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HPLC法检测纯生啤酒蔗糖转化酶活性的研究

2021-11-29 来源:客趣旅游网
乏 20・ 埘 腾 薪型巴氏杀菌监测仪 81 0- 84680o131366;嘴 1390 6口 ’ E-mail:llng@ebro-china tom 德团颐贝隆^、目中嘲巷代理 颐贝隆电子科技(北京)有限公司 12.O1 矾究 一是采用传统的葡萄糖试纸检查法;二是采 2结果与讨论 用高效液相色谱法,具体条件:色谱柱为Kromasil 2.1市售纯生啤酒中蔗糖转化酶的活性(表1) 表1市售不同品牌8 ̄p纯生啤酒及熟啤酒蔗糖转化酶 NH:柱;流动相为乙腈一水(V:V,70:30);流速 1.0mL/min;进样量为lOp,L。利用保留时间定性, 峰面积定量。 1.2.2样品处理 活性的比较(HPLC及试纸法) 样品 货架期 葡萄糖 蔗糖转化酶 试纸对应含 葡萄糖 名称 (天) (g/lOOmL) 酶活(10 ) 量(g/100mL) 试纸 熟酒 90 O 0.22 0I20 0 0.88 O.80 O 0.25 O.25 调节酒样温度至15~20℃,将大约300mL酒 品牌1 90 样倒人750mL锥形瓶中,盖塞,在恒温室内,轻轻 品牌2 90 + (划圈)摇动,开塞放气(开始有“砰砰”声),盖塞。 反复操作,直至无气体逸出为止,用单层中速干滤 纸(漏斗上面盖表面玻璃)过滤。除气后的酒样保 存在20℃以下,在密封的情况下一小时内使用。 取10mL啤酒样品于具塞试管中,向试管中 加人250g/L蔗糖溶液2.0mL,摇匀,空白样品中加 入2.0mL水,将试管置于30±0.5 ̄12水浴中保温 30rain。随后将试管置于沸水中加热2rain取出, 冷却至室温。冷却的样品超声脱气15rain,用超 纯水稀释1O倍,用0.221,zm微孔滤膜过滤后测定, 所测数据为蔗糖在蔗糖转化酶作用下水解产生葡 萄糖的量。 1.2_3蔗糖转化酶酶活力计算 在室温、pH4.5条件下,1min水解产生1g葡萄 糖所需的酶量,定义为酶的一个活力单位(u)。 酶活力( /mL): 堡 垒量 ) W Xt 式中:n一稀释倍数 V一酶液的总体积(mE) w一样品体积(mE) t一时间(rain) 1.2.4市售纯生啤酒中蔗糖转化酶活性测定 在市场上随机抽取货架期三个月内的不同品 牌纯生啤酒,每月进行蔗糖转化酶活性的测定,连 续检测四个月。 1.2.5温瓶温度及温瓶时间对蔗糖转化酶活性的 影响 在啤酒生产厂取同一批次啤酒温瓶前的样品 在实验室进行温瓶实验,用精密水浴锅模拟生产 上的温瓶温度和温瓶时间。另同时取生产上温瓶 前和温瓶后的纯生啤酒进行测定。 1.2.6消费周期对纯生啤酒蔗糖转化酶活性的影响 从工厂取同一批次的纯生啤酒样品若干,室 温放置,每隔30天取样放入冰箱4℃低温保存,待 测 品牌3 90 0.13 O.52 0.1 品牌4 90 0.46 1.84 0.5 ++ 品牌5 90 0.42 1.68 0.5 ++ 品牌6 90 0.17 0.68 O.1 品牌7 90 O.29 1.16 0.25 + 品牌8 9O 0.49 1.96 0.25 品牌9 90 0.16 0.64 0.1 备注:本表仅列出部分具有代表性的数据。 从(表1)可以看出,HPLC法未检出熟啤酒中 的蔗糖转化酶活力,试纸法结果也呈阴性,货架期 三个月的市售纯生啤酒具有不同的蔗糖转化酶活 力,HPLC的结果与试纸法基本可以一一对应。 HPLC法可以准确对纯生啤酒的蔗糖转化酶活性 进行定量,试纸法可较为快捷地判定纯生啤酒的 真伪,也可以进行半定量分析。 0.60 —0.50 重o.4【】 蛹{0.30 奇Ⅱ 器o}髓 .20 0.10 O.o0 … …b… …H …b…4…4… 1 图1市售不同8 ̄p纯生啤酒蔗糖转化酶转化蔗糖生成 葡萄糖含量的对比(HPLC及试纸法) 备注:检测数据采用EXC E L 2010进行升序排列,试 纸法(毋)对应结果的四个梯度分别为0g/10OmL、 O.1q/100m L、0.2 5q/100mL及0.5q/100mL;H P LC法 的结果(+)为实际测定结果,样本数43。 从(图1)中还可以看出,HPLC的检测结果与 试纸法半定量的结果具有一致性,相对而言, HPLC法的检测结果更为精确。本实验中市场采 样的纯生啤酒用HPLC法均有蔗糖转化酶活性, 但用试纸法有4个样本蔗糖转化酶活性被鉴定为 12.究01 研四方溧阳市四方不锈钢制品有限公司 ∞∞柳∞∞脚∞∞m m㈣ 哪 三 ; ・ 2l ・ 阴性,大部分样本的葡萄糖含量介于0.1-0.25 g/ 瓶条件下蔗糖转化酶活力变化明显,在60℃, 100mL之间。 2.5min时其活力与对照相比下降了40.8%。黄亚 试纸法是通过与标准色版比色的方式进行 东在2005年在温瓶工艺对蛋白酶A及蔗糖转化 的,要求在30~60s内读数。读数时间不同及个体 酶活性及泡沫稳定性的关系研究中得出了60 ̄C, 5min,可部分保留蔗糖转化酶活力的同时,将蛋 视觉差异,可能会造成其活性的误读。本实验中 2.的个别样本用试纸法比色,从视觉上无法定义为 0.25和0.5之间则定义为0.5。用HPLC法对蔗糖 白酶A的活力降低到最低限度 ¨ 。本实验的数 (+)还是(++),结果采用取高的原则,如介于 据与文献报道基本一致。 酶活性进行定量,检测结果比较正确,且可以从酵 母代谢的角度进行定量分析研究(图2)。 瞄牌lI品牌2 晶牌3 晶牌4I品牌s隅牌6 品牌7 品牌8 品牌9 -平均值}0.94 l 0,78 0.46 1.22 l 1.44 f 0.34 0.59 1 2o O-加 标准偏差l 0,11 l 0.15 0.11 0.28 l 0.14 l 0.11 O.05 0.23 O.1S 图2市售不同品牌纯生啤酒蔗糖转化酶活性分布图 备注:本实验中样品均为不同品牌的市售8 ̄p纯生啤酒, 市场随机取样,连续取样四个月,均在货架期三个月时进 行检测。 从(图2)结果看,目前检测到的市售不同品 牌8 ̄p纯生啤酒的蔗糖转化酶活力大致在0.24x 10一u至1.68x10 tl的范围内。品牌4和品牌8的 蔗糖转化酶活力比较高,波动相对较大。品牌7 的蔗糖转化酶活力波动非常小,其它理化分析结 果也不是最高或最低,但品质稳定性非常好。其 它6个品牌蔗糖转化酶活力波动大致相同。 (表2) 表2不同温瓶条件下蔗糖转化酶活力 样品 温瓶温度 温瓶时间 蔗糖转化酶 (qC) (min) 酶活(10 ) 1 __—— __—— 1.52 2 40 20.0 1.38 3 45 20.0 1.20 4 50 20.0 1.02 5 55 20.0 0.96 6 60 2.5 0.90 7 60 5.O 0.78 8 60 10.0 0.76 从(表2)可以看出,同一批次啤酒在不同温 温瓶前 温瓶后 工厂l 工厂2 工厂3 图3不同温瓶前后蔗糖转化酶活力变化 温瓶对啤酒中蔗糖转化酶的活性具有显著影 响,要想得到较高酶活的啤酒最好采用较低的温 瓶温度以及较短的温瓶时间。为贴标需要,适当 的温瓶是必要的,但应降低温度等外部因素对啤 酒新鲜度、蔗糖转化酶活力的影响。本研究对从 工厂采集的温瓶前后的纯生啤酒中蔗糖转化酶活 力进行了检测。从(图3)可以看出,不同工厂未 经过温瓶的纯生啤酒蔗糖转化酶活性就存在着差 异,这与发酵过程中酵母的代谢有关。三家工厂 的温瓶过程分别使蔗糖转化酶活性下降了 36.73%、25%、42.86%,下降幅度均比较大,尚需要 进行适度调整。 2_3消费周期中蔗糖转化酶活力的变化(表3) 表3储藏期内蔗糖转化酶活力(10。)的变化 样品编号 0天 30天 60天 90天 120天 150天 180天 1 0.42 0-38 0_32 0.29 0.25 0.22 0.20 2 0.78 0.70 O.61 O.50 0_39 0-32 0.27 3 1.23 1.13 1.02 0.88 0.71 0.65 0.54 4 1-35 1.28 1.20 1.1l 0.96 0.83 0.71 5 1.64 1.60 1.55 1.38 1.22 1.O8 O.96 从(表3)可以看出,纯生啤酒在储藏期内蔗 糖转化酶活力在不断的下降,从灌装完成到货架 期末,试验样品的蔗糖转化酶活力分别下降 52-3%、65.4%、56.1%、47.4%、41.5%,啤酒品牌不 同,下降速率有异,造成这种现象(下转第24页) 三 ; 四方溧阳市四方不锈钢制品有限公司 12.01 矾究 酵母 总酯 方差 总酯 方差 P值(T 差异显 后进行带发酵栓瓶发酵的传代试验,结果显示偏 代数 (mg/L) (mg/L) 检验) 著性 第一代 l9.9 2-3 19.4 4.2 0.4 不显著 小酵母形态可以转变为中等大小。采用T检验分 第二代 20.2 4.8 19.8 9.6 0.4 不显著 析,除了个别指标外,两种形态酵母在传代发酵中 第三代 22.7 8.8 26.6 5l_3 0.1 不显著 的降糖速度、双乙酰还原速度、发酵结束时酵母染 色率均无显著差别。但方差显示,出发菌株为形 表7主酵结束后的酵母染色率 态偏小的酵母,传代发酵代谢产生高级醇和酯的 酵母 形态中等酵母 形态偏小酵母 P值 差异 方差高,传代到第3代时成熟发酵液的发酵度突 代数 平均染 色率(%) 方差 色率(平均染 %) 方差 (T检验) 显著性 然升高,表明其质量不均衡、酿造性能稳定性较 第一代 2.4 0.8 2.O 0.9 0.3 不显著 差。而形态适中的酵母菌株发酵性能稳定,代谢 第二代 5.9 5.2 6.6 8.4 0.3 不显著 产生的风味物质一致性好。 第三代 9.4 3.8 l1.7 4.7 0.1 不显著 酵母形态上出现差异的原因需要进一步研究, 我们推测可能是在发酵终了时酵母生存的环境出现 3结论 恶化引起的,发酵结束时发酵液中营养物质缺乏、酒 酵母1#经啤酒酿造后回收,从形态上将酵 精和二氧化碳浓度高等原因导致酵母形态变小、甚 母分为两类:形态中等和形态偏小;形态中等的酵 至死亡;而一旦环境好转,存活的形态偏小的酵母能 母染色率低,形态偏小的酵母染色率很高、达到 恢复至中等大小。在13常酵母质量监控时,我们可 73.3%;酵母在单细胞挑选后经麦汁平板培养,也 将酵母形态作为其中一项参考指标,结合酵母的酿 发现形态偏小酵母的平板存活率(10%)远低于形 造I生能、酵母的染色率等综合判定回收酵母是否能 态中等细胞的存活率(80%),表明形态偏小酵母 够继续使用,以保证啤酒品质及风味稳定I生。 细胞活性低,大多数已经或接近死亡。 参考文献 将单细胞挑取出并且选择麦汁平板上存活的 [1]管敦仪.啤酒工业手册.中国轻工业出版社,1998 形态偏小和形态中等的酵母菌株各5株,在活化 【2】吴小映等.呼吸缺陷型酵母发酵性能研究 啤酒科技, 2007(4):14—18 (上接第2l页) 酒,进行了三个月时的蔗糖转化酶活性测定;同时对 的原因值得进一步探讨。无论哪种啤酒在储存期 工厂温瓶前的纯生啤酒在实验室进行温瓶实验,与 内蔗糖转化酶的活力均未完全消失,这为利用蔗 生产上纯生啤酒的蔗糖转化酶活性进行了比较。蔗 糖转化酶活力判定纯生啤酒真伪提供了保障。刘 糖转化酶活力的高低主要与酵母代谢及温瓶工艺相 伟成等在2002年的研究结论是纯生啤酒灌装后 关。适当的温瓶工艺可以使纯生啤酒的蔗糖转化酶 的蔗糖转化酶活性在保存三个月后仍保存80%以 活性处在一个适宜的范围,有利于纯生啤酒的保存 上的酶活,五个月后仍能保存60%以上的酶活 , 和泡沫稳定眭。随着消费周期的改变,蔗糖转化酶 本实验结果与之基本一致。 活力有一定程度的降低,但始终存在。采用液相色 怎样评价纯生啤酒蔗糖转化酶活力的高低,是越 谱法对纯生啤酒蔗糖转化酶活性进行定量检测,可 高越好,还是在一定范围内更好。通过大量调查数据 以对纯生啤酒的真伪给出更为准确的依据。 表明,不同工厂的纯生啤酒在未温瓶前的蔗糖转化酶 参考文献 活力就存在较大差异。纯生啤酒的酒体稳定l生、新鲜 [1]黄亚东.纯生啤酒泡沫稳定性衰减规律及控制技术研 度及泡沫稳定性等是我们非常 的问题,蔗糖转化 究[D].南京农业大学,2005. 酶涪J生指标主要用于判断纯生啤酒的真伪,但也可作 [2]刘伟成等.国产纯生啤酒质量稳定性的研究fJ1.啤酒科 技,2002(111. 为 平价纯生啤酒品质的—.个有益手旨标。 【3]刘伟成等.纯生啤酒质量影响因素初探fJ1.食品与发酵 3结论 工业2003(07). 本实验对纯生啤酒蔗糖转化酶活蝴了跟踪 [4]黄亚东.温瓶处理对纯生啤酒泡沫稳定性的影响研究 【J1.中国酿造,2005(08). 检测,采用液相色谱法对蔗糖转化酶活性进行了定 [5]陈旭等.蛋白酶A与纯生啤酒泡沫稳定性及蔗糖转化 量测定;采集了市场上货架期三个月以内的纯生啤 酶的关系研究『J1.酿酒科技2009(01). 

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