糠壳中果胶质含量测定方法的研究

刘义会 ，张 磊 ，蔡海燕 ，张 翼 ，熊晓兰 ，常少健 ，余 航 ，王 晗

(1.四川省食品发酵工业研究设计院，四川成都611130； 2.酿酒生物技术及应用四川省重点实验室，四川成都611130；3.国家固态酿造工程技术研究中心，四川泸州646000； 4.四川护理职业学院，四川德阳610100；5.四川理工学院，四川自贡643000)

果胶质(C6H16O5)n是构成高等植物细胞质的物质并使相邻近的细胞壁相连，也是细胞的填充剂。果胶质在蒸煮过程中及高温发酵情况下，易被分解为甲醇。甲醇对人体有很大的毒性，故要严格控制其含量[1]。

糠壳作为浓香型白酒生产的重要辅料，用量大，一般为投粮量的20%，在酿造过程中应有效控制糠壳中果胶质含量。目前，果胶质含量的测定方法比较常用的有重量法[2-3]、比色法[4-5]，但是，鲜有人对糠壳中果胶质含量的测定进行研究。本研究对比了两种方法，结合糠壳的特性对测定方法做了改进，以期找到一种较实用的糠壳中果胶质测定方法，为糠壳的清蒸时间和回收利用等研究和应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

样品：糠壳，四川大邑某酒厂提供。

试剂：果胶标品、半乳糖醛酸、氢氧化钠、醋酸、氯化钙、咔唑、乙醇、硝酸银。

仪器设备：粉粹机；烘箱；冷凝回流装置；抽滤装置，SHZ-Ⅲ循环水真空泵（浙江黄岩黎明实业有限公司）、抽滤瓶；恒温水浴锅；紫外可见分光光度计。

1.2 试验方法

1.2.1 预处理

糠壳粉碎，过20目筛。

1.2.2 重量法[2]

精确称取样品10～20 g，将样品置于400 mL烧杯中，加水稀释至200 mL，用蜡笔在液面作标记。加热沸腾1 h，加热时要不断搅拌并加水以免烧干。冷却后，移入250 mL容量瓶内，加水至刻度，摇匀，抽滤，弃去初滤液。吸取滤液25至50 mL（其量相当于能生成果胶酸钙20 mg以上），置于500 mL烧杯里，中和后，加入0.1 mol/L氢氧化钠溶液100 mL，充分搅拌，放置30 min。再加入1 mol/L醋酸50 mL，5 min后缓缓地边搅拌边加入2 mol/L氯化钙溶液50 mL，放置1 h。加热保持沸腾5 min后，立即用105℃烘干至恒重的折叠滤纸过滤，用热水洗涤至无氯离子为止（用硝酸银溶液检验不起反应）。然后把滤渣和滤纸一同放入预先烘干至恒重的称量瓶内，在105℃烘1.5 h后称重，再放入烘箱继续干燥至恒重为止，并计算结果。

1.2.3 比色法[4]

称取样品2 g，放在250 mL的碘量瓶中，加入无水乙醇100 mL，充分搅拌混合后盖上表面皿。在85～90℃恒温水浴上加热20 min，冷却，静置1 h后，用亚麻布过滤，弃去含糖的乙醇溶液。沉淀用乙醇分次洗涤，除去糖分，直至滤液无色，用穆立虚反应法检验至无糖或接近无糖的反应为止。然后，将沉淀移入250 mL三角瓶中，并用150 mL加热至沸的0.05 mol/L HCl溶液将亚麻布上残留的沉淀无损地洗入同一的碘量瓶中，摇匀，接上回流冷凝管，在沸水浴上抽提1 h，冷却至室温，用蒸馏水定容至200 mL，混合摇匀后，静置一会，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稀释液于50 mL比色管中，按半乳糖醛酸标准曲线的制作方法操作，测定其吸光度，由标准曲线查出稀释液中半乳糖醛酸的浓度，并计算结果。

2 结果与分析

针对糠壳含糖极低、密度小、体积大，有一定的形状和骨力等特点，本研究对两种方法均做了改进，并对方法的精密度与准确性做了深入研究。

2.1 重量法测定结果

由于糠壳本身的形状与硬度，在抽滤环节易把滤纸毁坏，无法实现抽滤，故在此环节用了4种方法，分别是：脱脂棉过滤后滤液抽滤，脱脂棉过滤后滤液离心，脱脂棉过滤后滤纸过滤，滤纸过滤。

2.1.1 方法精密度

使用以上4种处理方法代替了直接抽滤，测定了糠壳中果胶质的含量，其测定结果见表1。

表1 不同处理方法的精密度 (%)

从表1可以看出，4种方法中，用滤纸过滤的标准偏差、相对标准偏差最小，试验的重复性最好。其他几种处理方法可能是由于脱脂棉过滤使得部分果胶酸钙损失，且每次损失量具有随机性，从而影响计算结果，使得实验结果不稳定，重复性差。

2.1.2 回收试验

取上述糠壳10 g，由于糠壳中果胶质含量极低，为了与实际相符，试验设计加入果胶标准品0.05 g，按上述滤纸过滤方法测定果胶质含量0.693%，计算回收率，结果为68.36%（见表2）。

表2 重量法回收率测定结果

2.2 比色法测定结果

比色法作为测定果胶质含量的方法之一，由于简单准确，灵敏度高，重现性好，方法较成熟，所以应用较广泛。本研究着重针对糠壳的特性，就比色法的适用性进行研究。

2.2.1 糠壳中糖分的影响

样品中的糖类会干扰咔唑的显色反应，对实验误差影响很大，所以在果胶沉淀和提取过程中要将糖类除尽，其次样品的色素也要尽量除去，以减小实验误差。实验前部分用无水乙醇洗涤以除去糖分，而糠壳中含糖极低或不含糖，故可省去此步骤。

2.2.2 上清液浓度的影响

取10 mL上清液定容至100 mL，再取2 mL做后续操作。测出的吸光度较小，在标准曲线的前两点之间，可能会导致结果误差大，故对上清液稀释和不稀释做了对比试验，结果如表3所示，糠壳中果胶质的检测，由于果胶质含量低，上清液不稀释测定的结果精密度更高（表3）。

表3 上清液浓度的影响情况 (%)

2.2.3 回收试验

根据改进后的比色法测定糠壳中的果胶质含量0.757%，设计回收率测定实验，改进后比色法的回收率为75.05%。测定结果见表4。

表4 比色法回收率测定结果

糠壳中由于果胶质含量低，用重量法，精密度较低，实验重现性较差，在操作过程中会造成较多的果胶损失，回收率较低，产生较大误差。改进后的比色法，即不需用乙醇洗涤去糖，在最后测定阶段不需要稀释上清液，浓硫酸用量12 mL，水解温度85～90℃，水解时间20 min，1.5 g/mL咔唑乙醇溶液1 mL，显色温度25℃左右，显色时间30 min，波长530 nm。实验精密度较高，重现性较好，回收率较高，实验过程中果胶损失较少，而且操作简单，适用于日常测定。

[1]张宿义,许德富.泸型酒技艺大全[M].北京：中国轻工业出版社,2011.

[2]上海商品检验局.食品化学分析[M].上海：上海科技出版社,1990.

[3]任静波,王玉,刘民,等.山楂片中果胶质的测定[J].锦州师范学院学报(自然科学版),2003,24(2)：11-13.

[4]李芳,王丽丽,蒲兰兰.红枣中果胶类物质测定方法的研究[J].江西农业学报,2010,22(9)：126-128.

[5]徐汶,王光辉,王存文,等.咔唑比色法测定豆腐柴叶果胶含量的研究[J].食品与机械,2006,22(3)：133-135.