不同澄清劑對紫甘薯汁色澤及抗氧化活性的影響

廖 望 成紀(jì)予 陸國權(quán)

(浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，臨安 311300)

不同澄清劑對紫甘薯汁色澤及抗氧化活性的影響

廖 望 成紀(jì)予 陸國權(quán)

(浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，臨安 311300)

研究了明膠、皂土、殼聚糖等澄清劑對紫甘薯汁澄清度、色澤及抗氧化活性的影響。試驗結(jié)果表明，明膠、皂土和殼聚糖在對紫甘薯汁的澄清過程中伴隨著花色苷的損失，總酚含量的減少及其抗氧化活性的降低。其中，殼聚糖引起紫甘薯汁花色苷的損失最大，即對紫甘薯汁色澤的影響最為顯著。皂土導(dǎo)致紫甘薯汁總酚含量及其抗氧化能力下降程度最大。明膠對紫甘薯汁色澤和抗氧化活性影響最少，但是其澄清效果不佳。

紫甘薯 澄清 色澤 抗氧化活性

紫甘薯營養(yǎng)價值高，富含胡蘿卜素、黃酮、花色苷等多種具有抗氧化、抗突變等功能的因子［1］，且色澤誘人，是一種深受人們喜愛的保健食品。紫甘薯含水量達60%～80%［2］，因此，將紫甘薯加工成紫甘薯汁將具有良好的市場前景。紫甘薯汁中淀粉、果膠、蛋白質(zhì)、多酚等大分子物質(zhì)會結(jié)合從而造成紫甘薯汁的渾濁，紫甘薯汁的品質(zhì)因此下降。提高紫甘薯汁澄清度是澄清紫甘薯汁加工過程中的一個關(guān)鍵技術(shù)問題。

作為傳統(tǒng)澄清劑，明膠和皂土能有效提高澄清度，已被廣泛用于澄清各種果蔬汁。近年來，殼聚糖因其不但具有澄清效果好而且安全無毒，易降解等優(yōu)點而受到越來越多的關(guān)注［3］。然而，已有研究表明，絮凝澄清的同時也會對果蔬汁中某些營養(yǎng)活性成分如有機酸、酚酸、總黃酮、花色苷等物質(zhì)產(chǎn)生影響［4－6］。此前關(guān)于澄清紫甘薯汁的一些報道主要集中于澄清效果的研究，而忽略澄清劑對色澤、花色苷含量等方面的影響。本試驗研究了明膠、皂土、殼聚糖幾種常用澄清劑對紫甘薯汁的澄清效果，并同時檢測澄清前后紫甘薯汁色澤、總酚含量及其抗氧化活性的變化情況。

1 材料和方法

1.1 材料和試劑

紫甘薯:品種為川山紫，臨安本地甘薯種植農(nóng)戶;明膠:國藥集團化學(xué)試劑有限公司;皂土:山東煙臺通商國際貿(mào)易有限公司;殼聚糖:淄博桓臺縣金湖甲殼素制品有限公司，脫乙酰度94.3%。其他試劑均為分析純。

1.2 儀器設(shè)備

AB104－N分析天平:Metter－Toledo集團;JYLC051打漿機:九陽股份有限公司;HH－4數(shù)顯恒溫水浴鍋:常州國華電器有限公司;紫外可見分光光度計:北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;冰凍水浴恒溫震蕩器:太倉市華美生化儀器廠;WSC－S測色色差計:上海精密科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

紫甘薯→清洗→去皮→切片→打漿(紫甘薯與水質(zhì)量比為1∶1)→濾布過濾→滅酶(95℃，5 min)→澄清→過濾→指標(biāo)測定

1.3.2 澄清工藝

取40 mL經(jīng)濾布過濾、滅酶的紫甘薯汁于錐形瓶中，分別加入一定量的明膠、皂土、殼聚糖，將錐形瓶封口，置于25℃振蕩器中，避光澄清24 h。比較不同澄清劑對紫甘薯汁的澄清效果、色澤、總酚含量及抗氧化活性的影響。

1.3.3 測定方法

澄清度:采用比色法［7］。在660 nm處測樣液的透光率。透光率越大，說明澄清效果越好。

總花色苷含量:采用pH示差法［8］。樣液分別用鹽酸－氯化鉀緩沖試液(pH 1.0)和醋酸－醋酸鈉緩沖試液(pH 4.5)稀釋10倍，在暗處放置30 min后，分別在510 nm和700 nm下測定稀釋液的吸光值?？偦ㄉ蘸坑嬎愎綖?

C=(A×MW×DF×1 000)/(ε×1)

式中:C為甘薯汁中總花色苷的含量，mg/L;A=

(A510－ A700)pH1.0－ (A510－ A700)pH4.5;MW為矢車菊 －3－葡萄糖苷的相對分子質(zhì)量，449.2;DF為稀釋因子;ε為矢車菊 －3－葡萄糖苷的摩爾吸收度，26 900;1為比色杯寬度，1 cm。

色差:用測色色差計進行測定，結(jié)果用Lab值表示。

總酚含量:采用Folin－酚比色法，參考Pinelo等［9］的方法并稍作修改，得到線性回歸方程:y=5.325x+0.003 1(R2=0.998 8)。試驗結(jié)果以沒食子酸當(dāng)量表示。

還原能力:參考 Benzie等［10］的方法并稍作修改，取0.1 mL 樣品與3.9 mL pH 6.3 的TPTZ 工作液于常溫下混合5 min，測定其在593 nm處的吸光值，吸光值越大，表明樣品的總還原力越大，抗氧化活性越強。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用Excel 2003和SPSS 11.5.0軟件進行數(shù)據(jù)分析。每組重復(fù)3次，結(jié)果以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。試驗數(shù)據(jù)采用ANOVA進行鄧肯氏(Dunken)差異分析，P＜0.05表明差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種澄清劑對紫甘薯汁澄清度的影響

明膠、皂土、殼聚糖對紫甘薯汁澄清度的影響如圖1所示。結(jié)果表明，3種澄清劑均可以提高紫甘薯汁的澄清度，但澄清效果不同。由于明膠、皂土、殼聚糖本身就是大分子物質(zhì)，因此，在3種澄清劑的添加量達到一定值時，紫甘薯汁的澄清度達到最大值，再增大澄清劑添加量，澄清度反而下降。殼聚糖對紫甘薯汁澄清度的影響最為明顯，在添加量為2 g/L時，澄清度可達82.50%。明膠和皂土對紫甘薯汁的澄清效果遠遠不及殼聚糖，最大澄清度分別只有56.60%，57.38%。因此，從澄清作用來看，殼聚糖對紫甘薯汁的澄清效果最好。

圖1 3種澄清劑對紫甘薯汁澄清度的影響

2.2 3種澄清劑對紫甘薯汁色澤的影響

明膠、皂土、殼聚糖對紫甘薯汁花色苷含量的影響如表1所示。3種澄清劑的加入會造成紫甘薯汁中花色苷的損失。目前，國內(nèi)有研究表明，殼聚糖可以顯著提高甘薯飲料的澄清度［11－12］，本試驗亦得到相同結(jié)果，然而，殼聚糖對甘薯飲料花色苷含量的影響報道甚少。經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，紫甘薯汁花色苷含量隨殼聚糖添加量的增加而顯著下降(P＜0.05)。其中，當(dāng)殼聚糖添加量增加至2.5 g/L時，紫甘薯汁的花色苷含量下降了40.9%。當(dāng)明膠添加量小于等于1.5 g/L時，紫甘薯汁花色苷含量隨明膠添加量的增加顯著降低(P ＜0.05)，而當(dāng)明膠添加量在 1.5、2.0、2.5 g/L時，添加量對紫甘薯汁花色苷含量沒有顯著影響(P＞0.05)。當(dāng)明膠添加量增加至2.5 g/L時，紫甘薯汁的花色苷含量下降了22.4%。紫甘薯汁中花色苷含量隨皂土添加量的增加而顯著下降(P＜0.05)。當(dāng)皂土添加量為2.5 g/L時，紫甘薯汁的花色苷含量下降了24.6%。3種澄清劑相比較，添加量為0.5 g/L時，它們對紫甘薯汁花色苷含量的影響有顯著差異(P ＜0.05)。而當(dāng)澄清劑添加量為 1.0、1.5、2.0、2.5 g/L時，明膠、皂土對紫甘薯汁花色苷含量的影響沒有顯著差異(P＞0.05)，而它們與殼聚糖的影響有顯著差異(P ＜0.05)。

結(jié)果表明，3種澄清劑中，殼聚糖對紫甘薯汁花色苷含量的影響最大。因此，雖然殼聚糖對紫甘薯汁澄清度的提高效果較好，但是在殼聚糖澄清之后，紫甘薯汁花色苷含量下降幅度最大。

表1 3種澄清劑對紫甘薯汁花色苷含量的影響/mg/L

明膠、皂土和殼聚糖對紫甘薯汁色差的影響見表2。3種澄清劑對紫甘薯汁的顏色均有一定影響。由于L值與紫甘薯汁的亮度有關(guān)，L值越大表明紫甘薯汁的亮度越大，當(dāng)澄清劑的添加量增加至2.5 g/L時，紫甘薯汁的亮度均有所增加，這可能是由于花色苷含量減少所致［8］。a值越大說明紫甘薯汁顏色越偏紅，隨著紫甘薯汁花色苷含量的降低，a值亦呈下降趨勢。這表明，L值和a值與紫甘薯汁的花色苷含量之間存在一定關(guān)系。其中，殼聚糖對紫甘薯汁顏色的影響最大，當(dāng)殼聚糖添加量增加至2.5 g/L時，L值由35.95 上升至40.32，a 值由28.62 下降至6.78。添加量為2.5 g/L時，明膠，皂土這2種澄清劑對紫甘薯汁L值的影響無顯著性差異(P＞0.05)，而它們與殼聚糖的影響存在顯著性差異(P＜0.05)，此時，3種澄清劑對紫甘薯汁a值的影響均有顯著性差異(P＜0.05)。殼聚糖澄清后大大降低了紫甘薯汁 a值，這與它對紫甘薯汁花色苷含量的影響效果一致，這說明雖然殼聚糖的使用對紫甘薯汁澄清度的提高效果較好，但它對紫甘薯汁花色苷含量的破壞程度也較大，從而致使紫甘薯汁顏色變淺。

紫甘薯汁中的花色苷不僅賦予紫甘薯汁誘人的色澤，還具有抗氧化［13］、保護肝臟［14］、增強記憶力［15］等保健作用。本試驗發(fā)現(xiàn)，明膠、皂土、殼聚糖等澄清劑的加入都會降低紫甘薯汁花色苷含量并由此破壞色澤，從而降低紫甘薯汁的感官品質(zhì)和保健功能。

2.3 3種澄清劑對紫甘薯汁總酚含量的影響

明膠、皂土、殼聚糖對紫甘薯汁總酚含量的影響如表3所示。3種澄清劑的加入均會降低紫甘薯汁中的酚類物質(zhì)的含量。紫甘薯汁總酚含量隨皂土和殼聚糖添加量的增加而顯著降低(P＜0.05)。當(dāng)他們的添加量增加至2.5 g/L時，紫甘薯汁的總酚含量分別下降了56.1%，31.2%。而當(dāng)明膠的添加量增加至2.5 g/L時，紫甘薯汁總酚含量下降了26.3%。比較3 種澄清劑，添加量為 1.5、2.0、2.5 g/L 時，它們對紫甘薯汁總酚含量的影響有顯著差異(P＜0.05)。

結(jié)果表明，明膠、皂土和殼聚糖在吸附紫甘薯汁中的蛋白質(zhì)、果膠等大分子物質(zhì)的同時也大量地吸附了一些酚類物質(zhì)，從而引起紫甘薯汁中總酚含量的下降，其中，皂土對紫甘薯汁總酚含量的影響最大。

表3 3種澄清劑對紫甘薯汁總酚含量的影響/mg/L

2.4 3種澄清劑對紫甘薯汁還原能力的影響

明膠、皂土、殼聚糖對紫甘薯汁還原能力的影響如表4所示。結(jié)果表明，3種澄清劑均降低了紫甘薯汁還原能力，并且，隨澄清劑添加量的增加，紫甘薯汁還原能力顯著降低(P＜0.05)。其中，皂土澄清對紫甘薯汁還原能力的影響最大，當(dāng)添加量為2.5 g/L時，還原能力下降了48.0%。而當(dāng)明膠、殼聚糖的添加量增加至2.5 g/L時，紫甘薯汁還原能力分別下降了26.4%，36.3%。同時，3種澄清劑相比較，添加量為 1.5、2.0、2.5 g/L 時，它們對紫甘薯汁還原能力的影響有顯著差異(P＜0.05)。

由于總酚和花色苷均可以表現(xiàn)出一定的抗氧化活性［16］，并且果蔬汁抗氧化活性的強弱與其總酚含量有關(guān)［17］，而明膠、皂土和殼聚糖的使用均會降低紫甘薯汁的花色苷和總酚含量，從而致使紫甘薯汁的還原能力隨花色苷和總酚含量的下降而降低。

表4 3種澄清劑對紫甘薯汁還原能力的影響

3 結(jié)論

紫甘薯汁色澤誘人，富含花色苷、黃酮和酚類物質(zhì)，具有良好的營養(yǎng)保健功能。紫甘薯汁的研究和開發(fā)將具有巨大的市場前景。本試驗結(jié)果表明，明膠、皂土和殼聚糖這3種澄清劑雖然都可以提高紫甘薯汁澄清效果，但是也降低了其花色苷含量從而影響其色澤，同時還引起了紫甘薯汁總酚含量的降低以及抗氧化能力的下降，從而導(dǎo)致其感官品質(zhì)和保健價值降低。殼聚糖對紫甘薯汁澄清度的提高效果最好，但是它引起紫甘薯汁花色苷的損失最大，即對紫甘薯汁色澤的影響最為顯著。皂土由于對紫甘薯汁總酚含量的破壞最大且對紫甘薯汁抗氧化活性的破壞也最為明顯。明膠對紫甘薯汁色澤和抗氧化活性影響最小，但是它的澄清效果最差。本試驗結(jié)果為高品質(zhì)紫甘薯汁的制備提供了參考，若要在提高紫甘薯汁澄清度的同時盡可能減少對其色澤的破壞和抗氧化成分的損失，還應(yīng)進一步尋找更為有效的澄清劑或采用其他澄清技術(shù)。

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Effects of Various Clarification Treatments on Color and Antioxidant Activity of Purple Sweet Potato Juice

Liao Wang Cheng Jiyu Lu Guoquan
(Institute of Agriculture and Food Science，Zhejiang Agriculture and Forestry University，Lin'an 311300)

This experiment studies gelatin，bentonite and chitosan such kinds of clarifications to the clarifications of purple sweet potatoes，colors and antioxidant activity.The result shows that the purple sweet potatoes'clarification process of gelatin，bentonite and chitosan accompany with loss of anthocyanidins，the total phenol contents'reducing and the cutting down of antioxidant activities.The loss of anthocyanins is caused by chitosan and it has the most significant influences on，purple sweet potato juice.making impact on color of the juice greatly.Loss of total phenols and antioxidant activity was caused by bentonite the most significantly.Color and antioxidant activity of the juice are affected by gelatin，but its clarification effect is not satisfying.

purple sweet potato，clarification，color，antioxidant activity

TS215

A

1003－0174(2012)09－0030－05

浙江農(nóng)林大學(xué)大學(xué)生科技創(chuàng)新活動項目(20110 0110)，浙江農(nóng)林大學(xué)科研發(fā)展基金(2010FR092)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(CARS－11－B－18)

2011－12－02

廖望，女，1990年出生，本科生，農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工

成紀(jì)予，女，1979年出生，講師，農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工