山核桃加工、貯藏前后總多酚含量及其抗氧化活性的變化

房祥軍，郜海燕*，陳杭君

(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食品科學(xué)研究所，浙江 杭州 310021)

山核桃加工、貯藏前后總多酚含量及其抗氧化活性的變化

房祥軍，郜海燕*，陳杭君

(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食品科學(xué)研究所，浙江 杭州 310021)

采用Folin-Ciocalteu法測(cè)定未加工、加工和貯藏的山核桃仁中總多酚的含量，同時(shí)研究山核桃仁總多酚的總抗氧化能力、還原力和對(duì)羥自由基的清除率。結(jié)果表明：未加工、加工和貯藏的山核桃仁提取液中總多酚質(zhì)量濃度分別為1065.4、319.78mg/L 和204.4mg/L。以2140mg/L 的VE作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照，總抗氧化能力和還原力：未加工山核桃＞VE＞加工山核桃＞貯藏山核桃；羥自由基清除率：VE＞未加工山核桃＞加工山核桃＞貯藏山核桃?？偪寡趸芰Α⑦€原力和羥自由基的清除率與總多酚含量密切相關(guān)，總多酚是山核桃仁中重要的抗氧化物質(zhì)。

山核桃仁；總多酚；抗氧化

山核桃是一種高級(jí)綠色食品，干仁含油率高達(dá)69.8%～74.01%，油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸占88.38%～95.78%；山核桃果肉含有9%左右的蛋白質(zhì)，17種氨基酸，此外還含有豐富的礦物質(zhì)元素[1]。

富含油脂的食品(山核桃、香榧、瓜子等)長(zhǎng)時(shí)間都容易發(fā)生哈敗[2]，哈敗是由于脂肪中不飽和鏈被氧化所致。工廠常用抗氧劑來防止油的自動(dòng)氧化。由于合成抗氧化劑多有不良反應(yīng)，篩選能防御自由基損害的天然來源的抗氧化劑是目前研究的熱點(diǎn)[3]。

在許多天然植物中含有黃酮類化合物、綠原酸，沒食子酸和鞣花酸等多酚類單體及其衍生物，以及花色素原、沒食子單寧、鞣花單寧等低聚或多聚類多酚。這些物質(zhì)都有一定量的·ROH基，能形成有抗氧化作用的氫自由基(H·)，以消除超氧陰離子自由基(O2·)和羥自由基(·OH)等自由基的活性[4-6]，以及提高免疫功能[7]，抗癌[8]、抗衰老[9]等作用。

目前對(duì)山核桃中抗氧化物質(zhì)的研究還很少，僅對(duì)核桃中抗氧化物質(zhì)有少量報(bào)道。Szetao等[10]研究表明，帶殼鮮核桃和去殼鮮核桃中單寧含量分別是(372～1095mg兒茶素)/100g和(363～667mg兒茶素)/100g干質(zhì)量。Zhang等[11]從核桃仁中分離到焦性沒食子酸、對(duì)羥基苯甲酸、香草酸、沒食子酸乙酯、原兒茶酸、沒食子酸、3,4,8,9,10-五羥基二苯并[b,d]吡喃-6-酮等7種酚類化合物。Zhu等[12]研究表明山核桃仁具有較強(qiáng)的抗氧化功能。以往研究也發(fā)現(xiàn)檳榔子[13]、腰果[14]、花生[15]等堅(jiān)果中含有豐富的抗氧化物質(zhì)。因此，從山核桃本身含有的抗氧化物質(zhì)出發(fā)，研究加工貯藏過程中多酚含量和抗氧化功能的變化，對(duì)揭示山核桃加工貯藏過程中氧化哈敗的機(jī)理、改善傳統(tǒng)山核桃加工工藝，延長(zhǎng)山核桃及其他富含油脂的堅(jiān)果的貯藏期，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)的山核桃具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

山核桃購(gòu)自杭州姚生記食品有限公司，山核桃仁粉碎過5目篩。未加工山核桃仁是指未進(jìn)行任何加工處理的生核桃仁；加工山核桃仁是加工成成品的山核桃仁；貯藏山核桃仁是加工后山核桃室溫放置6個(gè)月(打開包裝袋口)的山核桃仁。

鄰二氮菲 上海三愛思試劑有限公司；30%過氧化氫 上海三鷹化學(xué)試劑有限公司；VE 中化寧波有限公司；甲醇 天津市四友精細(xì)化學(xué)品有限公司；赤血鹽上海試劑有限公司；磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、磷酸鈉 湖州湖試化學(xué)試劑有限公司；三氯醋酸 如皋市金陵試劑廠；氯化鐵、鉬酸銨、鎢酸鈉、鉬酸鈉、硫酸鋰、磷酸、鹽酸、沒食子酸 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；硫酸亞鐵 杭州高晶精細(xì)化工有限公司；硫酸、無水乙醇 衢州巨化試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

Centra20紫外-可見光分光光度計(jì) 澳大利亞GBC科學(xué)儀器公司；DK-8D型電熱恒溫水槽 上海精宏試驗(yàn)設(shè)備有限公司；MR23i高速冷凍離心機(jī) 法國(guó)Jouan公司。

1.3 方法

1.3.1 供試樣品的制備

稱取粉碎后過5目篩的山核桃仁粉末(未加工、加工的和貯藏的山核桃仁)各2g，分別加入體積分?jǐn)?shù)70%的甲醇溶液30mL，室溫?cái)嚢?h，提取兩次。將兩次提取得到的甲醇溶液共60mL，混勻，15000r/min離心10min，取上清液供分析測(cè)試。

1.3.2 總多酚含量測(cè)定

在5mL玻璃試管中，依次加入待測(cè)樣品溶液1mL、Folin-Ciocalteu顯色劑 1mL、10g/100mL碳酸鈉溶液2mL，25℃反應(yīng)1h，765nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

取16.2mg沒食子酸，蒸餾水溶解并定容至100mL，配制成0.162mg/mL溶液，分別取2、3、4、5、6、7、8mL，蒸餾水定容至50mL，配制成質(zhì)量濃度為6.48、9.72、12.96、16.2、19.44、22.68、25.92μg/mL 標(biāo)準(zhǔn)溶液。然后按照1.3.2節(jié)的定量測(cè)定方法處理樣品，測(cè)定765nm波長(zhǎng)處吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3.4 總抗氧化性能的測(cè)定

參照Prieto等[16]的方法略作修改。移取0.05mL的樣品溶液于具塞試管中，加入5.0mL 混合溶液(內(nèi)含0.6mol/L 硫酸、28mmol/L 磷酸鈉、4mmol/L 鉬酸銨)，加塞于95℃水浴中加熱90min，取出流水冷卻至室溫，以試劑空白為對(duì)照，測(cè)定695nm波長(zhǎng)處吸光度。依據(jù)波長(zhǎng)695nm處的吸光度變化來檢測(cè)總抗氧化性能的高低。

1.3.5 還原力的測(cè)定

本實(shí)驗(yàn)參考Oyaizu[17]的實(shí)驗(yàn)方法。先將0.05mL試樣溶液、2.45mL甲醇、2.5mL 0.2mol/L磷酸緩沖液(pH 6.6)與2.5mL 1g/100mL赤血鹽(K3Fe(CN)6)均勻混合，于50℃水浴20min，然后再加入2.5mL 10g/100mL三氯醋酸，3000r/min離心10min，取2.5mL的上層澄清液，再加入2.5mL 去離子水及0.5mL 0.1g/100mL FeCl3，待10min后普魯士藍(lán)(Fe4[Fe(CN)6]3)形成，700nm 波長(zhǎng)處測(cè)吸光度，則可評(píng)估各實(shí)驗(yàn)樣品還原能力。

1.3.6 羥自由基清除能力測(cè)定

具體方法見文獻(xiàn)[18]。清除羥自由基能力在510nm波長(zhǎng)處進(jìn)行測(cè)定，清除率計(jì)算如下式所示：

式中：AB指不加H2O2和山核桃仁提取液的吸光度；AP指加H2O2不加山核桃仁提取液的吸光度；AS指加山核桃仁提取液后加H2O2樣品的吸光度。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

根據(jù)1.3.3節(jié)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為：y=－0.0007＋0.0376x，回歸系數(shù)為R2= 0.9993。

2.2 總多酚含量

用Folin-Ciocalteu法測(cè)得未加工山核桃仁甲醇提取液中總多酚的質(zhì)量濃度為1065.4mg/L，加工山核桃仁甲醇提取液中總多酚的質(zhì)量濃度為319.78mg/L，貯藏山核桃仁甲醇提取液中總多酚的質(zhì)量濃度為204.4mg/L。因此，山核桃仁中總多酚的含量在加工和貯藏過程中變化較大，特別是加工前后，加工后的山核桃仁中總多酚含量約為加工前的1/3，貯藏過程中總多酚含量也呈下降趨勢(shì)。

2.3 總抗氧化能力

未加工山核桃仁提取液、加工山核桃仁提取液和貯藏的山核桃仁提取液的總抗氧化能力比較見圖1，以VE為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照(各提取液和VE溶液的測(cè)定用量均為50μL，VE質(zhì)量濃度為2140mg/L)。

圖1 未加工、加工和貯藏山核桃提取液的總抗氧化能力比較Fig.1 Comparison of total antioxidant activities among extracts from raw, processed and preserved Carya cathayensis Sarg kernel

在一定吸光度范圍內(nèi)，總抗氧化能力與吸光度成正比。吸光度越高，表明總抗氧化能力越強(qiáng)。由圖1可知，總抗氧化能力：未加工山核桃仁＞加工山核桃仁＞貯藏的山核桃仁，未加工山核桃仁提取液的總抗氧化能力遠(yuǎn)高于對(duì)照VE，加工后總抗氧化能力有較大幅度下降，可能與山核桃加工過程中高溫蒸煮和浸泡工藝對(duì)其所含的多酚類抗氧化物質(zhì)的破壞有關(guān)。在貯藏過程中山核桃仁提取液的總抗氧化能力也呈下降趨勢(shì)。

2.4 還原力

圖2 未加工、加工和貯藏的山核桃仁提取液還原力比較Fig.2 Comparison of reducing powers among extracts from raw,processed and preserved Carya cathayensis Sarg kernel

未加工山核桃仁提取液、加工山核桃仁提取液和貯藏的山核桃仁提取液的還原力比較見圖2，以VE為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照(各提取液和VE溶液的測(cè)定用量均為50μL，VE質(zhì)量濃度為2140mg/L)。

在一定吸光度范圍內(nèi)，吸光度愈高代表其還原能力愈強(qiáng)。由圖2可知，未加工、加工和貯藏的山核桃仁提取液的還原力的變化趨勢(shì)和總抗氧化能力基本一致。還原力在加工和貯藏過程中也呈下降趨勢(shì)。未加工山核桃仁提取液還原力最高，貯藏6個(gè)月的山核桃仁提取液還原力最低。

2.5 羥自由基清除能力

未加工山核桃仁提取液、加工山核桃仁提取液和貯藏的山核桃仁提取液的羥自由基清除能力比較見圖3，以VE為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照(各提取液和VE溶液的測(cè)定用量均為100μL，VE質(zhì)量濃度為2140mg/L)。

圖3 未加工、加工和貯藏的山核桃仁提取液的羥自由基清除能力比較Fig.3 Comparison of hydroxyl radical scavenging rates among extracts from raw, processed and preserved Carya cathayensis Sarg kernel

由圖3可知，羥自由基清除能力在山核桃加工和貯藏過程中變化和總抗氧化能力、還原力的變化基本一致，羥自由基的清除能力：未加工山核桃仁＞加工山核桃仁＞貯藏的山核桃仁，但山核桃仁提取液的羥自由基清除能力低于對(duì)照VE。

3 結(jié) 論

山核桃仁提取液具有較強(qiáng)的抗氧化與清除羥自由基的作用。山核桃仁的總抗氧化能力、還原力和對(duì)羥自由基清除率的變化與核桃仁中總多酚含量的變化一致，總多酚含量越高，總抗氧化能力和還原力越強(qiáng)，對(duì)羥自由基的清除能力也越強(qiáng)。山核桃中的多酚類物質(zhì)是自由基的有效清除劑，是阻止山核桃氧化劣變的重要因子。

加工前后山核桃仁總多酚損失比較多，加工工藝對(duì)多酚造成較大破壞，這也可能是加工后山核桃不如未加工的山核桃耐貯藏的重要原因。因此有必要對(duì)傳統(tǒng)的加工工藝進(jìn)行改進(jìn)，以減少加工過程對(duì)多酚的破壞，延長(zhǎng)山核桃的保質(zhì)期。

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Changes in Total Polyphenols Content and Antioxidant Activity of Raw, Processed and Preserved Carya cathayensis Sarg Kernel

FANG Xiang-jun，GAO Hai-yan*，CHEN Hang-jun(Food Science Institute, Zhejiang Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310021, China)

The contents of total polyphenols total antioxidant activity, reducing power and hydroxyl radical scavenging capacity of 70% methanol extracts from raw, processed and preserved Carya cathayensis Sarg kernel were determined by Folin-Ciocalteu colorimetry and their total antioxidant activity, reducing power and hydroxyl radical scavenging capacity were measured. Total polyphenols contents were 1065.4, 319.78 mg/L and 204.4 mg/L in the extracts from raw, processed and preserved Carya cathayensis Sarg kernel, respectively. The total antioxidant activity and reducing power of the three extracts as evaluated with 2140 mg/L vitamin E as a reference standard decreased sequentially in the following order: raw Carya cathayensis Sarg kernel ＞vitamin E ＞ processed Carya cathayensis Sarg kernel ＞ preserved Carya cathayensis Sarg kernel. In the case of hydroxyl radical scavenging rate, the order was vitamin E ＞ raw Carya cathayensis Sarg kernel ＞ processed Carya cathayensis Sarg kernel ＞preserved Carya cathayensis Sarg kernel. Furthermore, total antioxidant activity, reducing power and hydroxyl radical scavenging rate had close correlation with the content of total polyphenols. Therefore, polyphenols are the important antioxidant components in Carya cathayensis Sarg kernel.

Carya cathayensis Sarg kernel；total polyphenols；antioxidation

TS255.6

A

1002-6630(2011)05-0104-04

2010-10-20

浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(Y3080452)；浙江省重大科技專項(xiàng)(2009C12033)

房祥軍(1977—)，男，助理研究員，碩士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工。E-mail：fangxiangjun2004@163.com

*通信作者：郜海燕(1958—)，女，研究員，博士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品物流保鮮與質(zhì)量控制。E-mail：spsghy@163.com