逄世峰,鄭厚勝,曲正義,張浩,許世泉,鄭培和,王英平※,唐玲玲
(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所,吉林 長春 130112;2.吉林省電力醫(yī)院,吉林 長春 130022)
人參是應(yīng)用歷史悠久的名貴中藥材,人參加工及產(chǎn)品的最早記載見于南北朝時期陶弘景所輯錄的《本草經(jīng)集注》,距今已有1 500 余年[1]。淀粉是人參中重要組成成分,與人參產(chǎn)品加工密切相關(guān),過去常常認(rèn)為,淀粉含量越高,加工的人參產(chǎn)品越好、折干率越高[2],而實(shí)際上淀粉含量過高也存在一定弊端,例如:鮮人參在蒸制過程中,淀粉糊化膨脹,易造成“打拌子”等現(xiàn)象[3]。隨著現(xiàn)代社會的進(jìn)步與發(fā)展,人們在追求經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的同時,對于人參的口感也提出了更多需求,人參貯存過程中淀粉向蔗糖轉(zhuǎn)化,甜度增加,淡化了人參的“苦”味,正好滿足了人們這一要求。
本研究參考其他作物淀粉測定方法[4-5],建立適合人參中直鏈淀粉和支鏈淀粉含量測定的方法——雙波長比色法,明確人參在貯存過程中淀粉和果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖的變化規(guī)律,以期為人參合理貯存、加工及質(zhì)量評價提供參考依據(jù)。
人參采于吉林省集安市康美新開河(吉林)藥業(yè)有限公司試驗基地,經(jīng)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所許世泉研究員鑒定為五加科人參屬人參(Panax ginseng C.A.Mey.)的根和根莖。將采收后鮮人參貯存于4 ℃冰箱,于第 0、10、20、30、40、50 天分別取出鮮人參樣品,洗凈,50 ℃烘干至恒重,粉碎過80 目篩,備用。
酶標(biāo)儀(美國Bio Tek 公司);超高效液相色譜儀ACQUITY(美國Waters 公司);直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)品和支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)品(上海源葉科技有限公司);乙腈(色譜純,F(xiàn)isher 公司);水為超純水;其他試劑均為分析純。
將3 g人參粉用濾紙包好,置于索氏提取器中,加無水乙醇于85 ℃進(jìn)行除雜處理5h,取出濾紙包,于105 ℃烘干至恒重。將脫脂后人參粉于濾紙上刮下,充分混勻,保存于干燥避光處,同時記錄濾紙及脫脂前后樣品重量,計算脫脂后樣品與原樣品重量比值。
2.2.1 碘試劑 稱取2.0 g 碘化鉀于100 mL 棕色容量瓶中,加入少許蒸餾水振搖溶解,再加入碘0.2 g,用蒸餾水定容至刻度,備用。
2.2.2 直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液 稱取直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)品50 mg,置于50 mL 容量瓶中,加入1 mL 無水乙醇浸潤,加入2 mol/L 的氫氧化鈉溶液9 mL,迅速振搖。分散后,將容量瓶置于90 ℃恒溫水浴30 min,取出晾至室溫,用蒸餾水定容至刻度。
2.2.3 支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液 同“2.2.2”。
2.3.1 直鏈淀粉光譜掃描 精密量取2 mL 直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液于小燒杯中,用1 mol/L 和0.1 mol/L 的鹽酸溶液調(diào)至pH 值=3,加0.5 mL 碘試劑,用蒸餾水將溶液轉(zhuǎn)移至50 mL 容量瓶中,定容至刻度,30 min 后上機(jī)掃描,波長為400~800 nm。
2.3.2 支鏈淀粉光譜掃描 精密量取6 mL 支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液,其余步驟同“2.3.1”。
2.3.3 直鏈淀粉和支鏈淀粉光譜圖繪制 將直鏈淀粉和支鏈淀粉光譜掃描圖繪制于同一個坐標(biāo)系內(nèi)(圖1),得直鏈淀粉的測定波長3=600 nm,參比波長1=460 nm,支鏈淀粉的測定波長2=540 nm,參比波長4=490 nm。
2.4.1 直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線 吸取 2、3、4、5、6 mL 的直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液分別加入50mL 的容量瓶中,加入25mL蒸餾水,以1 mol/L 和0.1 mol/L 的鹽酸溶液調(diào)至pH值=3,加0.5 mL碘試劑,并用蒸餾水定容,靜置30 min,在兩波長下分別測定以直鏈淀粉濃度(mg/mL)為橫坐標(biāo),△A直為縱坐標(biāo),繪制直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線。
圖1 直鏈淀粉和支鏈淀粉光譜掃描結(jié)果Fig.1 Scanning spectrogram of amylose and amylopectin
2.4.2 支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線 吸取 4、5、6、7、8 mL 的支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液,其余步驟同“2.4.1”,在兩波長下分別測定以支鏈淀粉濃度(mg/mL)為橫坐標(biāo),△A支為縱坐標(biāo),繪制支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線。
精確稱取0.1 g 人參粉,置于50 mL 離心管內(nèi),加入1 mL 無水乙醇浸潤,再加入2 mol/L 的氫氧化鈉溶液9 mL,迅速振搖。分散后,將離心管置于90 ℃恒溫水浴中30min,取出晾至室溫,用蒸餾水定容至20 mL。離心,取6 mL 上清液加入小燒杯中,加入25 mL 蒸餾水,用 1 mol/L 和 0.1 mol/L 的鹽酸溶液調(diào)至pH 值=3,加0.5 mL 碘試劑,將溶液轉(zhuǎn)移至50 mL 容量瓶中,用蒸餾水定容到刻度。分別于波長下測定吸光度值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算含量。
取同一人參樣品,按“2.5”方法測定直鏈淀粉和支鏈淀粉含量,重復(fù)6 次,計算含量平均值和RSD。
取同一人參樣品,按“2.5”方法制備供試品溶液,分別于 30、60、90、120、150 min 測定直鏈淀粉和支鏈淀粉含量,計算含量平均值和RSD。
精密稱取已知含量的同一樣品粉末6 份,添加一定量的直鏈和支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)品,按“2.5”項方法測定,計算回收率。
按照本實(shí)驗室已建立方法測定[6]。
直鏈淀粉和支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程分別為△A 直 =2.490 0 C 直 - 0.014 6(R2=0.999 5)、△A支 =1.087 5 C 支 +0.022 6(R2=0.999 4),直鏈淀粉和支鏈淀粉濃度分別在0.04~0.12、0.08~0.24 mg/mL時,濃度與吸光度差值呈良好的線性回歸,結(jié)果見圖2、3。
圖2 直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 Standard cure of amylose
圖3 支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.3 Standard cure of amylopectin
由表1 可知,直鏈淀粉和支鏈淀粉6 次重復(fù)RSD分別為2.73%和6.21%,表明方法重復(fù)性良好。
表1 重復(fù)性試驗結(jié)果Table 1 The repetitive testing result
由表2 可知,直鏈淀粉和支鏈淀粉5 個時間點(diǎn)RSD分別為2.38%和5.31%,結(jié)果表明,該方法在150min內(nèi)穩(wěn)定性良好。
表2 穩(wěn)定性試驗結(jié)果Table 2 The stability testing result
由表3 可知,直鏈淀粉和支鏈淀粉6 次重復(fù)的平均回收率分別為98.7%和90.4%,結(jié)果表明,該方法準(zhǔn)確度良好。
表3 回收率試驗結(jié)果Table 3 The recovery testing result
續(xù)表3
計算脫脂后樣品中直鏈淀粉和支鏈淀粉含量,再根據(jù)“2.1”折算原人參粉樣品中淀粉含量,結(jié)果見表4。
表4 不同貯存時間人參中淀粉、果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖含量Table 4 Starch,fructose,glucose,sucrose and maltose content in ginseng of different storage times (%)
本研究測得人參中直鏈淀粉含量較高,約為支鏈淀粉的2.5倍,此結(jié)果與文獻(xiàn)報道既有相符,也有不同,可能是由于品種[7-10]或者檢測方法的差異造成。人參中含有油脂、脂肪酸等不飽和化合物,具有碘值,能與碘發(fā)生褪色反應(yīng),因此,需先進(jìn)行脫脂處理再進(jìn)行顯色測定。
另外,本研究明確了人參在貯存過程中淀粉和小分子糖含量的變化規(guī)律。隨貯存時間延長,人參中淀粉含量逐漸降低,蔗糖含量逐漸升高,推測此過程為人參抵抗低溫脅迫的一種應(yīng)激機(jī)制,蔗糖的積累可降低滲透勢、增強(qiáng)細(xì)胞保水能力,同時也為呼吸消耗提供能源[11]。
我國人參產(chǎn)量居世界首位,目前僅吉林省每年鮮參產(chǎn)量近5 萬噸[12],人參采收主要集中于9~10 月,很難在短期內(nèi)完成加工,2017年發(fā)布的《紅參藥材及飲片中總還原糖檢查項補(bǔ)充檢驗方法》,在打擊紅參中摻糖現(xiàn)象的同時,也對人參貯存和紅參加工業(yè)發(fā)展提出了更高挑戰(zhàn)。