全 文 ：食品工业科技 研 究 与 探 讨
　　ScienceandTechnologyofFoodIndustry
116　 　2008年第 01期
山葵根茎的贮藏
及其风味物质产生条件的研究
余晓琴 1, 2 ,阚建全2 ,张丽平3
(1.四川省食品药品检验所 ,四川成都 610036;2.西南大学食品科学学院 ,重庆 400716;
3.成都纺织高等专科学校染化系 ,四川成都 610063)
摘　要:通过测定山葵根茎在不同条件下生成的异硫氰酸酯的量 ,得出了以下结论:山葵根茎在大规模贮藏时 ,适宜于
室内晾干;水解 pH是影响山葵中芥子苷酶活性的显著性因素;山葵根茎中芥子苷水解的最佳条件为:料液比 1∶5、水解
温度 70℃、水解时间 2h,在该条件下异硫氰酸酯得率约为 0.1365%(鲜重)。
关键词:山葵根茎 ,贮藏 ,酶解条件 ,异硫氰酸酯
StudyonstorageandflavorproducingconditionsofWasabiroots
YUXiao-qin1, 2 , KANJian-quan2 , ZHANGLi-ping3
(1.SichuanProvincialInstituteforFoodandDrugControl, Chengdu610063 , China;
2.FoodCollegeofSouth-WestUniversity, Chongqing400716 , China;
3.WeaveandChemistryColegeofChengduTextileSchool, Chengdu610063, China)
Abstract:TheisothiocyanateproducedbyWasabirootswasdeterminatedthroughenzymatichydrolysis, theresults
showedtheWasabirootswassuitableforroomstorageontheconditionsofmassiveproduction.ThepHwasthe
mostsignificantfactorwhichinfluencingtheactivityofmyrosinase.Theoptimum hydrolysisparametersof
glucosinolatewereobtained:theratioofsolidtoliquid1∶5 , hydrolysistemperature70℃ andhydrolysistime2h, the
amountofisothiocyanatewas0.1365%(freshweight).
Keywords:Wasabiroots;storage;enzymatichydrolysisconditions;isothiocyanate
中图分类号:TS255.1　　　　文献标识码:A　　　　文 章 编 号:1002-0306(2008)01-0116-03
收稿日期:2007-05-18
作者简介:余晓琴 ,女 ,在读博士 ,研究方向:食品化学与营养学。
基金项目:云南省省院省校科技合作计划项目。
　　山葵(WasabijaponicaMastum),又称山嵛 、山嵛
菜 、日本辣根 、瓦莎毕 ,为十字花科(Cruciferae)喜阴
性多年生草本植物 ,因具有独特的辛辣气味而倍受
日本人的亲睐 。芥子苷在黑芥子苷酶(Myrosinase)
的作 用 下 水 解 形 成 异 硫 氰 酸 酯 类 化 合 物
(Isothiocyanate),而使山葵具有强烈刺激性的辛辣味
和特殊的芳香味 。本文主要探索了山葵根茎贮藏条
件及其酶解条件对异硫氰酸酯得率的影响 。
1　材料与方法
1.1　材料与设备
山葵根茎　由云南省威信县天长绿色有限公司
种植基地提供;六氢吡啶　分析纯 ,中国医药(集团)
上海化学试剂公司;抗坏血酸　分析纯 ,上海科昌精
细化学品公司;其余试剂　均为实验室常见试剂。
752型紫外可见分光光度计　上海精密科学仪
器有限公司分析仪器总厂;SQ2119型多功能食品加
工机　上海帅佳电子科技有限公司;PHS-3B精密
pH计　上海雷磁仪器厂;其他设备　均为实验室常
用设备。
1.2　实验方法
1.2.1　山葵根茎的贮藏　山葵根茎计量后 ,分别选
用真空冷冻干燥 、电热恒温鼓风干燥箱 、室内晾干 、
阳光下晒干几种方式干燥后 ,粉碎于磨口平底烧瓶
中 ,在相同条件下恒温密闭水解 ,水解后迅速冷却 ,
测定底物硫甙在芥子苷酶作用下释放的异硫氰酸酯
和葡萄糖 ,来探讨适合山葵根茎大批贮藏的方式 。
1.2.2　山葵根茎酶解条件的确定　水解 pH、温度 、水
解时间 、Vc用量 、NaCl等对芥子苷酶活性均有影响 ,
并且山葵酶解产物异硫氰酸酯本身很活泼 。因此 ,
考察 pH、温度 、水解时间 、Vc用量 、料液比等因素 ,以
水解后产生的异硫氰酸酯和葡萄糖含量为指标 ,通
过单因素和正交实验来确定 。
1.3　检测项目与方法
1.3.1　异硫氰酸酯　参考文献 [ 1] 。
1.3.2　葡萄糖 [ 2 , 3 ]　硫甙在芥子苷酶的作用下 ,生成
产物之一为葡萄糖 。参照刘恒烈等油菜籽中硫代葡
萄糖甙总量测定方法-内源酶法 ,以 3, 5-二硝基水
杨酸为显色剂 ,测定水解产物中的葡萄糖量 。
DOI :10.13386/j.issn1002-0306.2008.01.042
研 究 与 探 讨 食品工业科技
Vol.29, No.01, 2008
2008年第 01期　 117　
表 1　不同干燥条件下 , 山葵根茎水解后释放的异硫氰酸酯和葡萄糖的量
冰箱冷冻 40℃ 50℃ 60℃ 晾干 晒干 真空冷冻
异硫氰酸酯(%) 0.1360 0.0613 0.0423 0.0099 0.1030 0.0432 0.1302
葡萄糖(mg/g) 2.4689 2.1023 2.0021 1.9803 2.3205 2.0031 2.3825
2　结果与讨论
2.1　不同干燥方式对山葵根茎品质的影响
选择几种常用干燥方式进行实验:以冰箱冷冻
贮藏的山葵根茎为对照 ,将各条件下干燥的山葵根
茎在 70℃下水解 2h(料液比 1∶5),测定山葵根茎水
解后释放的异硫氰酸酯和葡萄糖量 ,比较各种处理
对山葵根茎品质的影响 ,结果见表 1。
由表 1可以看出 ,不同干燥条件异硫氰酸酯的
生成有较大的影响 ,且相对葡萄糖含量变化比较
显著。
2.2　山葵根茎酶解条件的确定
2.2.1　pH对山葵根茎中芥子苷酶解的影响　山葵
根茎原料经打浆机破碎后 ,按料液比 1∶3添加缓冲溶
液及水作为酶解体系 ,混匀后 , 60℃下恒温水浴水解
1.5h,未添加 Vc,考察缓冲溶液 pH分别为 3、4、5、6、8
及水对山葵根茎中芥子苷酶酶解活性的影响 ,结果
见图 1。
图 1　pH对芥子苷酶解的影响
由图 1可以看出 ,不同 pH水解条件下 ,异硫氰
酸酯和葡萄糖生成量的变化趋势基本一致 , pH在
3～ 6之间 ,随着 pH的增加 ,异硫氰酸酯生成量的变化
比 pH在 7～ 9之间明显;pH在 6～ 7,底物硫代葡萄糖
苷水解最完全。由此可见 ,山葵根茎中硫代葡萄糖
苷降解途径受其存在环境 pH影响较大。因此 ,实验
中以水为酶解体系。
2.2.2　温度对山葵根茎中芥子苷酶解的影响　固定
料液比 1∶3,在水体系下 ,恒温水浴水解 1.5h,未添加
Vc,考察 30、40、50、60、70、80、90℃条件下对酶解的
影响 ,结果见图 2。
图 2　温度对芥子苷酶解的影响
由图 2可知 ,芥子苷酶在 30～ 70℃之间时 ,酶活
逐渐增大 ,异硫氰酸酯和葡萄糖的生成量也逐渐增
多 , 70℃时 ,达到最大之后又开始降低。因此 ,山葵
中芥子苷的最适酶解温度为 70℃左右。
2.2.3　酶解时间对山葵根茎中芥子苷酶解的影响　
料液比 1∶3,水为酶解体系 , 70℃下恒温水浴水解 ,不
添加 Vc,考察不同酶解时间对异硫氰酸酯释放量的
影响 ,实验结果见图 3。底物硫代葡萄糖苷在 1.5h基
本反应结束 ,此时异硫氰酸酯产生最多 , 1.5h后 ,底
物基本消耗完全;另一方面 ,芥子苷酶活性随着反应
进行而逐渐降低 ,并且随着时间加长 ,可能会有部分
异硫氰酸酯与水发生反应而降解 ,或者因时间过长
而挥发 ,辛辣味降低。因此本实验确定 1.5h为最适
反应时间 。
图 3　酶解时间对芥子苷酶活性的影响
2.2.4　料液比对芥子苷酶解的影响　以水为酶解体
系 , 70℃下恒温水浴水解 1.5h,不添加 Vc,设料液比
分别为 1∶1、1∶3、1∶5、1∶7、1∶9、1∶11、1∶13 ,还有一组不
加水 ,原料粉碎后直接进行水解 ,来考察溶剂添加量
对水解的影响 ,结果见图 4。可以看出 ,料液比在
1∶3、1∶5、1∶7之间变化时 ,异硫氢酸酯含量变化不大;
而 1∶7以后 ,含量急剧下降。本实验中选择添水量为
1∶3。
图 4　料液比对芥子苷酶解的影响
2.2.5　Vc添加量对芥子苷酶解的影响　配置浓度为
0.2mol/L的 Vc溶液 ,分别取 0、10、20、50、 100、150、
200μL添加到待酶解的 500g山葵根茎中 , 料液比
1∶3, 70℃下恒温水解 1.5h,考察 Vc对芥子苷酶活的
影响 ,结果见图 5。由图 5可以看出 ,在 10～20μL范围
内 ,酶活呈直线增加 , 20μL后 ,酶活趋于最大值 。实验
结果与文献报道一致 , Vc对芥子苷酶确有很强的激活
作用。但 Vc用量在一定范围内比较合适 ,实验中 Vc
添加量超过 20μL后 ,就不再具有增强作用了。
2.2.6　NaCl浓度对芥子苷酶解的影响　选取 NaCl
食品工业科技 研 究 与 探 讨
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图 5　Vc对芥子苷酶活性的影响
添加量为 0.5%、1%、3%、5%、7%、9%、11%,不添加
Vc,料液比 1∶3, 70℃下恒温水解 1.5h,考察 NaCl的
影响 ,为山葵腌渍品的加工提供一定的理论依据 ,结
果见图 6。
图 6　NaCl浓度对芥子苷酶活性的影响
由图 6可以看出 , NaCl对芥子苷酶活性影响很
大 。 0.5%时影响不明显;1%NaCl对芥子苷酶活性
有抑制作用;3%时 ,抑制率达 45%;9%时 ,抑制率达
80%左右;11%时几乎完全抑制 。赵大云等研究雪
菜中芥子苷酶酶解特性时 ,通过正交实验表明 , NaCl
浓度是影响芥子苷酶活性的显著性因素。因此 ,在
山葵腌渍时 ,为了产生其特有的风味 ,应考虑到食盐
的用量 。
表 2　正交实验因素水平表
水平 因素A温度(℃) BpH C料液比 D时间(h)
1 50 6.0 1∶1 0.5
2 60 6.7 1∶3 1
3 70 8.0 1∶5 1.5
4 80 9.0 1∶7 2
2.2.7　山葵根茎芥子苷酶解的最佳条件确定　根据
单因素实验结果 ,设计 4因素 4水平的正交实验 ,不
考虑交互作用 ,因素水平见表 2,结果表略 。
　　由方差分析可知 ,影响异硫氰酸酯得率的主次
因素为 B>D>C>A,即 pH>时间 >料液比 >温度 ,
pH对山葵根茎酶解有极显著影响 ,而温度有显著影
响 ,这与赵大云等研究雪菜中芥子苷的酶解特性的
结论一致 。最佳组合为 A3B2C3D4 ,料液比 1∶5, 70℃
下恒温水解 2h。经多次重复实验 ,异硫氰酸酯得率
为 0.1365%(鲜重)。
3　结论
3.1　贮藏方式对山葵根茎中芥子苷酶活性影响不
大 ,不同方式下芥子苷酶的活性主要与温度有关。
冰箱冷藏与真空冷冻干燥比较 ,相对于鲜样来说 ,芥
子苷酶活性基本不变;烘箱恒温干燥影响比较明显 ,
芥子苷酶活性 40℃下损失影响相对较小 ,而 60℃下
损失为 92.7%;晒干跟烘箱 50℃恒温干燥结果一致 ,
芥子苷酶活性损失 60%;室内晾干 ,芥子苷酶活性损
失相对较小 ,为 25%左右;综合比较 ,由于冰箱冷藏
和真空冷冻干燥成本高 ,不适合大规模生产 ,因此选
用室内晾干贮藏。
3.2　水解 pH是影响山葵中芥子苷酶活性的显著性
因素;山葵根茎中芥子苷水解最佳条件为:料液比
1∶5、水解温度 70℃、水解时间 2h,在该条件下 ,异硫
氰酸酯得率约为 0.1365%(鲜重);Vc对芥子苷酶有
很强的激活作用;11%NaCl几乎能完全抑制芥子苷
酶活性。该结论为山葵根茎风味物质的产生及提取
和山葵深加工技术提供了理论基础。
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