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牡丹饼粕中单宁的去除方法研究

2021-09-17潘婷婷李林峰吕玉卓刘光伟

养殖与饲料 2021年9期
关键词:单宁常温去除率

潘婷婷 李林峰 吕玉卓 刘光伟

1.商洛学院生物医药与食品工程学院,陕西商洛 726000;2.商洛市旭初农林开发有限公司,陕西商洛 726000

牡丹饼粕是压榨法制备牡丹籽油的过程中产生的副产物[1-2],牡丹饼粕中粗蛋白、粗脂肪含量较高,含有机体必需的矿物质元素及氨基酸,可以作为非常规饲料替代部分蛋白饲料饲喂畜禽[3-5]。单宁是自然界植物中广泛存在的酚类次生代谢产物,可与唾液蛋白、糖蛋白等物质相互作用产生苦涩味,还可对畜禽消化道多个位点的消化酶产生抑制作用,进而降低畜禽的采食量[6-7]。目前,单宁的去除方法主要有物理方法、化学方法及微生物降解法[8]。本研究应用物理、化学等方法对牡丹饼粕进行改良,对牡丹饼粕中产生苦涩味、影响适口性的多酚成分(尤其是单宁)进行去除,降低单宁含量、降低毒性,改善其适口性,以期为牡丹饼粕开发成为保健型饲料提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 仪 器

UV-1780 紫外-可见分光光度计购自济南欧莱博科学仪器有限公司,KH5200E 超声波清洗器购自昆山禾创超声仪器有限公司,HHS 型电热恒温水浴锅购自上海博讯实业有限公司。

1.2 试 剂

牡丹饼粕,牡丹籽初榨后的副产物,商洛市旭初农林开发有限公司提供;Folin 酚,没食子酸对照品(≥98%,149-91-7),购自合肥博美生物公司;钨酸钠、磷钼酸、85%磷酸、碳酸钠均为分析纯,购自福晨天津化学试剂有限公司。

1.3 试验方法

1)牡丹饼粕中单宁的粗提取。取粉碎后的牡丹饼粕粉末1 g,精密称定,置入150 mL锥形瓶中,以料液比为1∶24加入无水乙醇,超声提取15~20 min,过滤得乙醇粗提液。

2)常温水浸处理。取牡丹饼粕粉末1 g,加入适量水室温浸泡24 h,随即真空抽滤,取得滤饼备用。

3)热处理。取牡丹饼粕粉末1 g,在100 ℃水中热浸30 min,真空抽滤,取得滤饼备用。

4)碱液处理。①NaOH 溶液处理。取牡丹饼粕粉末1 g 于烧杯中,用0.2%NaOH 溶液浸泡,溶液温度30 ℃为宜,浸泡时间24 h,随即真空抽滤,取得滤饼备用。②Na2CO3溶液处理。用0.53%Na2CO3溶液浸泡,同温即可,浸泡24 h。

5)氧化剂处理。取牡丹饼粕粉末1 g 于烧杯中,用0.79%高锰酸钾溶液浸泡,常温下浸泡3 h,随即真空抽滤,取得滤饼备用。

6)药物转化。取牡丹饼粕粉末1 g 于烧杯中,用0.3%福尔马林浸泡,常温下浸泡3 h,抽滤,取得滤饼备用。

7)没食子酸标准品的制备以及标准曲线建立。精密称取没食子酸标准品0.011 0 g,用蒸馏水溶解并定容至100 mL,配制质量浓度为0.11 mg/mL 的标准液。准确吸取0、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6 mL置于25 mL容量瓶中,加蒸馏水6.0 mL,分别加入Folin酚试剂0.5 mL混匀,在0.5~8 min内加入1.5 mL 20%碳酸钠溶液,充分混合后定容,30 ℃避光放置30 min;以不加标准液的6.0 mL 蒸馏水为空白对照,760 nm 下测定吸光值,每个样品平行测定3次,取平均值。以没食子酸在反应体系中的质量浓度C为横坐标,吸光度值A 为纵坐标,绘制标准曲线如下:Y=0.386 3X–0.046 1,R2=0.999,结果表明,线性关系良好。

8)供试品溶液的制备。按1.3 中2)~5)处理牡丹饼粕后,如1.3 中1)进行超声提取,得乙醇粗提液。按本文“1.3”中6)所述进行供试品溶液中单宁含量测定,每组设置3个平行。

2 结果与分析

2.1 不同的物理化学方法处理后牡丹饼粕中单宁含量

表1显示的是经不同的物理化学方法处理后牡丹饼粕中单宁含量。由表1可知,未处理牡丹饼粕中单宁含量为0.145 8 mg/g;常温水浸处理组牡丹饼粕中单宁含量为0.054 6 mg/g;热处理组牡丹饼粕中单宁含量为0.036 4 mg/g;0.2%NaOH 碱液处理组牡丹饼粕中单宁含量为0.040 7 mg/g;0.53% Na2CO3碱液处理组牡丹饼粕中单宁含量为0.084 4 mg/g;高锰酸钾氧化处理组牡丹饼粕中单宁含量为0.090 8 mg/g;福尔马林处理组牡丹饼粕中单宁含量为0.109 9 mg/g。

表1 经不同的物理化学方法处理后牡丹饼粕中单宁含量

2.2 不同的物理化学方法对牡丹饼粕中单宁的降解效能

以对照组样品的单宁含量为参考,对各试验组单宁的去除效果进行评价,结果如图1所示。由图1可知,试验组2、3 单宁去除率相差不大,即热处理和氢氧化钠溶液处理后的样品单宁去除率均在70%以上;试验组4、5单宁去除率相差不大,碳酸钠和高锰酸钾处理的样品单宁去除率为35%~45%。试验组1常温水处理的样品单宁去除率介于两者之间,而试验组6 药物转化处理的样品单宁去除率最低,仅有24.62%。

图1 样品处理效能

3 讨 论

本研究采用了6 种处理方法,其中热处理和氢氧化钠溶液处理后的样品单宁去除率均在70%以上;碳酸钠和高锰酸钾处理的样品单宁去除率均在35%~45%;常温水处理单宁去除率介于两者之间;而药物转化单宁去除率最低,仅有24.62%。

物理处理中常温水浸和热处理降解效果均较好,考虑到过高的处理温度所产生的能耗过高及营养成分的破坏,更倾向于常温水处理;受所配试剂浓度、处理温度及时间的影响,结果可能有所偏差,但能看出化学试剂处理的几个方法均能对牡丹饼粕中的单宁起到一定的降解作用,其中氢氧化钠处理能力最强。综合以上,在实际应用过程中,可选用常温水进行预处理,期间可多更换几次水,再用碱液处理,最终在保证去除力度的前提下,营养物质得到保留,同时缩短了处理时限。

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