方忠祥，吳 丹，陳健初，劉東紅，葉興乾，*，孫金才

(1.浙江大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)系，浙江杭州 310029; 2.浙江海通食品集團(tuán)股份有限公司食品研究所，浙江慈溪 315300)

干燥和粉碎方法對(duì)楊梅渣中總酚和花色苷含量的影響

方忠祥1，吳 丹1，陳健初1，劉東紅1，葉興乾1，*，孫金才2

(1.浙江大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)系，浙江杭州 310029; 2.浙江海通食品集團(tuán)股份有限公司食品研究所，浙江慈溪 315300)

為了盡可能多地保存楊梅渣中的功能成分，研究了干燥和粉碎方法對(duì)其中總酚和花色苷含量的影響。楊梅渣經(jīng)干燥后，總酚和花色苷分別損失了11.4%～20.3%和43.8%～48.3%，微波干燥或真空微波干燥比普通的熱風(fēng)干燥能提高其中總酚和花色苷的保存率，并能顯著提高干燥速率。將干燥后的楊梅渣分別經(jīng)過(guò)普通粉碎機(jī)粉碎和超微粉碎，經(jīng)超微粉碎后的楊梅粉平均粒度達(dá)到5～20μm，而且測(cè)得的總酚和花色苷含量比普通粉碎樣品中的含量更高。說(shuō)明微波干燥再經(jīng)過(guò)超微粉碎可以較好地保存楊梅渣中的總酚和花色苷成分。

楊梅渣，干燥，粉碎，總酚，花色苷

楊梅(Myrica rubraSieb.et Zucc.)是原產(chǎn)于中國(guó)的亞熱帶水果，野生種生長(zhǎng)史已有7000多年，人工栽培史也有2000多年［1］，主要分布在我國(guó)長(zhǎng)江以南的廣大地區(qū)，以浙江、江蘇、福建和廣東等省產(chǎn)量最大，其中僅浙江省2004年楊梅的栽培面積近100萬(wàn)畝，產(chǎn)量突破了25萬(wàn)t［2］。楊梅鮮美可口，營(yíng)養(yǎng)豐富，有生津止渴、消食止嘔和治腹痛腹瀉等功效［3］，自古以來(lái)就是人們非常喜愛(ài)的小水果。楊梅中含有豐富的花色苷、總黃酮、總酚等功能性成分［4－5］，制成的楊梅汁具有明顯的清除羥自由基、超氧陰離子和抑制豬油自動(dòng)氧化的作用［6］。大量實(shí)驗(yàn)也證明，水果與蔬菜抗氧化活性的高低與其中花色苷和總酚的含量有明顯的相關(guān)性，而抗氧化作用又與人體的健康直接相關(guān)，人體較多地?cái)z入抗氧化活性高的果蔬對(duì)于延緩衰老和減少慢性病如心血管疾病和癌癥的發(fā)病率具有一定的作用［7－11］。但是楊梅的成熟期集中在每年6～7月的梅雨時(shí)節(jié)，而楊梅又是一種無(wú)外果皮的漿果，水分含量高，不耐撞壓，易霉?fàn)€，所以楊梅鮮果極不耐貯藏，目前報(bào)道的楊梅鮮果最長(zhǎng)貯藏期僅為21d［12］，使得開(kāi)展楊梅的加工研究顯得尤為重要。研究發(fā)現(xiàn)，在采用打漿法生產(chǎn)楊梅汁時(shí)，產(chǎn)生的下腳料楊梅渣中也含有大量的花色苷和多酚類(lèi)物質(zhì)［13］，是一種潛在的可開(kāi)發(fā)資源。將楊梅渣干燥成粉末不僅易于保存，而且可以很方便地作為食品配料用于其他食品的加工，如將楊梅渣粉加入糕點(diǎn)中制成楊梅蛋糕、加入冰淇淋中制成楊梅冰淇淋等。本文研究了采用不同的干燥和粉碎方法將楊梅渣加工成楊梅粉時(shí)對(duì)其中花色苷和總酚含量的影響，以期為生產(chǎn)實(shí)踐中選用合適的加工方法提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

楊梅鮮果 荸薺種楊梅，該品種楊梅食用和加工品質(zhì)好，目前產(chǎn)量也較大;楊梅渣 按照文獻(xiàn)［13］生產(chǎn)楊梅汁時(shí)的殘?jiān)?，?jiǎn)要過(guò)程為∶楊梅→清洗→漂燙→打漿→(去核)→離心分離→楊梅渣，由浙江海通食品集團(tuán)股份有限公司提供。

Vis－723紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司;家用多功能食品粉碎機(jī) 上海海菱電器有限公司;AO臺(tái)式微型氣流粉碎機(jī) 宜興清新粉體機(jī)械有限公司;LMS－24激光粒度儀 日本清新公司;W7001型微波爐 無(wú)錫小天鵝股份有限公司;真空微波爐 普通微波爐改裝而成，真空度可達(dá)到0.08MPa。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 楊梅渣營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定方法

1.2.1.1 楊梅渣中一般化學(xué)成分的測(cè)定 楊梅渣中一般化學(xué)成分的測(cè)定如水分(烘干法)、總酸(滴定法)、可溶性蛋白(考馬斯亮藍(lán)G－250法)、總糖(蒽酮法)和粗纖維(重量法)按文獻(xiàn)［14］的方法進(jìn)行。

1.2.1.2 總單體花色苷含量的測(cè)定 精確稱(chēng)取5g楊梅渣，用20mL蒸餾水在常溫下振搖提取30min，過(guò)濾。濾渣同法再提取二次，并用蒸餾水定容至100mL備用。

取10mL試管兩支，各加入0.5mL提取液，再分別加入pH1.0緩沖液和pH4.5緩沖液9.5mL，置于暗處平衡30min，以蒸餾水作對(duì)照，用紫外－可見(jiàn)分光光計(jì)在510nm和700nm處分別測(cè)定其吸光度值A(chǔ)，每個(gè)樣品重復(fù)三次，取平均值，計(jì)算花色苷含量［15］∶總吸光度

其中∶M為比色杯的寬度，大多數(shù)分光光度計(jì)比色杯的寬度為1cm，即M值為 1;ε為楊梅中的主要花色苷矢車(chē)菊3－葡萄糖苷的摩爾吸光系數(shù)26900［16］;MW為矢車(chē)菊3－葡萄糖苷的分子量449.2。

1.2.1.3 總酚含量的測(cè)定 總酚含量的測(cè)定采用改良后的 Folin－Ciocalteau方法［17］。取 5g楊梅渣用50mL含4%醋酸的乙腈溶液提取，并用同樣的溶液定容到100mL。該提取液在30℃水浴中以200r/min的速度振搖1h后，在離心機(jī)上以4000r/min的速度離心10min，取上清液備用。

取0.2mL提取液于10mL試管中，加0.8mL水，5mL 0.2N的Folin－Ciocalteau試劑，4mL 75g/L的碳酸鈉溶液，在暗處平衡2h后在分光光度計(jì)上于765nm處測(cè)定其吸光度值A(chǔ)。用100、200、300、400、500mg/L的沒(méi)食子酸溶液以同樣的方法做標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果以每100g樣品中相當(dāng)于多少mg沒(méi)食子酸來(lái)表示(mgGAE/100g)。

1.2.2 加工處理方法對(duì)楊梅渣中花色苷和總酚含量的影響

1.2.2.1 干燥方法對(duì)楊梅渣中花色苷和總酚含量的影響 將楊梅渣的水分烘干到5%以下的安全貯藏水分，比較熱風(fēng)干燥、微波干燥和真空微波干燥的干燥速率以及對(duì)楊梅渣中花色苷和總酚含量的影響。其中花色苷和總酚的保存率與損失率的計(jì)算公式分別為∶保存率=處理后的含量/處理前的含量;損失率=(處理前的含量－處理后的含量)/處理前的含量。

1.2.2.2 粉碎方法對(duì)楊梅渣中花色苷和總酚的含量影響 分別用普通粉碎機(jī)粉碎法和超微粉碎法將經(jīng)微波干燥后的楊梅渣粉碎。普通粉碎機(jī)粉碎是將干燥后的楊梅渣用家用多功能食品粉碎機(jī)粉碎二次。超微粉碎在AO臺(tái)式微型氣流粉碎機(jī)上進(jìn)行，操作條件為進(jìn)料速度0.065g/s，進(jìn)料壓力和粉碎壓力均為0.63MPa，粉碎一次，比較經(jīng)兩種方法處理后楊梅渣中花色苷和總酚含量的變化。

1.2.3 粒度的測(cè)定 采用激光粒度儀測(cè)定楊梅渣粉碎前后的粒度。

1.2.4 統(tǒng)計(jì)分析 實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用SPSS10.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 楊梅渣中的主要化學(xué)成分

與資料中楊梅鮮果各營(yíng)養(yǎng)成分的含量(水分91.4%，蛋白質(zhì)0.6%，總糖5.7%，纖維素1%)相比較［18］，荸薺種楊梅中的主要營(yíng)養(yǎng)成分基本與之相似(表1)。由表1還可以看出，榨汁后的楊梅渣中除了水分的含量有所下降外，其他成分如總糖、蛋白質(zhì)、纖維素的含量都有不同程度的提高，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，兩者所有指標(biāo)的差異都達(dá)到了顯著水平。差異較大的原因可能是由于榨汁后楊梅渣中的水分含量有了明顯的降低，使得其他成分由于“濃縮”的效應(yīng)而增加。特別是楊梅渣中花色苷的含量由鮮果中的125.2mg/100g增加到320.5mg/100g，約是鮮果中的2.6倍，總酚含量也增加了26%，表明楊梅渣中的多酚類(lèi)成分非常豐富，是一種極有應(yīng)用價(jià)值的潛在資源。

2.2 干燥方法對(duì)楊梅渣中花色苷和總酚含量的影響

將楊梅渣的含水率從61.1%干燥到5%以下的安全貯藏水分，用普通的烘箱在物料厚度為20mm的情況下，需要在60℃烘10h左右(見(jiàn)表2)。而用微波干燥，則只需要 8min，在微波條件下再加上0.08MPa的真空度干燥，僅需要2min即可達(dá)到同樣的水分含量。從干燥所需的時(shí)間來(lái)看，微波干燥所需的時(shí)間是熱風(fēng)干燥的1/75，而真空微波干燥又是普通微波干燥的1/4，兩者表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性。

為便于比較，表2中花色苷和總酚的含量都以干重計(jì)算。從表2中可以看出，微波干燥和真空微波干燥可以提高干燥后楊梅渣中總酚和花色苷的保存率。經(jīng)微波干燥的楊梅渣比用烘箱干燥的楊梅渣總酚的含量要多出8.3個(gè)百分點(diǎn)，花色苷的含量多出4.2個(gè)百分點(diǎn);而用真空微波干燥比用烘箱干燥的楊梅渣總酚的含量則要多出8.9個(gè)百分點(diǎn)，花色苷的含量多出4.6個(gè)百分點(diǎn)。經(jīng)t檢驗(yàn)，兩種微波干燥方法與普通烘箱干燥之間對(duì)楊梅渣中總酚和花色苷的含量都有顯著性影響(p＜0.05)，說(shuō)明微波干燥方法比普通烘箱干燥更能有效地保護(hù)其中的總酚和花色苷類(lèi)物質(zhì)。

表1 楊梅果及楊梅渣中各營(yíng)養(yǎng)成分的含量

需要指出的是，不管采用哪種干燥方法，對(duì)楊梅渣中總酚和花色苷的損失都很大。以烘箱干燥為例，楊梅渣干燥到含水率為5%以后，總酚和花色苷分別下降了20.3和48.3個(gè)百分點(diǎn)。微波干燥和真空微波干燥分別使總酚和花色苷降低了11.4～12.0個(gè)百分點(diǎn)和43.7～44.1個(gè)百分點(diǎn)，兩者比烘箱干燥的損失都要小。主要是因?yàn)槲⒉訜釙r(shí)既不需要傳熱介質(zhì)，也不利用對(duì)流，微波穿過(guò)食品，使內(nèi)外同時(shí)加熱，溫度同時(shí)上升，加熱速度快而均勻，干燥時(shí)間僅是傳統(tǒng)加熱方法的幾分之一或幾十分之一，并能較好地保留食品中的維生素及食品原有的色香味［19］。真空微波干燥則將微波技術(shù)和真空技術(shù)有機(jī)地結(jié)合，充分發(fā)揮了微波加熱快而均勻，真空條件下水汽化點(diǎn)低的特點(diǎn)。

2.3 粉碎方法對(duì)楊梅渣中花色苷和總酚含量的影響

超微粉碎一般是指將3mm以上的物料顆粒粉碎至10～25μm以下的過(guò)程［20］。由于顆粒的微細(xì)化導(dǎo)致表面積和孔隙率的增加，超微粉體具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，例如良好的分散性、吸附性、溶解性、化學(xué)活性等，因此應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。許多可食動(dòng)植物，包括微生物等原料都可用超微粉碎方法加工成超微粉體，甚至動(dòng)植物的不可食部分也可以通過(guò)超微化而被人體吸收［20］。將楊梅渣經(jīng)超微粉碎后可能會(huì)更好地發(fā)揮其中多酚和花色苷等功能性成分的作用，其應(yīng)用范圍也會(huì)更廣泛。

從表3可以看出，楊梅渣經(jīng)普通粉碎機(jī)粉碎和超微粉碎后所測(cè)得的總酚和花色苷含量不僅沒(méi)有下降，反而有所升高。粉碎過(guò)程中由于物料受力會(huì)出現(xiàn)局部溫度的上升，而溫度的升高往往會(huì)引起總酚和花色苷的損失，但從本實(shí)驗(yàn)來(lái)看，這種溫度的升高對(duì)楊梅渣中的功能性成分沒(méi)有實(shí)質(zhì)性影響，可能是粉碎過(guò)程中粉碎腔內(nèi)的溫度并不太高(本實(shí)驗(yàn)中低于100℃)或物料在粉碎腔內(nèi)停留的時(shí)間太短(一般只有數(shù)秒鐘)的緣故。

表3 粉碎方法對(duì)楊梅粉粒度、總酚和花色苷含量的影響

楊梅渣經(jīng)粉碎后所測(cè)得的總酚和花色苷含量的升高，主要原因可能是粉碎后的樣品由于顆粒已經(jīng)變細(xì)，總酚和花色苷更容易被溶劑提取出來(lái)而造成的。超微粉碎后所測(cè)得的總酚和花色苷含量比普通粉碎后的樣品要高的原因可能是超微粉碎的速度快，時(shí)間短，在粉碎過(guò)程中不產(chǎn)生局部過(guò)熱的現(xiàn)象，可以最大限度地保留粉體的生物活性成分［21］，對(duì)楊梅渣內(nèi)的總酚和花色苷幾乎不造成損失，而且由于其粒度小，在分析測(cè)定時(shí)其成分也已幾乎全部溶出，測(cè)得的含量就高。這也說(shuō)明若將楊梅渣經(jīng)超微粉碎后用于其他食品加工，由于其高度的分散性、吸附性、溶解性和化學(xué)活性，可以最大限度地提高其中總酚和花色苷的生理效應(yīng)。目前我們已將經(jīng)超微粉碎后的楊梅粉添加于口香糖中，制成的楊梅口香糖色澤美觀、口感細(xì)膩，且由于其中含有一定量的總酚和花色苷成分而具有潛在的保健功效。

3 結(jié)論

3.1 楊梅渣經(jīng)干燥后，其中的功能性成分總酚和花色苷的含量都有明顯的下降。

3.2 微波干燥和真空微波干燥都能極大提高楊梅渣的干燥速率，同時(shí)還能提高楊梅渣中總酚和花色苷的保存率，值得在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

3.3 將干燥后的楊梅渣分別經(jīng)過(guò)普通粉碎機(jī)粉碎和超微粉碎，對(duì)其中總酚和花色苷含量沒(méi)有實(shí)質(zhì)性影響。粉碎后的樣品中測(cè)得的總酚和花色苷含量還有不同程度的升高，可能是由于顆粒變細(xì)而更容易被溶劑提取出來(lái)的緣故。

3.4 經(jīng)過(guò)超微粉碎后的楊梅粉可以廣泛地應(yīng)用于食品和保健品加工中。

［1］陳宗良.楊梅史考［J］.果樹(shù)科學(xué)，1996(1):59－61.

［2］肖闊.楊梅的生產(chǎn)和保鮮［EB/OL］.http://www.cctv.com/ program/kjy/20040723/101919.shtml，2007－08－15.

［3］李時(shí)珍.本草綱目［M］.果部第30卷.北京:人民衛(wèi)生出版社，1978:1798－1799.

［4］潘向榮.楊梅汁抗氧化活性的研究［D］.杭州:浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，2002.

［5］Fang Zhongxiang，Zhang Min，Wang Lingxiang.Identification of anthocyanin in bayberry(Myrica rubraSieb.et Zucc.)by the method of HPLC－DAD－ESIMS and GC［J］.Journal of Food and Drug Analysis，2006(14):368－372.

［6］Fang Zhongxiang，Zhang Min，Wang Lingxiang.HPLC－DADESIMS analysis of phenolic compounds in bayberries(Myrica rubraSieb.et Zucc.)［J］.Food Chemistry，2007，100:845－852.

［7］Kalt W，F(xiàn)orney C E，Martin A，et al.Antioxidant capacity，vitamin C，phenolics，and anthocyanins after fresh storage of small fruits［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，1999，47: 4638－4644.

［8］Kalt W，McDonald J E，Donner H.Anthocyanins，phenolics and antioxidant capacity of processed lowbush blueberry products［J］.Journal of Food Science，2000，65:390－393.

［9］Hertog M G L，F(xiàn)eskens E J M，Hollman P C H，et al.Dietary antioxidant flavonoids and risk of coronary heart disease:theZutphenelderly study［J］.Lancet，1993，342:1007－1011.

［10］Tomás－Barberán F A，Robins R J.Phytochemistry of Fruit and Vegetables［M］.Clarendon Press:Oxford，1997.

［11］Rice－Evans C A，Packer L.Flavonoids in Health and Disease［M］.New York，Basel，Hong Kong:Marcel Dekker，1998.

［12］李共國(guó)，馬子駿.楊梅冰溫貯藏保鮮研究［J］.食品工業(yè)科技，2004(3):130－131.

［13］Fang Zhongxiang，Zhang Min，Sun Yunfei，et al.How to improve bayberry(Myrica rubraSieb.et Zucc.)juice color quality: the effect of juice processing on bayberry anthocyanins and polyphenolics［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，2006，54:99－106.

［14］韓雅珊.食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)［M］.北京:北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，1992.

［15］Giusti M M，Wrolstad R E.Unit F1.2:Anhtocynins，Characterization and measurement with UV－visible spectroscopy. In:Wrolstad R E editor.Current Protocols in Food Analytical Chemistry［M］.New York:John Wiley and Sons，2001:1－13.

［16］葉興亁，陳健初，蘇平.楊梅花色苷組分的鑒定［J］.浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1994(2):188－190.

［17］Sellappan S，Akoh C C，Krewer G.Phenolic compounds and antioxidant capacity of Georgia－ grown blueberries and blackberries［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，2002，50:2432－2438.

［18］中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所.食物成分表［M］.北京:人民衛(wèi)生出版社，1991.

［19］曾紹校，梁靜，鄭寶東，等.不同干燥工藝對(duì)蓮子品質(zhì)的影響［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2007(5):227－231.

［20］王亮.超微粉碎技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2004(1):47－48.

［21］孫長(zhǎng)花，錢(qián)建亞.超微粉碎技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用及進(jìn)展［J］.揚(yáng)州大學(xué)烹飪學(xué)報(bào)，2005(2): 57－60.

Effect of drying and grinding on the contents of polyphenolics and anthocyanins in bayberry pomace

FANG Zhong－xiang1，WU Dan1，CHEN Jian－chu1，LIU Dong－h(huán)ong1，YE Xing－qian1，*，SUN Jin－cai2
(1.Department of Food Science＆Nutrition，Zhejiang University，Hangzhou 310029，China; 2.Food Research Institute of Haitong Food Group Corporation Limited，Cixi 315300，China)

Effect of drying and grinding on the contents of polyphenolics and anthocyanins in bayberry pomace had been studied.After being dried，11.4%～20.3%of total polyphenolics and 43.8%～48.3%of anthocyanins were lost in the bayberry pomace.More polyphenolics and anthocyanins were recovered with microwave drying and vacuummicrowave drying than those of air drying，and the drying rates of the microwave drying and vacuum－microwave drying was significantly higher than that of the air drying.The average granularity of the bayberry powder was 5～20μm after the dried pomace being ground with an ultra－fine pulverizer.The determined contents of the total polyphenolics and anthocyanins in the ultra－fine ground bayberry powder were higher than those with only pulverizer ground samples.The results indicated that microwave drying and ultra－fine grinding might be good methods for retaining of total polyphenolics and anthocyanins in bayberry pomace.

bayberry pomace;drying;grinding;total phenolics;anthocyanins

TS225.44

B

1002－0306(2011)11－0249－04

2010－06－28 *通訊聯(lián)系人

方忠祥(1970－)，男，副教授，博士，碩導(dǎo)，研究方向:農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工。

浙江省重大科技專(zhuān)項(xiàng)(2008C02005－2)。