CN101539553A - 一种监测易变质低温流通货品货架寿命的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种监测易变质低温流通货品货架寿命的方法，尤其涉及一种利用蛋白酶和酪蛋白反应的酶催化反应体系，以Folin－酚试剂作为指示剂的一种可以通过颜色变化显示时间、温度积累效应监测易变质低温流通货品货架寿命的方法。此监测方法可以用于实时监测低温物流中的食品、药品和工业用品的质量。本发明的监测易变质低温流通货品货架寿命的方法，可准确反应出时间、温度对易变质低温流通货品的品质的积累效应。

Description

一种监测易变质低温流通货品货架寿命的方法
技术领域
本发明涉及食品保藏技术领域，特别涉及一种监测易变质低温流通货品货架寿命的方法，尤其涉及一种利用蛋白酶和酪蛋白反应的酶催化反应体系，以Folin-酚试剂作为指示剂的一种可以通过颜色变化显示时间、温度积累效应监测易变质低温流通货品货架寿命的方法。
背景技术
易变质低温流通货品的货架寿命主要与贮藏条件和货品的初始质量有关。在该类货品加工和贮藏过程中，其各种组分会随着贮藏温度等贮藏条件的变化而出现不同程度的损失。可以建立动力学模型反映货品各组分在不同温度条件下的损失速率，从而选择合适的物理、化学或生物手段，建立一个实时、准确、方便观察、易于判别的货架寿命指示装置。
本实用新型是通过Folin-酚试剂对蛋白质水解后产生的氨基酸定量显色的原理进行研发的。目前蛋白质含量测定有两类方法，一类是利用蛋白质的物理化学性质，如折射率，比重，紫外吸收等测定得知；另一类是利用化学方法测定蛋白质含量，如微量克氏定氮，双缩脲反应，Folin-酚试剂法(Lowry法)。Folin-酚法测定蛋白质含量的优点是：操作简单，迅速，不需特殊仪器设备，灵敏度高，较紫外吸收法灵敏1020倍，较双缩脲法灵敏100倍，反应约在15min内有最大显色，并至少可以稳定几个小时。
Folin-酚试剂由甲试剂和乙试剂组成。甲试剂由碳酸钠，氢氧化钠，硫酸铜及酒石酸钾钠组成。蛋白质中的肽键在碱性条件下，与酒石酸钾钠铜盐溶液起作用，生成***络合物。乙试剂是由磷钼酸和磷钨酸，硫酸，溴等组成。
此试剂在碱性条件下，易被氨基酸中的酚基还原呈蓝色反应，其色泽深浅与蛋白质含量成正比。酪氨酸和色氨酸中均含有酚基。下面以酪氨酸为例进行说明：酪蛋白被蛋白酶水解之后释放出酪氨酸，酪氨酸与Folin-酚试剂发生颜色反应，而Folin-酚试剂颜色变化量与酪氨酸的含量呈线性关系。当温度较高时，蛋白酶活性较高，水解酪蛋白的速率较快，产生酪氨酸的速率随之加快，溶液颜色变化变快。反之，当温度较低时，蛋白酶活性较低，水解酪蛋白的速率较慢，产生酪氨酸的速率随之减慢，溶液颜色变化变慢。而由于Folin-酚试剂的颜色变化在该状况下为不可逆的，则该溶液呈现出的颜色可完整地体现出时间温度对货品质量的积累效应。
本发明对不同贮藏温度情况下易变质低温流通货品的货架寿命情况进行实验研究，根据各指标建立品质变化动力学模型，并建立相应的货架寿命预测模型。经大量实验研究，监测易变质低温流通货品货架寿命的方法，实现实时预报易变质低温流通货品货架寿命的目标。本发明可以用于开发应用于低温状态下流通时监控食品、药品及工业用品品质变化的酶变型时间温度指示装置。
发明内容
本发明提供一种能对低温流通过程中贮藏温度和贮藏时间对易腐制品品质的影响进行实时监测的***。该方法可以实现实时预报易变质低温流通货品货架寿命的目标。
本发明的目的由以下技术方案来实现：
一种监测易变质低温流通货品货架寿命的方法，为达到以上目的，本发明通过如下方案实现：提供一种酶反应型货架寿命指示体系，该体系包括蛋白酶、底物、显色剂、碱性溶液。
其特征在于：使用前，蛋白酶和底物不接触，不发生反应。使用时使蛋白酶和底物接触，发生反应。
其特征在于：酶为蛋白酶的一种或几种，或可催化生成酪氨酸、色氨酸、半胱氨酸、酚类、柠檬酸、巯基化合物的天然酶或人工合成酶。
其特征在于：偏碱性溶液为稳定的无机碱性溶液或有机碱性溶液。
其特征在于：底物可以为经酶催化反应能产生酪氨酸、色氨酸、半胱氨酸的蛋白或酚类、柠檬酸、巯基化合物的聚和物。
其特征在于：显色剂可以为Folin-酚试剂或磷钼酸盐、磷钨酸盐、或可溶性铜盐。
其特征在于：可根据该方法制作一酶变型时间温度指示装置，该装置为含有若干空腔的透明容器。将各种试剂组合或分别放置于不同的空腔中。启用该装置时将各空腔联通即可。
当装有该酶催化反应体系的设备被启用时，蛋白酶、显色剂、碱性溶液和底物充分接触并发生反应。底物分解为可使显色剂颜色发生变化的产物。显色剂颜色变化的程度与产物生成量成正比。而产物生成量与蛋白酶水解底物的速率有关，即与其活性相关。而蛋白酶的活性与指示器的温度历程相关，是一个温度的函数。容器内混合溶液的颜色，可清晰地被人们观察到。将此混合液的颜色与标准颜色进行对照，即可判定该酶催化反应体系所附着的货品的货架寿命。
本发明具有易操作、成本低的优点。
具体实施方式
以下结合说明书对发明进行进一步说明，但本发明所要求的保护范围并不局限于实施例描述的范围。
蛋白酶溶液的配置：称取0.5克碱性蛋白酶粉，加入40ml水，在室温下放置1小时并加热搅动。之后将酶浸出液过滤，取滤液1ml用水稀释至20ml，即为稀释1600倍的酶液。
底物溶液的配置：称取酪蛋白2克，置于150ml的三角瓶中，加入0.2M的磷酸氢二钠(Na2HPO4)61ml，在45℃水浴条件下搅拌使溶解，再加入0.2M的磷酸二氢钠(NaH2PO4)39ml，得到pH7的酪蛋白溶液，倾出上清液备用。
显色剂的配置：在2L磨口回流瓶中，加入100克钨酸钠(Na2WO4·2H2O)，25克钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)及700ml蒸馏水，再加50ml85％磷酸，100毫升浓盐酸，充分混合，接上回流管，以小火回流10小时，回流结束时，加入150克硫酸锂(Li2SO4)，50ml蒸馏水及数滴液体溴，开口继续沸腾15分钟，以便驱除过量的溴。冷却后溶液呈黄色(如仍呈绿色，须再重复滴加液体溴的步骤)。稀释至1L，过滤，滤液置于棕色试剂瓶中保存。使用时用标准氢氧化钠(NaOH)滴定，酚酞作指示剂，然后适当稀释，约加水1倍，使最终的酸浓度为1N左右。
碱性溶液的配置：将0.4mol的碳酸钠(Na2CO3)制成1L碳酸钠溶液，即为0.4M的碳酸钠溶液。
酶催化反应体系：将显色剂溶液与底物溶液以1∶10的比例进行混合。之后加入0.5ml的蛋白酶溶液，再加入一定量的碱性溶液，使混合溶液的pH值达到6.5～7.0之间。

Claims (5)

1、一种监测易变质低温流通货品货架寿命的方法，其特征是：以Folin-酚试剂或其中的一种有效显色成分为显色剂，以酶催化反应的底物或产物的含量变化使显色剂产生颜色变化，从而通过显色剂颜色变化范围判定货品的货架寿命。
2、如权利要求1所述的一种监测易变质低温流通货品货架寿命的方法，其特征是：所述底物为可以经反应产生酪氨酸、色氨酸、半胱氨酸的蛋白或酚类、柠檬酸、巯基化合物的聚和物。
3、如权利要求1所述的一种监测易变质低温流通货品货架寿命的方法，其特征是：所述蛋白酶为天然蛋白酶或人工合成蛋白酶的一种或几种，或可催化生成酪氨酸、色氨酸、半胱氨酸、酚类、柠檬酸、巯基化合物的天然酶或人工合成酶。
4、如权利要求1所述的一种监测易变质低温流通货品货架寿命的方法，其特征是：所述显色剂为Folin-酚试剂或磷钼酸盐、磷钨酸盐、或可溶性铜盐。
5、如权利要求1所述的一种监测易变质低温流通货品货架寿命的方法，其特征是：可根据该方法制作一时间温度指示装置，该装置为含有若干空腔的透明容器。将各种试剂组合或分别放置于不同的空腔中。启用该装置时将各空腔联通即可。用以监测易变质低温流通货品的品质。
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