王興東,牟明月,任雅奇,許志玲,張前軍*,周清娣
(1.貴州大學 精細化工研究開發(fā)中心,貴州 貴陽 550025;2.貴州大學 化學與化工學院,貴州 貴陽 550025;3.貴州茅臺酒股份有限公司,貴州 仁懷 564501;4.澳大利亞悉尼大學 化學學院,澳大利亞 悉尼 1797)
酒糟是白酒產(chǎn)業(yè)的最大副產(chǎn)物,由于采用的原料、生產(chǎn)工藝各不相同,造成酒糟中營養(yǎng)成分種類與含量都各不相同[1-2]。赤水河流域醬香型酒糟是以當?shù)厣a(chǎn)的糯性高粱和小麥為原料,經(jīng)酒曲發(fā)酵完后再蒸餾出酒后留下來的固形物,獨特原料與當?shù)靥赜形⑸锶涸谡麄€發(fā)酵釀酒過程中發(fā)生了復雜的生物化學變化,生成多種化學成分。目前有關酒糟化學成分研究報道較少,王金華等[3]從酒糟中提取得到9.79%的水溶性戊聚糖;張世仙等[4-5]采用氣相色譜-質(zhì)譜法分析茅臺醬香型酒糟的香氣成分,并探索了從茅臺醬香型酒糟中提取水溶性膳食纖維的最佳工藝條件;張云鵬等[6]對白酒糟植酸提取條件進行了優(yōu)化。黃酮和多酚類化合物屬于生理活性顯著、種類繁多的天然產(chǎn)物,大量研究表明,黃酮和多酚類化合物具有抗腫瘤、抗菌、抗病毒以及抗氧化等功效[7-8],但迄今為止,國內(nèi)很少有對酒糟總黃酮和總多酚含量測定的研究和報道。
本研究對以槲皮素為對照品,采用紫外分光光度法測定茅臺醬香型酒糟中總黃酮含量;以沒食子酸為對照品,用Folin-Ciocateu比色法測定酒糟中總多酚含量,以期建立醬香型酒糟中總黃酮及總多酚含量測定方法,為綜合利用該地區(qū)酒糟資源,開發(fā)醫(yī)藥、保健等高附加值的產(chǎn)品奠定基礎。
醬香型酒糟:貴州省仁懷市茅臺鎮(zhèn)。
槲皮素(純度為97%):中國藥品生物制品藥物檢定所;沒食子酸(純度為98%):貴州迪大生物有限公司;無水乙醇:天津市富宇精細化工有限公司;硝酸鋁、鎢酸鈉、硫酸鋰:天津市科密歐化學試劑有限公司;硝酸鈉(NaNO3)、亞硝酸鈉(NaNO2):成都金山化學試劑有限公司;氫氧化鈉:天津市永大化學試劑有限公司;鉬酸鈉:天津市化學試劑四廠;磷酸:重慶川江化學試劑廠;碳酸鈉:天津市北聯(lián)精細化學品開發(fā)有限公司。所用試劑均為分析純。
UV-2450紫外分光光度計:上海儀電分析儀器有限公司;SB-5200D超聲波清洗器:寧波新芝生物科技股份有限公司;RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、B-220恒溫水浴鍋:上海亞榮生化儀器廠;TP-114電子天平:美國丹佛儀器公司。
1.3.1 總黃酮含量測定方法
總黃酮含量的測定采用紫外分光光度法。
(1)供試品溶液的制備
稱取干燥粉碎后的酒糟1.000 g于100 mL的圓底燒瓶中,加入50 mL體積分數(shù)75%的乙醇回流2 h,回流3次,將3次濾液合并,旋干,再用體積分數(shù)60%的乙醇溶液溶解,置于100 mL的容量瓶中,補加體積分數(shù)60%乙醇溶液定容至刻度,搖勻,作為供試品溶液[9]。
(2)槲皮素標準曲線制作[9]
精密稱取槲皮素標準品0.021 g,用體積分數(shù)60%的乙醇溶液定容于100 mL容量瓶中,得質(zhì)量濃度為0.210 g/L的槲皮素對照品溶液。
分別取質(zhì)量濃度為0.210 g/L的槲皮素標準品溶液0、2.5 mL、5.0 mL、7.5 mL、10.0 mL、12.5 mL,置于25 mL容量瓶中,加入體積分數(shù)60%的乙醇溶液至12.5 mL,再加5%NaNO20.75 mL,搖勻,放置5 min,加入10%Al(NO3)3溶液0.75 mL,搖勻,放置5 min,加入4%NaOH溶液10 mL;分別用體積分數(shù)60%的乙醇定容至刻度,搖勻,放置15 min[10]。分別在波長510 nm處分別測其吸光度值,以槲皮素對照品質(zhì)量濃度為橫坐標,吸光度值為縱坐標,繪制標準曲線。按照標準曲線回歸方程計算樣品中總黃酮的含量。
1.3.2 總多酚含量測定
總多酚含量的測定采用Folin-Ciocateu比色法。
(1)供試品溶液的制備
酒糟干燥粉碎后稱取2.000 g置于100 mL容量瓶中,加入30mL無水乙醇,加熱回流10h,抽濾后減壓濃縮成浸膏,無水乙醇溶解定容至100mL,過濾,濾液作為供試品溶液[12]。
(2)福林-酚(Folin-Ciocalteu)試劑的配制備
稱取鎢酸鈉25 g、鉬酸鈉6.25 g,然后加175 mL的水、12.5 mL的85%磷酸、25 mL的濃鹽酸,置于500 mL的圓底燒瓶中,加入沸石,加熱回流10 h,冷卻,再加硫酸鋰37.5 g、水12.5 mL和溴水適量,加熱煮沸15 min,得金黃色溶液,冷卻,過濾至250 mL的棕色容量瓶中,加水稀釋至刻度。臨用前加水一倍,搖勻[11-12]。
(3)沒食子酸標準曲線的制作對照品溶液的制備
精密稱取沒食子酸0.025 7 g,用無水乙醇溶解,轉(zhuǎn)移至100 mL棕色容量瓶中,用無水乙醇稀釋至刻度,搖勻,即得質(zhì)量濃度為0.257 g/L的沒食子酸標準品溶液。
精密吸取質(zhì)量濃度為0.257 g/L的沒食子酸標準品溶液0、0.05 mL,0.15 mL、0.25 mL、0.35 mL、0.45 mL、0.55 mL置于25 mL容量瓶中,分別加入2.5 mL的Folin-Ciocalteu試劑、4mL10%Na2CO3溶液,用蒸餾水定容,搖勻,室溫條件下顯色80 min,分別在波長765 nm處測定吸光度值[13],以沒食子酸對照品質(zhì)量濃度為橫坐標,吸光度值為縱坐標,繪制標準曲線。按照標準曲線回歸方程計算樣品中總多酚的含量。
1.3.3 顯色條件的確定[12]
(1)Folin-Ciocalteu試劑加入量的確定
精密吸取質(zhì)量濃度為0.257 g/L沒食子酸標準溶液0.2 mL 6份分別置于25 mL容量瓶中,分別加入(1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL、2.5 mL、3.0 mL)Folin-Ciocateu試劑和4.0 mL 10%Na2CO3溶液,蒸餾水定容,搖勻,在室溫條件下顯色80 min,以相應溶液為空白試劑,在波長765 nm處測定吸光度值,確定Folin-Ciocalteu試劑的最佳加入量,整個試驗過程避光操作。
(2)Na2CO3加入量的確定
精密吸取質(zhì)量濃度為0.257g/L沒食子酸標準溶液0.2mL 6份分別置于25 mL容量瓶中,分別加入2.0 mL、3.0 mL、4.0 mL、5.0 mL、6.0 mL 10%Na2CO3溶液和2.5 mL Folin-Ciocalteu試劑,蒸餾水定容,搖勻,在室溫條件下顯色80 min,以相應溶液為空白試劑,在波長765 nm處測定吸光度值,確定Na2CO3的最佳加入量,整個試驗過程避光操作。
(3)顯色時間的確定
精密吸取質(zhì)量濃度為0.257g/L沒食子酸標準溶液0.2mL 6份分別置于25 mL容量瓶中,加入2.0 mL Folin-Ciocalteu試劑和4.0 mL的10%Na2CO3溶液,用蒸餾水定容,以不加入沒食子酸的為空白試劑,在室溫條件下顯色不同時間,分別在波長765nm處測定吸光度值,確定顯色的最佳時間,整個試驗過程避光操作。
以槲皮素質(zhì)量濃度(X)為橫坐標,吸光度值(Y)為縱坐標,繪制標準曲線,結果見圖1。
由圖1可知,槲皮素標準曲線線性回歸方程為Y=5.234 0X+0.005 0,相關系數(shù)R2=0.997 6,說明槲皮素對照品在0.021 0~0.105 0 g/L質(zhì)量濃度范圍內(nèi)與吸光度值呈良好的線性關系。
圖1 槲皮素標準曲線Fig.1 Standard curve of quercetin
以沒食子酸質(zhì)量濃度(X)為橫坐標,吸光度值(Y)為縱坐標,繪制標準曲線,結果見圖2。
圖2 沒食子酸標準曲線Fig.2 Standard curve of gallic acid
由圖2可知,沒食子酸標準曲線線性回歸方程為Y=140.00X-0.005 8,相關系數(shù)R2=0.999 7,說明沒食子酸在0.000 5~0.005 7 g/L質(zhì)量濃度范圍與吸光度值呈良好的線性關系。
2.3.1 穩(wěn)定性試驗
取同一供試品溶液5.0 mL置于25 mL的容量瓶中,參照1.3.1方法配制后分別放置0、15 min、30 min、45 min、60 min后測定吸光度值,分別為0.235、0.242、0.236、0.232、0.239,相對標準偏差(relative standard deviation,RSD)=1.62%。供試品溶液制備后1 h內(nèi)穩(wěn)定,吸光度值無明顯變化。結果表明,該方法穩(wěn)定性良好。
2.3.2 精密度測定
取同一供試品溶液5.0 mL 5份,參照1.3.1方法配制后以不加供試品的相應溶液作為空白試劑,測定其吸光度值,分別為0.205、0.203、0.213、0.206、0.208,RSD=1.84%。結果表明,該方法精密度良好。
2.3.3 重復性試驗
稱取同一批干燥粉碎后的酒糟5份,每份1.000 g,按照1.3.1操作制備供試品溶液,取其5.0 mL供試品溶液置于25 mL的容量瓶中,測定其吸光度值,結果分別為0.211、0.222、0.202、0.223、0.235,RSD=5.76%。結果表明,該方法重復性良好。
2.3.4 加標回收率試驗
稱取同一批干燥粉碎后的酒糟5份,每份0.500 0 g,置于100 mL的圓底燒瓶中,按照1.3.1的方法制成供試品溶液,精密加入對照品適量,測定吸光度值并計算回收率,結果見表1。
表1 總黃酮測定加標回收率試驗結果Table 1 Results of adding standard recovery rate tests for total flavonoids determination
由表1可知,酒糟中總黃酮的回收率為98.37%~100.02%,平均回收率為99.12%,相對標準偏差為0.61%,說明該方法的準確度較好,能滿足酒糟中總黃酮的檢測要求。
2.4.1 試劑加入量的確定
圖3 Folin-Ciocalteu試劑加入量對吸光度值的影響Fig.3 Effect of Folin-Ciocalteu reagent addition on absorbance value
由圖3可知,隨Folin-Ciocalteu試劑的加入量的增加,吸光度值先下降后上升,最后下降,這可能是由于酒糟乙醇溶液本身呈黃色,隨著Folin-Ciocalteu試劑的加入,W+6與體系中酚羥基作用還原成藍色W+5,與酒糟溶液顏色產(chǎn)生消減,吸光度值降低,當Folin-Ciocalteu試劑加到最大量后,體系中的酚羥基作用完全形成深藍色復合物,吸光度值達到最大值。當Folin-Ciocalteu試劑體積為2.0 mL時吸光度值到達最低,為0.271;當Folin-Ciocalteu試劑體積為2.5 mL時吸光度值到達最高,為0.284。因此,選擇Folin-Ciocalteu試劑最佳加入量為2.5 mL。
圖4 10%Na2CO3加入量對多酚含量的影響Fig.4 Effect of 10%Na2CO3addition on absorbance value
2.4.2 Na2CO3加入量的確定光度值,結果分別為0.323、0.322、0.323、0.323、0.323,RSD=0.138%,可以看出在顯色80 min后的40 min內(nèi)吸光度值變化不大,說明該方法穩(wěn)定性良好。
2.5.3 重復性實驗
重復1.3.2方法制備供試品溶液。精密吸取0.6 mL供試品溶液,依照1.3.2方法測定吸光度值,結果分別為0.316、0.306、0.308、0.323、0.320,RSD=2.35%,結果表明,該方法重復性良好。
2.5.4 加標回收率試驗
稱取同一批酒糟5份,每份1.000 g左右,依照1.3.2方法制備供試品。精密加入對照品適量,參照1.3.2方法測定吸光度值并計算回收率,結果見表2。
由圖4可知,隨著Na2CO3溶液加入量的增加,總多酚含量也隨之增加,當10%Na2CO3體積為5.0 mL時,吸光度值為最大。之后稍有下降,因此,選擇10%Na2CO3溶液的最佳加入量為5.0 mL。
2.4.3 顯色時間的確定
表2 總多酚測定加標回收率實驗結果Table 2 Result of adding standard recovery rate tests for total polyphenol determination
圖5 顯色時間對吸光度值的影響Fig.5 Effect of reaction time on absorbance value
由圖5可知,隨著顯色時間的延長,吸光度值呈上升趨勢,說明多酚含量也逐漸增加。當顯色時間為80 min時,吸光度值最大,之后隨著顯色時間的增長吸光度值趨于平緩,因此選擇顯色時間為80 min。
2.5.1 精密度試驗
精密吸取同一供試品溶液5份0.6 mL分別置于25 mL容量瓶中,參照1.3.2方法測定吸光度值,結果分別為0.318、0.316、0.319、0.317、0.317,RSD=0.359%。結果表明,該方法精密度良好。
2.5.2 穩(wěn)定性實驗
精密吸取0.6 mL供試品溶液至25 mL容量瓶中,參照1.3.2方法配制后在波長765 nm處每隔10 min測定一次吸
由表2可知,測定酒糟中總多酚的加標回收率為99.40%~100.31%,平均加標回收率為99.82%,檢測結果相對標準偏差為0.33%,說明該方法具有良好的準確性,能滿足酒糟中總多酚的檢測要求。
本實驗分別以槲皮素和沒食子酸為標準品,建立了測定酒糟中黃酮和多酚含量的紫外分光光度法和Folin-Ciocalteu比色法,確定了Folin-Ciocalteu比色法最優(yōu)的測定條件:加入Folin-Ciocalteu試劑2.5 mL、10%Na2CO3溶液4 mL,室溫下顯色80 min。結果表明,茅臺醬香型酒糟中總黃酮含量為20.40 mg/g,總多酚含量為4.78 mg/g??傸S酮及總多酚分別在0.021 0~0.105 0 g/L(R2=0.997 6)和0.000 51~0.005 765 g/L(R2=0.999 7)與吸光度值線性關系良好,平均回收率分別為99.12%、99.82%,相對標準偏差(RSD)分別為0.609%、0.33%。本方法操作簡單,結果準確可靠,穩(wěn)定性和重復性良好,適用于醬香型酒糟中黃酮和多酚的定量測定。茅臺醬香型酒糟中具有一定含量的黃酮和多酚類化合物,具有醫(yī)藥、化學品、食品等方面的開發(fā)前景,為酒糟的深度開發(fā)利用提供了參考價值。
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