3种豆豉总糖、还原糖、多酚及抗氧化活性比较

2023-10-04 18:32王丽孙艳汤晓娟金泽林刘云国纪艳青
粮食科技与经济 2023年3期
关键词:多酚抗氧化活性总糖

王丽 孙艳 汤晓娟 金泽林 刘云国 纪艳青

摘要:为明确不同类型豆豉的营养成分和抗氧化活性的差异及影响因素,通过采集传统发酵的八宝豆豉、永川豆豉和阳江豆豉样本,对其总糖、还原糖、总酚、DPPH自由基清除率和还原力进行测定。结果表明,阳江豆豉的总糖、还原糖和总多酚含量在3种豆豉中最高,分别为91.02 mg/kg、22.54 mg/kg和0.66 mg/mL。3种豆豉的DPPH自由基清除率和还原力差别不大,阳江豆豉的DPPH自由基清除率和还原力稍高,分别为5.75%和0.91(OD值);八宝豆豉最低,分别为3.95%和0.51(OD值)。

关键词:八宝豆豉;永川豆豉;阳江豆豉;总糖;还原糖;多酚;抗氧化活性

中图分类号:TS214.2 文献标志码:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.20230321

基金项目:临沂大学大学生创新创业训练计划项目资助(51821189);山东省重点研发计划(医用食品专项计划)(2019YYSP026)。

Comparison of total sugar, reducing sugar, polyphenols and antioxidant activity in three kinds of Douchi

Wang Li, Sun Yan, Tang Xiaojuan, Jin Zelin, Liu Yunguo, Ji Yanqing

( School of Life Sciences, Linyi University, Linyi, Shandong 276000 )

Abstract: In order to clarify the differences in nutritional components and antioxidant activities of different types of Douchi and their influencing factors, the traditional fermented samples of Babao Douchi, Yongchuan Douchi and Yangjiang Douchi were collected. The total sugar, reducing sugar, total phenol, DPPH radical scavenging rate, and reducing power were determined. The results showed that the contents of total sugar, reducing sugar and total polyphenols in Yangjiang Douchi were the highest among the three kinds of Douchi, which were 91.02 mg/kg, 22.54 mg/kg, and 0.66 mg/mL respectively. The difference in DPPH free radical scavenging rate and reducing power among the three types of Douchi was not significant. Yangjiang Douchi had slightly higher DPPH free radical scavenging rate and reducing power, which were 5.75% and 0.91 (OD value) respectively, while that of Babao Douchi was the lowest, 3.95% and 0.51 (OD value), respectively.

Key words: Babao Douchi, Yongchuan Douchi, Yangjiang Douchi, total sugar, reducing sugar, polyphenols, antioxidant activity

豆豉是我国一种传统的微生物发酵豆制品,已有2 000多年歷史。按照制曲菌种的不同,豆豉可以分为曲霉型、毛霉型、根霉型和细菌型,陕西西歧豆豉和山东临沂八宝豆豉是细菌型豆豉的典型代表[1]。毛霉型豆豉制曲工艺较为复杂,主要产地是四川、重庆,其中永川豆豉、潼川豆豉最为出名[2]。阳江豆豉是广为人知的广东传统特产,是曲霉型豆豉的典型代表,已有数百年的生产历史[3]。

传统大豆发酵食品的营养价值较其他大豆食品的高。在发酵过程中,微生物和酶通过一系列的反应产生一些新的营养物质、风味物质和生理活性物质,在赋予产品更好的营养和风味的同时,更使大豆食品具有了特殊的保健功能[4]。毛霉型、曲霉型和细菌型3种豆豉中均含有多种抗氧化成分,如异黄酮类和酚类化合物,以及发酵过程中产生的多肽类和褐色色素类物质等[5]。为了解不同类型豆豉的理化性状差异,本文拟研究比较八宝豆豉、永川豆豉和阳江豆豉的总糖、还原糖含量以及抗氧化活性的差异,并探究导致各豆豉理化性状差异的原因。

1 材料与方法

1.1 材料

八宝豆豉:临沂市“惟一斋”酱园;永川豆豉:重庆市永川豆豉有限公司;阳江豆豉:广东阳江豆豉有限公司。

1.2 试剂

标准品没食子酸:上海源叶生物科技有限公司;无水酒精、无水亚硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钠、3,5-二硝基水杨酸、苯酚、硫酸铁、铁氰化钾、三氯化铁、酒石酸钾钠、氯化钠、氯化钾、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠(均为分析纯):天津凯通化学试剂有限公司;三羟甲基氨基甲烷(Tris)(分析纯):国药集团化学试剂有限公司;1,1-二苯基-2-苦苯肼(DPPH)(分析纯):北京谨明生物科技有限公司;福林酚(10%)溶液:北京索莱宝生物科技有限公司;浓盐酸、浓硫酸、过氧化氢、三氯乙酸(均为分析纯):烟台远东精细化工有限公司。

1.3 仪器与设备

WT-B型千分之一分析天平:杭州万特衡器有限公司;SHZ-S(Ⅲ)型循环水式多用真空泵:上海力辰邦西仪器科技有限公司;BEST型超纯水机;上海芷昂仪器有限公司;DZF-6094型真空干燥箱:上海一恒科学仪器有限公司;Mikro-220R型离心机:德国Hettich公司;752型紫外分光光度计:上海精密科学仪器有限公司;DW86L626型超低温冰箱:青岛海尔股份有限公司;Ep-pendorf型移液枪:德国艾本德股份公司;PHS-3C型pH计:上海雷磁仪器厂;HWS-24型电热恒温水浴锅:上海资一仪器设备有限公司;KQ-100B型超声波振荡器:昆山市超声仪器有限公司。

1.4 方法

1.4.1 总糖、还原糖含量测定

(1) 样品处理:以m豆豉物料∶m蒸馏水=1∶10的比例超声30 min,8 000 r/min离心15 min,取上清液备用。

(2) 试剂配制:在105 ℃下将葡萄糖烘干至恒重,称取两份,每份100 mg。加蒸馏水配制成1 mg/mL,分别用于绘制总糖标准曲线和还原糖标准曲线;称取5.00 g分析纯苯酚,蒸馏制成结晶酚,置于棕色容量瓶定容至100 mL,密封备用。称取0.650 g DNS,用50 mL蒸馏水溶解,置于100 mL棕色量瓶中,加入32.5 mL 2 mol/L的NaOH溶液和4.5 g丙三醇,蒸馏水定容备用[6]。

(3) 试样总糖标准曲线绘制:量取已经配制好的1 mg/mL的葡萄糖对照品溶液0、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9 mL于6支15 mL刻度试管中,添加蒸馏水至1 mL,混匀;加入1 mL 5%苯酚水溶液,摇匀,迅速加入5 mL浓硫酸,室温静置10 min,沸水浴20 min,用流动冷水冷却至室温;以空白管为对照,487 nm检测吸光度。以葡萄糖质量浓度(mg/mL)为横坐标,吸光度值为纵坐标,绘制标准曲线。回归方程为y=0.86x-0.038 6,相关系数R2=0.999 0。

(4) 试样还原糖标准曲线绘制:量取配制好的1 mg/mL的葡萄糖对照品0、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9 mL置于6个10 mL刻度试管中,补加蒸馏水至1 mL后摇匀;再加入已经配制好的DNS溶液1.5 mL,摇匀,沸水浴7 min后取出,用流动冷水冷却至室温;以空白管为对照,540 nm检测吸光度。以葡萄糖质量浓度(mg/mL)为横坐标,吸光度值为纵坐标,绘制标准曲线。回归方程为y = 0.438x - 0.040 8,相关系数R2=0.993 1。

1.4.2 总多酚含量测定

采用Folin-酚比色法。

(1) 样品处理:以m豆豉物料∶m70%乙醇溶液=1∶10的比例超声30 min,8 000 r/min离心15 min,取上清液备用。

(2) 标准曲线绘制:称取没食子酸10 mg,溶于100 mL蒸馏水中。分别取1、2、3、4、5 mL于5支玻璃管中,加入2.5 mL体积分数为10%的Folin-酚试剂和2 mL 7.5 g/mL Na2CO3溶液,加水定容至10 mL。45 ℃水浴中反应15 min,765 nm处测定其吸光度。以没食子酸质量浓度(mg/mL)为横坐标,吸光度值为纵坐标,绘制标准曲线。没食子酸标准曲线方程为y=3.367 1x-0.051,相关系数R2=0.999 3。

(3) 样品测定:取提取液1 mL,按上述步骤操作,试验重复3次,取平均值。

1.4.3 DPPH自由基清除能力测定

取2 mL 1.4.2(1)中的上清液加入2 mL DPPH乙醇溶液(0.1 mmol/L),摇匀,避光反应30 min后测定517 nm处吸光度[7]。以抗坏血酸(VC)做阳性对照,平行试验3次。按式(1)计算DPPH自由基清除率。

式中:A1為样品与DPPH乙醇溶液测得的吸光度;A2为样品与乙醇测得的吸光度;A0为蒸馏水与DPPH乙醇溶液测得的吸光度。

1.4.4 铁离子还原力测定

取1 mL 1.4.2(1)中的上清液与2.5 mL磷酸盐缓冲液(0.2 mol/L,pH 6.6)置于10 mL离心试管中,加入1%铁氰化钾溶液2.5 mL,混匀后于50 ℃恒温水浴锅中反应20 min,取出,再加入1 mL三氯乙酸(10 g/100 mL),充分混匀,室温3 000 r/min离心10 min。取3 mL上清液于另一支试管,加入三氯化铁溶液(0.1 g/100 mL)0.5 mL充分混匀,室温静置10 min,波长700 nm处测定吸光度[8]。

1.4.5 豆豉游离氨基酸测定

将豆豉粉碎烘干,称取0.15 g左右的样品于水解管中,加入6 mol/L盐酸溶液10 mL,放入冰水中冷冻3~5 min,抽真空充氮气,重复3次后,在氮气保护下封管。封管后放入(110±1)℃的恒温箱中水解22 h,取出冷却。打开水解管,将水解液转至50 mL容量瓶中并用去离子水定容,滤纸过滤。吸取1 mL滤液至抽真空集液管中, 在40~50 ℃下用真空泵抽干。残留物用1~2 mL去离子水溶解,再抽干,反复进行2次,最后抽干。用0.02 mol/L盐酸溶液稀释定容至10 mL,用0.45 μm 或 0.22 μm 膜过滤后上机测定。

1.5 数据分析

应用软件Excel 2010和SPSS 20进行数据处理,每个处理重复3次,结果以平均值表示。

2 结果与分析

2.1 总糖含量

由图1可知,阳江豆豉的总糖含量最高,为91.02 mg/kg;八宝豆豉和永川豆豉的总糖含量相近,分别为18.80、21.31 mg/kg。三者相差比较大的原因可能是八宝豆豉以黑豆为主料,茄子、花椒等榨汁水为辅料[9];永川豆豉以黑豆为主料,白酒、醪糟水等为辅料[10];阳江豆豉则以黑豆为主料,未添加液体辅料[11]。在豆豉的制曲及后发酵过程中,由于其水解的单糖被微生物利用,总糖含量呈下降趨势[12]。

2.2 还原糖含量

由图2可知,阳江豆豉的还原糖含量最高,为22.54 mg/kg;其次为永川豆豉,还原糖含量为14.41 mg/kg;八宝豆豉的还原糖含量最低,为8.88 mg/kg。制曲过程中由于糖化酶活性高,还原糖的生成量高于消耗量,因此还原糖含量在制曲阶段缓慢上升,随着后发酵进行,还原糖被微生物利用呈下降趋势[13]。

2.3 总酚含量

如图3所示,阳江豆豉的总酚含量最高为0.634 mg/mL,八宝豆豉和永川豆豉的总酚含量偏低。

2.4 抗氧化活性

2.4.1 DPPH自由基清除率

如图4所示,永川豆豉和阳江豆豉的DPPH自由基清除率相近,分别为5.26%、5.75%;八宝豆豉的DPPH自由基清除率最低,为3.95%。

2.4.2 还原力

2.5 氨基酸分析

先对豆豉样品进行酸水解,再通过氨基酸自动分析仪对天冬氨酸(Asp)、苏氨酸(Thr)、丝氨酸(Ser)、谷氨酸(Glu)、甘氨酸 (Gly)、丙氨酸(Ala)、缬氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、 异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、酪氨酸(Try)、 苯丙氨酸(Phe)、赖氨酸(Lys)、组氨酸(His) 和精氨酸(Arg)等 15 种氨基酸进行测定,其分离色谱图见图6。

在图 6 中,将原装氨基酸液体混标稀释后直接上机测定,可使其中的 16 种氨基酸(包括 NH3)在 30 min 内得到十分理想的分离效果。利用氨基酸自动分析仪对盐酸水解后的豆豉样品进行分析测定,对其获得的结果进行整理,得到豆豉中各种氨基酸含量见表1。在各氨基酸组分中,谷氨酸的含量最高;缬氨酸和异亮氨酸的含量最低。

3 结 论

阳江豆豉的总糖,还原糖和总多酚含量在3种豆豉中最高,分别为91.02 mg/kg、22.54 mg/kg和0.66 mg/mL。3种豆豉的DPPH自由基清除率和还原力差别不大,阳江豆豉的DPPH自由基清除率和还原力稍高,分别为5.75%和0.91(OD值);八宝豆豉最低,分别为3.95%和0.51(OD值)。

本文探讨了3种豆豉的总糖、还原糖、总多酚、抗氧化活性及氨基酸含量,对于不同种类豆豉的比较研究仅仅是冰山一角。未来可以开展很多关于不同种类豆豉的其它方面的研究,如多肽、氨基酸、脂肪、黄酮、含水量和盐度等,还可以比较挥发性风味成分、矿物元素和微生物组成等,探讨混合菌种制曲发酵豆豉的抗氧化活性研究。

参 考 文 献

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