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不同干燥方式对蔓越莓抗氧化活性的影响

2019-01-10白芯嫣肖春玲

农产品加工 2018年23期
关键词:热风光度清除率

白芯嫣,肖春玲

(山西师范大学,山西临汾 041001)

蔓越莓是一种浆果类水果,其酸甜的口感、多汁的果肉,逐渐被人们所喜爱。蔓越莓在美国非常风靡,其加工制品也正在逐步引入我国市场[1]。蔓越莓的生物活性成分主要有原花青素、花青素、萜类、有机酸、黄酮类、膳食纤维和矿物质等,蔓越莓具有多种药用价值和保健作用。蔓越莓中所含黄酮是有效的抗氧化物质,蔓越莓是牙龈生物膜形成的强效抑制剂,能起到预防和治疗牙周炎的有益作用[2]。蔓越莓如今在市场上通常以蔓越莓果干形式或者冻干果粉出售,因此蔓越莓的干燥工艺非常重要。干燥处理能抑制物质的呼吸作用和其他生理作用,减少营养物质损失,避免微生物繁殖,有利于物质的保藏[3]。试验主要研究不同干燥方式下黄酮含量及其抗氧化活性的影响,寻找对比最优干燥加工方式,对蔓越莓的加工销售将起到重要作用。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

新鲜蔓越莓,购于某网站,产自中国东北大兴安岭地区。

FA2204B型电子天平,上海精科天美科学仪器有限公司产品;真空冷冻干燥机,宁波新芝生物科技股份有限公司产品;JDH-1JZ型微波真空干燥箱,广州永泽微波能设备有限公司产品;KQ-300型超声波清洗器,昆山市超声仪器有限公司产品;WFJ 7200型可见分光光度计,尼科上海仪器有限公司产品;101-1E3型电热鼓风干燥器,北京市永光明医疗仪器厂产品;HH-6型数显恒温水浴锅,江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 原料预处理

将新鲜蔓越莓清洗干净,选取较为完整的果粒。

1.2.2 干燥

称取100.000 g预处理后的蔓越莓,分别在65℃的热风干燥箱中,于150 W功率的微波炉转盘中,真空冷冻干燥机的干燥物料盘内(第一段:冷阱温度要预冷至-45℃,再放入物料,等待4 h;第二段:开启真空泵,同时给隔板加热温度至30℃,抽真空2 h;第三段:最后45℃,升华干燥2 h) 进行干燥,干燥后水分含量达10%~13%。

1.2.3 样品的浸提

分别采用65℃下热风干燥所得蔓越莓样品,微波干燥所得蔓越莓样品,真空冷冻所得蔓越莓样品分别为1,2,3,4号。每份称取10.000 g,在70℃的水浴环境下用体积分数60%的乙醇浸提2 h,且样品与乙醇比为1∶10。

1.2.4 样品总黄酮含量的测定

(1)芦丁标准曲线的测定与绘制。准确称取芦丁标品0.062 5 g,用体积分数80%的甲醇溶液溶解并定容至250 mL,得到质量浓度为0.25 mg/mL的芦丁标准液体,常温下避光保存。得回归方程为Y=0.013 8X+0.064 8 (R2=0.996 7,0~6 mL)。

(2) 样品黄酮含量的测定。分别取4种样液各1 mL,以芦丁标准曲线制作方式加入相应溶液,重复上述操作。于波长502 nm处测定吸光度,并记录。黄酮含量以每1 g样品中所含相当于芦丁的含量计算出对应值。

1.2.5 样品抗氧化活性的测定

(1) 样品羟基自由基(·OH) 清除能力的测定。将浓度6 mmol/L的硫酸亚铁溶液2.0 mL,不同质量浓度的样品溶液2.0 mL,浓度6 mmol/L的过氧化氢2.0 mL分别加入10 mL有塞子的刻度试管中,混合并且摇匀,静置10 min,再向其中加入浓度6 mmol/L的水杨酸2.0 mL,混合摇匀,静置30 min,于波长510 nm处测定吸光度A2,同时测2.0 mL样品溶液加2.0 mL无水乙醇的吸光度A1,以及2.0 mL水杨酸加2.0 mL无水乙醇的吸光度A0;平行测试3次,计算清除率[4]。此方式为水杨酸法测定羟基自由基清除能力。

式中:A2——2.0 mL样品溶液+2.0 mL硫酸亚铁+2.0 mL过氧化氢+2.0 mL水杨酸吸光度;

A1——2.0 mL样品溶液+2.0 mL无水乙醇的吸光度;

A0——2.0 mL水杨酸+2.0 mL无水乙醇的吸光度。

(2)样品亚铁离子抗氧化/还原能力测定。依次加入2.5 mL浓度0.2 mol/L pH值6.6的磷酸盐缓冲溶液,2.5 mL质量分数1%的铁氰化钾溶液和0.5 mL的腐乳试样液混匀,于50℃水浴锅中水浴20 min,快速冷却后,依次加入质量分数10%的三氯乙酸溶液1 mL,蒸馏水2.5 mL和质量分数0.1%的三氯化铁溶液1.0 mL,混合均匀,室温下静置10 min,于波长700 nm处测定吸光度,平行测定3次,通过吸光度的大小来断定还原能力的高低,吸光度越大,表示还原能力越好[5]。

(3) 不同样液对二苯代苦味酰基自由基(DPPH·)清除能力的测定。准确称取2.5 mg DPPH·,用无水甲醇溶解并定容于100 mL容量瓶中,得到DPPH·质量浓度为25μg/mL的溶液,避光保存(0~4℃)[6]。取不同样液0.1 mL,加入3.9 mL质量浓度为25μg/mL的DPPH·甲醇溶液,快速混匀后分别于0,5,10,15,25,35,45,55,65,75 min,于波长 516 nm处测定其吸光度,直至吸光度相对稳定。绘制色素清除DPPH·的动力学曲线[7]。

2 结果与分析

2.1 黄酮质量浓度测定结果分析

新鲜蔓越莓与3种不同干燥方式的样品黄酮质量浓度见图1。

图1 新鲜蔓越莓与3种不同干燥方式的样品黄酮质量浓度

由图1可知,将所得样品吸光度与芦丁标准曲线对应所得测定4种样品黄酮质量浓度依次为47.34,85.43,70.26,95.36 mg/mL,新鲜蔓越莓黄酮质量浓度最低,因其未进行脱水处理,则所测得黄酮质量浓度受水分含量影响,单位量内所含黄酮量最低。而经过不同干燥方式处理后的蔓越莓样品黄酮的单位体积含量明显提高。即经过干燥处理后3种样品中黄酮质量浓度由低到高依次为微波干燥、真空冷冻干燥、65℃热风干燥。

2.2 样品羟基自由基(·OH)清除能力的测定结果

4种样品羟基自由基清除率测定结果见图2。

由图2可知,所得新鲜蔓越莓的·OH清除率在质量浓度为0.005~0.03 mg/mL,以0.005 mg/mL为质量浓度梯度,所测得微波干燥下所得蔓越莓样品清除率为45.50%。可得3种干燥方式下所得样品·OH清除率由小到大依次为微波干燥、真空冷冻干燥、65℃热风干燥。

图2 4种样品羟基自由基清除率测定结果

2.3 亚铁离子抗氧化还原能力的测定

不同样品亚铁离子还原力测定见图3。

图3 不同样品亚铁离子还原力测定

由图3可知,新鲜蔓越莓的抗氧化还原能力明显低于3种干燥后所得的样品。在热风干燥下所得样品其抗氧化还原能力是最强的,而真空冷冻干燥下所得样品的抗氧化还原能力明显较其他2种方式差,微波干燥方式的样品抗氧化还原能力在0.005~0.010 mg/mL内较小,但在0.015~0.030 mg/mL时与热风干燥所得样品的抗氧化还原能力差别不大。

2.4 DPPH·清除能力的测定

不同样品DPPH·清除动力学曲线见图4。

由图4可得出,DPPH·清除能力强,在25 min后基本达到平衡,不再有明显变化。则可看出65℃热风干燥下所得样品吸光度很小,即它的DPPH·清除能力最大。而趋于稳定之后可以看出微波干燥后对蔓越莓DPPH·清除率影响最大,明显降低了蔓越莓对DPPH·清除率。

3 结论

干燥方式不同,对蔓越莓的黄酮质量浓度及其抗氧化性都有不同程度的影响。

图4 不同样品DPPH·清除动力学曲线

对黄酮质量浓度影响最小的方式是65℃热风干燥,黄酮质量浓度为95.36 mg/mL。65℃热风干燥后所得样品羟基自由基清除率在样品质量浓度0.015 mg/mL时高达73.40%;对于蔓越莓样品对亚铁离子抗氧化还原能力,影响最小的方式是65℃热风干燥,所得样品质量浓度在0.015 mg/mL时吸光度为2.74;对于蔓越莓样品对DPPH·清除能力的测定,影响最小的方式是65℃热风干燥,所得DPPH·动力学曲线趋于平稳后吸光度为0.004。因此,65℃热风干燥对蔓越莓黄酮质量浓度,以及蔓越莓所含抗氧化还原性物质的影响最小。热风干燥还是一种较为简洁且快速的干燥加工物料的方式,这也是使其成为加工蔓越莓果干最优方法的条件之一。

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