王嘉琪 王 樂(lè) 馬麗婭 李 彥 李赤翎
(長(zhǎng)沙理工大學(xué)化學(xué)與食品工程學(xué)院1,長(zhǎng)沙 410007) (內(nèi)蒙古紅太陽(yáng)食品有限公司2,呼和浩特 010000)
龍眼(DimocarpusLongyanLour),原產(chǎn)于我國(guó)南部地區(qū),生長(zhǎng)在南亞熱帶地區(qū),喜溫暖濕潤(rùn)氣候[1, 2]。龍眼在中醫(yī)上有很多功效,龍眼核中有大量的黃酮,具有抗氧化、抗心腦血管疾病、降糖降脂、調(diào)節(jié)免疫力等作用[3, 4]。目前,國(guó)內(nèi)外在龍眼保鮮研究方面都取得了明顯的效果。李少華等[5]發(fā)現(xiàn)氣調(diào)冷藏比普通冷藏具有更好的保鮮效果;李亞娜等[6]通過(guò)ε-PL/PVA復(fù)合膜對(duì)龍眼進(jìn)行保鮮,提高了龍眼果實(shí)的好果率,抑制了果皮褐變指數(shù)和果肉自溶指數(shù)等;Viswanath等[7]研究了穇子多酚的抗菌作用,表明穇子多酚可以抑制金黃色葡萄球菌,腸膜亮腸球菌等微生物;邱瑞瑾等[8]研究了不同濃度的茶多酚溶液均可提高龍眼果實(shí)貯藏期間的好果率和可溶性固形物的含量。
穇子多酚具有較強(qiáng)的抗氧化性[9, 10],且安全無(wú)污染無(wú)毒性,可以作為天然保鮮劑的良好來(lái)源。但穇子多酚應(yīng)用于果蔬保鮮的研究鮮見(jiàn)報(bào)道,本研究通過(guò)比較不同溶劑提取穇子多酚的抗氧化性,選出具有較強(qiáng)抗氧化性的穇子多酚,將其與茶多酚和VC進(jìn)行了保鮮效果比較,以探究穇子多酚的實(shí)際抑菌保鮮能力。
穇子多酚;無(wú)水碳酸鈉(AR)、福林酚、水楊酸鈉(AR)、DPPH自由基、抗壞血酸(AR)、BHT、過(guò)氧化氫、鐵氰化鉀(AR)、三氯化鐵(AR)、茶多酚(純度90%以上)、氫氧化鈉、鹽酸、草酸、2,6-二氯酚靛酚。
YP-B10001電子天平,AVY120電子分析天平,S22pc可見(jiàn)分光光度計(jì),DELTA320 pH儀,YRE-2000B恒溫水浴鍋,BS-1E恒溫培養(yǎng)箱。
取粉碎過(guò)篩后的穇子皮,分別用甲醇、乙醇、酸性甲醇和酸性乙醇為提取溶劑,在80 ℃的恒溫水浴鍋中浸提50 min,抽濾,得到粗提液,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀對(duì)其進(jìn)行濃縮,3 000 r/min離心10 min,取上清液,將上清液以2 mL/min的速度進(jìn)行洗脫純化,用70%的乙醇進(jìn)行洗脫,將收集的溶液進(jìn)行旋蒸,真空冷凍干燥得到多酚樣品。
2.2.1 清除DPPH自由基能力的測(cè)定
參考張赟彬[11]的方法略作修改,分別取不同質(zhì)量濃度的穇子多酚溶液與DPPH乙醇溶液充分混合,室溫下避光反應(yīng)30 min,在517 nm處測(cè)定吸光度值(Ai)。超純水為空白對(duì)照(A0),相同梯度的VC、BHT為陽(yáng)性組,以同樣方法測(cè)定吸光度。按照(1)式計(jì)算DPPH自由基的清除能力。
ηDPPH=(1-Ai/A0) ×100%
(1)
2.2.2 鐵離子還原能力測(cè)定
分別取不同質(zhì)量濃度的穇子多酚溶液,PBS和鐵氰化鉀(1%)按順序加入并混勻,50 ℃恒溫水浴反應(yīng)20 min,待冷卻至室溫后加入2.5 mL三氯乙酸(10%),4 000 r/min離心10 min;取4.0 mL上清液和4.0 mL去離子水,再加入0.4 mL FeCl3溶液(0.1%)充分混勻,用去離子水調(diào)零。室溫下避光反應(yīng)10 min,700 nm測(cè)定吸光度值。同濃度范圍的 VC、BHT 溶液為陽(yáng)性對(duì)照組,以同樣方法測(cè)定吸光值。吸光度的高低表示穇子多酚物質(zhì)還原能力的強(qiáng)弱。
2.2.3 羥基自由基的清除能力
采用水楊酸法[12]進(jìn)行測(cè)定,分別取用不同濃度的穇子多酚溶液,2.00 mL的水楊酸鈉(9 mmol/L)、2.0 mL的 FeSO4(9 mmol/L)和2.0 mL H2O2(0.01%)依次加入,混合均勻后恒溫水浴30 min。以去離子水調(diào)零,在520 nm測(cè)定其吸光度(A2),以去離子水代替過(guò)氧化氫作為對(duì)比測(cè)定吸光度(A1),以超純水為空白組測(cè)定吸光度大小(A0)。按照(2)計(jì)算羥基自由基清除能力(η·OH)。相同濃度梯度的 VC 和 BHT 作為對(duì)照組。
η·OH=[1-(A2-A1)/A0]×100%
(2)
2.3.1 實(shí)驗(yàn)處理
2.3.1.1 配制溶液
將不同溶劑提取的穇子多酚溶液進(jìn)行濃縮、冷凍干燥,再分別取不同溶劑提取的穇子多酚、茶多酚和VC,用超純水進(jìn)行稀釋,分別得到10、20、30 mg/L的穇子多酚溶液,茶多酚和VC溶液。
2.3.1.2 樣品處理
設(shè)置對(duì)照(清水處理)和不同溶劑提取的穇子多酚溶液、茶多酚和VC進(jìn)行處理,取質(zhì)量相同、形狀與生理狀態(tài)相似的龍眼,分別在不同溶劑提取的穇子多酚溶液、茶多酚溶液、VC溶液中浸泡10 min,取出,再按照不同處理組別,分別裝入塑料袋中,放置在25 ℃恒溫箱中,測(cè)量其質(zhì)量變化并觀察外形。
2.3.2 龍眼表形指數(shù)測(cè)定
2.3.2.1 失重率
失重率= (貯藏前果實(shí)質(zhì)量-貯藏后果實(shí)質(zhì)量)/貯藏前果實(shí)質(zhì)量×100%
2.3.2.2 腐爛率
袋中所處理的龍眼以果皮完好無(wú)損、手捏不軟、無(wú)褐變、無(wú)腐爛、不流汁為完好果實(shí),剩余果實(shí)為腐爛果實(shí),腐爛果實(shí)占所調(diào)查果實(shí)總數(shù)的百分比為腐爛率。
腐爛率=(腐爛果實(shí)數(shù)/調(diào)查果實(shí)數(shù))×100%
2.3.2.3 可滴定酸含量
采用酸堿中和滴定法測(cè)定。每次測(cè)定時(shí),分別取經(jīng)過(guò)不同處理過(guò)的龍眼,去皮去核,將果肉榨汁,經(jīng)4層紗布過(guò)濾后,將果汁攪拌均勻,用0.005 mol/L的氫氧化鈉溶液進(jìn)行滴定。
可滴定酸=(V×C×K/M)×100%
式中:V表示消耗氫氧化鈉的體積/L;C表示氫氧化鈉溶液的濃度/mol/L;K為蘋果酸換算系數(shù)(0.067);M表示測(cè)定時(shí)的果汁質(zhì)量/g。
2.3.2.4 VC含量的測(cè)定
參考《生化實(shí)驗(yàn)技術(shù)與實(shí)施教程》[13],利用2,6-二氯酚靛酚滴定法測(cè)定VC含量,分別取50 g經(jīng)過(guò)不同處理的龍眼,加入2%的草酸50 mL,榨汁過(guò)濾,攪拌均勻。分別吸取樣液10 mL,加入16 mL 1%的草酸溶液,用2,6-二氯酚靛酚溶液進(jìn)行滴定,直至粉紅色出現(xiàn)且15 s不消失;另取10 mL1%的草酸做空白對(duì)照。計(jì)算每100 g樣品中抗壞血酸的量(mg/100 g)=[(V1-V2) ×K×V]/(V3×W)
式中:V1為滴定樣液所用染料的體積/mL;V2為滴定空白所用染料的體積/mL;V3為樣品測(cè)定時(shí)所用濾液的體積/mL;V為樣品提取液稀釋的總體積/mL;K為1 mL的2,6-二氯酚靛酚溶液所能氧化的抗壞血酸的量/mg/mL;W為10 mL的樣液相當(dāng)于樣品的質(zhì)量。
2.3.2.5 還原糖含量的測(cè)定
取粉碎果肉1 g 于三角瓶中,加入30 mL 水,沸水浴浸提20 min,冷卻后定容至50 mL,過(guò)濾,留取濾液備用。試管中加樣液(即濾液)0.1 mL、DNS 試劑0.5 mL 和水0.4 mL,沸水中煮5 min,冷卻后加4 mL 水,以水代替樣液作對(duì)照,測(cè)定540 nm處的吸光度值。由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得葡萄糖質(zhì)量,并計(jì)算濃度。
2.3.2.6 總糖含量的測(cè)定
取粉碎果肉1 g 于三角瓶中,加入10 mL 濃度為6 mol/L 的鹽酸,于沸水浴上浸提30 min,冷卻后用6 mol/L 的NaOH 溶液調(diào)節(jié)pH值至中性,定容至50 mL,然后過(guò)濾,留取濾液備用??偺呛康臏y(cè)定方法同還原糖。
2.3.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2016進(jìn)行處理、計(jì)算,使用SPSS 22.0進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析,圖表采用Origin 9.0進(jìn)行繪制。
采用Diamonsil C18色譜柱對(duì)4種不同溶劑提取的穇子多酚進(jìn)行高效液相色譜分析,得到四種穇子多酚的含量及組分如表1。
表1 四種溶劑提取的穇子多酚物質(zhì)HPLC分析/mg/g
3.2.1 清除DPPH自由基的能力
不同提取條件的穇子多酚和對(duì)照組VC、BHT清除DPPH自由基的能力如圖1所示。不同提取條件下的穇子多酚、VC和BHT清除DPPH自由基的能力,隨著濃度的上升而增強(qiáng)。總體來(lái)看,除酸性甲醇提取的多酚之外,其他3種多酚的清除能力均高于BHT,但都比VC的清除能力弱;其中酸性乙醇提取的多酚的清除效果最好,是因?yàn)槎喾又泻蟹铀幔嗜跛嵝?,酸性條件下更易提取[14]。綜合來(lái)說(shuō),穇子多酚具有較好的抗氧化能力。
圖1 穇子多酚、BHT、VC對(duì)DPPH自由基的清除效果
3.2.2 還原能力的測(cè)定
由圖 2可知,4種不同溶劑提取的多酚樣品包括BHT和VC,在測(cè)定的濃度范圍內(nèi)的還原能力,隨著濃度升高逐漸加強(qiáng)。除甲醇提取的穇子多酚樣品的還原鐵離子能力大于VC,弱于BHT外,其他3種樣品均不如BHT、VC的還原能力,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是甲醇提取的穇子多酚更易釋放出氫與環(huán)境中的自由基相結(jié)合,從而終止了氧化反應(yīng)的發(fā)生[15]。綜合來(lái)說(shuō),穇子多酚具有良好的還原鐵離子能力,即有較好的抗氧化活性。
圖2 穇子多酚、BHT、VC還原能力的測(cè)定
3.2.3 清除羥基自由基的能力
圖3為穇子多酚、BHT和VC清除羥基自由基的結(jié)果。4種多酚樣品包括BHT、VC,在整個(gè)濃度范圍內(nèi),清除羥基自由基的效果隨著濃度的上升而增強(qiáng)??傮w來(lái)說(shuō),4個(gè)樣品的羥基自由基清除率都不及VC和BHT,其中,酸性乙醇的消除能力在梯度范圍內(nèi)均高于其余3個(gè)樣品,且當(dāng)其濃度增大到一定程度時(shí),清除羥基自由基的能力已經(jīng)接近甚至超過(guò)BHT。由此看出,穇子多酚有較好的羥基自由基清除能力,有一定的抗氧化能力。
圖3 穇子多酚、BHT、VC清除羥基自由基能力的測(cè)定
3.3.1 失重率
即使龍眼果實(shí)被采摘,它們?nèi)跃哂幸欢ǖ纳砘顒?dòng),會(huì)通過(guò)果皮呼吸,并因蒸氣壓差而引起水分損失[16]。由表2可知,不同溶劑提取多酚物質(zhì)處理的龍眼質(zhì)量變化的趨勢(shì)基本一致,質(zhì)量損失率隨著貯藏時(shí)間的增加逐漸變大。貯藏期間,經(jīng)過(guò)VC處理的龍眼失重率最少,顯著低于其他3種;經(jīng)過(guò)穇子多酚的處理中,又以酸性乙醇提取的穇子多酚處理后的龍眼較好,由表1可以看出,可能是由于酸性乙醇相較于酸性甲醇提取出較多的多酚活性物質(zhì),保鮮效果較好。
表2 不同樣品失重率的變化/%
3.3.2 腐敗率
由表3可知,總體來(lái)說(shuō),隨著貯藏時(shí)間的增加,龍眼果實(shí)的腐敗率顯著上升。經(jīng)過(guò)4種不同處理后,VC處理的龍眼果實(shí)腐敗率顯著低于其他3種,隨著多酚濃度的增加,不同處理的龍眼腐敗率差異不顯著。整體來(lái)看,酸性乙醇提取的穇子多酚和酸性甲醇提取的穇子多酚處理的樣品,其防腐效果接近茶多酚和VC。因多酚中含有大量的酚酸,呈弱酸性[17],因此在酸性條件下比較穩(wěn)定,表現(xiàn)出較好的活性,具有較好的保鮮能力。
表3 不同樣品腐敗率的變化/%
3.3.3 可滴定酸含量
由表4可得,龍眼果實(shí)在貯藏期間,可滴定酸含量隨著時(shí)間的增加顯著下降,但從第6天開(kāi)始,下降速度明顯減慢;可滴定酸含量隨著濃度的增加逐漸增多??傮w來(lái)看,經(jīng)過(guò)酸性乙醇處理的龍眼果實(shí)可滴定酸含量顯著高于其余3組,保鮮作用依次為:酸性乙醇提取的穇子多酚>VC>酸性甲醇提取的穇子多酚>茶多酚。
表4 不同樣品可滴定酸含量的變化/%
3.3.4 VC含量的測(cè)定
VC極易氧化,保護(hù)VC不被氧化成為貯藏龍眼的關(guān)鍵。龍眼果實(shí)在貯藏期間的變化,由表5可以看出,隨著貯藏天數(shù)的延長(zhǎng),龍眼果實(shí)VC含量顯著降低。不同溶劑提取的穇子多酚保護(hù)VC的能力雖不及茶多酚和抗壞血酸,但差異并不顯著。
表5 不同樣品VC含量的變化/%
3.3.5 還原糖含量
觀察表6可知,經(jīng)過(guò)不同處理后,龍眼果實(shí)的還原糖含量隨著天數(shù)的增加顯著下降,但隨著濃度的增大逐漸增大,各濃度之間的還原糖含量差異顯著。酸性乙醇和酸性甲醇提取的穇子皮多酚對(duì)龍眼果實(shí)的保鮮效果差異不顯著,接近于茶多酚和VC。龍眼中還原糖含量的降低,可導(dǎo)致龍眼果實(shí)風(fēng)味被破壞,加入穇子多酚可減緩龍眼中還原糖的反應(yīng)。
表6 不同樣品還原糖含量的變化/%
3.3.6 總糖含量
由表7可以看出,貯藏過(guò)程中,經(jīng)過(guò)不同處理的龍眼果實(shí)的總糖含量差異顯著,但變化趨勢(shì)基本一致,隨著天數(shù)的增加逐漸增長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)VC處理后的效果顯著高于其他3種,其次為茶多酚、酸性乙醇提取的穇子多酚和酸性甲醇提取的穇子多酚,保鮮效果接近VC和茶多酚。
表7 不同樣品總糖含量的變化/%
研究不同溶劑提取的穇子多酚的抗氧化性,與VC和BHT相比較,穇子多酚具有良好的自由基清除能力。涂抹穇子多酚、茶多酚和VC后,延緩了龍眼的生命代謝活動(dòng),龍眼果實(shí)的外形指數(shù)表征均有一定的改善,穇子多酚具有良好的保鮮性能,且采用酸性乙醇提取的穇子多酚,配制成30 mg/mL時(shí)的保鮮效果最佳。