不同工藝釀造人參發(fā)酵酒中氨基酸含量分析

張寶香，許培磊，張慶田，趙卉，艾軍

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所，長(zhǎng)春 130112)

人參是五加科(Araliaceae)人參屬植物人參(PanaxginsengC.A.Mey)的干燥根[1]。始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，列為上品；人參藥理作用具有廣泛性、溫和性和雙向性的特點(diǎn)，因其具有神奇而廣泛的作用，享有“百草之王”的美譽(yù)[2，3]。我國(guó)古代醫(yī)書(shū)記載：“人參具有大補(bǔ)元?dú)?、?fù)脈固脫、補(bǔ)脾益肺、生津活血和安神益智功效，用于體虛欲脫、肢冷脈微、脾虛食少、肺虛咳嗽和驚悸失眠等癥”[1]。衛(wèi)生部2012年第17號(hào)公告公布批準(zhǔn)人參(人工種植)為新資源食品。

人參經(jīng)不同生物發(fā)酵的低度營(yíng)養(yǎng)保健酒具有酒精濃度適中、風(fēng)味獨(dú)特、香氣濃郁、口味醇厚的特點(diǎn)。傳統(tǒng)工藝釀造人參發(fā)酵酒是采用麥曲和麩曲中復(fù)合微生物發(fā)酵制成；現(xiàn)代工藝釀造人參發(fā)酵酒是經(jīng)具有高糖化力且不產(chǎn)生毒素的黃曲霉和根霉糖化后，再經(jīng)具有高活力的特種酵母菌發(fā)酵制成；本實(shí)驗(yàn)以氨基酸為營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，評(píng)定不同工藝釀造人參發(fā)酵酒的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，以此確定人參發(fā)酵酒最佳發(fā)酵工藝。

1 材料與方法

1.1材料

人參發(fā)酵酒(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所研制)；鹽酸、苯酚及檸檬酸鈉(分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)；氫氧化鈉、氯化鈉(優(yōu)級(jí)純，北京北化精細(xì)化學(xué)品有限公司)；17種L-氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)品(日本W(wǎng)ako公司)；茚三酮(色譜純，日本日立公司)。

1.2儀器

L-8900型氨基酸自動(dòng)分析儀(日本日立公司)；MS204S電子分析天平(瑞士梅特勒-托利多公司)；DZF6090真空干燥箱(上海浦東榮豐科學(xué)儀器有限公司)；DHG-9240A恒溫干燥箱(上海一恒科技有限公司)；Milli-QAdvantage A10超純水器(美國(guó)密理博公司)。

1.3實(shí)驗(yàn)方法

取5mL待測(cè)樣品，加入15mL 6mol/L的鹽酸溶液，在110℃恒溫箱中水解22h。然后將全部水解液轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，用一級(jí)水定容。取1mL上述溶液減壓蒸干后，用2mL 0.02mol/L的鹽酸溶液溶解，過(guò)水系濾膜，裝入上機(jī)瓶待測(cè)。

1.4氨基酸含量測(cè)定

1.4.1測(cè)定方法采用茚三酮柱后衍生法測(cè)定。

1.4.2氨基酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制用標(biāo)準(zhǔn)樣品配制一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)液，過(guò)水系濾膜，上機(jī)測(cè)試，以峰面積為f(x)值，檢測(cè)濃度(μmoL/L)為x值，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4.3色譜檢測(cè)條件色譜柱：4.6mm×60mm離子交換色譜柱；泵1流速：0.40mL/min、泵2流速：0.35mL/min；檢測(cè)波長(zhǎng)：570nm和44nm；柱溫：135℃；進(jìn)樣體積：20μL；流動(dòng)相：按梯度表進(jìn)行洗脫(表1)；分析時(shí)間：40.2min。

表1梯度洗脫程序

Table 1 Gradient elution program

2 結(jié)果與分析

2.1 采用現(xiàn)代釀造工藝生產(chǎn)的人參發(fā)酵酒中只有蛋氨酸低于傳統(tǒng)釀造工藝生產(chǎn)的人參發(fā)酵酒，其余16種氨基酸均高于傳統(tǒng)釀造工藝，甘氨酸、丙氨酸和胱氨酸均超出傳統(tǒng)釀造工藝的50%以上，尤其是丙氨酸明顯超過(guò)傳統(tǒng)工藝釀造的115.50%；現(xiàn)代釀造工藝生產(chǎn)的人參發(fā)酵酒中17種氨基酸總量和藥效氨基酸分別為4782.26mg/L和2880.37mg/L，明顯高于傳統(tǒng)釀造工藝的3514.14mg/L和2182.87mg/L，分別超出36.09%和31.95%；現(xiàn)代工藝釀造人參發(fā)酵酒中必需氨基酸和非必需氨基酸含量分別為1559.43mg/L和3222.83mg/L，較傳統(tǒng)工藝釀造人參發(fā)酵酒的1247.17mg/L和2266.97mg/L分別高出25.04%和42.16%；由于現(xiàn)代工藝比傳統(tǒng)工藝釀造的人參發(fā)酵酒中必需氨基酸含量提高率25.04%，低于非必需氨基酸提高率的42.16%，使得現(xiàn)代工藝釀造人參發(fā)酵酒的EAA/TAA(32.61%)和EAA/NAA(48.39%)略低于傳統(tǒng)工藝釀造的人參發(fā)酵酒的EAA/TAA(35.49%)和EAA/NAA(55.01%)。上述結(jié)果表明，現(xiàn)代釀造工藝生產(chǎn)的人參發(fā)酵酒中氨基酸含量明顯高于傳統(tǒng)釀造工藝，現(xiàn)代釀造工藝選取具有糖化和酶解活性優(yōu)勢(shì)的純種菌株，其淀粉等多糖類(lèi)糖化和酶解蛋白質(zhì)作用比較徹底，而傳統(tǒng)釀造工藝?yán)玫木魄凶匀淮嬖诘膹?fù)雜微生物酶解及其糖化作用較弱，使其中蛋白質(zhì)不能完全水解成可吸收的氨基酸組分(表2)。

表2不同工藝釀造人參發(fā)酵酒中氨基酸含量

Table 2 Amino acids content in ginseng fermented wine under different brewing process (mg/L)

注：*.必需氨基酸；△.藥效氨基酸。Note:*.Essential amino acids;△.Medicinal amino acids.

2.2 傳統(tǒng)工藝和現(xiàn)代工藝釀造的人參發(fā)酵酒Met+Cys質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于模式譜標(biāo)準(zhǔn)[4]；現(xiàn)代工藝釀造的人參發(fā)酵酒中除了亮氨酸略低于模式譜標(biāo)準(zhǔn)外，其余均高于模式譜標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明人參發(fā)酵酒中人體必需氨基酸與WHO/FAO推薦的模式譜標(biāo)準(zhǔn)相符合，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[5]；尤其賴氨酸屬人體必需堿性氨基酸，具有促進(jìn)人體發(fā)育、提高機(jī)體免疫力和中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能，現(xiàn)代工藝釀造的人參發(fā)酵酒質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯高于傳統(tǒng)工藝和WHO/FAO推薦值，說(shuō)明現(xiàn)代工藝釀造的人參發(fā)酵酒具有較高的營(yíng)養(yǎng)和保健作用；在人參發(fā)酵酒中，蛋氨酸和胱氨酸為第一限制性氨基酸，補(bǔ)充了限制性氨基酸的不足，進(jìn)而提高人體對(duì)其余必需和非必需氨基酸的利用(表3)。

表3不同工藝釀造人參發(fā)酵酒中必需氨基酸占總氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與WHO/FAO推薦氨基酸模式譜比較

Table 3 Comparation of essential amino acids percentage of total amino acids and WHO/FAO recommended amino acids model spectrum in ginseng fermented wine under different brewing process (%)

續(xù)表3

氨基酸Aminoacids氨基酸模式譜Aminoacidsmodelspectrum傳統(tǒng)工藝Traditionalbrewingprocess現(xiàn)代工藝ModernbrewingprocessLeu7.08.386.94Phe+Tyr6.010.439.29Lys5.56.086.24

2.3不同工藝釀造人參發(fā)酵酒中藥效氨基酸占氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

采用傳統(tǒng)工藝釀造和現(xiàn)代工藝釀造人參發(fā)酵酒中藥效氨基酸總質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為62.12%和60.23%，均高于60%，說(shuō)明人參發(fā)酵酒具有較高的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值(表4)。

表4不同工藝釀造人參發(fā)酵酒中藥效氨基酸占總氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

Table 4 Medicinal amino acids percentage of total amino acids in ginseng fermented wine under different brewing process (%)

3 結(jié)論

采用柱后衍生離子交換色譜法測(cè)定不同工藝釀造人參發(fā)酵酒中氨基酸含量，分析不同釀造工藝人參發(fā)酵酒對(duì)氨基酸含量產(chǎn)生的影響，檢測(cè)結(jié)果表明，人參發(fā)酵酒中17種氨基酸種類(lèi)齊全，并含有較高含量的藥效氨基酸，現(xiàn)代釀造工藝生產(chǎn)的人參發(fā)酵酒中17種氨基酸總量和藥效氨基酸分別為4782.26mg/L和2880.37mg/L，明顯高于傳統(tǒng)工藝釀造的3514.14mg/L和2182.87mg/L，分別超出36.09%和31.95%。

通過(guò)計(jì)算氨基酸比值系數(shù)評(píng)價(jià)不同工藝釀造人參發(fā)酵酒營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，傳統(tǒng)工藝和現(xiàn)代工藝釀造的人參發(fā)酵酒中蛋氨酸+胱氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于模式譜標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)代工藝釀造的人參發(fā)酵酒中亮氨酸略低于模式譜標(biāo)準(zhǔn)外，其余均高于模式譜標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明人參發(fā)酵酒中人體必需氨基酸與WHO/FAO推薦的模式譜標(biāo)準(zhǔn)相符合，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；尤其賴氨酸屬人體必需堿性氨基酸，現(xiàn)代工藝釀造的人參發(fā)酵酒質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯高于傳統(tǒng)工藝和WHO/FAO推薦值，說(shuō)明現(xiàn)代工藝釀造的人參發(fā)酵酒具有較高的營(yíng)養(yǎng)和保健作用。

采用傳統(tǒng)工藝釀造人參發(fā)酵酒中的藥效氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)略高于現(xiàn)代工藝釀造的人參發(fā)酵酒，但均高于60%，說(shuō)明人參發(fā)酵酒具有較高的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值。

[1]國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典[K].北京:中國(guó)醫(yī)藥科技出版社,2010:8.

[2]黎陽(yáng),張鐵軍,劉素香,等.人參化學(xué)成分和藥理研究進(jìn)展[J].中草藥,2009,40(1):164-166.

[3]王洪平,楊鑫寶,楊秀偉,等.吉林人參根和根莖的化學(xué)成分研究[J].中國(guó)中藥雜志,2013,38(17):2807-2817.

[4]鄭小江,向東山,肖浩.景陽(yáng)雞氨基酸組成分析與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)[J].食品科學(xué),2010,31(17):373-375.

[5]朱圣陶,吳坤.氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)——氨基酸比值系數(shù)法[J].營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),1988,10(2):187-190.