明膠色澤測定方法

周麗

上海旺旺食品集團(tuán)有限公司（上海 201103）

明膠廣泛存在于動物的皮、筋、骨骼中，是一種從動物的結(jié)締或表皮組織中的膠原部分水解出來的蛋白質(zhì)。明膠的主要成分是蛋白質(zhì)[1]，同時明膠還含有多種微量元素，有很好的營養(yǎng)價值[2]。明膠具有優(yōu)良的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，如熱可逆性、黏性、分散穩(wěn)定性、乳化性、成膜性等，在食品工業(yè)應(yīng)用上起著重要的作用[3]。明膠在糖果工業(yè)中作為膠凝劑，在奶糖、橡皮糖等中使用，能顯著改善糖果的咀嚼性能[4-5]。在酒類、果汁等飲品的生產(chǎn)過程中，明膠常作為澄清劑使用[6-7]。在酸奶中，明膠可使產(chǎn)品形成網(wǎng)狀的凝膠結(jié)構(gòu)，防止乳清的析出與分離。在軟質(zhì)干酪中，明膠能賦予干酪細(xì)膩滑潤的口感[8-9]。此外，明膠在食品工業(yè)中還可用作冷凍產(chǎn)品的穩(wěn)定劑、甜食的透明衣、涂膜保鮮劑等[10-12]。

明膠色澤是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的一項重要指標(biāo)，且明膠色澤是影響成品顏色均一性的關(guān)鍵因素。生產(chǎn)明膠所使用的原料和生產(chǎn)工藝的不同使得商品明膠色澤從無色到淡黃色再到黃色不等。Guedj等[14]對明膠顯色的化學(xué)原理做了調(diào)查，并提出了一個從方法學(xué)角度去判別顯色原因的方法。他們發(fā)現(xiàn)在明膠顯色的過程中，有兩種美拉德反應(yīng)途徑會使明膠顯色：一是蛋白質(zhì)與還原糖之間的反應(yīng)；另一是蛋白質(zhì)與氧化類脂質(zhì)之間的反應(yīng)。Amadori生成物和前糖化最終產(chǎn)物pentosidine均與明膠的色澤相互有關(guān)。但Ammannbrassh等、Guedj等并未建立明膠色澤的檢測方法[13-14]。羅賽洛公司采用將樣品與不同標(biāo)準(zhǔn)參考色階溶液在透射光源下目測比較得到一個視覺評價的方法檢測明膠的色澤。此方法易受環(huán)境因素、光源差異和人眼視覺差異等影響。此次試驗在羅賽洛公司開發(fā)之方法的基礎(chǔ)上，采用視覺比較法、紫外分光光度計、色差儀對明膠色澤進(jìn)行檢測，以制定能更準(zhǔn)確判定明膠色澤的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鹽酸（HCl，ρ=1.18 g/cm2，體積分?jǐn)?shù)35%）、氯化鐵鐵（FeCl3·6H2O）、六水合氯化鈷（CoCl2·6H2O）、五水硫酸銅（CuSO4·5H2O），分析純，中國醫(yī)藥集團(tuán)有限公司；去離子水或相當(dāng)純度的水；標(biāo)準(zhǔn)明膠樣品，色值分別為1.5，2.0，2.5，3.0和3.5，由羅賽洛公司提供。

骨片燈（冀州市宏光康復(fù)機(jī)械廠）；紫外分光光度計LAMBDA365（PE公司）、Humterlab色差儀CQXE（上海信聯(lián)創(chuàng)作電子有限公司）；水浴鍋（上海精密儀器儀表有限公司）。

1.2 參考色階溶液的配制

氯化鐵溶液：稱取（46.0±0.1）g氯化鐵，溶于2.5%鹽酸溶液，并用2.5%鹽酸溶液定容至1 000 mL，該溶液為黃色。

氯化鈷溶液：稱取（15.0±0.1）g氯化鈷，溶于2.5%鹽酸溶液，并用2.5%鹽酸溶液定容至250 mL，該溶液為紅色。

硫酸銅溶液：稱?。?.30±0.02）g硫酸銅，溶于2.5%鹽酸溶液中，并用2.5%鹽酸溶液定容至100 mL，該溶液為藍(lán)色。

母液制備：量取700 mL氯化鐵溶液、140 mL氯化鈷溶液和15 mL硫酸銅溶液，用1%鹽酸定容至2 000 mL，在430 nm處的吸光度必須在0.920左右，如果吸光度偏低，用上述比例的溶液調(diào)節(jié)；如果吸光度偏高，則用1%鹽酸溶液調(diào)節(jié)。

溶液2制備：將141.3 mL氯化鐵溶液、28.0 mL氯化鈷溶液和3 mL硫酸銅溶液混合。

溶液B1制備：將1.5 mL硫酸銅溶液和0.5 mL 1%鹽酸溶液混合。

參比色階溶液制備：按照表1和表2制備參比色階溶液。

表1 Hellige色澤1～10的參比色階溶液配制表

表2 Hellige色澤12～14的參比色階溶液配制表

1.3 標(biāo)準(zhǔn)明膠樣品溶液配制

將標(biāo)準(zhǔn)明膠樣品（色值分別為1.5，2.0，2.5，3.0和3.5）配制成6.67%膠溶液，置于100 mL的肖特瓶中。

1.4 試驗方法

1.4.1 樣品處理

將待測明膠樣品配制成6.67%膠溶液，置于100 mL的肖特瓶中。

1.4.2 視覺比較法

開啟骨片燈，左手持參比色階溶液，右手持樣品膠液，仔細(xì)對比，記錄接近參比色階溶液的色號，將明膠溶液最接近的參比色階色澤值作為明膠色澤值，表示為Hellige色澤值。

1.4.3 紫外分光光度計法

在430 nm下測定參比色階溶液、標(biāo)準(zhǔn)樣品膠液與待測樣品膠液的吸光度并進(jìn)行比較。

1.4.4 色差法

將參比色階溶液、標(biāo)準(zhǔn)樣品膠液與待測樣品膠液分別在透射模式和反射模式下進(jìn)行色差比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 視覺比較法結(jié)果分析

2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)樣品膠液與參比色階溶液視覺比對

從圖1～圖5可見，標(biāo)樣1.5色值落在1.25和1.5參比色階溶液之間；標(biāo)樣2.0色值與1.5參比色階溶液一致。其他標(biāo)樣色值與對應(yīng)參比色階溶液一致，結(jié)果見表3。

表3 標(biāo)準(zhǔn)樣品的膠液與參比色階溶液視覺比對結(jié)果表

圖1 標(biāo)準(zhǔn)樣品1.5色值與參比色階1，1.25和1.5視覺法比較

圖2 標(biāo)準(zhǔn)樣品2.0色值與參比色階1.25，1.5和2.0視覺法比較

圖3 標(biāo)準(zhǔn)樣品2.5色值與參比色階2.0，2.25和2.5視覺法比較

圖4 標(biāo)準(zhǔn)樣品3.0色值與參比色階2.5，2.75和3.0視覺法比較

圖5 標(biāo)準(zhǔn)樣品3.5色值與參比色階2.75，3.0和3.5視覺法比較

2.1.2 待測樣品與參比色階溶液視覺比對

同2.1.1小節(jié)的操作，將待測樣品膠液與參比色階溶液、標(biāo)準(zhǔn)樣品膠液進(jìn)行視覺法比對，因膠液與參比色階溶液性質(zhì)不同，待測樣品膠液與標(biāo)準(zhǔn)樣品膠液進(jìn)行視覺比對結(jié)果更準(zhǔn)確，結(jié)果見表4。

表4 待測樣品膠液與參比色階溶液、標(biāo)準(zhǔn)樣品膠液視覺比對結(jié)果表

2.2 紫外分光光度計法結(jié)果分析

在430 nm下測定待測樣品膠液、參比色階溶液、標(biāo)準(zhǔn)樣品膠液的吸光度，三者的吸光度完全沒有對應(yīng)關(guān)系，無法進(jìn)行判定。結(jié)果見表5。

表5 待測樣品膠液、參比色階溶液、標(biāo)準(zhǔn)樣品膠液吸光度測定結(jié)果表

2.3 色差法結(jié)果分析

2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)樣品膠液與參比色階溶液色差比對

標(biāo)準(zhǔn)樣品膠液與參比色階溶液分別在透射和反射模式下進(jìn)行色差測定，結(jié)果顯示膠液與參比色階溶液性質(zhì)不同，色差測定數(shù)值沒有對應(yīng)關(guān)系，無法判定。結(jié)果見表6。

表6 標(biāo)準(zhǔn)樣品膠液與參比色階溶液色差比較結(jié)果表

2.3.2 待測樣品膠液與標(biāo)準(zhǔn)樣品膠液在反射模式下的色差比對

將待測樣品膠液與標(biāo)準(zhǔn)樣品膠液在反射模式下進(jìn)行色差測定，結(jié)果顯示待測樣品膠液與標(biāo)準(zhǔn)樣品膠液無對應(yīng)關(guān)系，無法量化判定樣品色值。結(jié)果見表7。

表7 待測樣品膠液與標(biāo)準(zhǔn)樣品膠液在反射模式下的色差比對結(jié)果表

2.3.3 待測樣品膠液與標(biāo)準(zhǔn)樣品膠液在透射模式下的色差比對

將待測樣品膠液與標(biāo)準(zhǔn)樣品2.0膠液在透射模式下進(jìn)行色差測定，結(jié)果顯示待測樣品膠液與標(biāo)準(zhǔn)樣品2.0膠液無對應(yīng)關(guān)系，無法量化判定樣品色值。結(jié)果見表8。

表8 待測樣品膠液與標(biāo)準(zhǔn)樣品2.0膠液在透射模式下的色差比對結(jié)果表

2.3.4 以標(biāo)準(zhǔn)白板為基準(zhǔn)，將待測樣品膠液與標(biāo)準(zhǔn)樣品膠液反射模式下進(jìn)行色差比對

因膠液在反射和透射模式下兩兩比對均無法區(qū)分樣品色值，現(xiàn)在以標(biāo)準(zhǔn)白板為基準(zhǔn)的條件下，將待測樣品膠液與標(biāo)準(zhǔn)樣品膠液在反射模式下進(jìn)行色差測定，結(jié)果顯示通過DE值可判定待測樣品5的色值與標(biāo)樣3.0接近，待測樣品1的色值落在標(biāo)樣1.5和標(biāo)樣2.0之間，待測樣品2的色值與標(biāo)樣1.5接近，其他樣品色值均低于1.5。以標(biāo)準(zhǔn)白板為基準(zhǔn)，將待測樣品與標(biāo)準(zhǔn)樣品在反射模式下進(jìn)行色差測定，可比視覺法能更好地區(qū)分待測樣品色值范圍。結(jié)果見表9。

表9 以標(biāo)準(zhǔn)白板為基準(zhǔn)，待測樣品膠液與標(biāo)準(zhǔn)樣品膠液在反射模式下色差比對結(jié)果表

3 結(jié)論

采用紫外分光光度法測定待測樣品膠液、參比色階溶液和標(biāo)準(zhǔn)樣品膠液，三者的吸光度完全沒有對應(yīng)關(guān)系，無法進(jìn)行色值的判定。視覺比較法因膠液與參比色階溶液性質(zhì)不同，導(dǎo)致低色值區(qū)域1.5和2.0樣品色值與參比色階不一致，有色值判定偏低現(xiàn)象，應(yīng)以待測樣品與標(biāo)準(zhǔn)樣品視覺比對結(jié)果為準(zhǔn)。色差法以標(biāo)準(zhǔn)白板為基準(zhǔn)，樣品與標(biāo)準(zhǔn)樣在反射模式下進(jìn)行色差測定，以DE值作比較，可比視覺法更好地量化區(qū)分樣品色值范圍，可將樣品根據(jù)DE值大小進(jìn)行色值排序。