短枝六道木嫩葉營(yíng)養(yǎng)成分與凝膠提取物特性及抗氧化性研究

段旭昌，常 飛，楊雪果，劉忠良，楊 靜

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 楊陵 712100；2.楊凌質(zhì)量技術(shù)檢測(cè)檢驗(yàn)所，陜西 楊陵 712100）

短枝六道木（Abelia engleriana）是忍冬科（Caprifoliaceae）六道木屬（Abelia）落葉灌木，俗稱(chēng)“神仙樹(shù)”[1]，生長(zhǎng)于海拔950～1 000 m灌叢林中[2]，其嫩葉富含豐富的膠質(zhì)成分[3]。在我國(guó)主要分布于陜西、河南、湖北、湖南、四川、貴州、云南等省山區(qū)[4]。其根、枝、葉、花和果實(shí)具有祛風(fēng)濕，解熱毒、消腫去痛功能。全株可用于風(fēng)濕關(guān)節(jié)痛，跌打損傷的治療[5]。由于其嫩葉含有豐富膠質(zhì)，用熱水浸提可形成膠凍[6]，廣西桂林、湖南等地將短枝六道木嫩葉做的膠凍稱(chēng)為“神仙豆腐”，陜西等地則稱(chēng)為“神仙涼粉”，在這些地區(qū)已食用短枝六道木樹(shù)葉膠凍食品有千年歷史[7]。由于該食品調(diào)味后入口光滑，味美可口，是當(dāng)?shù)赜忻男〕?。為了開(kāi)發(fā)這種地方特色天然無(wú)污染保健食品，采用現(xiàn)代分析技術(shù)對(duì)短枝六道木嫩葉的營(yíng)養(yǎng)成分和形成凝凍成分及抗氧化功能特性進(jìn)行了詳細(xì)分析研究，以便為這種植物的新資源食品開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

短枝六道木嫩葉：經(jīng)二位植物學(xué)專(zhuān)家共同辨認(rèn)，于2012年5月18日在山陽(yáng)縣板巖鎮(zhèn)香溝垴村海拔1 250 m高的山林中采收，及時(shí)拿回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行樣品處理。

1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH） 梯希愛(ài)（上海）化成工業(yè)發(fā)展有限公司；半乳糖醛酸 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑北京有限公司；總抗氧化能力（ferric reducing antioxidant power，F(xiàn)RAP）檢測(cè)試劑盒 美國(guó)Sigma公司；咔唑 天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；95%乙醇、濃硫酸、異丙醇、濃鹽酸、氫氧化鈉均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

DGG-1940A鼓風(fēng)干燥箱 上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；ZDJ-5電位滴定儀 上海雷磁儀器廠；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀北京神泰偉業(yè)儀器設(shè)備有限公司；GC-2010氣相色譜分析儀、LC-2010液相色譜分析儀、UV2500分光光度計(jì)日本島津公司；Beckman12 1型氨基酸分析儀 美國(guó)Beckman公司；SOLAASR原子吸收分光光度計(jì) 美國(guó)熱電公司；TA-XT-PLUS/5 0 Texture Analyser物性測(cè)定儀英國(guó)Stable Micro Systems公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理及取樣

為了盡量貼近當(dāng)?shù)乩习傩帐秤枚讨α滥灸廴~方法，將采回的短枝六道木嫩葉在陽(yáng)光下曬干，然后用植物粉碎機(jī)粉碎成粉末，過(guò)80 目細(xì)篩，取混合均勻的嫩葉干燥粉末用于樣品成分分析和實(shí)驗(yàn)。

1.3.2 營(yíng)養(yǎng)成分分析

水分按GB5009.3—2010《食品中水分的測(cè)定》中的質(zhì)量法（第一法）測(cè)定。蛋白質(zhì)按GB5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》方法中的全凱氏定氮法測(cè)定。脂肪按GB5009.6—2003《食品中脂肪的測(cè)定》中的索氏抽提法（第一法）測(cè)定。總糖用蒽酮比色法測(cè)定，按葡萄糖計(jì)算。總酸按食品中總酸電位滴定法用上海雷磁ZDJ-5電位滴定儀測(cè)定總酸含量，最終總酸折算成無(wú)水檸檬酸含量?；曳职碐B 5009.4—2010《食品中灰分的測(cè)定》測(cè)定。果膠按GB/T 10742—2008《造紙?jiān)?果膠含量的測(cè)定》中的質(zhì)量法測(cè)定。粗多糖按比色法測(cè)定[8]。Ca按GB/T 5009.92—2003《食品中鈣的測(cè)定方法》測(cè)定。Fe按GB/T 5009.90—2003《食品中鐵、鎂、錳的測(cè)定》方法中Fe測(cè)定法測(cè)定。Zn按GB/T5009.14—2003《食品中鋅的測(cè)定》方法測(cè)定。Se按GB/T5009.93—2003《食品中硒的測(cè)定》方法測(cè)定。VA和VE按GB/T 5009.82—2003《食品中維生素A和維生素E的測(cè)定》方法的高效液相色譜法測(cè)定。VC按GB/T 5009.86—2003《蔬菜、水果及其制品中總抗壞血酸的測(cè)定》中的2,4-二硝基苯肼法測(cè)定。β-胡蘿卜素按GB/T5009.83—2003《食品中胡蘿卜素的測(cè)定》的高效液相色譜法測(cè)定。硫胺素（VB1）按GB 5009.84—2003《食品中硫胺素（VB1）的測(cè)定》方法中的高效液相色譜法測(cè)定。核黃素（VB2）按GB/T 5009.85—2003《食品中核黃素的測(cè)定》方法中的高效液相色譜法測(cè)定。泛酸（VB5）按GB 5413.17—2010《嬰幼兒食品和乳品中泛酸的測(cè)定》方法中的（第二法）高效液相色譜法測(cè)定。煙酸和煙酰胺（VPP）按GB 5413.15—2010《嬰幼兒食品和乳品中煙酸和煙酰胺的測(cè)定》方法中的第一法高效液相色譜法測(cè)定。葉酸按GB/T5009.211—2008《食品中葉酸的測(cè)定》方法測(cè)定（微生物法）。水解氨基酸測(cè)定用6 mol/L HCl在110℃水解24 h，采用Beckman121型氨基酸分析儀測(cè)定[9]。

1.3.3 凝膠提取物的提取[10-12]

取100.0 g短枝六道木干燥嫩葉粉，用3 000 mL熱水于90℃恒溫水浴鍋中攪拌提取90 min，用濾布過(guò)濾，濾液加入6 g活性炭90℃恒溫?cái)嚢杳撋?0 min，趁熱用濾紙過(guò)濾，濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓濃縮至100 mL，向濃縮液中加入等體積95%乙醇，使凝膠沉淀完全，用濾紙過(guò)濾，再用少量95%乙醇洗滌凝膠沉淀物3次，將凝膠沉淀物放入烘箱中烘干，稱(chēng)其凝膠物質(zhì)量（m），按照式（1）計(jì)算凝膠物提取率。

1.3.4 凝膠提取物鑒定

根據(jù)短枝六道木嫩葉成分分析結(jié)果及提取方法，初步推斷短枝六道木嫩葉凝膠提取物為粗多糖和果膠物質(zhì)。由于多糖水解產(chǎn)生單糖，果膠水解產(chǎn)生半乳糖醛酸。為驗(yàn)證推斷的正確性，稱(chēng)取0.1 g短枝六道木嫩葉凝膠提取物于容量瓶中，添加10 mL水?dāng)嚢枞苊?，用稀鹽酸調(diào)整溶液pH值至1.5，于95℃恒溫水浴中保溫?cái)嚢杷?0 min，然后5 000 r/min離心l5 min，取部分上清液與咔唑試劑反應(yīng)看是否生成紫紅色化合物，如生成紫紅色化合物，說(shuō)明水解液中含有半乳糖醛酸。再取部分上清液與菲林試劑進(jìn)行反應(yīng)，如生產(chǎn)磚紅色沉淀，說(shuō)明其水解液中含有還原糖成分，即可斷定測(cè)試的短枝六道木嫩葉凝膠提取物中含有多糖及果膠物質(zhì)。

1.3.5 半乳糖醛酸含量測(cè)定

短枝六道木嫩葉凝膠提取物中半乳糖醛酸含量按GB25533—2010《食品添加劑果膠》中規(guī)定的果膠半乳糖醛酸含量測(cè)定法測(cè)定[13-14]。

1.3.6 凝膠提取物酯化度測(cè)定

按照文獻(xiàn)[15-16]果膠酯化度測(cè)定方法進(jìn)行。

1.3.7 凝膠提取物溶解性測(cè)定

按照Gan等[17]的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.8 凝膠黏彈性測(cè)定

凝膠制備：稱(chēng)取3份10.0 g短枝六道木嫩葉干粉分別置于3個(gè)250 mL錐形瓶中，分別加入100、150、200 mL蒸餾水，在95℃恒溫水浴鍋中不斷攪拌下提取60 min，用濾布過(guò)濾，收集濾液于50 mL燒杯中，然后將3份不同料液比的凝膠液置于冰箱中過(guò)夜，使其形成凝凍。

凝膠黏彈性測(cè)定：采用TA-XT-PLUS/50物性測(cè)定儀測(cè)定。測(cè)定時(shí)采用的探頭為A/BE探頭，探頭前進(jìn)速率為1.0 mm/s，探測(cè)深度30 mm，探頭后退速率為1.0 mm/s，觸發(fā)應(yīng)力5 g[18]。每個(gè)樣品測(cè)定3次，以測(cè)定平均值作為計(jì)算結(jié)果。

1.3.9 凝膠提取物抗氧化能力測(cè)定

1.3.9.1 DPPH自由基清除率測(cè)定[19-21]

分別取0.05、0.1、0.2、0.3、0.5、1 g短枝六道木嫩葉凝膠提取物用100 mL水制成溶液，采用5 000 r/min離心5 min，取1 mL上清液加人0.1 mmol/L DPPH乙醇溶液3 mL，于30℃水浴中避光放置30 min，于517 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度（A2），以DPPH乙醇溶液為空白，測(cè)定吸光度（A1）。按式（2）計(jì)算不同質(zhì)量濃度短枝六道木嫩葉凝膠提取物的DPPH自由基清除率。每個(gè)樣品測(cè)定3次，以測(cè)定平均值作為計(jì)算結(jié)果。

1.3.9.2 還原力（FRAP）測(cè)定[22-24]

分別取0.05、0.1、0.2、0.3、0.5、1 g短枝六道木嫩葉凝膠提取物用水制成100 mL溶液，采用4 500 r/min離心5 min，取上清液0.5 mL按FRAP檢測(cè)試劑盒說(shuō)明進(jìn)行操作，測(cè)定FRAP值。短枝六道木嫩葉凝膠提取物的抗氧化活性以相當(dāng)于達(dá)到同樣吸光度所需的FeSO4濃度（mmol/L）表示。每個(gè)樣品測(cè)定3次，以測(cè)定平均值作為計(jì)算結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

2.1 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果分析

表1 100 g短枝六道木嫩葉營(yíng)養(yǎng)成分分析結(jié)果Table1 Nutritional components of 100 gAbelia engleriana tender leaves

由表1可知，短枝六道木嫩葉的蛋白質(zhì)、脂肪、糖、果膠、粗多糖、鉀、鈣、鐵、鋅、硒、泛酸、β-胡蘿卜素、煙酸含量均較高。其微量元素鈣含量高達(dá)1 230 mg/100 g。同時(shí)含有的鋅和硒元素有助于增強(qiáng)人體記憶和提高人體免疫功能。

表2 短枝六道木嫩葉水解氨基酸含量分析結(jié)果Table2 Amino acid contents in hydrolyzedAbelia engleriana tender eaves

由表2可知，短枝六道木嫩葉中谷氨酸含量最高，蛋氨酸含量最低，含有豐富的賴(lài)氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸至少7種必需氨基酸。因此短枝六道木嫩葉具有較高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

在測(cè)定了短枝六道木嫩葉營(yíng)養(yǎng)成分基礎(chǔ)之上，同時(shí)還測(cè)定了其Pb和Hg含量，Pb、Hg含量測(cè)定結(jié)果分別為108、29 μg/100 g，遠(yuǎn)低于國(guó)家食品安全對(duì)Pb、Hg含量的要求，說(shuō)明短枝六道木嫩葉受Pb、Hg重金屬污染很少。

2.2 凝膠提取物提取結(jié)果分析

經(jīng)對(duì)短枝六道木嫩葉凝膠提取物的3次平行提取實(shí)驗(yàn)，測(cè)得短枝六道木嫩葉凝膠提取物的提取率為（21.69±0.02）%。即100 g短枝六道木嫩葉可提取凝膠提取物約為21.69 g。

2.3 凝膠提取物的鑒定及半乳糖醛酸、酯化度、溶解性測(cè)定結(jié)果分析

經(jīng)對(duì)短枝六道木嫩葉的凝膠提取物水解液與咔唑試劑反應(yīng)實(shí)驗(yàn)顯示紫紅色，證明短枝六道木嫩葉凝膠提取物水解產(chǎn)物中含有半乳糖醛酸，從而可判定短枝六道木嫩葉凝膠提取物中含有果膠，經(jīng)與菲林試劑反應(yīng)實(shí)驗(yàn)顯示有磚紅色沉淀，證明水解液中含有還原糖成分。因此結(jié)合短枝六道木嫩葉成分分析結(jié)果，可推斷短枝六道木嫩葉中的凝膠提取物主要為粗多糖和果膠物質(zhì)[25]。由于短枝六道木嫩葉的果膠含量測(cè)定結(jié)果為15.9%，粗多糖含量測(cè)定結(jié)果為5.68%，而凝膠提取物含量測(cè)定結(jié)果為21.69%，凝膠提取物含量略大于果膠及粗多糖含量之和，也說(shuō)明凝膠提取物還含有其他少量的未知成分。

短枝六道木嫩葉凝膠提取物的半乳糖醛酸含量測(cè)定結(jié)果為（68.72±1.25）%，大于國(guó)家食用果膠的半乳糖醛酸含量65%的要求，因此短枝六道木嫩葉凝膠提取物可作為食用果膠加以開(kāi)發(fā)利用。

短枝六道木嫩葉凝膠提取物的酯化度測(cè)定結(jié)果為（61.62±0.38）%。由于其酯化度超過(guò)50%，證明短枝六道木嫩葉凝膠提取物中的果膠成分為高甲氧基果膠物質(zhì)。

短枝六道木嫩葉凝膠提取物在水中的最大溶解度測(cè)定結(jié)果為（98.63±0.26）%，說(shuō)明其具有很好親水性和在水中有良好溶解性能。

因此證明短枝六道木嫩葉凝膠提取物主要為易溶于水的粗多糖和高甲氧基果膠，具有很強(qiáng)親水能力和持水性能。

2.4 凝膠黏彈性測(cè)定結(jié)果分析

表3 不同料液比的短枝六道木嫩葉凝膠特性測(cè)定結(jié)果Table3 Texture properties of gels extracted from Abelia engleriana tender lleaves at different ratios of water-to-solid ratios

由表3可知，隨著短枝六道木嫩葉提取水量的增大，短枝六道木嫩葉水提物所形成的凝膠硬度、內(nèi)聚力、黏稠度、黏性指數(shù)均降低，表現(xiàn)為凝膠的彈性降低，咀嚼性變差。當(dāng)短枝六道木嫩葉用10倍水提取制成凝膠，具有較高的硬度、內(nèi)聚力、黏稠度和黏性指數(shù)，其凝膠具有良好彈性和咀嚼性。當(dāng)短枝六道木嫩葉用15倍以上水提取制取凝膠，其凝膠彈性和咀嚼性明顯變差。所以短枝六道木嫩葉制取涼粉的最佳用水比例以不超過(guò)10倍，所做的涼粉硬度高，內(nèi)聚力大，黏稠度高，黏性好，富有彈性，口感好。

2.5 凝膠提取物的抗氧化性能測(cè)定結(jié)果分析

表4 不同質(zhì)量濃度短枝六道木嫩葉凝膠提取物的抗氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table4 Antioxidant activities of different concentrations of gel extracted from Abelia engleriana tender leaves

由表4可知，短枝六道木嫩葉凝膠提取物具有較強(qiáng)的抗氧化性能，且抗氧化性能隨凝膠提取物質(zhì)量濃度的增加而增強(qiáng)，當(dāng)其質(zhì)量濃度超過(guò)0.5 g/100 mL時(shí)，其抗氧化性能隨凝膠提取物質(zhì)量濃度增加而減弱，趨于穩(wěn)定，當(dāng)凝膠提取物質(zhì)量濃度達(dá)到1.0 g/100 mL時(shí)，其抗氧化性能達(dá)到最大值，清除DPPH自由基能力達(dá)到79.71%，F(xiàn)e3+還原FRAP值達(dá)到8.89 mmol/L。短枝六道木嫩葉凝膠提取物的抗氧化性能主要是由其多糖、果膠中的游離醛基和其他少量未知成分所引起，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是因?yàn)槟z質(zhì)量濃度低時(shí)這些物質(zhì)在水中能展現(xiàn)出更多的游離性還原基，從而具有較強(qiáng)的清除自由基能力。當(dāng)凝膠提取物質(zhì)量濃度增大到一定值時(shí)，由于凝膠之間相互作用，減弱了凝膠提取物與水之間的作用，所能展現(xiàn)的游離性還原基減少，達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定性平衡，導(dǎo)致其清除自由基能力受到限制而達(dá)到穩(wěn)定。短枝六道木嫩葉凝膠提取物的較強(qiáng)抗氧化性能證明了其具有良好抗衰老和增強(qiáng)人體免疫特性，且質(zhì)量濃度較低時(shí)，抗氧化性能較好。

3 結(jié) 論

3.1 短枝六道木嫩葉含較高蛋白質(zhì)、糖、粗多糖、果膠及維生素和鈣、鐵、鋅、硒、β-胡蘿卜素、泛酸等微量元素，具有良好營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能。

3.2 短枝六道木嫩葉蛋白質(zhì)水解氨基酸中谷氨酸含量最高，蛋氨酸含量最低，并含有人體所需的賴(lài)氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸至少7種必需氨基酸。

3.3 短枝六道木嫩葉果膠含量為15.9%，粗多糖含量為5.68%，凝膠提取物含量為21.69%，凝膠提取物主要為粗多糖和高甲氧基果膠，其凝膠提取物的半乳糖醛酸含量為68.72%，酯化度為61.62%，最大溶解度為98.63%，具有良好親水和持水特性。

3.4 短枝六道木嫩葉所形成的凝膠硬度、內(nèi)聚力、黏稠度、黏性指數(shù)均隨提取水比例升高而減小，凝膠黏彈性和咀嚼性隨提取水比例升高而變差。用不超過(guò)10倍水所制作的短枝六道木嫩葉凝膠具有良好黏彈性和咀嚼感。

3.5 短枝六道木嫩葉凝膠提取物具有較強(qiáng)抗氧化能力，在凝膠提取物質(zhì)量濃度低于0.5 g/100 mL時(shí)，抗氧化能力隨凝膠提取物質(zhì)量濃度增加而增強(qiáng)，高于0.5 g/100 mL時(shí)，抗氧化能力隨凝膠提取物質(zhì)量濃度增加而減弱，最終達(dá)到平衡。其DPPH自由基清除能力最大為79.68%，總Fe3+還原能力FRAP值最大為8.86 mmol/L。

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