超高壓處理對不同品種獼猴桃漿多酚含量及其抗氧化活性的影響

楊小蘭，袁 婭，郭曉暉，夏春燕，李富華，明 建,2,3,*

(1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2.西南大學(xué) 國家食品科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，重慶 400715；3.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全與風(fēng)險(xiǎn)評估實(shí)驗(yàn)室，重慶 400715)

超高壓處理對不同品種獼猴桃漿多酚含量及其抗氧化活性的影響

楊小蘭1，袁 婭1，郭曉暉1，夏春燕1，李富華1，明 建1,2,3,*

(1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2.西南大學(xué) 國家食品科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，重慶 400715；3.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全與風(fēng)險(xiǎn)評估實(shí)驗(yàn)室，重慶 400715)

對4種獼猴桃漿(黃心獼猴桃、綠心獼猴桃、紅陽獼猴桃、聚香獼猴桃)進(jìn)行超高壓(500MPa，20min)處理，分析超高壓處理前后獼猴桃漿中游離酚、結(jié)合酚含量及其抗氧化活性變化。結(jié)果表明：超高壓處理能顯著提高獼猴桃漿多酚含量(P＜0.05)，其中，黃心獼猴桃游離酚含量增加了78.68μg/mL，聚香獼猴桃結(jié)合酚含量提高了15.58μg/mL。DPPH自由基清除率、還原力和ABTS+?清除率實(shí)驗(yàn)表明：4種獼猴桃游離酚抗氧化活性強(qiáng)于其結(jié)合酚的，超高壓處理可提高其抗氧化活性，但效果不顯著。

獼猴桃；超高壓；多酚；抗氧化

獼猴桃，又稱奇異果、中國醋粟，是獼猴桃屬中多個(gè)栽培種水果的通稱，其營養(yǎng)價(jià)值豐富，富含礦物質(zhì)、VC，被譽(yù)為果中之王[1]。獼猴桃屬漿果，對乙烯敏感，采收時(shí)又正值高溫季節(jié)，果實(shí)采后易變軟腐爛，通常會對采后獼猴桃及時(shí)進(jìn)行加工，以便于保藏[2]。高流體靜壓又稱超高壓(ultra high pressure，UHP)，是指在室溫或較低溫度條件下將物料放入液體介質(zhì)中，利用100～1000MPa壓力產(chǎn)生的極高靜壓影響細(xì)胞形態(tài)，使形成生物高分子立體結(jié)構(gòu)的氫鍵、離子鍵和疏水鍵等非共價(jià)鍵發(fā)生變化，達(dá)到殺菌、鈍酶以及物料改性的目的[3-5]。超高壓處理只影響獼猴桃漿中非共價(jià)鍵酚類化合物，而共價(jià)鍵的酚類化合物卻不發(fā)生變化，所以能較好地保持獼猴桃原有的營養(yǎng)品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味、色澤等[5]。

水果中含有各種各樣的抗氧化劑，包括多酚類化合物和維生素，多酚類化合物例如花色苷、黃酮、黃烷醇以及單寧酸等[6-9]。植物多酚具有較強(qiáng)的抗氧化性和清除自由基的能力[10-11]。現(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)，植物多酚具有良好的抑菌、抗癌、抗氧化等生物活性[12-14]。獼猴桃富含多酚類物質(zhì)，本研究以黃心、綠心、紅陽、聚香4個(gè)品種的獼猴桃為研究對象，通過超高壓處理，對比分析超高壓處理對不同品種獼猴桃多酚及其抗氧化性的的影響，從而進(jìn)一步了解來自不同產(chǎn)區(qū)不同品種的獼猴桃的營養(yǎng)價(jià)值，給公眾提供更全面的信息以供消費(fèi)者選擇。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

1.1.1 材料

黃心、綠心、紅陽、聚香4個(gè)品種的獼猴桃采購自重慶市北碚區(qū)重百超市。

1.1.2 試劑

丙酮、甲醇、正己烷、乙酸乙酯(均為分析純) 成都市科龍化工試劑廠；甲醇、磷酸、乙腈、無水乙醇均為色譜純 天津四友化工廠；沒食子酸、DPPH、ABTS (純度≥99%) 美國Sigma公司。其他化學(xué)試劑均為分析純。

1.1.3 儀器與設(shè)備

HPP-L3型超高壓處理設(shè)備 天津華泰森淼生物工程技術(shù)有限公司；UV-2450型紫外分光光度計(jì)、LC-20A高效液相色譜儀 日本島津公司。

1.2 方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作[15]

準(zhǔn)確稱取25mg沒食子酸，去離子水溶解并定容至25mL，以該沒食子酸溶液為原液，依次配制成質(zhì)量濃度分別為0、20、60、100、150、200、300、400、500、600μg/mL的梯度液。取100μL標(biāo)準(zhǔn)溶液與400μL去離子水于玻璃試管中，加100μL福林-酚試劑，混勻，6min后加入1mL 7% Na2CO3溶液和0.8mL去離子水，混勻后避光放置，90min后于760nm波長處測定吸光度。并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線y= 0.0043x + 0.0168(R2= 0.9983)。

1.2.2 獼猴桃漿多酚提取和測定[16-17]

獼猴桃預(yù)處理：4種獼猴桃→去皮→切分→打漿→定量→袋裝→真空封口→超高壓(500MPa，20min)→—18℃保存，其中，對照組為未經(jīng)超高壓處理。

游離酚提?。簻?zhǔn)確稱取10g樣品，加入50mL 80%冷凍丙酮，漩渦振蕩5min后均質(zhì)3min(12000r/min)，將該混合液抽濾，重復(fù)提取1次。合并兩次濾液，于45°C條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干，以體積比90:10的鹽酸-甲醇溶液定容至25mL，將提取液于—80°C條件下貯存，備用。

結(jié)合酚提?。合蛱崛∮坞x酚的殘?jiān)屑尤?0mL 2mol/L的NaOH溶液，于在氮?dú)猸h(huán)境下消化90min，使用鹽酸調(diào)至中性，以正己烷除脂，加入30mL乙酸乙酯，漩渦振蕩10min后于4000hg離心10min，收集上清液。乙酸乙酯提取過程重復(fù)5次，合并5次提取液，在45°C條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干。以體積比90:10的鹽酸-甲醇溶液定容至25mL，將提取液于—80°C條件下貯存，備用。

樣品多酚含量檢測：準(zhǔn)確吸取樣液100μL，其余操作同1.2.1節(jié)，按照公式(1)計(jì)算樣品多酚含量。

式中：A樣品為不同濃度提取液的吸光度；A空白為甲醇空白試劑的吸光度。

1.2.4 還原力測定[19]

取1mL不同濃度的樣液加入2.5mL PBS(0.2mol/L，pH 6.6)溶液和2.5mL 1g/100mL鐵氰化鉀溶液，混合物在50℃條件下水浴20min，冷卻后加入2.5mL的10g/100mL TCA溶液，混合物于3000hg離心10min，取該混合物的上清液2.5mL，加入2.5mL去離子水和0.5mL 0.1g/100mL氯化鐵溶液，在700nm波長處測吸光度，以甲醇溶液做空白，VC和茶多酚(EGCG)做對照組。

1.2.5 ABTS＋g清除率測定[20]

將5mL 7mmol/L ABTS＋g和88μL的140mmol/L過硫酸鉀混合，在室溫、避光的條件下靜置過夜(12～16h)，得ABTS＋g儲備液，使用時(shí)用10mmol/L pH7.4的磷酸鹽緩沖液稀釋成工作液，使其在室溫條件下，在734nm波長處的吸光度為0.70f0.02。將提取液用甲醇配成0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07mg/mL系列梯度樣品質(zhì)量濃度，測定時(shí)在96孔微量滴定板的每孔中加入200μL的ABTS＋g工作液，再加入10μL的樣品，以200μL ABTS＋g工作液加10μL溶劑為空白，混合10s，6min后讀取405nm波長處的吸光度，計(jì)算每種樣品對ABTS＋g的清除率。以甲醇溶液做試劑空白，VC和茶多酚做對照組，ABTS＋g清除率計(jì)算如公式(3)。

ABTS+·清除率/%

式中：w為多酚含量/(μg/mL)；ρ為沒食子酸質(zhì)量濃度/(μg/mL)；V為提取液體積/mL；N為稀釋倍數(shù)；V0為取樣量/mL。

1.2.3 DPPH自由基清除率測定[18]

取1mL不同濃度的樣液加入5mL 0.1mmol/L的DPPH溶液，避光放置50min后，于520nm波長處測吸光度，以甲醇溶液做空白，VC和茶多酚做對照組，按照公式(2)計(jì)算DPPH自由基清除率。

式中：A樣品為提取液的吸光度；A空白為甲醇空白試劑的吸光度。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Origin8.0統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，結(jié)果用fs表示，用SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，采用Turkey法進(jìn)行顯著性分析(P＜0.05)。

2 結(jié)果與分析

圖 1 超高壓處理對獼猴桃漿中游離酚(A)、結(jié)合酚(B)含量的影響Fig.1Effect of UHP treatment on polyphenols (free phenols (A) and bound phenols (B)) of kiwifruit juice

2.1 超高壓處理對獼猴桃漿多酚含量的影響90.17%；超高壓處理后，游離酚DPPH自由基清除率呈現(xiàn)類似規(guī)律，0.5μg/mL時(shí)，黃心獼猴桃DPPH自由基清除率最低，為41.74%，4μg/mL時(shí)，紅陽獼猴桃DPPH自由基清除率最高，為94.18%。超高壓處理前后，同等質(zhì)量濃度條件下游離酚DPPH自由基清除率無顯著變化(P＜0.05)。

圖 2 超高壓處理對獼猴桃漿多酚的DPPH自由基清除率影響Fig.2Effect of UHP treatment on DPPH radical scavenging rate of kiwifruit polyphenols

由圖1可知，獼猴桃多酚主要存在形式是游離態(tài)。對比超高壓處理對4種獼猴桃多酚含量影響，發(fā)現(xiàn)超高壓處理能顯著增加獼猴桃中游離酚、結(jié)合酚含量(P＜0.05)。對于游離酚，超高壓處理前，4種獼猴桃漿游離酚含量如下：聚香獼猴桃(369.35μg/mL)＞紅陽獼猴桃(354.15μg/mL)＞黃心獼猴桃(294.85μg/mL)＞綠心獼猴桃(244.62μg/mL)；超高壓處理后各品種間含量變化趨勢不變，其中增量最大的為黃心獼猴桃(增量為78.68μg/mL)；對于結(jié)合酚，超高壓處理前，4種獼猴桃結(jié)合酚含量如下：綠心獼猴桃(82.84μg/mL)＞黃心獼猴桃(74.16μg/mL)＞聚香獼猴桃(49.58μg/mL)＞紅陽獼猴桃(38.50μg/mL)；超高壓處理后各品種間含量變化趨勢不變，其中增量最大的為聚香獼猴桃(增量為15.58μg/mL)。由此，超高壓處理有助于提升不同品種獼猴桃多酚含量，但不同類型多酚(游離酚、結(jié)合酚)趨勢有所不同，原因可能是超高壓處理過程中部分結(jié)合酚轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x酚所致。

2.2 超高壓處理對獼猴桃漿多酚DPPH自由基清除率的影響

超高壓處理前后4種獼猴桃游離酚、結(jié)合酚的DPPH自由基清除率見圖2。對于游離酚，超高壓處理前，伴隨多酚質(zhì)量濃度上升(0.5～4μg/mL)，各獼猴桃DPPH自由基清除率均顯著上升(P＜0.05)。對照組多酚含量0.5μg/mL時(shí)，綠心獼猴桃DPPH自由基清除率最低，為42.02%，4μg/mL時(shí)，紅陽獼猴桃DPPH自由基清除率最高，為

對于結(jié)合酚，超高壓處理前，伴隨多酚質(zhì)量濃度上升(0.05～0.4μg/mL)，各獼猴桃DPPH自由基清除率均顯著上升(P＜0.05)。對照組多酚含量0.05μg/mL時(shí)，紅陽獼猴桃DPPH自由基清除率最低，為10.64%，0.4μg/mL時(shí)，聚香獼猴桃DPPH自由基清除率最高，為76.82%；超高壓處理后，0.05μg/mL時(shí)，綠心獼猴桃DPPH自由基清除率最低，為10.72%，0.4μg/mL時(shí)，聚香獼猴桃DPPH自由基清除率最高，為76.87%。

超高壓處理前后，同等質(zhì)量濃度下游離酚、結(jié)合酚的DPPH自由基清除率差異不顯著，說明超高壓處理前后獼猴桃多酚組分未改變。同等質(zhì)量濃度的結(jié)合酚DPPH自由基清除率高于游離酚的。結(jié)合表1，參照品(VC、茶多酚)，相同DPPH自由基清除率下，獼猴桃多酚(游離酚、結(jié)合酚)質(zhì)量濃度低于參照品質(zhì)量濃度。

表1 VC和茶多酚 DPPH自由基清除率Table 1 DPPH radical scavenging rates of vitamin C and EGCG

2.3 超高壓處理對獼猴桃漿多酚還原力影響

還原力可以作為化合物潛在抗氧化能力的標(biāo)志，抗氧化物質(zhì)的抗氧化活性是由其將Fe3+絡(luò)合物還原為Fe2+絡(luò)合物的能力表示[20]。圖3為超高壓處理前后，4種獼猴桃游離酚與結(jié)合酚的還原力。由圖可知，超高壓處理前，對于游離酚，伴隨其質(zhì)量濃度的增大，還原力逐漸增強(qiáng)(P＜0.05)，在同等質(zhì)量濃度下，各樣品還原力大小關(guān)系如下：茶多酚＞VC＞聚香獼猴桃多酚＞紅陽獼猴桃多酚＞黃心獼猴桃多酚＞綠心獼猴桃多酚，結(jié)合酚呈現(xiàn)類似規(guī)律。超高壓處理后，各品種獼猴桃多酚(游離酚、結(jié)合酚)在等質(zhì)量濃度條件下其還原力與處理前相比無顯著性差異(P＜0.05)；且游離酚還原力強(qiáng)于結(jié)合酚還原力。

圖 3超高壓處理對獼猴桃多酚還原力影響Fig.3 Effect of UHP treatment on reducing power of kiwifruit polyphenols

圖 4 超高壓處理對獼猴桃多酚ABTS+·清除抑制率的影響Fig.4Effect of UHP treatment on ABTS+· scavenging rate of kiwifruit polyphenols

2.4 超高壓處理對獼猴桃漿多酚ABTS+g清除率的影響

圖4為超高壓處理前后各組樣品中游離酚、結(jié)合酚ABTS+g清除率。由圖可知，超高壓處理前后獼猴桃游離酚在等質(zhì)量濃度下ABTS+g清除率差異不明顯，超高壓處理后其清除率略有所上升，伴隨多酚質(zhì)量濃度升高，抗氧化性增強(qiáng)，超高壓處理下聚香獼猴桃游離酚ABTS+g清除率達(dá)到最大值72.66%，等同于2μg/mL的VC抗氧化性。對比超高壓處理下等質(zhì)量濃度獼猴桃不同形態(tài)多酚，游離酚氧化性略大于結(jié)合酚抗氧化性，對照組呈現(xiàn)同樣規(guī)律。

3 結(jié) 論

通過超高壓處理，可以顯著提高獼猴桃漿多酚含量(P＜0.05)，其中，黃心獼猴桃游離酚含量增加了78.68μg/mL，聚香獼猴桃結(jié)合酚含量提高了15.58μg/mL。

通過DPPH自由基清除率、還原力和ABTS+?清除率3種抗氧化能力的測定，反映出不同品種的獼猴桃漿中多酚(游離酚、結(jié)合酚)在超高壓處理前后抗氧化能力的差異性。伴隨樣液多酚質(zhì)量濃度提高，各抗氧化性指標(biāo)均有所增強(qiáng)。DPPH自由基清除率最為靈敏，低質(zhì)量濃度下即可顯示強(qiáng)氧化性，對照組各品種間獼猴桃漿多酚清除DPPH自由基能力大小為聚香＞紅陽＞黃心＞綠心。結(jié)合酚抗氧化性強(qiáng)于游離酚抗氧化性；超高壓處理后多酚抗氧化性大于處理前抗氧化性。還原力和ABTS+?清除率與DPPH自由基清除率和還原力測定結(jié)論相似，但同等質(zhì)量濃度下，游離酚抗氧化性大于結(jié)合酚抗氧化性。

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Effect of Ultra High Pressure (UHP) on Polyphenol Content and Antioxidant Activity in Kiwifruit Juice from Different Cultivars

YANG Xiao-lan1，YUAN Ya1，GUO Xiao-hui1，XIA Chun-yan1，LI Fu-hua1，MING Jian1,2,3,*
(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China；2. National Food Science and Engineering Experimental Teaching Center, Southwest University, Chongqing 400715, China；3. Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Agro-products on Storage and Preservation (Chongqing), Ministry of Agriculture, Chongqing 400715, China)

Ultra high pressure (UHP) (500 MPa, 20 min) was used for the treatment of kiwifruit juice from four species (yellow kiwifruit, green kiwifruit, Hongyang kiwifruit and Juxiang kiwifruit) for evaluating the content and antioxidant activity of polyphenols. Results indicated that UHP could signif i cantly improve polyphenol (free phenol and bound phenol) contents (P＜0.05). Especially, the content of free phenol from yellow kiwifruits revealed an improvement of 78.68 μg/mL; the content of bound phenol from Juxiang kiwifruits revealed an improvement of 15.58 μg/mL. The antioxidant activities of four cultivars of kiwifruits were evaluated by DPPH radical scavenging method, reducing power method and ABTS radical scavenging method. Results indicated that antioxidant activity of free polyphenols was higher than that of bound polyphenols. Therefore, UHP treatment can improve the antioxidant activity of four kinds of kiwifruit pulp, but not signif i cantly.

kiwifruit；ultra high pressure；polyphenol；antioxidant activity

TS255.3

A

1002-6630(2013)01-0073-05

2012-10-08

中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(XDJK2012B014)

楊小蘭(1988ü)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程。E-mail：873395723@qq.com

*通信作者：明建(1972ü)，男，副教授，博士，研究方向?yàn)槭称坊瘜W(xué)與營養(yǎng)學(xué)。E-mail：mingjian1972@163.com