摘要:分別采用標準酶法和改良剛果紅法,以市售啤酒為參照酒樣,對2種傳統(tǒng)羌族咂酒和2種新型咂酒(工業(yè)化咂酒)中的β-葡聚糖進行了檢測及分析。結果表明,羌族咂酒富含β-葡聚糖,其中傳統(tǒng)咂酒中β-葡聚糖含量較高,為61.68~70.33 μg/mL,高于普通型新型咂酒(52.48~56.38 μg/mL)和清爽型新型咂酒(42.23~45.86 μg/mL)的含量(P<0.05);參照酒樣百威啤酒和雪花啤酒的β-葡聚糖含量較低,分別為32.83~34.63、15.49~16.29 μg/mL。分析比較兩種測定方法的結果,發(fā)現(xiàn)與標準酶法相比,除了傳統(tǒng)咂酒TZW-W的剛果紅法檢測數(shù)據(jù)偏高超過10%以外,其他5個酒樣的檢測數(shù)據(jù)偏差均小于10%,表明改良剛果紅檢測法有較高的準確性和可信度,且具快速、簡便的優(yōu)點,是一種適合于工廠批量檢測酒品中β-葡聚糖含量的方法。
關鍵詞:羌族咂酒;β-葡聚糖檢測;改良剛果紅法;標準酶法;
中圖分類號:TS261.7;O656.25 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2016)01-0189-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.01.050
羌族是中國古老的民族,羌族咂酒具有上千年的歷史,羌族民間古詩《日主耶》對其釀造過程有詳細記述。傳統(tǒng)的羌族咂酒是以高原青稞為原料,經(jīng)固態(tài)發(fā)酵釀制而成的原汁酒,風味獨特,營養(yǎng)豐富、酸甜爽口,深受當?shù)乩习傩障矏踇1]。為了實現(xiàn)傳統(tǒng)咂酒的產(chǎn)業(yè)化,課題組對其工業(yè)化關鍵技術進行了研究,以高原青稞為主要原料,輔以部分優(yōu)質糯米,采用改良雙套酒技術,通過復配純種曲、優(yōu)化控制發(fā)酵過程以及原酒后處理過程,成功生產(chǎn)出新型羌族咂酒(工業(yè)化咂酒)。新型咂酒具有傳統(tǒng)咂酒的典型性,酒液棕黃明亮,醇厚爽口,其清澈度、色澤等外觀品質優(yōu)于傳統(tǒng)咂酒[2]。
低度原汁釀造酒與蒸餾酒的顯著區(qū)別之一,就是原料中含有益于人體健康的物質,通過溶解或參與生物發(fā)酵過程,最后大部分仍然保留在成品酒液中,低度釀造酒的營養(yǎng)保健價值總體上高于蒸餾酒,如啤酒被譽為“液體面包”、黃酒更是被稱為“液體蛋糕”。咂酒與黃酒類似,其營養(yǎng)保健功效同樣不容忽視。
β-葡聚糖是天然的益生元,具有降血脂、降膽固醇、調節(jié)血糖和預防心血管疾病等作用,是近年來的研究熱點。而青稞是β-葡聚糖含量較高的糧食作物,含量可達6%~9%,是其他主要糧食作物的數(shù)倍[3,4]。β-葡聚糖是青稞胚乳細胞壁的主要成分,是分子量為107~108的高分子化合物,因產(chǎn)地、品種及雨水條件而異,含量一般為6%~9%。酒類中的β-葡聚糖因受到不同程度分解、水解,其分子量一般為103~104, 在0~100 μg/mL范圍內剛果紅與β-葡聚糖的結合具有高度的專一性[5]。以青稞為主要原料的咂酒,在釀造發(fā)酵過程、貯酒過程、后處理中的過濾工序會利用或減少一部分β-葡聚糖,有關咂酒產(chǎn)品中最終的β-葡聚糖含量鮮見研究報道。
本研究以傳統(tǒng)咂酒和新型咂酒為對象,以市售啤酒為參照酒樣,采用改進的剛果紅法,檢測其中的β-葡聚糖含量,同時用國際標準酶法試劑盒進行平行檢測,以驗證所用改良剛果紅法的準確度并進行比較分析。
1 材料與方法
1.1 樣品與試劑
傳統(tǒng)咂酒:2個酒樣,簡記為TZW-L和TZW-W,分別來自阿壩州理縣和汶川縣,采用傳統(tǒng)羌族咂酒釀造工藝。原料為100%青稞,曲為小曲,固態(tài)糖化發(fā)酵2周后加原料質量60%的溫開水浸提而得。為研究需要,用正壓桶式過濾器(0.45 μm濾膜) 過濾并滅菌(80 ℃,10 min)后貯于冰箱中。2012年釀造。
新型咂酒:新型羌族咂酒由阿壩高原綠谷食品有限公司提供,原料為70%的青稞和30%的粳糯,采用工業(yè)化咂酒釀造工藝,2個酒樣(2012年產(chǎn)品),其中一個酒樣為清爽型咂酒(在發(fā)酵期加入了適量的酶制劑),簡記為CZW-Q;另一個為普通型,簡記為CZW-P。
供試咂酒的酒精度7.0%~13.8%(V/V),總酸5~8 g/L(以乳酸計),pH 3.8~4.2。
參照酒樣:9°P雪花純生啤酒,10°P百威啤酒,2012年產(chǎn)品,分別簡記為BW-S和BW-B。
試劑:β-葡聚糖標準品[Sigma-Aldrich (Shanghai) Trading Co. Ltd生產(chǎn)];剛果紅(TCI公司生產(chǎn));β-葡聚糖酶法測定試劑盒(愛爾蘭Megazyme公司生產(chǎn),100 Assays per Ki);其他試劑均為市售分析純。
1.2 儀器與設備
正壓桶式過濾器(浙江海寧過濾設備公司生產(chǎn));紫外-可見分光光度計(Shimadzu公司生產(chǎn), UV2100型);電子天平(賽多利斯公司生產(chǎn),BT25S型, 精度為0.01mg);酸度計(上海雷磁儀器廠生產(chǎn),HS-25型)。
1.3 試驗方法
1.3.1 改良剛果紅法
1)Congo Red溶液配置。精密稱取0.100 0 g 剛果紅溶于pH 8.0的0.2 mol/L磷酸緩沖液中,定容至1 L,避光保存。
2)β-葡聚糖標準曲線的繪制。標準曲線建立參考李永仙等[6]的方法并有改進。取8組試管,除0號管為1只外,其余為3只平行管,按表1將標準β-葡聚糖溶液進行稀釋。然后在以上各試管中分別加4.0 mL剛果紅溶液搖勻,20 ℃準確避光反應12 min,在550 nm處測定吸光度,以0號管中反應液做空白調零。
3)供試酒樣中β-葡聚糖的檢測。傳統(tǒng)咂酒和新型咂酒先用去離子水稀釋1倍,啤酒不稀釋,取2 mL供試酒樣,加入4.0 mL剛果紅溶液搖勻,20 ℃避光反應12 min后在550 nm處測定吸光度(A1)。為了消除酒樣顏色的本底影響,測定了各酒樣未加剛果紅溶液時的吸光度(A0),則供試樣品的真實吸光度ΔA=A1-A0。均以重蒸水做空白調零,然后根據(jù)標準曲線方程,以ΔA值計算得出供試樣品中的β-葡聚糖含量。4次重復。
1.3.2 國際標準酶法檢測 為了檢驗剛果紅法測定β-葡聚糖的適合度及準確性,采用標準酶法對供試酒樣β-葡聚糖進行了檢測。按照β-葡聚糖酶法測定試劑盒操作說明計算β-葡聚糖的含量。2次重復。
1.3.3 數(shù)據(jù)處理 采用DPS12.05統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù)。
2 結果與分析
2.1 供試酒樣中β-葡聚糖含量
2.1.1 剛果紅法測定結果 按表1所得β-葡聚糖稀釋溶液進行標準曲線的繪制,得到回歸方程:y=0.004x+0.043 3(R2=0.988 7)。其中y為550 nm處的吸光度,x為β-葡聚糖的含量。4次重復測的β-葡聚糖的含量見表2。
2.1.2 國際標準酶法測定結果 按照β-葡聚糖酶法測定試劑盒操作說明測定的β-葡聚糖含量情況見表3。
2.2 供試酒樣中β-葡聚糖含量分析
2.2.1 改良剛果紅法的準確度和適用性 從表2和表3的測定結果進行比較,發(fā)現(xiàn)標準酶法的β-葡聚糖含量均低于剛果紅法的測定結果,說明剛果紅法測定β-葡聚糖易導致數(shù)據(jù)偏高。但是從偏高的程度分析, TZW-L和TZW-W分別偏高8.64%和10.42%,屬于較高范疇;而新型咂酒和啤酒的剛果紅法檢測結果只比標準酶法偏高5.16%~8.43%。表2和表3均顯示新型咂酒和啤酒中β-葡聚糖含量少于傳統(tǒng)咂酒,說明剛果紅法檢測的結果相對更準確。
總體上看,除了TZW-W的剛果紅檢測數(shù)據(jù)偏高,超過10%以外,其他5個酒樣的檢測數(shù)據(jù)偏差均小于10%;表2中RSD只有2.42%~6.11%,平均僅為3.31%,說明該試驗方法波動性小、重現(xiàn)性強。
標準酶法測定準確度高但耗時長,一次檢測約需16 h,與之相比,剛果紅法快速簡便,結果具有較高準確度和可信度,適合工廠化大批量檢測。
2.2.2 酒樣中β-葡聚糖含量的比較與分析 從表2可見,TZW-L和TZW-W中β-葡聚糖分別為72.54 μg/mL和68.11 μg/mL,兩者差異不顯著,但均顯著高于新型咂酒和啤酒中含量;CZW-Q和CZW-P的β-葡聚糖分別為45.86、56.38 μg/mL,傳統(tǒng)CZW-P顯著高于CZW-Q,原因可能是CZW-Q發(fā)酵過程中添加的酶制劑,降解與轉化了部分發(fā)酵醪液中的物質,包括β-葡聚糖,導致含量降低。
新型咂酒中β-葡聚糖平均含量為51.12 μg/mL,傳統(tǒng)咂酒中的平均含量為70.33 μg/mL,前者比后者低約27%,可能是新型咂酒發(fā)酵度較高,其中的β-葡聚糖分解更充分;新型咂酒經(jīng)過清酒罐沉淀和兩次過濾(傳統(tǒng)咂酒一般不過濾,但在本次試驗中,為檢測需要進行了一次過濾),較大分子的β-葡聚糖被濾布(膜)截留更多,其含量相對更少。β-葡聚糖是益于人體健康的功能物質,但在咂酒中并非越多越好,超過一定含量容易引起非生物性渾濁現(xiàn)象發(fā)生,其含量應控制在適當范圍。經(jīng)工廠實踐發(fā)現(xiàn),凡是β-葡聚糖含量超過65 μg/mL的新型咂酒貯存1年后,酒腳明顯增多;而含量低于55 μg/mL的不易引起渾濁和沉淀。
啤酒的主要原料是大麥(芽),羌族咂酒的主要原料是青稞,屬于大麥的一種,又稱“裸大麥”,從原料相似性方面考慮,選取市售啤酒為參照酒樣。比較2種參照酒樣百威啤酒和雪花啤酒的β-葡聚糖含量,百威啤酒顯著地高于雪花啤酒,2種啤酒的β-葡聚糖含量均顯著地低于4種咂酒,甚至不及傳統(tǒng)咂酒的50%,表明原汁發(fā)酵的咂酒的營養(yǎng)物質比啤酒高;也證明咂酒是富含β-葡聚糖的功能性酒品。
3 討論
β-葡聚糖具有特殊生理活性,近年來其研究與開發(fā)升溫。在歐美市場,β-葡聚糖銷量呈現(xiàn)上升趨勢[7],β-葡聚糖的檢測越來越受到重視,在諸多檢測方法中,標準酶法的準確度得到公認,但是需要購買進口的昂貴試劑盒,測定時間長(13~16 h),且試劑保存期限短[8,9],該法并不太適合工廠化批量檢測。剛果紅法快速簡便,結果具有較高的準確度和可信度,適合工廠化大批量檢測。
豐水平等[10]通過SKALAR流動分析儀檢測,得出9°P雪花純生啤酒中β-葡聚糖含量為17.6 μg/mL,8°P雪花精制啤酒的β-葡聚糖含量為19.7 μg/mL,10°P百威干啤的β-葡聚糖含量為36.6 μg/mL,與本次試驗中對應啤酒的β-葡聚糖含量水平相當,表明采用改良剛果紅法檢測結果具有較高的準確度。在實際工作中用改良剛果紅法測定β-葡聚糖含量時,應選用高純度剛果紅試劑,β-葡聚糖標準品應購買Sigma公司產(chǎn)品,溶解剛果紅的磷酸緩沖液的濃度和pH應準確,在估計測試樣品中β-葡聚糖含量較高時,應先稀釋再檢測。
參考文獻:
[1] 馬 寧.羌族咂酒的制作、使用及其功能解析[J].西北民族大學學報(哲學社會科學版),2003(5):37-40.
[2] 張楷正,程 馳,明紅梅,等.液液萃取和氣質聯(lián)用分析新型咂酒中揮發(fā)性及半揮發(fā)性風味物質[J].釀酒科技,2013(12):94-97.
[3] 張 峰,楊 勇,趙國華.青稞β-葡聚糖研究進展[J].糧食與油脂,2003(12):3-5.
[4] 洛桑旦達,強小林.青稞特有營養(yǎng)成分分析與開發(fā)利用現(xiàn)狀調查研究報告[J].西藏科技,2001(8):55.
[5] ANDERSON I W. The effect of beta-glucan molecular weight on the sensitivity of dye binding assay procedures for beta-glucan estimation[J]. J Inst Brew,1990,96:323-326.
[6] 李永仙,尹象勝,顧國賢,等.剛果紅法測定麥汁和啤酒中的β-葡聚糖[J].無錫輕工業(yè)大學學報,1997,16(1):8.
[7] 曾 宇,張北川,顏 舫,等.青稞中β-葡聚糖的水法提取及性質分析[J].四川大學學報(自然科學版),2003,40(2):382-385.
[8] 連喜軍,魯曉翔,蔡保松,等.國際標準酶法測定β-葡聚糖含量的研究[J].糧油食品科技,2006,14(6):27-29.
[9] 熊茉君,王 新,張紅霞.β-葡聚糖含量測定方法的比較[J].華西藥學雜志,2005,20(5):438-440.
[10] 豐水平,趙愛麗.剛果紅法檢測麥芽和啤酒β-葡聚糖操作改進研究[J].啤酒科技,2009(5): 31-35.