吸附剂对豆浆中嘌呤物质的吸附.pdf

基金项目： 贵 州 省 科 学 技 术 基 金 项 目 （ 编 号： 黔 科 合 丁 字 ） ； 贵阳市重大科技支撑项目（ 编号： 筑科农合同学第 ） ； 贵州大学研究生创新基金项目（ 编号： 理工 ） 作者简介： 毛玉涛（ ） ， 女， 贵州大学在读硕士研究生。 ： 通讯作者： 王明力 收稿日期： 第 卷第期 年 月 ， 吸附剂对豆浆中嘌呤物质的吸附 毛玉涛 ， ， 王明力 ， ， 张 洪 ， ， 和 岳 （贵州大学化学与化工学院， 贵州 贵阳 ；贵州省发酵工程与生物制药重点实验室， 贵州 贵阳 ； 贵州大学喀斯特山地果树研究所， 贵州 贵阳 ） （ ， ， ， ， ； ， ， ， ； ， ， ， ） 摘要： 采用不同的吸附剂分别对豆浆中的嘌呤物质进行去 除， 通过单因素和正交试验优化工艺条件， 结果表明， 在活性 炭浓度为 ， 值为 ， 恒温静置 的条 件下， 豆浆中嘌呤的吸附率达到最大， 为 。该方法 的提出， 填补了中国国内豆浆中嘌呤物质去除的技术空白。 关键词： 豆浆； 嘌呤； 吸附剂； 吸附率 ： ， ， ， ， ： ； ； ； 豆浆中含有丰富的植物蛋白， 磷脂， 维生素 、， 烟酸 和铁、 钙等矿物质 ， 长期以来备受国人青睐， 被誉为 世 纪“ 餐桌明星” ，在欧美享有“ 植物奶” 的美誉 。尽管豆浆 和豆制品属于高营养低价位的食物， 但患有消化性溃疡和痛 风病的患者 却因大豆中嘌呤含量较高（ 左 右） 而不宜长期食用 ， 因为嘌呤有促进胃液分泌的作用， 且在人体内最终代谢为尿酸， 若嘌呤代谢紊乱使得过多尿酸 沉积在体内就会引起痛风及其并发症。因此去除豆浆中的 嘌呤类物质， 使其适合特殊人群食用， 具有重要的研究意义。 嘌呤是一类带碱性有两个相邻碳氮环的含氮有机大分 子物质， 含有极性基团， 可被某些吸附剂作用 。食品工业 中常见的吸附剂有硅藻土、 活性炭、 沸石、 壳聚糖和分子筛 等。前人 曾分别成功应用活性炭和壳聚糖吸附饲料和 啤酒中的嘌呤类物质， 取得了较为显著的成果。但是对于豆 浆中嘌呤物质脱除的研究却未见报道。本试验比较了不同 的吸附剂对嘌呤物质的吸附性能， 筛选出效果最佳的吸附 剂， 并深入研究其对豆浆中嘌呤类物质的吸附效果。 材料与方法 材料与仪器 黄豆： 产地安徽蚌埠； 腺嘌呤标样、 鸟嘌呤标样、 黄嘌呤标样、 次黄嘌呤标样： 色谱纯， 鼎国生化试剂有限公司； 食品级硅胶、 硅藻土、 尼龙 （ 聚己二酰己二胺） 、 （ 交联聚维酮） 、 活性炭、 壳聚糖、 分子筛及人造沸石： 天津市 科密欧化学试剂开发中心； 甲酸、 三氟乙酸、 氢氧化钾、 磷酸： 分析纯， 天津市光复精 细化工研究所； 甲醇、 异丙醇： 色谱纯， 天津市登科化学试剂有限公司； 高效液 相 色 谱 仪： ， 美 国 公司； 超声波清洗 器： ， 上海冠特超声仪器有限 公司； 豆浆机： ， 九阳豆浆机有限公司； 恒温磁力搅拌器： ， 江苏省金坛市恒丰仪器厂； 电子精密天平： ， 奥豪斯仪器有限公司； 精密酸度计： ， 上海大普仪器有限公司； 数显恒温水浴锅： ， 金坛市正基仪器有限公司； 离心机： 型， 上海安亭科学仪器厂。 试验方法 吸附剂的筛选 分别精确称量 腺嘌呤、 鸟嘌 呤、 黄嘌呤和次黄嘌呤标准品溶于溶于 的盐酸溶液中， 取上述各溶液 ， 加入 吸附剂， 振荡均匀， 静置一定时间， 过滤， 比较不同吸附剂对种嘌呤 物质的吸附效果。选出效果最佳的吸附剂对豆浆进行嘌呤 吸附的研究。 豆浆中嘌呤物质的脱除工艺 取 研磨好的豆 浆于 烧瓶中， 加入一定量的吸附剂， 搅拌均匀， 在一 定的 下吸附一段时间， 冷却后离心（ ） ， 过滤， 待分析。 分别考察吸附剂添加量、 吸附时间、 吸附温度及反应 值对豆浆嘌呤物质吸附率的影响， 并通过正交试验优化工艺 条件。 分析方法 利用高效液相色谱 ， 对豆浆中嘌呤的 含量进行测定。色谱分离条件： 反相柱（ ， ） 色谱柱， 以 磷酸二氢钾缓冲 液（ ） 作为流动相， 流速 ， 柱温 ， 进样 量 ， 检测波长 （ ）为 ， 。 取 样品于 烧瓶中， 加入 三氟乙酸 与甲酸的混合液， 在 油浴锅中水解， 然 后冰浴冷却， 并用 溶液中和， 直至 调至 ， 再用 调 至， 定容至 ， 用 滤膜过 滤， 在 波 长 处 测 定， 根 据 标 准 曲 线 求 出 嘌 呤 的 含 量 。 根据 食品中蛋白质测定方法 ， 利 用半微量凯氏定氮法分别对吸附处理前后的豆浆进行蛋白 质含量的测定， 并与 植物蛋白饮料 豆 奶（ 豆浆） 和豆奶饮料 标准进行对照。 嘌 呤 吸附率 的计算 据 报 道 大 豆 中 含 腺 嘌 呤 ， 鸟嘌呤 ， 黄嘌呤 ， 次 黄嘌呤 。由此可见大豆中的嘌呤物质主要以 腺嘌呤和鸟嘌呤为主， 黄嘌呤和次黄嘌呤的含量微乎极微， 因此本 试 验 主 要 考 察 处 理 前 后 腺 嘌 呤 和 鸟 嘌 呤 的 含 量 变化。 吸附处理前后腺嘌呤和鸟嘌呤含量总和的变化量称为 嘌呤吸附率。根据样品中腺嘌呤和鸟嘌呤的峰面积， 从标准 曲线上查出其浓度， 豆浆中嘌呤物质的吸附率按式（） 计算： （ ） 式中： 豆浆中嘌呤物质的吸附率，； 处理前豆浆中嘌呤的浓度， ； 处理后豆浆中嘌呤的浓度， 。 结果与讨论 不同吸附剂对种嘌呤的吸附结果 种吸附剂对种嘌呤的吸附效果见表。 表 不同吸附剂对种嘌呤的吸附效果 吸附剂腺嘌呤鸟嘌呤黄嘌呤次黄嘌呤 硅胶 硅藻土 尼龙 分子筛 沸石 壳聚糖 活性炭 由表可知，种吸附剂对种嘌呤都具有一定的吸附 效果， 活性炭的吸附效果尤其显著， 特别是对黄嘌呤和次黄 嘌呤的吸附效果更加明显， 吸附效果次于活性炭的是壳聚 糖。其它种吸附剂对种嘌呤物质的吸附效果都不理想。 故选择活性炭作为豆浆嘌呤物质的吸附剂， 进行深入研究。 活性炭添加量对豆浆嘌呤吸附率的影响 活性炭的添加量对豆浆中嘌呤吸附率的影响见图。 图 活性炭的添加量对豆浆中嘌呤脱除率的影响 由图可知， 随着活性炭加入量的不断增大， 嘌呤的去 除率逐渐增大， 当活性炭浓度达到 时， 去除效果达 到最大。 反应温度对豆浆嘌呤吸附率的影响 反应温度对豆浆中嘌呤吸附率的影响见图。 由图可知， 随着温度的不断升高， 豆浆中嘌呤的去除 率呈现先增加后减少的状态， 在 时达到最高， 继续升高 基础研究 年第期 图 反应温度对豆浆中嘌呤吸附率的影响 温度， 吸附率反而下降。这是由于活性炭吸附为物理吸附， 吸附过程 是 放 热 过 程， 温 度 过 高 反 而 不 利 于 吸 附， 因 此， 时吸附效果最好。 反应 对豆浆嘌呤吸附率的影响 反应 对豆浆中嘌呤吸附率的影响见图。 图 反应 对豆浆中嘌呤吸附率的影响 由图可知， 随着 的逐渐增大， 嘌呤的吸附率先增 大后减小， 在 为时达到最大， 但趋势并不是很明显， 考 虑到豆浆本身的 为 左右， 与最大值间差距不大， 因 此在深入活性炭对豆浆嘌呤进行去除的探索中， 可维持反应 值在豆浆本身 值（ ） 左右来进行研究。 反应时间豆浆嘌呤吸附率的影响 反应时间对豆浆中嘌呤吸附率的影响见图。 由图可知， 随着反应时间的增加， 嘌呤吸附率呈现先 上升后下降的趋势， 在 时达到最大。 正交试验结果 选择活性炭作为豆浆嘌呤物质的吸附剂， 分别考察活性 炭的添加量、 反应温度、 值和反应时间个因素对豆浆中 嘌呤物质吸附率的影响。根据单因素试验结果， 确定各因素 对应水平见表。 根据表确定的各个因素， 进行正交试验， 得到结果见 表 。 图 反应时间对豆浆中嘌呤吸附率的影响 表 因素水平表 水 平 活性炭添加量 （ ） 温度 值 反应时间 表 正交试验结果与分析 序号 吸附率 由表可知， 影响豆浆中嘌呤去除率的因素主次为 ， 最佳配比为， 但由单因素试验可知， 当 活性炭的添加量大于 时， 嘌呤吸附率的增加趋势已 不明显， 且考虑到活性炭浓度越高， 其对豆浆的品质影响也 越大， 所以确定最佳添加量为 ， 值为 ， 恒 温静置 。在此条件下进行次验证实验， 最终得到豆 浆中嘌呤的平均去除率为 。经过（ 下转第 页） 第 卷第期毛玉涛等： 吸附剂对豆浆中嘌呤物质的吸附 酸含量先缓慢增加， 达到一定水平后稳定， 处理中总酸含 量最高； 游离氨基酸含量则慢慢减少后平稳， 处理中游离 氨基酸含量最高。单宁和 含量呈现下降的趋势， 处理 中单宁含量最少， 麻口涩味最弱， 处理中的含量最高。 感官评价得分最高的为处理。综合来看， 低盐热烫处理是 较优的工艺。 （）不同方法处理的芋头叶柄泡菜中亚硝酸盐、 挥发 酸、 挥发酯、 总酸、 单宁、的含量的变化不同， 说明是否热 烫和高低盐处理能影响芋头叶柄泡菜发酵进程。本试验表 明， 热烫低盐发酵处理是一种可行的除涩方法。如何选择合 适的热烫温度和时间， 适宜的低盐度和发酵温度， 既能保证 产品的营养和风味， 又能保证产品的脆度和质量， 将是进一 步研究的方向。 参考文献 刘玉平芋脱毒快繁体系建立的初步研究 湖北： 华中农业大 学， 王 玉 虎，万 红 军，丁 文 美芋 艿 梗 蔬 菜 的 加 工 方 法：中 国， ， ， ， ， （ ） ： 何金兰 芋头茎秆加工利用 热带农业工程， （） ： ， （） ， ，（） ： ： ， ： 大连轻工业学院 食品分析 北京： 中国轻工业出版社， ： 武文， 詹秀环， 宣亚文 碘量法测定蔬菜中维生素的含量安 徽农业科学， ， （ ） ： 陈芸芸， 李巧云 传统泡菜发酵过程中主要成分的动态分析 漳州师范学院学报， （） ： ， ， ， ， （ ） ： 谭兴和， 时莎莎， 谭亦成， 等 干豆角发酵过程中的成分变化 食品与机械， ， （） ： 艾庆辉， 苗又青， 麦康森 单宁的抗营养作用与去除方法的研究 进展 中国海洋大学学报， ， （） ： 齐海萍， 胡文忠， 姜爱丽， 等 白菜泡菜发酵过程中的主要成分变 化 食品研究与开发， ， （） ： 钟凌云， 吴皓 天南星科植物中黏膜刺激性成分的研究现状与分 析中国中药杂志， ， （ ） ： 吴皓， 李伟， 韩洪涛， 等 半夏刺激性成分的研究中国中药杂 志， ， （ ） ： ， ， （ ） ： （ 上接第 页） 凯氏定氮测得未经处理的豆浆蛋白质含量为 ， 处理过的豆浆蛋白质含量为 ， 仅 降 低 了 。 结论 通过吸附作用的机理， 采用不同的吸附剂对种嘌呤物 质进行吸附， 活性炭的吸附效果远远大于其它吸附剂。选择 活性炭作为吸附剂， 对豆浆中的嘌呤类物质进行吸附研究。 结果表明， 在活性炭添加浓度为 ， 值为 ， 恒温静置 时， 能有效去除豆浆中的嘌呤物质， 吸附率 达到 。经过凯氏定氮测得处理过的豆浆蛋白质含 量仅降低了 。可考虑采用该方法， 为痛风及其并发 症患者研制低嘌呤保健豆浆， 并扩大豆制品的消费市场， 创 造更大的经济效益。 参考文献 夏光辉， 刘振春， 陈丽安 菠萝味豆浆的制作工艺研究安徽农 业科学， ， （ ） ： 黄敏璋， 程裕东， 周颖越， 等 豆浆饮料的微波杀菌特性初步研究 ， 食品科学， ， （ ） ： 刘少林 大豆中嘌呤含量的测定及分离研究 安徽： 安徽农业 大学， 张春珍， 郑亚丽 低嘌呤饮食对痛风性关节炎疗效的影响浙 江预防医学， ， （） ： 卢味， 詹玉云， 邱秀娉 合理饮食对痛风病人治疗作用的观察 中外健康文摘， ，（ ） ： 林先军， 董建军， 单连菊， 等 吸附剂吸附啤酒中嘌呤类物质的初 步研究中国酿造， （） ： ， ： ， 胡金德， 李德超， 曹又新 低嘌呤啤酒及其酿酒工艺技术啤酒 科技， （ ） ： ， ： ， ， （） ： 李景梅， 金丽虹， 翁占坤 鸟嘌呤， 腺嘌呤， 胸腺嘧啶和胞嘧啶的 紫外吸收谱研究长春理工大学学报， ， （） ： 凌云， 王新宴， 雍炜 高效液相色谱法检测肉类食品中种嘌呤 碱分析化学， （