玉米叶酸含量测定及其在加工过程中变化特征分析

来源 :河北科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:yuxuan423
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叶酸是人体必需的一种B族维生素,且在人体中不能自身合成,缺乏会诱发神经管缺陷、新生儿神经管畸形等诸多健康问题。玉米作为主要粮食作物之一,是获得天然叶酸的良好来源,而目前对玉米叶酸的提取及检测研究尚少。因此,本文分别采用化学法和三酶法提取玉米中的叶酸,同时研究了叶酸及其衍生物的稳定性。在此基础上,测定不同产地、不同品种玉米叶酸含量的差异,并研究了玉米籽粒发育过程中叶酸变化规律及不同加工方式对叶酸含量的影响,以期为玉米中天然叶酸的摄取和监控生产工艺提供坚实的理论依据。本文研究内容如下:(1)采用化学法提取玉米叶酸。通过单因素和响应面设计试验优化提取条件,并用高效液相色谱(HPLC-UV)进行测定,得出最佳提取条件为:温度42℃、料液比1:11.7、提取时间7.3 h、活性炭用量1.2 g,测得的玉米中叶酸含量为1.68±0.05?g/g。各因素对玉米中叶酸提取的影响依次为:温度>料液比>时间。(2)采用酶法提取玉米叶酸。首先比较单酶、双酶、三酶和不同抗氧化剂组合的提取效率,并通过单因素和正交设计试验优化其提取条件;另外研究了不同温度、时间、pH条件下叶酸(PteGlu)、四氢叶酸(H4PteGlu)、5-甲基-四氢叶酸(5-CH3-H4PteGlu)、5-甲酰-四氢叶酸(5-CHO-H4PteGlu)的稳定性,并用高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)进行分析测定。结果表明,三酶法对玉米中叶酸的提取效果最好,加入维生素C(Vc)和二硫苏糖醇(DTT)组合的抗氧化剂能在提取过程中较好的保护叶酸。三酶法最佳提取条件为:pH为7(±0.1)、?-淀粉酶的添加量为150?L(20 mg/mL)、蛋白酶的添加量为350?L(4 mg/mL)、料液比为1:16(g/mL)、大鼠血清的添加量为200?L。PteGlu、H4PteGlu、5-CH3-H4PteGlu、5-CHO-H4PteGlu的提取含量分别约为:21.34、22.66、35.06、8.19μg/100g。稳定性研究显示:pH对PteGlu、H4PteGlu、5-CH3-H4PteGlu稳定性的影响较大,温度和时间影响相对较小,PteGlu在pH为7时较稳定,H4PteGlu和5-CH3-H4PteGlu在pH为6时较稳定;温度对5-CHO-H4PteGlu的稳定性影响较大,在温室和37℃较稳定,在100℃下不稳定。(3)不同产地、不同品种玉米叶酸的测定。采用三酶法对河北省、河南省、山西省及山东省的普通玉米进行叶酸提取,同时对不同粒色的甜糯玉米叶酸含量进行了比较。结果表明,河北省35个玉米品种的叶酸总含量及其衍生物含量均有较大的差异。4种叶酸总含量的范围为25.9073.44μg/100g;PteGlu的最高含量约为最低含量的8.8倍,H4PteGlu的最高含量约为最低含量的11.5倍,5-CH3-H4PteGlu的最高含量约为最低含量的4倍,5-CHO-H4PteGlu的最高含量约为最低含量的9.7倍。河北省玉米叶酸的平均含量为50.00μg/100g,玉米中5-CH3-H4PteGlu的含量相对较高,5-CHO-H4PteGlu的含量相对较低。经测定河北省不同地区种植的郑单958玉米叶酸含量差异性显著。对河南省、山西省、山东省玉米叶酸进行测定,4种叶酸总量含量在36.00106.00μg/100g之间。玉米受环境影响较大,不同省份种植时间、收获时间、土壤、光照、降雨量等有所不同,会对玉米质量和产量造成影响,导致叶酸的含量存在差异。不同粒色的甜糯玉米叶酸含量在68.1591.08μg/100g之间,平均含量为78.97μg/100g。(4)玉米籽粒发育过程中叶酸变化规律及不同加工方式对叶酸含量的影响。收集了京农科728(Ⅰ、Ⅱ期)、石玉348发育过程中的玉米籽粒,用HPLC-MS/MS进行分析测定,结果显示,玉米籽粒发育过程中叶酸含量整体呈下降趋势。京农科728(Ⅰ期)在授粉36天时,有稍微上升;而京农科728(Ⅱ期)在授粉818天呈上升趋势,18天后呈下降趋势。石玉348玉米籽粒在授粉12天后,叶酸总体含量呈下降趋势,在授粉1222天之间,叶酸含量下降幅度较大,授粉22天之后下降趋势趋于平缓。炒制、蒸制、煮制加工方式对玉米叶酸含量影响显著,随着加工时间的延长,叶酸的含量逐渐降低。不同加工方式相比,蒸制较好,煮制次之,炒制最差。
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