制取工艺对杏仁油中总酚含量及其抗氧化能力的影响

2014-12-20 06:58钟海雁
食品与机械 2014年6期
关键词:总酚清除率自由基

王 艳 周 波 钟海雁

(1.中南林业科技大学食品科学与工程学院,湖南长沙 410004;2.稻谷及副产物深加工国家工程实验室,湖南长沙 410004;3.粮油深加工与品质控制湖南省重点实验室,湖南长沙 410004)

杏(Prunus armeniaca L.)为蔷薇科李属落叶乔木,包括8个品种:山杏、辽杏、法国杏(阿尔卑斯杏)、紫杏、藏杏、东北杏、乌梅和西伯利亚杏[1]。杏是最常见的温带水果之一,全世界每年产量260万t,土耳其(37万t)是产量最多的国家,其次是伊朗(28.5 万 t)和意大利(24.4 万 t)[2]。

食用油具有的抗氧化活性对于预防癌症、心血管疾病以及抗衰老有着很重要的生理功能。Bubonja-Sonje等[3,4]研究表明从橄榄油提取的总酚化合物具有较强的抗氧化活性;Stefanie等[5]通过DPPH法研究了葡萄籽油的抗氧化性,结果表明,红葡萄籽油挥发性成分多且其总酚含量和抗氧化活性都较强;陈中海等[6]对7种低温冷榨油茶籽油的氧化稳定性进行分析,得出不同的品种油的氧化稳定性有较大的差异。

目前关于杏仁油的抗氧化活性的研究还鲜见报道[7],本研究拟对不同预处理的冷榨杏仁油的多酚物质进行测定,并且对它们进行初步的抗氧化活性研究,找出多酚含量和抗氧化活性之间是否有必要的关联。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 杏仁

龙王帽、树上杏、大红杏、小白杏、甜杏干、梨光杏、苦杏、吊杏、原始大红杏、改良大红杏和巴旦木:均采摘自新疆,加工时间为2013年9月。

1.1.2 试剂

甲醇、没食子酸、碳酸钠、福林酚试剂、乙醇、DPPH、氢氧化钾、无水硫酸钠、吐温80、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、铁氰化钾、三氯乙酸、三氯化铁:分析纯,迈科为生物科技有限公司。

1.1.3 仪器

电子天平:CP224C型,奥豪斯仪器有限公司;

摇床:ZHWY-2012c型,上海智域分析仪器制造有限公司;

分光光度计:UV-1800型,日本岛津公司;

恒温水浴锅:DK-98-2A型,天津泰斯特仪器有限公司;

榨油机:KOMAT CA59G型,德国KOMAT公司。

1.2 试验方法

1.2.1 杏仁油的制取 将新鲜杏仁自然风干,取出一部分用电磁炉炒制,温度设定为120℃,时间为5 min,杏仁散发出特有的香味即可,备用。

冷榨杏仁油:自然风干的杏仁和经过炒制的杏仁放入榨油机中压榨而得(处理量:3~5 kg/h,整机重量:80 kg,外型尺寸:68 mm ×580 mm ×550 mm)。

1.2.2 杏仁油中极性多酚物质的提取及其定量测定

(1)杏仁油中多酚物质的提取:参照文献[8]并根据预试验的情况作出修改:将10 mL甲醇与5 g杏仁油混匀,置于摇床中以160 r/min的速度摇匀45 min。甲醇相分离并过滤,杏仁油相以同样的条件重复萃取2次,合并甲醇相。

(2)标准曲线的绘制:精确称取没食子酸,用4%碳酸钠定容至250 mL瓶容量,使之溶液浓度为0.1 mg/mL。准确量取 0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2 mL 于 20 mL 有刻度的 20 mL具塞试管中,加入l mL Folin-Ciocalteau试剂,充分摇晃,l min后加入4%碳酸钠溶液定容至20 mL。75℃水浴加热10 min,冷却后,于760 nm下测定吸光度,绘制标准曲线。没食子酸的标准曲线:

(3)待测液多酚含量测定:移取多酚提取液0.2 mL于20 mL具塞刻度试管,加入l mL Folin-Ciocalteau试剂,再加入4%碳酸钠溶液并定容至20 mL,摇匀。75℃水浴10 min。冷却后,于760 nm下测定吸光度。根据标准曲线,确定其浓度。结果以GAE(mg/g)表示,即多酚含量相当于标准曲线对应毫克数的没食子酸。3次重复试验。

1.2.3 杏仁油提取液的自由基清除能力的测定 取2 mL待测液至20 mL具塞刻度试管,用95%乙醇定容至刻度。取5 mL上述溶液与5 mL 10-4mol/L的DPPH溶液混匀,室温暗处反应30 min,在517 nm处以95%乙醇为参比测量其吸光度As。取5 mL 95%乙醇与5 mL 10-4moI/L的DPPH溶液混匀,室温喑处反应30 min,在517 nm处以95%乙醇为参比测量其吸光度A0。3次重复试验。按式(2)计算自由基清除率(R):

1.2.4 杏仁油还原能力的测定 参照文献[9]修改如下:配制浓度为8 mg/mL的杏仁油样品液(用吐温80与水体积比为1∶9的混合液溶解)。取样品液2.5 mL,加入0.2 mol/L pH 6.6的磷酸盐缓冲溶液2.5 mL与1%的赤血盐2.5 mL,于50℃水浴锅中反应20 min,迅速冷却至室温并加入10%的三氯乙酸2.5 mL,取5 mL加入蒸馏水4 mL和0.1%的三氯化铁1 mL,混合均匀,静置10 min后于700 nm下测定吸光值,每个样品测定3次,取平均值。

1.3 数据分析

数据均用SPSS和Excel进行分析,所有数值是3个平行数据的平均值。

2 结果与分析

2.1 杏仁油中极性多酚物质的提取及其定量测定

由表1可知,杏仁油的总酚含量和杏仁种类有着很大的关系。冷榨杏仁油中的11个品种,杏仁油的总酚含量存在显著差异(α=0<0.05),种间差异也较大。其中:树上杏的总酚含量(1.151 mg/g)最多,是小白杏 (0.322 mg/g)的4倍,其次是梨光杏,是小白杏杏仁油的3倍。热榨杏仁总酚含量同样存在显著差异(α=0<0.05)。树上杏的总酚含量(1.04 mg/g)最多,其次是改良大红杏(0.751 mg/g),甜杏干的含量(0.478 mg/g)最少。

杏仁油无论是经过热榨还是冷榨制取,树上杏干中的总酚含量都是最多的。11种原料,热榨和冷榨杏仁油进行比较,其中有4种杏仁油的总酚含量减少,分别是龙王帽、树上杏干、甜杏干和梨光杏,其他7种杏仁油总酚含量都有所增加。从变化趋势看,甜杏干变化量最大总酚含量从冷榨到热榨减小了0.414 mg/g,变化最小的是巴旦木总酚含量仅增加0.015 mg/g。

2.2 杏仁油自由基清除能力测定

由表2可知,冷榨杏仁油对DPPH的清除率不存在显著差异(α=0.701>0.05),而热榨杏仁油对DPPH的清除率存在着显著差异(α=0.021<0.05),但种间差距很小。热榨的杏仁油自由基清除能力均比冷榨杏仁油要弱,梨光杏热榨后的清除率减少了6.49%,说明杏仁油的制取工艺在一定程度上影响了它们对自由基的清除能力。

表1 杏仁油的总酚含量Table 1 The total phenol content in apricot kernel oil /(mg·g-1)

表1 杏仁油的总酚含量Table 1 The total phenol content in apricot kernel oil /(mg·g-1)

同列中字母不同表示具有显著性差异。

油样品种 冷榨 热榨龙王帽 0.663 ±0.003 5d 0.515 ±0.003 0g树上杏 1.151 ±0.004 8a 1.040 ±0.036 0a大红杏 0.426 ±0.003 0h 0.596 ±0.001 7e小白杏 0.322 ±0.005 0i 0.700 ±0.002 0c甜杏干 0.892 ±0.001 7c 0.478 ±0.003 6h梨光杏 0.899 ±0.004 4b 0.662 ±0.002 6d苦杏 0.567 ±0.004 4f 0.604 ±0.003 0e吊杏 0.567 ±0.002 6f 0.574 ±0.004 6f原始大红杏 0.426 ±0.002 6h 0.692 ±0.001 0c改良大红杏 0.618 ±0.002 0e 0.751 ±0.005 3b巴旦木 0.559 ±0.002 0g 0.574 ±0.004 6f

2.3 杏仁油还原能力测定

由表3可知,冷榨和热榨杏仁油中,还原能力最强的是龙王帽杏仁油,巴旦木杏仁油次之。比较同一品种的热榨和冷榨杏仁油,热榨杏仁油的还原能力全部都高于冷榨杏仁油,杏仁油在制取的过程中,会由于方式的不同影响其还原能力。

2.4 杏仁油总酚含量和自由基清除能力、还原能力的关系

为了探讨杏仁油中总酚含量和自由基清除能力的关系,分别以热榨或冷榨杏仁油总酚值和自由基清除率作为横坐标和纵坐标作图。

表2 杏仁油的自由基清除能力Table 2 Theradical scavenging ability in apricot kernel oil /%

表2 杏仁油的自由基清除能力Table 2 Theradical scavenging ability in apricot kernel oil /%

同列中字母不同表示具有显著性差异。

油样品种 冷榨 热榨龙王帽 93.75 ±1.86a 93.06 ±1.98a树上杏 94.91 ±2.23a 94.44 ±1.94a大红杏 90.97 ±3.09a 90.05 ±1.64a小白杏 90.97 ±2.66a 87.82 ±1.98a甜杏干 91.67 ±5.24a 91.38 ±1.21a梨光杏 91.44 ±1.28a 84.95 ±5.26a苦杏 92.12 ±1.05a 91.44 ±4.03a吊杏 91.22 ±2.03a 90.74 ±2.99a原始大红杏 91.89 ±1.24a 91.44 ±1.22a改良大红杏 93.02 ±1.68a 92.34 ±2.98a巴旦木 93.06 ±3.21a 92.82 ±1.53a

表3 杏仁油的还原能力(吸光值OD700 nm)Table 3 The Reducing powerin apricot kernel oil

表3 杏仁油的还原能力(吸光值OD700 nm)Table 3 The Reducing powerin apricot kernel oil

同列中字母不同表示具有显著性差异。

油样品种 冷榨 热榨龙王帽 0.119 ±0.003 2a 0.147 ±0.003 0a树上杏 0.113 ±0.002 1a 0.119 ±0.002 0c大红杏 0.105 ±0.001 5a 0.113 ±0.001 2c小白杏 0.070 ±0.050 8a 0.115 ±0.001 5c甜杏干 0.094 ±0.002 6a 0.104 ±0.003 1d梨光杏 0.111 ±0.002 6a 0.125 ±0.001 7b苦杏 0.098 ±0.002 3a 0.114 ±0.001 5c吊杏 0.112 ±0.006 1a 0.121 ±0.003 5c原始大红杏 0.098 ±0.001 2a 0.115 ±0.002 6c改良大红杏 0.093 ±0.003 0a 0.105 ±0.001 5d巴旦木 0.118 ±0.001 5a 0.126 ±0.003 1b

冷榨杏仁油总酚含量和DPPH清除能力关系图见图1,两者的关系方程为:

热榨杏仁油总酚含量和DPPH清除能力关系图见图2,两者的关系方程为:

冷榨杏仁油总酚含量和还原能力关系图见图3,两者的关系方程为:

热榨杏仁油总酚含量和还原能力关系图见图4,两者的关系方程为:

由图1、2可知,不管是冷榨还是热榨的杏仁油总酚含量和自由基清除率之间都没有很好的线性关系,二者的R2分别为 0.334 0,0.047 0。由图 3、4 可知,两种工艺杏仁油的总酚含量和还原能力之间仍旧没有好的线性关系。导致这种结果的原因可能是:①多酚物质只是杏仁油中一种抗氧化性物质,还有另外其他的抗氧化物质影响此结果,如黄酮类[10]等;②杏仁油的抗氧化活性大小不仅和含有抗氧化物质的多少有关,还和杏仁油的种类、压榨工艺有关。

图1 冷榨杏仁油总酚含量和自由基清除率的关系Figure 1 Relationship between total phenol content and free radical scavenged of cold processing apricot oil

图2 热榨杏仁油总酚含量和自由基清除率的关系Figure 2 Relationship between total phenol content and free radical scavenged of hot processing apricot oil

图3 冷榨杏仁油总酚含量和还原能力的关系Figure 3 Relationship between total phenol content and reducing power of cold processing apricot oil

图4 热榨杏仁油总酚含量和还原能力的关系Figure 4 Relationship between total phenol content and reducing power of hot processing apricot oil

3 结论

从总酚含量来分析,杏仁油的品种和制取工艺都会影响其总酚的含量,且相同的制取工艺不同的杏仁油品种的总酚含量也存在显著差异。对自由基的清除能力而言,同样随品种的差异而不同,而且热榨的杏仁油比冷榨的杏仁油清除能力低。但是热榨杏仁油的还原能力基本上都强于冷榨的杏仁油。

在探讨总酚含量和抗氧化活性之间的关系中得出,杏仁油品种中的总酚含量和自由基清除能力、还原能力没有很好的线性关系;不同工艺制取的杏仁油中总酚含量和自由基清除能力、还原能力也没有很好的线性关系。说明杏仁油总酚含量和抗氧化活性之间不存在必然的数学联系。

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2 Gatti E,Defilippi.Apricot(Prunus armeniaca L.)quality and breeding perspectives[J].Journal of Food Agriculture and Environment,2009,114(7):573 ~580.

3 Bubonja-Sonje M,Giacometti J,Abram M.Antioxidant and antilisterial activity of olive oil,cocoa and rosemary extract polyphenols[J].Food Chemistry,2011,127(4):1 821 ~1 827.

4 Cioffi G,Pesca S,De Caprariis P,et al.Phenolic compounds in olive oil and olive pomace from Cilento(Campania,Italy)and their antioxidant activity[J].Food Chemistry,2010,121(1):105 ~111.

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10 刘存存,姚小中,张怒敏,等.加工工序对油茶籽油活性物质含量及物化性质的影响[J].广东农业科学,2011,38(6):100~102.

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