毛玉濤 王明力 張 洪 和 岳

（1.貴州大學化學與化工學院，貴州 貴陽 550003；2.貴州省發(fā)酵工程與生物制藥重點實驗室，貴州 貴陽 550003；3.貴州大學喀斯特山地果樹研究所，貴州 貴陽 550003）

豆?jié){中含有豐富的植物蛋白，磷脂，維生素B1、B2，煙酸和鐵、鈣等礦物質［1］，長期以來備受國人青睞，被譽為21世紀“餐桌明星”，在歐美享有“植物奶”的美譽［2］。盡管豆?jié){和豆制品屬于高營養(yǎng)低價位的食物，但患有消化性潰瘍和痛風病的患者［3］卻因大豆中嘌呤含量較高（180mg／100g左右）而不宜長期食用［4，5］，因為嘌呤有促進胃液分泌的作用，且在人體內(nèi)最終代謝為尿酸，若嘌呤代謝紊亂使得過多尿酸沉積在體內(nèi)就會引起痛風及其并發(fā)癥。因此去除豆?jié){中的嘌呤類物質，使其適合特殊人群食用，具有重要的研究意義。

嘌呤是一類帶堿性有兩個相鄰碳氮環(huán)的含氮有機大分子物質，含有極性基團，可被某些吸附劑作用［6］。食品工業(yè)中常見的吸附劑有硅藻土、活性炭、沸石、殼聚糖和分子篩等。前人［7－9］曾分別成功應用活性炭和殼聚糖吸附飼料和啤酒中的嘌呤類物質，取得了較為顯著的成果。但是對于豆?jié){中嘌呤物質脫除的研究卻未見報道。本試驗比較了不同的吸附劑對嘌呤物質的吸附性能，篩選出效果最佳的吸附劑，并深入研究其對豆?jié){中嘌呤類物質的吸附效果。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

黃豆：產(chǎn)地安徽蚌埠；

腺嘌呤標樣、鳥嘌呤標樣、黃嘌呤標樣、次黃嘌呤標樣：色譜純，鼎國生化試劑有限公司；

食品級硅膠、硅藻土、尼龍66（聚己二酰己二胺）、PVPP（交聯(lián)聚維酮）、活性炭、殼聚糖、分子篩及人造沸石：天津市科密歐化學試劑開發(fā)中心；

甲酸、三氟乙酸、氫氧化鉀、磷酸：分析純，天津市光復精細化工研究所；

甲醇、異丙醇：色譜純，天津市登科化學試劑有限公司；

高效液相色譜儀：Agilent 1100，美國 Applied Biosystems公司；

超聲波清洗器：SG2200HPT，上海冠特超聲儀器有限公司；

豆?jié){機：JYL－B050，九陽豆?jié){機有限公司；

恒溫磁力攪拌器：CJJ－781，江蘇省金壇市恒豐儀器廠；

電子精密天平：AL204，奧豪斯儀器有限公司；

精密酸度計：PHS－25B，上海大普儀器有限公司；

數(shù)顯恒溫水浴鍋：DF－101S，金壇市正基儀器有限公司；

離心機：TDL－40B型，上海安亭科學儀器廠。

1.2 試驗方法

1.2.1 吸附劑的篩選 分別精確稱量50mg腺嘌呤、鳥嘌呤、黃嘌呤和次黃嘌呤標準品溶于溶于1 000mL 0.1mol／L的鹽酸溶液中，取上述各溶液100mL，加入100mg吸附劑，振蕩均勻，靜置一定時間，過濾，比較不同吸附劑對4種嘌呤物質的吸附效果。選出效果最佳的吸附劑對豆?jié){進行嘌呤吸附的研究。

1.2.2 豆?jié){中嘌呤物質的脫除工藝 取50mL研磨好的豆?jié){于100mL燒瓶中，加入一定量的吸附劑，攪拌均勻，在一定的pH下吸附一段時間，冷卻后離心（2 500r／min），過濾，待分析。

分別考察吸附劑添加量、吸附時間、吸附溫度及反應pH值對豆?jié){嘌呤物質吸附率的影響，并通過正交試驗優(yōu)化工藝條件。

1.2.3 分析方法 利用高效液相色譜［10，11］對豆?jié){中嘌呤的含量進行測定。色譜分離條件：Zorbax C18反相柱（4.6mm×250mm，5.0μm）色譜柱，以0.02mol／L磷酸二氫鉀緩沖液（pH 3.6）作為流動相，流速0.8mL／min，柱溫25℃，進樣量10μL，檢測波長 （λ1）為254nm［11，12］。

取10mL樣品于50mL燒瓶中，加入10mL三氟乙酸與甲酸1∶1的混合液，在98～101℃油浴鍋中水解1h，然后冰浴冷卻，并用15mol／L KOH溶液中和，直至pH調(diào)至7，再用H3PO4調(diào)pH至3，定容至50mL，用0.22μm濾膜過濾，在254nm波長處測定，根據(jù)標準曲線求出嘌呤的含量［13－16］。

根據(jù) GB 5009.5——2010《食品中蛋白質測定方法》，利用半微量凱氏定氮法分別對吸附處理前后的豆?jié){進行蛋白質含量的測定，并與QB／T 2132——2008《植物蛋白飲料 豆奶（豆?jié){）和豆奶飲料》標準進行對照。

1.2.4 嘌呤吸附率的計算 據(jù)報道［3］大豆中含腺嘌呤0.732 3mg／g，鳥嘌呤0.821 2mg／g，黃嘌呤0.020 2mg／g，次黃嘌呤0.031 8mg／g。由此可見大豆中的嘌呤物質主要以腺嘌呤和鳥嘌呤為主，黃嘌呤和次黃嘌呤的含量微乎極微，因此本試驗主要考察處理前后腺嘌呤和鳥嘌呤的含量變化。

吸附處理前后腺嘌呤和鳥嘌呤含量總和的變化量稱為嘌呤吸附率。根據(jù)樣品中腺嘌呤和鳥嘌呤的峰面積，從標準曲線上查出其濃度，豆?jié){中嘌呤物質的吸附率按式（1）計算：

式中：

X——豆?jié){中嘌呤物質的吸附率，%；

C0—— 處理前豆?jié){中嘌呤的濃度，mg／mL；

C——處理后豆?jié){中嘌呤的濃度，mg／mL。

2 結果與討論

2.1 不同吸附劑對4種嘌呤的吸附結果

8種吸附劑對4種嘌呤的吸附效果見表1。

表1 不同吸附劑對4種嘌呤的吸附效果Table 1 Different types of sorbments on the removal of purine ／%

由表2可知，8種吸附劑對4種嘌呤都具有一定的吸附效果，活性炭的吸附效果尤其顯著，特別是對黃嘌呤和次黃嘌呤的吸附效果更加明顯，吸附效果次于活性炭的是殼聚糖。其它6種吸附劑對4種嘌呤物質的吸附效果都不理想。故選擇活性炭作為豆?jié){嘌呤物質的吸附劑，進行深入研究。

2.2 活性炭添加量對豆?jié){嘌呤吸附率的影響

活性炭的添加量對豆?jié){中嘌呤吸附率的影響見圖1。

圖1 活性炭的添加量對豆?jié){中嘌呤脫除率的影響Figure 1 Effect of removal yield of purine in Soya bean milk on the addition of activated carbon

由圖1可知，隨著活性炭加入量的不斷增大，嘌呤的去除率逐漸增大，當活性炭濃度達到1.5g／L時，去除效果達到最大。

2.3 反應溫度對豆?jié){嘌呤吸附率的影響

反應溫度對豆?jié){中嘌呤吸附率的影響見圖2。

圖2 反應溫度對豆?jié){中嘌呤吸附率的影響Figure 2 Effect of removal yield of purine in Soya bean milk on temperature

由圖2可知，隨著溫度的不斷升高，豆?jié){中嘌呤的去除率呈現(xiàn)先增加后減少的狀態(tài)，在70℃時達到最高，繼續(xù)升高溫度，吸附率反而下降。這是由于活性炭吸附為物理吸附，吸附過程是放熱過程，溫度過高反而不利于吸附，因此，70℃時吸附效果最好。

2.4 反應pH對豆?jié){嘌呤吸附率的影響

反應pH對豆?jié){中嘌呤吸附率的影響見圖3。

圖3 反應pH對豆?jié){中嘌呤吸附率的影響Figure 3 Effect of removal yield of purine in Soya bean milk on pH

由圖3可知，隨著pH的逐漸增大，嘌呤的吸附率先增大后減小，在pH為8時達到最大，但趨勢并不是很明顯，考慮到豆?jié){本身的pH為6.8左右，與最大值間差距不大，因此在深入活性炭對豆?jié){嘌呤進行去除的探索中，可維持反應pH值在豆?jié){本身pH值（6.8）左右來進行研究。

2.5 反應時間豆?jié){嘌呤吸附率的影響

反應時間對豆?jié){中嘌呤吸附率的影響見圖4。

由圖4可知，隨著反應時間的增加，嘌呤吸附率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在50min時達到最大。

2.6 正交試驗結果

選擇活性炭作為豆?jié){嘌呤物質的吸附劑，分別考察活性炭的添加量、反應溫度、pH值和反應時間4個因素對豆?jié){中嘌呤物質吸附率的影響。根據(jù)單因素試驗結果，確定各因素對應水平見表2。

根據(jù)表2確定的各個因素，進行正交試驗，得到結果見表3。

圖4 反應時間對豆?jié){中嘌呤吸附率的影響Figure 4 Effect of removal yield of purine in Soya bean milk on time

表2 因素水平表Table 2 Different Levels of Fators

表3 正交試驗結果與分析Table 3 Orthogonal experiment and results analysis

由表3可知，影響豆?jié){中嘌呤去除率的因素主次為D＞A＞B＞C，最佳配比為A3B1C1D3，但由單因素試驗可知，當活性炭的添加量大于1.5g／L時，嘌呤吸附率的增加趨勢已不明顯，且考慮到活性炭濃度越高，其對豆?jié){的品質影響也越大，所以確定最佳添加量為1.5g／L，pH值為6.0，60℃恒溫靜置60min。在此條件下進行3次驗證實驗，最終得到豆?jié){中嘌呤的平均去除率為48.878%。經(jīng)過凱氏定氮測得未經(jīng)處理的豆?jié){蛋白質含量為6.826%，處理過的豆?jié){蛋白質含量為5.122%，僅降低了1.135%。

3 結論

通過吸附作用的機理，采用不同的吸附劑對4種嘌呤物質進行吸附，活性炭的吸附效果遠遠大于其它吸附劑。選擇活性炭作為吸附劑，對豆?jié){中的嘌呤類物質進行吸附研究。結果表明，在活性炭添加濃度為1.5g／L，pH值為6.0，60℃恒溫靜置60min時，能有效去除豆?jié){中的嘌呤物質，吸附率達到48.878%。經(jīng)過凱氏定氮測得處理過的豆?jié){蛋白質含量僅降低了1.135%?？煽紤]采用該方法，為痛風及其并發(fā)癥患者研制低嘌呤保健豆?jié){，并擴大豆制品的消費市場，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。

1 夏光輝，劉振春，陳麗安.菠蘿味豆?jié){的制作工藝研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學，2010，38（10）：5 204～5 305.

2 黃敏璋，程裕東，周穎越，等.豆?jié){飲料的微波殺菌特性初步研究［J］，食品科學，2006，27（12）：152～155.

3 劉少林.大豆中嘌呤含量的測定及分離研究［D］.安徽：安徽農(nóng)業(yè)大學，2009.

4 張春珍，鄭亞麗.低嘌呤飲食對痛風性關節(jié)炎療效的影響［J］.浙江預防醫(yī)學，2004，16（9）：64～65.

5 盧味，詹玉云，邱秀娉.合理飲食對痛風病人治療作用的觀察［J］.中外健康文摘，2010，7（27）：27～28.

6 林先軍，董建軍，單連菊，等.吸附劑吸附啤酒中嘌呤類物質的初步研究［J］.中國釀造，2006（6）：39～41.

7 Fujino Yokoham S，Ohkochi M.Development of new beers and happou－shu for health conscious consumers［R］.USA：MBAA 116thAnniversary Convention，1999.

8 胡金德，李德超，曹又新.低嘌呤啤酒及其釀酒工藝技術［J］.啤酒科技，2004（11）：10～11.

9 Stewart G G，Martin S A.Wort clarity：effects on fermantation［J］.Mbaa TQ，2004，41（1）：18～26.

10 李景梅，金麗虹，翁占坤.鳥嘌呤，腺嘌呤，胸腺嘧啶和胞嘧啶的紫外吸收譜研究［J］.長春理工大學學報，2008，31（2）：74～76.11 凌云，王新宴，雍煒.高效液相色譜法檢測肉類食品中4種嘌呤堿［J］.分析化學，2008（6）：724～728.

12 劉少林，李梅青，丁之恩.HPLC法測定大豆中嘌呤含量的研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)大學學報，2009，36（4）：674～676.

13 劉春鳳，李崎，李永仙，等.固相萃?。聪喔咝б合嗌V法測定小麥中的嘌呤類物質［J］.食品與生物技術學報，2008，27（5）：120～123.

14 尤玉如，張艷萍，劉士旺.HPLC法測定啤酒中嘌呤含量的方法研究［J］.中國釀造，2008（3）：76～78.

15 凌育趙，曾滿枝.HPLC法測定廣東南昆山白毛茶中的嘌呤堿［J］.食品研究與開發(fā)，2006，27（7）：155～157.

16 商曰玲，杜金華.啤酒發(fā)酵過程中嘌呤含量的變化研究［J］.釀酒，2009，36（5）：43～46.