新疆12种干果的营养品质及抗氧化分析

蒲云峰 丁 甜 钟建军 王文骏 叶兴乾，3 刘东红 ，3*

（1浙江大学生物系统工程与食品科学学院 杭州 310058

2塔里木大学生命科学学院 新疆阿拉尔 843300

3浙江大学馥莉食品研究院 杭州 310058）

干果可看作是水果的浓缩形式，是水果经自然晾晒或干燥设备人工脱水加工成的产品[1]。它是一种重要的健康食品，深受消费者青睐，其生产和消费历史，可追溯到4 000多年前的美索不达米亚时期。干果富含碳水化合物、膳食纤维、矿物元素、植物化学素等成分，并且脂肪含量低，具有较高营养价值[2-3]。有大量研究表明，与新鲜水果一样，经常食用干果可降低心血管疾病、肥胖、癌症、糖尿病等慢性疾病的发病几率[4，5]。然而，有学者提出干果是水果的浓缩产品，摄取干果可能会导致能量摄取过量。2015年美国农业部（USDA）膳食指南咨询委员会（DGAC）的科学报告中也提及干果可能导致能量摄取过剩的问题。营养学家提出每天摄取1份或1/4杯干果（约40 g），既弥补每天水果摄取不足，也不会引起能量摄取过剩[2]。在我国，流传已久的谚语：‘一日三枣，长生不老’，如果以骏枣计，3颗骏枣的重量正好40 g左右。虽然一些文献提出每日干果的推荐摄取量，但对于消费者，每日干果推荐摄取量仍属模糊的概念。主要存在两方面原因：一是，干果种类和品种繁多，不同干果的能量密度和营养成分存在差异，即使摄取相同质量的干果，获取的能量及营养物质也存在差异；二是，国内干果多以大包装和散装的形式销售，消费者难以判断和控制干果摄取量。

氧化胁迫被认为是许多慢性疾病的主要诱因之一，然而由于食物中存在着大量的天然抗氧活性物质，因此，筛选高抗氧化活性的食品和天然物质一直是近年来抗氧化研究的热点之一[6]。为了比较不同食品和物质间抗氧化能力的比较，1μmol水溶性维生素E当量（Trolox equation）的抗氧化能力被定义为1单位ORAC，据此USDA推荐为了满足每天健康需求应摄取3 000～5 000单位ORAC[7]。2007年，USDA建立了ORAC食品数据库，2010发布了第2版ORAC食品数据库，对消费者合理膳食具有很好的指导意义。

新疆具有独特的地理环境和气候条件，拥有丰富、优质的水果资源，是我国主要的干果产区。据2018年《新疆统计年鉴》数据，新疆红枣、葡萄和杏产量分别为347.0，270.6，93.3万t，其中大部分被用于干果加工。新疆的干果种类和品种与国外均存在较大差异，比如国外主要的干果分别是葡萄干、椰枣、西梅干、杏干、无花果[1]，而新疆主要的干果是葡萄干、红枣、杏干、无花果。新疆的葡萄干以绿葡萄干为主，国外无花果以紫色无花果为主，说明有必要开展新疆干果的品质及抗氧化活性分析，掌握不同干果的营养品质及抗氧化能力。本文选取新疆常见的12种干果，对其营养品质及抗氧化活性进行分析比较，以期获得新疆干果的品质数据，为新疆干果消费和加工提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

12种新疆干果样品，包括7种葡萄干品种：红香妃、绿香妃、黄提、玫瑰香、大绿珍珠、小绿珍珠、黑加仑；2种无花果：小无花果干、大无花果干；2种红枣：特级灰枣、特级骏枣；以及1种杏干：吊干杏。每个样品约500 g，切块（灰枣、骏枣和吊干杏需去核后再切块），经液氮处理后迅速粉碎，然后装袋置于-20℃备用。

没食子酸、 芦丁、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）、2，4，6-三吡啶基三嗪 （TPTZ）、2，2-联氮-二 （3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐（ABTS）、偶氮二异丁脒盐酸盐（AAPH）、荧光素，阿拉丁试剂（上海）有限公司；葡萄糖、果糖、蔗糖、草酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸等，上海源叶生物技术有限公司；2N Folin-Ciocalteu试剂，上海荔达生物科技有限公司。

UV-2550分光光度计，日本岛津；LC-20A液相色谱，日本岛津；SPD-M20A检测器、RID20A检测器，日本岛津；1510酶标仪、374酶标仪，美国Thermo Fisher；HE53水分分析仪，上海梅特勒-托利多。

1.2 试验方法

1.2.1 果糖、葡萄糖和蔗糖[8]称取5 g样品，用蒸馏水定容100 mL，然后在室温下超声萃取30 min，3 000 r/min 离心 15 min，取上清液过 0.22 μm针式滤头，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：V乙腈∶V水=75∶25。

1.2.2 有机酸[9]称取5g样品，用0.05 mol/L盐酸溶液定容100 mL，然后在室温下超声萃取30 min，3 000 r/min 离心 15 min，取上清液过 0.22 μm针式滤头，备用。

色谱条件：色谱柱 Spursil C18（250 mm×4.6 mm，i.d.）柱，天津迪马；柱温 30 ℃，进样量 10 μL，流速 0.5 mL/min，流动相：V甲醇∶V0.01mol/LKH2PO4（pH=2.5）=4∶96，检测波长 210 nm。

1.2.3 总黄酮 参照Wang的方法略作修改[10]。4 g样品用体积分数80%的乙醇定容100 mL，在室温下超声萃取30 min，3 000 r/min离心15 min，取上清液备用。

5.0 mL黄酮提取液中加0.5 mL 5%NaNO2，混匀后静止 6 min，加 0.5 mL 10%Al（NO3）3，混匀后静止6 min，然后加4 mL 4%NaOH，混匀后静止20 min，最后在502 nm处测定吸光值，以芦丁为标准物质，结果以mg RE/g DW表示。

1.2.4 总酚 采用Foline-Ciocalteu比色法测定[11]。10 mL 80%乙醇中加0.2 mL 1.2.3节的样液，再加0.3 mL Folin-Ciocalteu试剂，混匀放置5 min，加 1 mL 15%Na2CO3，混匀后室温避光反应2 h，在 746 nm 处测定吸光值。以没食子酸为标准品，结果以mg GAE/g DW表示。

1.2.5 抗氧化活性 DPPH参考Tian[11]的方法并稍作修改。 20 μL样液加在 96孔微孔板中，加入稀释到适宜浓度的DPPH溶液，300 r/min震荡放置30 min，用酶标仪在517 nm处扫描吸光值。用trolox作为标准物质，结果以μmol TE/g DW表示。

ABTS参考Fang[12]的方法并稍作修改。2 mL 2.6 mmol/L过硫酸钾与 2 mL 7.4 mmol/L ABTS+·混合均匀后，室温避光放置 16 h，然后用无水乙醇稀释，使其在734 nm处的吸光值达到0.70±0.02。取80%乙醇稀释的样液 20 μL于96孔板，加 200 μL ABTS+·，300 r/min 震荡放置 10 min，然后在734 nm处扫描吸光值，用trolox作为标准物质，结果以μmol TE/g DW表示。

FARP参考Fang[12]的方法并稍作修改。0.3 mol/L乙酸钠缓冲液、20 mmol/L FeCl3和 10 mmol/L TPTZ按照体积比10∶1∶1的比例混合均匀，即FARP试剂使用液。取80%乙醇稀释的样液20 μL 至 96 孔板，加 200 μL FRAP，300 r/min震荡放置10 min，然后在593 nm处扫描吸光值。用trolox作为标准物质，结果以μmol TE/g DW表示。

ORAC参考Zulueta[13]的方法并稍作修改。取80%乙醇稀释的样液20 μL至96孔板，加20 μL适宜浓度的荧光素溶液，300 r/min震荡5 min，加200 μL适宜浓度的AAPH 溶液启动反应。荧光激发波长485 nm，发射波长538 nm，每2 min测定1次荧光强度。用trolox作为标准物质，结果以μmol TE/g DW表示。

1.3 数据分析

采用SPSS20.0进行方差分析，Unscramble 10.1进行PCA分析。所有试验均重复3次，结果表示为 x±SD，采用Duncan’s 多重比较（P<0.05）。

2 结果与分析

2.1 水分

水分是干果的重要理化指标之一，许多标准中都明确规定干果产品中水分含量范围，如GB16325-2005中明确规定葡萄干、桂圆、荔枝和柿饼的水分要求 （葡萄干≤20%，桂圆≤25%，荔枝≤25%，柿饼≤35%），GB/T5835-2009中规定干制红枣的水分要求（干制小红枣≤28%，干制大红枣≤25%）。美国农业部（USDA）国家营养数据库中，葡萄干、椰枣、无花果和杏干的水分含量分别为 15.43%，20.53%，30.05%和 30.89%[14]。而在新疆12种干果中，除骏枣（23.11%）和灰枣 （19.37%）含水量较高外，其余10种干果样品水分含量均低于14%，远低于国标和USDA数据库中的干果水分含量。从贮藏角度看，水分含量越低，越有利于干果品质保藏，且降低贮藏成本。然而一味追求过低的水分，往往会硬度增加，口感下降，从而降低消费者的接受性。

图1 新疆12种干果的水分含量Fig.1 The moisture contents of twelve kinds of dried fruits in Xinjiang

2.2 果糖、葡萄糖及蔗糖

果糖、葡萄糖和蔗糖是干果的主要营养物质，是影响干果品质和风味的重要因素。葡萄干含糖量最高，也被认为是能量密度最高的干果，其主要糖类是果糖和葡萄糖[15]，也有报道其含有少量蔗糖[16]。在此次分析的7种葡萄干中未检测到蔗糖，与文献结果基本一致。灰枣、骏枣和大无花果的总糖仅次于葡萄干，并且它们都含有蔗糖，灰枣和骏枣的蔗糖占总糖50%以上。小无花果和吊干杏总糖含量显著低于其它干果样品（P＜0.01）。从以上结果来看，新疆干果的总糖含量存在显著差异，最高可达826.71 mg/g DW （黄提），而最低的仅含388.67 mg/g DW（吊干杏），两者含量相差1倍多。从食品能量密度看，摄取相同质量的葡萄干、红枣、无花果、吊干杏，意味着能量摄入存在较大差异。笔者认为参考目前的每日干果推荐摄取量（40 g），结合每种干果具体营养成分，针对每类干果指定一个每日推荐摄取量。对干果采用每日推荐摄取量进行包装，可能是未来新疆干果产业发展的趋势。

表1 新疆12种干果中果糖、葡萄糖及蔗糖含量（mg/g DW）Table1 Fructose，glucose and sucrose contents of twelve kinds of dried fruits in Xinjiang （mg/g DW）

2.3 有机酸

有机酸是干果的主要成分之一，它决定干果的特殊味道，其组成和含量是干果风味的重要组成因子。分析干果有机酸对了解干果品质具有重要意义。7种葡萄干含有酒石酸和苹果酸，以及少量柠檬酸，未检测到草酸，其中酒石酸含量最高，8.47～14.34 mg/g DW，这与文献报道基本一致[24]。虽然葡萄干总酸含量高，但其总糖含量也高，最终形成其酸甜适口的风味，赢得广大消费者的青睐。吊干杏含有较高的柠檬酸和苹果酸，并且其总酸也较高，而吊干杏总糖含量低，这也可能是吊干杏难以获得消费者青睐的又一原因。在新疆地区，杏干除了用于直接食用外，少数民族还保留着以杏干为食材制作一些传统美食的习惯，如制作抓饭、糕点和杏干酸汤等，这也可能是为什么杏干能在新疆干果中占据重要地位的原因。大无花果和小无花果有机酸含量均较低，而小无花果总酸含量比大无花果高（P＜0.05）。灰枣和骏枣中均含有草酸、酒石酸、苹果酸和柠檬酸，而骏枣总酸是灰枣总酸的2倍，其总糖还低于灰枣，这可能是消费者认为灰枣口感优于骏枣的原因。文献报道红枣中除草酸、酒石酸、苹果酸和柠檬酸外，还有奎宁酸[9]、琥珀酸和富马酸[17]。在此次样品中未检测到后面3种酸，可能是由于这3种酸在骏枣和灰枣中含量低。

2.4 总黄酮、总酚及抗氧化能力

酚类物质广泛分布于植物组织中，是具有防御功能的次生代谢物质，能够有效清除自由基。类黄酮和酚酸属于酚类物质，广泛分布于植物组织中，它们也是干果的主要酚类物质，常以总黄酮和总酚表示干果中生物功能成分含量多少。Williamson等[18]分析了3种葡萄干，其总酚和总黄酮分别为2.51～4.84 mg GAE/g和0.92～1.47 mg RE/g。 在USDA数据库中，葡萄干、无花果、杏干和椰枣的总酚含量分别为0～10.65 mg GAE/g，9.6 mg GAE/g，2.48 mg GAE/g 和 5.72～6.61 mg GAE/g[1]。 Meng等[19]分析新疆 9种葡萄干，其总酚和总黄酮分别为 3.17～6.78 mg GAE/g和 1.06～5.22 mg CE/g。Wojdyło等[20]从红枣中鉴别出25种黄酮类化合物，总酚含量14.42～34.32 mg GAE/g。Suk-Hyun Choi等[21]分析了5个红枣品种，总酚含量1.13～4.62 g GE/100 g。

DPPH、ABTS（TEAC）、ORAC、FARP 和CuPRAC是文献报道最多的体外抗氧化测定方法。由于ORAC测定结果不仅反映物质抗氧化的程度，而且反映抗氧化反应的动力学过程，被认为是理想的抗氧化分析方法[7]。Kelebek等[22]分析了5种葡萄干的抗氧化能力，其ABTS、DPPH、FRAP和 O-RAC 分 别 为 22.69～63.66 μmol TE/g、5.07～40.47 μmol TE/g、7.00～17.69 μmol TE/g 和 40.74～77.41 μmol TE/g。USDA数据库中，葡萄干、无花果、杏干和椰枣的总抗氧化能力（ORAC）分别为30.37～104.50 μmol TE/g，33.83 μmol TE/g，32.34 μmol TE/g 和 23.87～38.95 μmol TE/g[1]。 Meng 等[19]分析新疆 9种葡萄干，其DPPH清除能力为4.14～11.18 μmol TE/g。 Wojdyło 等[20]分析了西班牙红枣的 ABTS和 FARP，分别为 2.38～4.74 μmol TE/g和 1.77～3.48 μmol TE/g。Suk-Hyun Choi等[21]分析了5个韩国红枣品种，FARP为3.2～13.2 mol Fe2+/100 g，DPPH 清除效果 IC50为 115.6～343.8 μg/mL。

表2 新疆12种干果中有机酸含量（mg/g DW）Table2 Organic acid contents of twelve kinds of dried fruits in Xinjiang （mg/g DW）

表3 新疆12种干果中总黄酮、总酚及抗氧化能力Table3 Total flavonoids，total phenolic compounds and antioxidant ability of twelve kinds of dried fruits

12种干果中，黄提、黑加仑和吊干杏中黄酮含量高，而骏枣和灰枣中总酚含量高，黑加仑和吊干杏具有较强的抗氧化能力，其ORAC分别为74.21，67.82和76.16 μmol TE/g，其次是绿香妃和小无花果，而骏枣和灰枣的ORAC抗氧化能力相对较低，其ABTS抗氧化能力高，这说明多酚含量高与ABTS自由基清除能力密切相关。红香妃的抗氧化能力显著低于其它6种葡萄干（P＜0.05），可能与其加工工艺有关，导致大量生物活性物质损失或破坏，而黑加仑具有很强的抗氧化活性，这可能与其含有大量花色苷有关。

2.5 相关分析

在多样本和多指标数据处理时，为了简化和便于数据比较，常采用主成分分析。其中相关分析是一种离散性变量的主成分分析，常用于数据的图解表示，可根据数据点间的距离对试验结果进行直观比较[23]。为了更好地了解新疆干果间的差异，以12种干果为X，以糖、酸、总酚、黄酮和抗氧化活性等16个指标为Y，进行主成分相关分析。提取2个主成分因子，PC-1和PC-2分别解释80%和18%的方差变异，并以PC-1和PC-2绘制相关载荷图（图2）。由图2可以看出样品及指标间的关系。7种葡萄干样品的数据点较集中，并且距离酒石酸、苹果酸、果糖、葡萄糖、总糖、总酸、总黄酮等指标较近，说明葡萄干中这些指标比其它干果高，葡萄干距离FARP、ORAC、DPPH等指标较近，也说明葡萄干抗氧化活性强。吊干杏距离柠檬酸、苹果酸、总酸等指标近，而距离果糖、葡萄糖、蔗糖等指标远，说明其含酸量高，糖含量低。骏枣和灰枣距离总酚、蔗糖、ABTS等指标近，也反映其富含蔗糖和多酚，具有较强的清除ABTS自由基能力。虽然大无花果距离总酸、总黄酮、FARP、ORAC、DPPH等指标近，似乎大无花果应含有较高的总酸、总黄酮，并且具有较好的抗氧活性，然而恰恰相反，真实数据中大无花果这几项指标均较低，可能是由于无花果中含有较高的果糖、葡萄糖、总糖，在多指标权重分析时，这3个指标掩盖了其它指标的真实效应。

图2 新疆12种干果的相关载荷图Fig.2 Correlation loading plots of twelve dried fruits in Xinjiang

3 结论

通过研究发现，新疆干果种类和品种间均存在显著差异 （P＜0.05），12种干果水分 10.39%～23.11%，总糖388.67～826.71 mg/g DW，总酸6.56～19.01 mg/g DW（以有机酸计），总黄酮0.39～3.04 mg RE/g，总酚 0.56～0.73 mg GAE/g，DPPH 自由基清除能力 2.65～9.75 μmol TE/g，ABTS自由基清除 能 力 8.22～51.82 μmol TE/g，铁 还 原 能 力（FARP）5.01～40.52 μmol TE/g，总抗氧化能力（ORAC）32.36～76.16 μmol TE/g。 其中在营养品质方面，7种葡萄干的果糖、葡萄糖、总糖、酒石酸、总酸、总黄酮含量高，骏枣和灰枣中蔗糖、总酚含量高，吊干杏中苹果酸、柠檬酸含量高；在抗氧能力方面，黄提、黑加仑、吊干杏和小无花果的DPPH、FARP和ORAC高，而骏枣和灰枣的ABTS高。

此外，对12种干果及15个指标采用主成分分析，获得2个PC组分的相关荷载图，该图基本解释大部分干果及品质间的关系，可以了解不同干果的品质和抗氧化能力。本研究只分析了最常见的12种干果，然而新疆干果种类和品种繁多，许多特有和小品种干果还有待研究。