调味剂对核桃仁脂氧合酶活性和过氧化值的影响

柯有剑，黄雨婷，贾冬英，姚 开

(四川大学 轻纺与食品学院，成都 610065)

核桃仁的脂肪含量约为60%，油中不饱和脂肪酸含量高达90%以上，并且富含蛋白质、维生素和矿物质，具有较高的营养价值和一定的保健功能[1-3]。经过大力发展，2014年我国核桃的种植面积已达550万hm2，产量约270万t[4]。核桃除了生产核桃油外，更多是剥壳直接食用，但由于其油腻感重和口味单一导致其市场接受度受限。目前已有的琥珀核桃仁、核桃软糖等加工制品也存在保质期短和哈败味明显的问题。核桃仁极易氧化酸败的主要原因是其含有的脂氧合酶能够特定催化具有顺，顺-1，4-戊二烯结构的不饱和脂肪酸发生氧化[5-6]，其氧化程度受到氧气、温度、金属离子等多种因素的影响[7]。因此，研究调味剂及其处理条件对脂氧合酶的抑制效果对爽口核桃仁产品开发和延长其货架期具有较重要的参考价值，也有利于促进核桃产业的可持续健康发展。

已有研究表明，常用调味剂能够抑制植物中脂氧合酶的活性，减缓其脂肪酸的酶促氧化，如盐可抑制大豆粕中脂氧合酶活性[8]，蔗糖对龙眼果肉中脂氧合酶活性有一定的抑制作用[9]，某些有机酸可以螯合脂氧合酶中铁离子，降低该酶的活性[8，10]。本文是在比较了不同调味剂调味效果的基础上，系统分析了海盐、蔗糖、柠檬酸3种调味剂及其处理条件对核桃仁脂氧合酶活性和过氧化值的影响。

1 材料与方法

1.1 实验材料

干核桃、海盐、蔗糖为市售产品；柠檬酸为食品添加剂；亚油酸、吐温20、聚乙烯吡咯烷酮、硫代硫酸钠、无水硫酸钠等均为分析纯。

UV-6000PC紫外可见分光光度计(上海元析仪器有限公司)，Scanspeed1736R高速冷冻离心机(丹麦LaboGene公司)，VIP202S微波炉(2 450 MHz，惠而浦(中国)股份有限公司)。

1.2 实验方法

1.2.1 核桃仁调味

核桃剥壳，保留内种皮，核桃仁均分四瓣。用去离子水分别配制不同质量分数的调味剂溶液，核桃仁与调味液的质量比为1∶4，常压或真空(-0.08 MPa)和一定温度条件下浸泡不同时间，用350 W微波对调味核桃仁处理不同时间，干燥至水分含量为4%～6%。以脂氧合酶活性、过氧化值和感官特性为指标进行表征评价。

1.2.2 脂氧合酶活性测定

参照Buranasompob等[11]方法，并略作修改。

1.2.2.1 底物配制

将0.27 mL亚油酸加入5.0 mL浓度为1.0 mol/L的氢氧化钠溶液中，摇匀，再加入0.25 mL吐温20，混匀，盐酸调pH至9.0，用0.2 mol/L硼酸缓冲液(pH 9.0)定容至500 mL，充分搅拌至溶液澄清透明。

1.2.2.2 粗酶液制备

将0.5 g核桃仁冰浴研磨，加入20 mL浓度为0.05 mol/L的磷酸缓冲液(pH 7.0)和质量浓度为4.0 g/100 mL的聚乙烯吡咯烷酮溶液，充分研磨，离心(4℃、12 000 r/min)30 min，取中间层清液，0.25 μm滤膜过滤，得到粗酶液。

1.2.2.3 酶活测定

室温(25℃)条件下，将1.0 cm光程的石英比色皿中依次加入0.9 mL底物、2.0 mL浓度为0.2 mol/L的硼酸缓冲液(pH 9.0)、0.1 mL粗酶液，以等体积去离子水替代粗酶液作为空白对照，于234 nm处测其1.0 min的吸光值(A234)变化。

将上述反应体系的A234每增加0.001定义为1个酶活力单位(U/g)。不同处理条件下调味核桃仁样品的相对酶活按下式计算。

相对酶活=样品酶活力/原料酶活力×100%

1.2.3 过氧化值测定

将粉碎至约14目的核桃仁中加入其3倍体积的石油醚，混匀，静置浸提16 h，经装有无水硫酸钠的漏斗过滤，滤液减压旋蒸挥干石油醚。按GB 5009.227—2016中滴定法测其过氧化值。

1.2.4 感官评价

由食品专业5人对调味核桃仁的感官特性进行评价，评分标准见表1。

表1 调味核桃仁感官评分标准

1.2.5 数据分析

实验平行重复3次，结果以“均值±标准偏差”表示。采用Origin 2017绘图和SPSS 23分析数据。

2 结果与讨论

2.1 海盐对脂氧合酶活性和过氧化值的影响

海盐质量分数、调味时间、调味温度对核桃仁脂氧合酶活性和过氧化值的影响分别如图1A、图1B和图1C所示。

注：55℃浸泡4.0 h。

注：1.9%海盐溶液55℃浸泡。

注：1.9%海盐溶液浸泡3.0 h。

由图1A可以看出，随着海盐质量分数的增加脂氧合酶活性较之原料、过氧化值较之空白对照均降低，当其质量分数为1.9%时，脂氧合酶的相对酶活和过氧化值分别降低了39.80%和10.23%，且感官评分最高(4.16分)。空白样品相对酶活的下降是由于浸泡(55℃，4.0 h)过程的热效应，过氧化值升高说明处理过程中核桃仁有一定程度的氧化。

由图1B可以看出，当海盐质量分数为1.9%、55℃调味处理3.0 h的脂氧合酶相对酶活降低了33.95%，此时感官评分最高(4.24分)，这是由于热效应的累积对酶活产生了明显的抑制作用，较长时间处理使盐分渗入充分，滋味改善明显；但调味时间过长会使过氧化值增大，感官评分降低。

由图1C可以看出，随着调味温度的升高脂氧合酶活性明显下降，但过高的温度会导致其过氧化值明显增大，感官评分降低。周晔[12]、魏静[13]等发现，核桃内种皮含有抗氧化的多酚类物质，较高温度会使其失活。

2.2 蔗糖对脂氧合酶活性和过氧化值的影响

蔗糖质量分数、调味时间、调味温度对核桃仁脂氧合酶活性和过氧化值的影响分别如图2A、图2B、图2C所示。

注：55℃浸泡4.0 h。

注：19%蔗糖溶液55℃浸泡。

注：19%蔗糖溶液浸泡3.0 h。

由图2A可以看出，随着蔗糖质量分数的增加脂氧合酶活性和过氧化值均降低，当其质量分数为19%时，55℃调味4.0 h的脂氧合酶相对酶活较原料、过氧化值较空白对照分别降低了51.78%和13.20%，且感官评分最高(4.38分)。

由图2B可以看出，当蔗糖质量分数为19%时，55℃调味处理3.0 h的脂氧合酶相对酶活降低了45.65%，此时感官评分最高(4.42分)。一定时间的调味处理有利于核桃内种皮中多酚的溶出，减弱其涩味，但调味时间过长也会使多酚氧化形成醌[14]，使核桃仁发生褐变，感官评分降低。

由图2C可以看出，随着调味温度的升高脂氧合酶的活性明显下降，但过高的温度会导致其过氧化值明显增大，感官评分降低。

2.3 柠檬酸对脂氧合酶活性和过氧化值的影响

柠檬酸质量分数、调味时间、调味温度对核桃仁脂氧合酶活性和过氧化值的影响分别如图3A、图3B、图3C所示。

注：55℃浸泡4.0 h。

注：2.4%柠檬酸溶液55℃浸泡。

注：2.4%柠檬酸溶液浸泡3.0 h。

由图3A可以看出，随着柠檬酸质量分数的增加脂氧合酶活性和过氧化值均降低，当其质量分数为2.4%时，55℃调味处理4.0 h的脂氧合酶相对酶活较原料、过氧化值较空白对照分别降低了37.50%和9.57%，此时感官评分最高(4.12分)。脂氧合酶中的铁离子会与某些化学试剂发生反应[15]，多种有机酸具有螯合金属离子的作用[8]，因此可以认为柠檬酸螯合了核桃仁脂氧合酶的铁离子，使其酶活下降。

由图3B可以看出，当柠檬酸质量分数为2.4%时，55℃调味处理3.0 h的脂氧合酶相对酶活降低了33.84%，此时感官评分最高(4.16分)。

由图3C可以看出，随着调味温度的升高脂氧合酶的活性明显下降，但过高的温度会导致其过氧化值明显增大，感官评分降低。

2.4 真空调味对脂氧合酶活性和过氧化值的影响

基于上述实验结果，确定核桃仁适宜调味条件分别为1.9%海盐、19%蔗糖、2.4%柠檬酸溶液，55℃浸泡处理3.0 h。

真空调味对核桃仁脂氧合酶活性和过氧化值的影响如图4所示。

图4 真空调味对脂氧合酶活性和过氧化值的影响

由图4可以看出，3种调味液真空调味对脂氧合酶活性的抑制作用略好于常压调味，过氧化值略低于常压调味。在55℃真空浸泡处理3.0 h条件下，1.9%海盐、19%蔗糖、2.4%柠檬酸分别使核桃仁的脂氧合酶相对酶活较原料分别降低了37.37%、48.76%和36.59%，过氧化值较空白对照分别降低了8.99%、11.61%和8.61%，感官评价分别为4.32、4.46分和4.24分。有研究显示，真空条件下的物料会发生微膨胀，使细胞间隙增大，称之为形变松弛现象，一定程度上增强了调味液的渗透性[16]，更有利于对其中脂氧合酶活性的抑制作用，而且真空条件下氧浓度低，可以减缓核桃仁自氧化速率，抑制内种皮中多酚的酶促氧化褐变[14]，提高其感官品质。

3 结 论

调味剂对核桃仁脂氧合酶活性有一定的抑制作用，可减缓核桃仁的氧化程度，改善其感官品质。不同调味剂及其质量分数和调味温度、调味时间、方式对核桃仁调味效果影响较大。结果显示，在55℃真空浸泡处理3.0 h条件下，1.9%海盐、19%蔗糖、2.4%柠檬酸使核桃仁的脂氧合酶相对酶活较原料分别降低了37.37%、48.76%和36.59%，过氧化值较空白对照分别降低了8.99%、11.61%和8.61%，感官评价分别为4.32、4.46分和4.24分。表明3种调味剂对核桃仁氧化均具有一定的抑制效果。