测量各类果蔬粉中总膳食纤维的含量,其方法得到的结果准确度比较高。通过检测分析,可以看出果蔬粉中都含有一定量的膳食纤维,有些果蔬粉中的总膳食纤维含量还是很高的,可以作为一种保健性的食品,适时适量的摄取对维护身体健康很有益处[10]。
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Determination of Total Dietary Fiber in the Fruit and Vegetable Powder
DU Xin-yue
(Tianjin Food Research Institute Co.,Ltd.,Tianjin 301609,China)
Through the use of enzymatic gravimetric method for detection and analysis of the content of total dietary fiber of different kinds of fruit and vegetable powder.The samples were heat stableα-amylase,protease,amyloglucosidase by enzymatic digestion,then use the weight method to precipitate weighing,corrected by measuring sediment in protein and ash content,the total dietary fiber conten.
total dietary fiber;fruit and vegetable powder;enzymatic gravimetric method;content
10.3969/j.issn.1005-6521.2014.04.026
2013-08-12
杜欣悦(1985—),女(汉),助理工程师,本科,研究方向:食品安全检测。