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和田红葡萄的多酚及抗氧化研究

2023-07-17蔡啸宇魏骊霏蒲云峰侯旭杰

农产品加工 2023年12期
关键词:红葡萄和田总酚

蔡啸宇,魏骊霏,蒲云峰,2,侯旭杰,2,叶 林,2

(1.塔里木大学食品科学与工程学院,新疆 阿拉尔 843300;2.南疆特色农产品深加工兵团重点实验室,新疆 阿拉尔 843300)

和田红葡萄(Vitis vinifera L. cv. Hetianhong) 属于欧亚种,是新疆地方品种,该品种适应性强,耐寒、耐旱、耐盐碱,在南疆各地均有零星栽植[1]。和田红葡萄除了少量用于鲜食外,主要用于慕萨莱思生产[2]。近年来,随着人们对传统民族特色食品的青睐及消费市场需求增加,慕萨莱思及其原料和田红葡萄也日益受到研究者的关注。乔通通等人[3]采用AccQ-Tag 高效液相色谱法分析和田红葡萄汁的氨基酸组成和含量,从和田红葡萄汁中共检测出16 种氨基酸,其中脯氨酸和精氨酸的含量较高,占氨基酸总量的50%以上;张璐等人[4]也分析了和田红葡萄汁的氨基酸组成和含量,从葡萄汁中检测出18 种氨基酸,精氨酸和脯氨酸是其主要的氨基酸,此外和田红葡萄汁中γ -氨基丁酸的含量也较高(6.04 mg/L);赵江霞等人[5]从和田红葡萄果皮中分离并鉴定出齐墩果酸、β -谷甾醇- D -葡萄糖甙、α -吡喃-葡萄糖3 个化合物;王伟华等人[6]分析了和田红葡萄多酚含量,发现和田红葡萄籽>果皮>果肉,籽中多酚含量为0.166%;赵江霞等人[7]研究发现和田红葡萄醇提取液能显著抑制胃癌细胞株和肝癌细胞株细胞存活,但对细胞蛋白质含量无影响。这些研究对揭示和田红葡萄的营养及功能价值具有一定意义,然而葡萄中富含酚、酸、黄酮、花青素和丹宁等多酚类化合物,它们对DPPH、ABTS 等自由基具有较强的清除能力,目前关于和田红葡萄多酚及抗氧化方面的研究较少。因此,以和田红葡萄为试材,对其可溶性固形物、游离糖、总酸、维C、总酚、总黄酮、游离多酚及抗氧化能力等理化品质进行分析,以期为和田红葡萄加工和利用提供的数据支持。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

和田红葡萄采摘于和田地区葡萄园。

葡萄糖、果糖、蔗糖、白藜芦醇、抗坏血酸、6-羟基- 2,5,7,8 - 四甲基色烷- 2 - 羧酸(Trolox)、1,1 -二苯基- 2 -三硝基苯肼(DPPH)、2,2 -联氮- 二(3 - 乙基- 苯并噻唑- 6 - 磺酸) 二铵盐(ABTS),上海阿拉丁试剂有限公司提供;没食子酸、儿茶素、p -香豆素酸、咖啡酸、表儿茶素、矢车菊素3 -葡萄糖苷、芦丁、槲皮素等标准品,上海源叶生物科技有限公司提供;1N 福林酚试剂,上海蓝季生物试剂有限公司提供;其他常规试剂,国药集团化学试剂有限公司提供。

FD-1-50 型冷冻干燥机,北京博医康实验仪器有限公司产品;TGL-20M 型台式高速冷冻离心机,湖南湘仪离心机仪器有限公司产品;2695-2489Waters 型高效液相色谱仪,美国Waters 公司产品;UV-2550 型分光光度计、LC-20A 型液相色谱,日本岛津产品;374 型酶标仪,美国Thermo Fisher 公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 样品处理

先将和田红葡萄果梗分离除去后,将果实分为皮、肉和籽3 个部分,然后将皮和籽真空冷冻干燥,再用组织破碎机粉碎。为了消除脂肪对多酚提取的影响,参照朱秀栋等人[8]的方法用石油醚对籽粉进行脱脂处理。

1.2.2 可溶性固形物、总酸和维C

可溶性固形物的测定采用阿贝折光仪测定;总酸参照GB 12456—2021 中第一法《酸碱指示剂滴定法》 测定,以酒石酸计;维C 参照GB 5009.86—2016 中第三法《2,6-二氯靛酚滴定法》测定。

1.2.3 游离糖

将葡萄果肉匀浆后,称取一定量果浆,用蒸馏水超声提取,离心后取上清液过滤膜备用。色谱条件:色谱柱Platisil NH2(250 mm×4.6 mm,i.d.) 柱(天津迪马),柱温30℃,进样量10 μL,流速1 mL/min,流动相为乙腈∶水= 75∶25(V/V)。

1.2.4 多酚及抗氧化

(1) 多酚的提取。参照仵菲等人[9]的方法提取,称一定量样品,用80% (V/V) 的甲醇超声提取30 min,然后以转速3 000 r/min 离心15 min,取上清液用于总酚、总黄酮、游离多酚及抗氧化的测定。

(2) 多酚及抗氧化的测定。总酚、总黄酮、游离多酚、DPPH 和ABTS 的测定均参照仵菲等人[9]的方法测定。

1.3 数据处理

每个处理重复3 次,结果以X±SD 表示,采用SPSS20.0 进行方差分析,并进行Duncan's 多重比较(p<0.05)。

2 结果与分析

2.1 和田红葡萄果肉的可溶性固形物、游离糖、总酸和维C

可溶性固形物含量是评价果实品质的重要指标之一。钟海霞等人[10]报道了新疆10 个酿酒葡萄品种的可溶性固形物含量为21.61%~28.22%,8 个新疆鲜食葡萄的可溶性固形物含量为15.24%~24.66%[11],与新疆酿酒葡萄品种的固形物相比,和田红葡萄的固形物含量相对较低,但与鲜食葡萄品种相比,属于中等水平。

和田红葡萄果肉的可溶性固形物、游离糖、总酸和维C 含量见表1。

表1 和田红葡萄果肉的可溶性固形物、游离糖、总酸和维C 含量

由表1 可知,果糖和葡萄糖是和田红葡萄中主要的游离糖,占总游离糖的98.31%,而蔗糖含量极低,不足2%。和田红葡萄的总酸含量为0.52%,固酸比为42.58∶1。综合来看,与新疆其他葡萄品种比较,和田红葡萄并无明显的优势,也不属于优质的酿酒葡萄,然而慕萨莱思酿造需将葡萄汁浓缩后再发酵[2],这一工艺可以弥补和田红葡萄可溶性固形物偏低的问题。此外,和田红葡萄具有适应性强、晚采不易脱粒、极丰产等优点[1],近年来慕萨莱思产业化发展迅速,这说明和田红葡萄具有较好的发展前景。

2.2 总酚和总黄酮

和田红葡萄不同部位的总酚和总黄酮见图1。

图1 和田红葡萄不同部位的总酚和总黄酮

由图1 可知,和田红葡萄不同部位的总酚和总黄酮差异显著(p<0.05),其中籽中的总酚和总黄酮含量最高,分别为11.64 mg GAE/g 和8.47 mg RE/g,其次为葡萄皮,而葡萄果肉中的总酚和总黄酮含量最低这与文献报道基本一致[6]。Li F 等人[12]分析了11 个葡萄品种果皮和果肉的多酚,发现葡萄中的多酚主要以游离态形式存在,并且葡萄皮的总酚远远高于果肉的总酚。Xia L 等人[13]分析了31 个葡萄品种的果皮和籽的多酚,发现葡萄皮和籽中富含多酚,并且品种对葡萄多酚的影响非常大。齐岩等人[14]分析了不同产地的葡萄中的多酚的含量,发现多酚主要分布在葡萄籽和皮中,果肉中的含量较低,而且葡萄籽中多酚含量明显高于葡萄皮中多酚含量。

这说明和田红葡萄的多酚主要存在皮和籽中,而和田红葡萄皮和籽均属于慕萨莱思生产的副产物,因此可以开展和田红葡萄皮和籽中多酚资源的开发利用。

2.3 游离多酚

通过HPLC-PDA 分析,样品与标准品的保留时间及最大吸收波长相匹配的色谱峰有9 个,它们分别是没食子酸、儿茶素、表儿茶素、咖啡酸、矢车菊素3 -葡萄糖苷、p -香豆酸、芦丁、白藜芦醇和槲皮素(见表2)。和田红不同组织游离多酚含量与总酚和总黄酮相似,除矢车菊素3 - 葡萄糖苷外,葡萄籽中的游离多酚含量均是最高,其中芦丁、白藜芦醇、表儿茶素和儿茶素的含量较高,含量均超过30 μg/g;其次是葡萄皮,而葡萄果肉中游离多酚含量最低,且远远低于皮和籽中游离多酚的含量。有研究报道,葡萄中多酚分布不均衡,大约64%的酚类物质分步在葡萄籽中,30%的酚类物质分布在葡萄皮中,而只有6%的酚类物质葡萄果肉中[12]。齐岩等人[15]分析了4 种不同葡萄品种的皮和籽中的游离酚类,发现葡萄皮中游离酚类的物质含量较高,一共检测到10 种单体组分,籽中的游离酚类仅测定出5 种,其中以表儿茶素和儿茶素为主。研究结果与文献报道相似,说明和田红葡萄多酚主要存在于皮和籽中,并且可以从葡萄皮和籽中提取芦丁、白藜芦醇、表儿茶素、儿茶素等具有功能活性的多酚化合物。

表2 和田红葡萄不同部位的游离多酚含量 / μg·g-1

和田红葡萄不同部位的游离多酚见表2。

2.4 抗氧化能力

葡萄富含酚酸、黄酮、花青素和丹宁等酚类物质,它们通常具有较强的抗氧化能力,因此葡萄及其产品的抗氧化受到广泛关注[12]。由图2 可知,和田红葡萄不同组织抗氧化能力差异显著(p<0.05),葡萄籽的抗氧化能力最强,其DPPH 和ABTS 自由基清除能力分别为13.32,29.65 μmol TE/g,其次为葡萄皮,而葡萄果肉的自由基清除能力最低。研究发现,和田红葡萄籽中多酚含量最高,其自由基清除能力也最强,这与葡萄多酚含量与抗氧化能力呈线性相关的报道相符[16],李小娟等人[17]报道了在同一品种的不同部位,葡萄种子抗氧化活性高于果皮和果肉组织,而果实中果皮抗氧化活性高于果肉。谭伟等人[18]以8 种不同品种的葡萄酿酒葡萄成熟果实为材料,以总还原力、DPPH 自由基和ABTS 自由基的清除能力来评价其抗氧化,不同品种的籽、皮、果肉的抗氧化能力有较明显差异,但均以果肉中最低。这也进一步说明和田红葡萄籽及皮是获取功能活性成分的重要资源。

图2 和田红葡萄不同部位的抗氧化能力

和田红葡萄不同部位的抗氧化能力见图2。

3 结论

和田红是新疆地方葡萄品种,已有1 000 多年的栽培历史,尤其是作为新疆民族特色食品慕萨莱思生产的主要原料,开展和田红葡萄多酚及抗氧化的分析,对科学评价和田红葡萄及其加工利用具有重要意义。从可溶性固形物、游离糖等指标来看,和田红葡萄既不属于优质的酿酒葡萄,也不属于优良的鲜食品种。然而,由于和田红葡萄具有适应性强、且丰产、价格便宜等优点,以及慕萨莱思生产工艺的特殊性,这些因素促使和田红葡萄成了慕萨莱思的主要原料。在和田红葡萄中,和田红葡萄籽的多酚含量最高,且抗氧化能力也最强,其次为葡萄皮,而葡萄皮和籽都是慕萨莱思加工的副产物,这为慕萨莱思加工副产物综合利用提供理论依据。

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