不同品种喷雾干燥草莓粉抗氧化物质及其活性研究

2017-03-15 09:02于漫漫王文亮弓志青石贤权
山东农业科学 2017年2期
关键词:活性相关性

于漫漫++王文亮++弓志青++石贤权

摘要:以5种喷雾干燥草莓粉为研究对象,测定其抗氧化物质含量、组成及抗氧化活性。结果表明,不同品种草莓粉的抗氧化成分含量差异较大,总酚含量由大到小为‘美13>‘玫瑰香>‘红颜>‘甜宝>‘丰香,黄酮含量由大到小为‘玫瑰香>‘美13>‘红颜>‘丰香>‘甜宝,花青素含量由大到小的顺序同总酚含量,主要非花青素酚类物质为表儿茶素、鞣花酸、儿茶素和绿原酸。采用DPPH·清除率和FRAP反映其抗氧化能力,发现喷雾干燥草莓粉抗氧化能力与总酚和黄酮含量呈显著正相关。

关键词:喷雾干燥草莓粉;抗氧化物质;活性;相关性

中图分类号:S663.901文献标识号:A文章编号:1001-4942(2017)02-0059-05

草莓(Fragaia×ananassa Duch.)又称凤梨草莓、红莓等,色泽鲜艳,果实柔软多汁,香味浓郁,甜酸可口,营养丰富,被誉为“水果皇后”,深受消费者喜爱[1]。它含有丰富的多酚、花青素、酚酸和黄酮类等生物活性物质[2, 3],其抗氧化能力是苹果、梨、柑橘和番茄等果蔬的2~11倍[4-6],可清除体内的自由基,具有很好的保健功能。

草莓果实属浆果,含水量高,保质期短,组织柔嫩,常温下放置1~2天就开始变色、变味甚至腐烂[7]。草莓的加工方式主要有果酱、果脯和速冻草莓等,将草莓加工成粉,易于保存、运输,食用方便,可作为速溶固体饮料,还可以作为配料用于蛋糕、奶茶、沙司、果酱等加工。喷雾干燥具有干燥速度快、营养物质保存好等特点,很适合液体物料的干燥,尤其对于热敏性的物质,如多酚、黄酮、花色苷等。目前关于喷雾干燥草莓粉抗氧化方面的研究较少,本研究通过测定5个品种喷雾干燥草莓粉中抗氧化物质包括总酚、黄酮、花青素含量和酚类组成及其抗氧化活性,并进行抗氧化物质与活性的相关性分析。

1材料与方法

1.1材料与试剂

喷雾干燥草莓粉:实验室自制(其组分为:30%麦芽糊精、1%乳清分离蛋白和10%海藻糖,其余为草莓)。5种草莓,其中‘玫瑰香、‘丰香、‘甜宝、‘红颜购于济南市章丘区顺利草莓基地,‘美13购于烟台。

样品提取液的制备:分别称取1.00 g样品于三角瓶中,加入70%乙醇溶液25 mL,摇匀,超声波水浴浸提30 min,6 000 r/min离心15 min,取上清液,滤渣再加70%乙醇溶液25 mL,同样条件水浴、离心。合并两次上清液,用70%乙醇定容。配成一定浓度,用于总酚、黄酮、花青素和DPPH·清除率的测定。

没食子酸、原儿茶酸、表儿茶素、绿原酸、香豆酸、鞣花酸、邻香草酸、槲皮素及白藜芦醇标准品,均购自Sigma(上海)贸易有限公司。其余均为化学纯。

1.2主要仪器与设备

B290喷雾干燥机,瑞士BUCHI公司;CR22DIII高速冷冻离心机:日立公司(Hitachi);UV-6100紫外可见分光光度计:上海元析仪器有限公司;1200高效液相色谱仪:美国Agilent公司;JM-FB60-1D胶体磨:温州市七星乳品设备厂;GJB30-40高压均质机:常州市超力均质泵厂。

1.3试验方法

1.3.1总酚含量的测定采用Folin-Ciocalteu法[8]绘制没食子酸标准曲线。分别吸取制备好的样品溶液0.1 mL,加入福林试剂5 mL,静置4~8 min,然后加7.5%Na2CO3 4 mL,避光反應1 h后,测定A765nm。在相同条件下测定不同质量浓度的没食子酸吸光度,绘制标准曲线,结果以没食子酸当量表示(mg没食子酸/g干重)。

1.3.2黄酮含量的测定采用芦丁比色法[9]。吸取样品溶液1 mL,加入5%NaNO2溶液1 mL,摇匀,静置6 min,加入10% Al(NO3)3溶液1 mL摇匀,静置6 min,再加入4%NaOH溶液3 mL,定容,摇匀,静置15 min,测定A510nm。根据芦丁标准曲线计算黄酮含量,结果以芦丁当量表示(mg芦丁/g干重)。

1.3.3花青素含量的测定花青素含量的测定采用pH示差分光光度法[10]。样品稀释至合适浓度,取提取液0.9 mL,分别与2.1 mL pH 1.0的KCl-HCl溶液和2.1 mL pH 4.5的醋酸钠溶液混匀,然后分别测定其在510 nm和700 nm处的吸光度值。花青素含量以mg/g DW表示。

1.3.4草莓粉非花青素酚类组成HPLC分析取一定样品溶液进行旋蒸,用甲醇定容于5 mL容量瓶,过0.45 μm滤膜备用。

色谱条件:参照Kjersti等[11]的方法进行,略有调整。色谱仪为美国Agilent 1200高效液相色谱仪,配有VWD紫外检测器。色谱柱:ZORBAX SB-C18(4.6 mm×250 mm,5 μm)。多酚流动相A:水∶乙酸=98∶2;流动相B:水∶乙腈∶乙酸=48∶50∶2。测定波长为280 nm,以峰面积外标法定量。梯度洗脱程序:0~5 min,98%A;5~15 min,85%A~98%A;15~25 min,74%A~85%A;25~30 min,74%A~72%A;30~45 min,72%A;45~50 min,72%A~0 A;50~53 min,0 A;53~55 min,98%A。用100%甲醇洗脱5 min后再用98% A平衡10 min再进样。流速:1 mL/min,进样量:10 μL,柱温:25℃。

1.3.5DPPH·清除率的测定吸取样品溶液,按表1加样,暗环境中反应30 min,测定A517nm。按下式计算样品对DPPH·的清除率[12]:

多酚类化合物是指分子结构中有若干个酚羟基的植物成分的总称,包括黄酮类、单宁类、酚酸类以及花色苷类等,是在植物性食物中发现的具有促进健康作用的化合物。黄酮类化合物是以色酮环与苯环为基本结构的一类化合物的总称,属于植物次级代谢产物。花青素也称为花色苷,是花和果实中的主要色素,属于水溶性酚类物质,主要以糖苷的形式存在于表皮细胞的液泡内。影响草莓抗氧化成分含量的因素较多,如基因[14]、光质[15]、栽培环境、成熟度等,此外加工方式对草莓中多酚等成分影响也较大。将原料水解可增加总酚含量一倍左右,如‘Darselect草莓水解前后总酚含量从121.6 mg/100 gFW增加到255.4 mg/100 gFW[16]。Meyers等[17]报道7种草莓的总酚含量范围在1.82~2.94 mg没食子酸/gDW,与本试验结果类似。‘美13为露地栽培品种,栽培过程中光质条件较好,而其余4个品种均为保护地栽培品种,故‘美13的抗氧化成分含量最高。

2.2不同品种喷雾干燥草莓粉中非花青素酚类组成及含量分析

草莓中主要酚类物质是花青素、黄烷-3-醇和鞣花单宁[18],其中天竺葵素-3-葡萄糖苷是主要的花青素,而矢车菊素-3-葡萄糖苷和天竺葵素-3-芸香糖苷含量较低[19]。采用HPLC法测定不同品种喷雾干燥草莓粉中10种非花青素多酚,包括黄酮类(表儿茶素、槲皮素)、酚酸类(香豆酸、没食子酸、鞣花酸、原儿茶酸、邻香草酸、绿原酸)以及儿茶素和白藜芦醇,结果见表3。可见,除‘丰香未测出槲皮素外,其它品种均含有这10种酚类物质。草莓粉中主要非花青素酚类物质为表儿茶素、鞣花酸、儿茶素和绿原酸,且不同品种中主要酚类物质种类及含量都不同。如‘美13、‘玫瑰香中主要非花青素酚类物质是表儿茶素,此外鞣花酸和儿茶素含量也较高。‘红颜中主要非花青素酚类物质是表儿茶素、绿原酸和鞣花酸,这三种占非花青素酚类物质总量的75.6%。‘甜宝中的主要非花青素酚类物质是鞣花酸和槲皮素,占非花青素酚类物质总量的60.0%。而‘丰香的主要非花青素酚类物质是表儿茶素、绿原酸和儿茶素。10种单体酚总含量最高的也是‘美13,为2 639.85 μg/g,其次为‘玫

3结论

通过研究5种喷雾干燥草莓粉的总酚、黄酮、花青素含量,发现不同品种草莓粉的抗氧化成分含量差异较大,主要非花青素酚类物质为表儿茶素、鞣花酸、儿茶素和绿原酸。喷雾干燥草莓粉抗氧化能力与总酚及黄酮含量呈显著正相关,说明总酚和黄酮是草莓抗氧化的重要物质基础。

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