加工方式及貯存條件對果凍和豆粉中牛磺酸穩定性的影響

黃賢剛 黃 莉 李秀娟 魯 曾

（日照職業技術學院海洋工程學院，山東 日照 276826）

牛磺酸（tuarine）是1827年由Tidmna和Gmehn從牛的膽汁中分離出來的一種酸，結構式為NH2—CH2—CH2—SO3H［1］。牛磺酸是人體內一種條件必需氨基酸，具有促進嬰幼兒智力發育、維持正常視覺功能、提高機體免疫能力、增強細胞膜抗氧化能力等多種生理活性和生理功能，但人體自身合成能力低，只能從食物中攝取［2］。近年來，牛磺酸作為營養強化劑，已被廣泛應用于嬰幼兒食品、乳制品、飲料及特殊功能食品中。目前，牛磺酸生產多是化學合成，存在工藝復雜、設備投資高、環境污染等諸多弊端。本課題組［3］前期進行了從牡蠣、章魚等海洋低值產品以及加工下腳料中提取牛磺酸的研究。

張平偉等［4］研究發現，牛磺酸在雪碧碳酸飲料和奶粉中4個月內不降解，且不受溫度、光線影響，非常穩定。劉輝等［5］研究表明，牛磺酸在啤酒中6個月內不受溫度、光線等物理條件和啤酒基質中其他化學成分的影響。歐凱等［6］研究表明，牛磺酸加入到保健乳飲料中，在常溫和37℃下保存3個月幾乎沒有損失，非常穩定。果凍、豆粉是嬰幼兒及兒童經常食用的食品，為增加產品的營養功效，在加工過程中通常都會加入牛磺酸。GB 14880—2012《食品安全國家標準食品營養強化劑使用標準》中規定，牛磺酸在果凍、豆粉中的添加量均為300～500mg/100g。果凍、豆粉中添加的牛磺酸在加工過程中及貯存期間是否穩定，尚未見諸報道。本研究擬將前期提取純化的牛磺酸分別加入到豆粉、果凍中，探討蒸煮、高壓等加工方式及貯存條件對牛磺酸穩定性的影響，旨在為牛磺酸系列功能食品開發及產業化提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

大豆：日照當地農貿市場購得；

食鹽：山東肥城精制鹽廠；

白砂糖：山東東都食品有限公司；

卡拉膠：煙臺潤隆海洋生物制品有限公司；

食用檸檬酸：莒縣宏德檸檬酸有限公司；

牛磺酸：純度99%，本實驗室從牡蠣中提取純化制得；

磺基水楊酸溶液：60g/L，淄博市利民化工廠；

鄰苯二甲醛（OPA）：分析純，壽光市魯科化工有限責任公司；

乙硫醇：分析純，北京市津同樂泰化工產品有限公司；

硼酸：分析純，上海埃彼化學試劑有限公司；

甲醇：分析純，天津市津東天正精細化學試劑廠；

乙腈：分析純，上海杰星生物科技有限公司；

氫氧化鈉：分析純，深圳市科天化玻儀器有限公司；

硼酸鈉緩沖液：0.4mol/L，杭州富強化工儀器有限公司。

1.2 儀器與設備

高效液相色譜儀：安捷倫1260型，安捷倫科技（中國）有限公司；

離心機：H1850型，湖南長沙湘儀離心機儀器有限公司；

打漿機：HX-A型，上海匯沃實業有限公司；

電子天平：AR2140型，美國奧豪斯儀器（上海）有限公司；

均質機：APV2000型，上海順儀實驗設備；

酸度計：PHS-3C型，上海雷磁儀器廠；

糖度計：WZ101/111ATC型，北京北科新宇科技發展有限公司；

全自動高壓蒸汽滅菌鍋：YXQ-LS-50型，上海博迅實業有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

（1）果凍的加工工藝流程：

魔芋粉、瓊脂、明膠→溶解混合→熬煮（沸騰10min）→調配（加入蘋果汁、糖、檸檬酸、牛磺酸）→熬煮（沸騰10min）→過濾→灌裝封口→殺菌（88 ℃，10min）→冷卻→成品［7，8］

（2）豆粉的加工工藝流程：

大豆→浸泡（20℃，10h）→磨漿→過濾→調配（加入牛磺酸）→均質（25MPa，65 ℃）→殺菌脫腥（142 ℃，5s）→濃縮→噴霧干燥（10MPa，155 ℃）→成品［9］

1.3.2 牛磺酸在果凍加工過程中的變化及貯存穩定性研究

在果凍加工環節分別取3組，按照每100g原輔料加入34.5，39.6，45.6mg的牛磺酸，測定果凍成品中牛磺酸的含量，探討蒸煮加工方式對牛磺酸的影響；取成品中牛磺酸最低和最高兩個測定量的樣品各分裝成3份，分別置于常溫自然、常溫避光、－5℃下貯存30，60，90d，測定其中牛磺酸的含量，探討溫度、光線、時間對牛磺酸的影響。

1.3.3 牛磺酸在豆粉加工中的變化及貯存穩定性研究 在豆粉加工環節分別取3組，按照每100g原輔料加入31.2，40.8，48.5mg的牛磺酸，測定豆粉成品中牛磺酸的含量，探討高溫高壓加工方式對牛磺酸的影響；取成品中牛磺酸最低和最高兩個測定量的樣品各分裝成3份，分別置于常溫自然、常溫避光、－5℃下貯存30，60，90d，測定其中牛磺酸的含量，探討溫度、光線、時間對牛磺酸的影響。

1.4 牛磺酸的測定

按GB/T 5009.169—2003《食品中牛磺酸的測定 高效液相色譜法》執行。

2 結果與分析

2.1 果凍中牛磺酸的穩定性

2.1.1 加工方式對牛磺酸的影響 按照每100g原輔料添加34.5（第1組），39.6（第2組），45.6（第3組）mg牛磺酸加工成的果凍，經測定，每100g樣品中的牛磺酸含量分別為34.2，39.5，46.1mg，結果見圖1。

圖1 果凍加工前后牛磺酸含量比較Figure 1 Comparison of taurine content in jelly before and after processing

由圖1可知，每組樣品中牛磺酸測定值與加入的牛磺酸含量稍有變化，這可能是由加工過程中操作方法、加工環境等因素引起的，其測量變化可忽略不計，因此在果凍加工過程中的蒸煮、殺菌工藝對牛磺酸的穩定性并無影響。

2.1.2 不同貯存條件對牛磺酸的影響 取牛磺酸測定值為34.2，46.1mg/100g的果凍樣品各3份，分別置于常溫自然、常溫避光、－5℃下貯存30，60，90d，測定其中牛磺酸的含量，結果見圖2。

由圖2可知：測定值為34.2mg/100g果凍樣品在前3 0d的變化較大，60～90d低溫和常溫避光條件下變化幅度較小；測定值為46.1mg/100g果凍樣品在低溫和常溫避光條件下，貯存前30d沒有變化，30～90d每種貯存方式均有極小幅度的變化。各次測定數值均在95%可信范圍內，其變化幅度可以忽略不計。說明果凍在貯存過程中不受溫度、光線和時間的影響。

2.2 豆粉中牛磺酸的穩定性

2.2.1 加工方式對牛磺酸的影響 按照每100g原輔料添加31.2（第1組），40.8（第2組），48.5（第3組）mg牛磺酸加工成的豆粉，經測定，每100g成品中牛磺酸含量分別為31.3，41.1，47.9mg。結果見圖3。

由圖3可知，每組樣品中牛磺酸測定值與加入的牛磺酸含量稍有變化，這可能主要是加工過程中操作方法、加工環境等因素引起的，其測量變化可忽略不計，因此豆粉加工過程中的均質、高溫殺菌、高溫高壓工藝對牛磺酸的穩定性無影響。

圖2 果凍不同貯存條件下牛磺酸含量變化Figure 2 Changes of taurine content in jelly under different storage conditions

圖3 豆粉加工前后牛磺酸含量比較Figure 3 Comparison of taurine content in soybean meal before and after processing

2.2.2 貯存條件對牛磺酸的影響 取牛磺酸測定值為3 1.3，47.9mg/100mg的豆粉樣品各3份，分別置于常溫自然、常溫避光、－5℃下貯存30，60，90d，測定其中牛磺酸的含量。結果見圖4。

由圖4可知：測定值為31.3mg/100g豆粉樣品，在貯存前60d變化幅度較大，呈下降趨勢，60～90d變化幅度小或基本不變化；測定值為47.9mg/100g豆粉樣品，在貯存前60d呈現先下降后上升的趨勢，60～90d變化幅度小或基本不變化；無論測定量大小的豆粉樣品，低溫及常溫避光變化幅度較小，常溫自然條件次之。經統計分析，各試驗組測定數值均在95%可信范圍內，說明豆粉在貯存過程中不受溫度、光線和時間的影響。

圖4 豆粉不同貯存條件下牛磺酸含量變化Figure 4 Changes of taurine content in soybean meal under different storage conditions

3 結論

本研究結果表明，加入果凍、豆粉中的牛磺酸不受蒸煮（100℃，10min）、殺菌（88℃，10min或142℃，5s）、高壓均質（25MPa，65℃）、高溫高壓（10MPa，155 ℃）等加工方式的影響，且在3個月內非常穩定，不受溫度、光線等貯存條件的影響。這為牛磺酸系列功能食品的開發及其產業化研究提供了參考依據。

1 孫娜.牛肝中牛磺酸提取純化工藝研究［D］.蘭州：甘肅農業大學，2013.

2 白小瓊，孔德義.牛磺酸研究進展［J］.中國食物與營養，2011，17（5）：78～80.

3 李秀娟，魯曾，黃賢剛.牡蠣中牛磺酸含量測定方法的建立［J］.食品與機械，2010，26（5）：81～83.

4 張平偉，楊祖英.食品中牛磺酸的穩定性研究［J］.中國食品衛生，1998（10）：14～15.

5 劉輝，徐國卉，馮福民，等.啤酒中牛磺酸的熒光測定及穩定性研究［J］.中國公共衛生，2005（10）：1 244～1 245.

6 歐凱，劉小杰，唐星，等.緩解視疲勞保健乳飲料的研制［J］.食品與機械，2009，25（3）：113～119.

7 唐敏敏，鄭亞軍，陳衛軍，等.椰味膳食纖維營養果凍的加工工藝［J］.熱帶作物學報，2010（12）：2 273～2 276.

8 劉秉杰，江秋梅.原粒青梅果凍的研制［J］.現代食品科技，2010（8）：864～865，879.

9 田少君，盧靜，劉培成，等.儲藏條件對豆奶粉品質的影響［J］.大豆科學，2014（2）：269～273.