越橘葉超氧化物歧化酶在食品中的應用

賀陽，文連奎

（吉林農業大學食品科學與工程學院，吉林長春130118）

隨著科技的進步，人民生活水平的提高，消費者對食品的要求已從溫飽向營養型轉變。科學研究表明，超氧化物歧化酶（superoxide dismutase SOD）是一種專一清除超氧陰離子自由基（O2·-）的金屬蛋白酶[1]，它能催化超氧陰離子自由基O2·-發生歧化反應，從而清除O2·-，具有抗炎，抗病毒，抗輻射，抗衰老等作用[2-5]。在食品中應用超氧化物歧化酶，能提高食品的抗氧化功能[6-11]。本文對從越橘葉中提取經化學修飾的SOD應用于巴氏殺菌奶[12-13]、酸奶[14]、干紅葡萄酒[15]、白酒[16]等產品，為超氧化物歧化酶在食品中的應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 主要原料

越橘葉超氧化物歧化酶凍干粉（自制）、鮮牛奶、全脂奶粉、葡萄、食用級酒精等。

1.1.2 儀器設備與材料

J40/800-30U 壓濾機：上海鈞鼎機械制造有限公司；GYB-60-6S 均質機：上海華東高壓均質機廠；C020榨汁機：濟南九陽小電器有限公司；BC/BD-258 冰箱：新飛電器有限公司；SPX-250B-Z 恒溫培養箱：上海博迅實業有限公司；PHS-3C 數字酸度計：上海鵬順科學儀器有限公司；T6 紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限責任公司；BS210S 電子天平：北京賽多利斯天平有限公司等。

保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的混合菌種、鄰苯三酚、鹽酸、三羥甲基氨基甲烷、二乙基三胺基五乙酸等。

1.2 方法

1.2.1 超氧化物歧化酶在巴氏殺菌奶中的應用

從加工SOD 鮮牛奶的工藝流程看，加入SOD 時的溫度及后續工序條件，最高溫度低于SOD 的失活溫度。

SOD 在巴氏殺菌奶中的添加量為1 000 U/mL。加后第一天，以后每隔2 天測定產品中SOD 含量。

1.2.2 超氧化物歧化酶在酸奶中的應用

于酸奶工藝流程的接種環節加入SOD，在41 ℃～43 ℃下發酵至pH5 為止，立即停止發酵。確保溫度及酸度在SOD 穩定范圍內。

SOD 在酸奶中的添加量為1 000 U/mL。加后第一天，以后每隔2、3、4、5 天測定產品中SOD 含量。

1.2.3 超氧化物歧化酶在干紅葡萄酒中的應用

調配過程加入SOD，后殺菌溫度為65 ℃，低于失活溫度。產品酒精度達10°。

SOD 在干紅葡萄酒中的添加量為1 000 U/mL。

1.2.4 超氧化物歧化酶在不同酒精度數的白酒中的應用

調配過程加入SOD。產品酒精度分別為28°和36°。

SOD 在白酒中的添加量為1 000 U/mL。

1.3 產品中SOD 活性檢驗方法

采用鄰苯三酚自氧化法[17]，見表1。

表1 鄰苯三酚自氧化法（420 nm）測定體系Table 1 Pyrogallol autoxidation method（420 nm）determination system

對添加越橘葉超氧化物歧化酶的巴氏殺菌奶、酸奶、干紅葡萄酒、白酒產品進行酶活的動態監測。根據產品的不同保質期，設定檢測時間。巴氏殺菌牛奶分別在第1 天、第3 天、第5 天測定酶活。酸奶分別在第1 天、第3 天、第6 天、第10 天、第15 天測定。干紅葡萄酒、白酒分別在第1 天、第3 天、第6 天、第10 天、第70 天測定。

酶活力單位定義為，在1 mL 反應液中，每分鐘抑制鄰苯三酚自氧化速率達50%時的酶量為一個酶活單位。

2 結果與分析

2.1 超氧化物歧化酶在巴氏殺菌奶中的動態變化

巴氏殺菌奶中超氧化物歧化酶酶活的動態監測結果見圖1。

圖中實際酶活略大于理論添加值（酶活添加量為1 000 μ/mL），可能是由于添加的凍干粉活性比理論值稍大，亦可能是測定酶活過程有一定的誤差。第1 天較第3 天酶活略低，可能是酶活添加后有個釋放過程。酶活總趨勢穩定，在保質期內酶活無損失。

2.2 超氧化物歧化酶在酸奶中的動態變化

酸奶中超氧化物歧化酶酶活的動態監測結果見圖2。

圖2 酸奶中超氧化物歧化酶的動態變化Fig.2 The dynamic changes of superoxide dismutase in the yogurt

圖2 中實際酶活3 d 后略有下降，可能是由于乳酸影響pH，從而抑制酶活性，但到第10 天后酶活基本穩定。酶活在整個保質期內可達980 U/mL 左右，有生產意義。

2.3 超氧化物歧化酶在干紅葡萄酒中的動態變化

干紅葡萄酒中超氧化物歧化酶酶活的動態監測結果見圖3。

圖3 葡萄酒中超氧化物歧化酶的動態變化Fig.3 The dynamic changes of superoxide dismutase in the wine

圖3 中實際酶活先升高后穩定，且總酶活大于理論添加值1 000 U/mL，這可能是由于葡萄中本身含有SOD，一段時間陳釀后達到穩定狀態。

2.4 超氧化物歧化酶在不同酒精度數的白酒中的動態變化

28°白酒中超氧化物歧化酶酶活的動態監測結果見圖4。

圖4 28°白酒中超氧化物歧化酶的動態變化Fig.4 The dynamic changes of superoxide dismutase in the 28°liquor

圖4 中實際酶活低于理論添加值，可能是由于酒精影響SOD 活性，從而抑制酶活性。前6 天酶活有一個升高趨勢，可能是添加后SOD 有一個緩釋過程。到第十天后酶活基本穩定。產品在70 d 時酶活仍可達600 U/mL 左右，有生產意義。

36°白酒中超氧化物歧化酶酶活的動態監測結果見圖5。

圖5 36°白酒中超氧化物歧化酶的動態變化Fig.5 The dynamic changes of superoxide dismutase in the 36°liquor

酶活動態趨勢同28°白酒，但由于酒的度數提高使總酶活稍有下降。到第10 天后酶活基本穩定。產品在70 d 時酶活仍可達530 μ/mL 左右。

3 討論

在本實驗過程中，添加到巴氏殺菌、酸奶、干紅葡萄酒、白酒等食品中的SOD 添加量較大，是為了便于動態監測，在其結果中能顯示明顯的動態趨勢變化，有利于結果分析。在實際生產中可適當減小SOD 使用量。鑒于實際生產中使用量降低，建議采用更為適的酶活測定方法，以便于生產過程中SOD 監測。

4 結論

據國內外毒性毒理實驗檢測食品中添加SOD 安全、無毒副作用。SOD 作為一種功能性食品添加劑，能被人體利用，可發揮抗氧化功能。我們將其添加到巴氏殺菌、酸奶、干紅葡萄酒、白酒等食品中，并對其活性進行監測，發現在合理的工藝流程及條件下SOD 在食品保質期內活力穩定。其中巴氏殺菌奶、酸奶、干紅葡萄酒檢測過程中總酶活無損失，且酶活穩定，尤其是葡萄酒產品狀態更為良好。兩種不同度數的白酒酶活雖有下降，但后期也基本穩定，且可通過提高SOD 添加量保證產品品質。

研究表明SOD 是穩定性較高的酶制劑，只要基質選擇合適，工藝流程符合SOD 加工性質，它的活性可以持久。這為其應用及產品開發提供了理論技術支撐。

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