張 汆， 蔡華珍， 陳志宏， 何曉偉

（滁州學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院，安徽 滁州 239000）

芡實(shí)是屬于睡蓮（Nymphaeaceae）族的一種水生植物芡（Euryle ferox，EF）的成熟種仁。芡實(shí)俗稱雞頭米，在中國(guó)、印度、俄羅斯和日本等國(guó)家均有分布，是一種傳統(tǒng)滋補(bǔ)食材。在印度，將芡實(shí)種仁加工成一種稱為“Makhanna”的休閑食品，很受消費(fèi)者的歡迎[1-2]。據(jù)《本草綱目》記載：芡實(shí)“味甘、澀，性平，無(wú)毒”。具有“補(bǔ)中益氣，提神強(qiáng)志，耳目聰明”等功效[3]。芡實(shí)的諸多保健功能和膳食療效也得到了許多現(xiàn)代研究的證實(shí)[4]，Lee等[5]研究發(fā)現(xiàn)，芡實(shí)提取物具有很高的游離基清除活性和抗脂質(zhì)過(guò)氧化能力。Das等[6]報(bào)道，“Makhanna”提取物具有潛在的活性氧清除活性和心臟保護(hù)功能。但是，現(xiàn)有研究均不能明確芡實(shí)中真正發(fā)揮生理保健功效的物質(zhì)組分有哪些。

在中國(guó)、印度、日本和韓國(guó)等國(guó)，芡實(shí)主要作為一種傳統(tǒng)中藥材和保健食品使用，是一種很好的藥食兼用材料。芡實(shí)中含有很低的脂類 （質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%），淀粉含量豐富（質(zhì)量分?jǐn)?shù)78%～83%），蛋白質(zhì)含量與谷類接近（質(zhì)量分?jǐn)?shù)9.7%），此外，還含有豐富的礦物質(zhì)，如鋅（42.9～66.0 mg/kg）和鐵（1 994～2 236 mg/kg）[3]，其組成非常適宜于作為釀酒原料。

目前，保健酒的生產(chǎn)一般有兩種方式，一種是將一定的保健材料浸泡在白酒中，以溶解其中的保健組分；另一種是將各種淀粉基材料與一定比例保健食材配比后進(jìn)行混合發(fā)酵，利用原料中原有功能組分及其發(fā)酵期間形成的功能組分的富集和生物轉(zhuǎn)化，以期得到不同保健功效的產(chǎn)品，如蒲公英酒、靈芝酒[7-8]。目前，關(guān)于芡實(shí)深加工方面的文獻(xiàn)報(bào)道很少，作者根據(jù)醫(yī)藥典籍和前期研究，采用一定比例的芡實(shí)和糯米（Oryza sativa L.），研制出一種低度芡實(shí)酒，作者對(duì)新釀芡實(shí)酒和成熟芡實(shí)酒 （陳釀1年）的理化性質(zhì)和體外抗氧化活性進(jìn)行了分析，擬通過(guò)分析，對(duì)該芡實(shí)酒的保健作用做初步探討。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮芡實(shí)種子：2010年10月購(gòu)自安徽滁州當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)，芡種子脫殼后，取芡實(shí)仁，粗粉（過(guò)20目篩網(wǎng)），即得芡實(shí)粉；糯米，購(gòu)自安徽滁州當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)，為長(zhǎng)粒型糯米；混合發(fā)酵劑：高活性釀酒曲和增香釀酒曲：購(gòu)自湖北安琪酵母股份有限公司，按質(zhì)量比3∶1的比例混合加入發(fā)酵基質(zhì)中，總添加量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.0%。

1.2 化學(xué)試劑

福林酚試劑（Folin-Ciocalteu reagent），沒(méi)食子酸、鐵氰化鉀、三氯乙酸、氯化鐵、三羥甲基氨基甲烷（trihydroxymethyl aminomethane）、鹽酸、焦性沒(méi)食子酸、亞硝酸鈉、鹽酸萘乙二胺、對(duì)氨基苯磺酸、維生素 C（VC）、3，5-二硝基水楊酸（DNS）、氯化亞鐵、乙二胺四乙酸鈉（EDTA-Na）等試劑：上海化學(xué)試劑集團(tuán)公司產(chǎn)品；1，1-二苯基-2-苦肼基自由基（DPPH·，純度＞97.0%）和菲咯嗪（Ferrozine）：Sigma-Aldrich試劑公司。

沒(méi)食子酸、兒茶素、綠原酸、表兒茶素、表兒茶素沒(méi)食子酸酯、槲皮素、咖啡酸、阿魏酸、蘆丁等單體酚對(duì)照品：購(gòu)自中國(guó)藥品生物制品檢定所。甲醇、乙酸等流動(dòng)相試劑均為色譜純。

1.3 芡實(shí)酒制備

將芡實(shí)粗粉與糯米以質(zhì)量比30∶70的比例混合，加入其質(zhì)量1.5倍的水，混合，室溫浸泡1～2 h，放入籠屜中蒸40 min。取出，室溫冷卻至35～40℃，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的混合發(fā)酵劑，拌勻后，裝入發(fā)酵容器內(nèi)，于28～30℃培養(yǎng)箱內(nèi)發(fā)酵30 d。發(fā)酵結(jié)束后，采用壓濾方式分離液相，所得液體室溫靜置30 d，待酒液澄清透明時(shí)，將上層酒液用虹吸法轉(zhuǎn)移至干凈容器內(nèi)，此為芡實(shí)新酒。新酒于室溫下避光貯藏1年，即得芡實(shí)成熟酒。

1.4 芡實(shí)酒理化性質(zhì)

采用GB/T13662-2008黃酒的質(zhì)量分析方法，分別對(duì)芡實(shí)酒中的感官特性、總糖、非糖固形物、酒精度、pH值、總酸、氨基酸態(tài)氮含量進(jìn)行了分析。

采用凱氏定氮法對(duì)酒樣中的總蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行測(cè)定，氮換算系數(shù)取6.25；采用3，5-二硝基水楊酸（DNS）比色法對(duì)酒樣中的還原糖含量進(jìn)行測(cè)定；采用L-8900型氨基酸自動(dòng)分析儀對(duì)酒樣中的游離氨基酸組成進(jìn)行分析；以沒(méi)食子酸酸為總酚對(duì)照品，采用福林酚試劑（Folin-Ciocalteau）法對(duì)酒樣中的總酚含量進(jìn)行了測(cè)定。

酚類物質(zhì)組成分析：酒樣中酚類物質(zhì)組成采用美國(guó)Waters公司2695型高效液相色譜 （HPLC）儀進(jìn)行測(cè)定，酒中酚類物質(zhì)用C18反相色譜柱（X BridgeTM柱，250 mm×4.6 mm， 固定相粒徑 5 μm）進(jìn)行分離，以紫外檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)。

HPLC分析條件：參考文獻(xiàn)[11-12]方法，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，確定為：以甲醇和體積分?jǐn)?shù)1%乙酸溶液為流動(dòng)相，流量1.0 mL/min，柱溫35℃，樣液注入體積5 μL，在280 nm處檢測(cè)。以多酚對(duì)照品的保留時(shí)間定性，峰面積定量。

1.5 體外抗氧化能力分析

總還原力：采用鐵氰化鉀比色法測(cè)定；DPPH·清除能力：采用比色法測(cè)定；亞硝酸根離子（NO2-）清除活性：采用比色法測(cè)定；亞油酸過(guò)氧化抑制能力：采用硫氰酸鹽比色法測(cè)定。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用Excel和DPSv7.55數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，采用多重比較法進(jìn)行顯著性分析（顯著性水平p＜0.05）。試驗(yàn)數(shù)據(jù)均重復(fù)測(cè)定3次，取平均值，表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（Mean±SD）。

2 結(jié)果與分析

2.1 芡實(shí)酒主要營(yíng)養(yǎng)組分

該芡實(shí)酒的制備工藝類似于黃酒，為避免熱敏性組分損失，該酒未經(jīng)任何加熱處理。從外觀看，芡實(shí)新酒呈淺黃色（A420nm=0.167），澄清透明，風(fēng)味清香，微酸澀。經(jīng)1年室溫陳釀，芡實(shí)成熟酒的顏色逐漸變深（A420nm=0.446），呈深琥珀色，風(fēng)味更加濃郁。

理化分析結(jié)果顯示，與GB/T13662-2008（黃酒）中的清爽型半甜黃酒質(zhì)量指標(biāo)相比，所得芡實(shí)酒達(dá)到半甜黃酒一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。芡實(shí)新酒和成熟酒在總糖、非糖固形物、總酸、氨基酸態(tài)氮、總蛋白質(zhì)和還原糖等含量方面存在顯著差別（p＞0.01），經(jīng)1年陳釀后，上述指標(biāo)均顯著降低，但酒精度和總酚含量變化不大，陳釀1年后略有增加。因?qū)嶒?yàn)所用酒曲中同時(shí)含有糖化曲（以霉菌為主）和釀酒曲（以釀酒酵母為主），在芡實(shí)酒加工中未經(jīng)任何熱處理，僅在發(fā)酵結(jié)束后，直接進(jìn)行固液分離，再進(jìn)行室溫靜置陳釀，顯微鏡下的新酒中可以看到許多活的霉菌和酵母，因此，酒中殘留微生物代謝也會(huì)導(dǎo)致上述營(yíng)養(yǎng)組分的降低。此外，霉菌和酵母在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的各種胞外酶，如淀粉酶、蛋白酶、單寧酶、乳糖酶、蔗糖酶、脂肪酶等在芡實(shí)酒陳釀前期仍有活性，致使成熟酒中的總糖、總蛋白和還原糖等組分含量顯著降低。

芡實(shí)中含有豐富的酚類物質(zhì)（0.93 mg/g），而普通糯米中的總酚含量很低（0.18 mg/g），因此，可以認(rèn)為，該芡實(shí)酒中豐富的總酚含量（492.35 mg/L）主要來(lái)自于芡實(shí)。但與陳釀1年的紹興黃酒相比，其總酚質(zhì)量濃度不到黃酒（1 159 mg/L）的一半[20]，這可能與黃酒較長(zhǎng)的發(fā)酵期和相對(duì)豐富的原料組成有關(guān)。酚類物質(zhì)作為一種膳食中具有多種生理保健作用的組分，其含量直接影響芡實(shí)酒的保健功效。此外，陳釀后芡實(shí)酒中總酚質(zhì)量濃度的少量增加可能與酒中原有聚合酚物質(zhì)的水解有關(guān)。

2.2 氨基酸組成

表2顯示，原料中除甘氨酸外，芡實(shí)中的總氨基酸和必需氨基酸含量均顯著高于糯米 （p＞0.01）。經(jīng)陳釀1年后，芡實(shí)新酒中幾乎所有游離氨基酸均顯著降低（p＞0.01），且遠(yuǎn)低于陳釀 1年的黃酒（表2）。陳釀芡實(shí)酒中，苦味、甜味、鮮味和澀味氨基酸分別降低了 38.06%、35.49%、26.80%和 47.12%，其中以澀味的酪氨酸降低最多，其次是苦味氨基酸，這說(shuō)明經(jīng)陳釀后，有利于降低芡實(shí)酒的苦澀味，改善其口感。陳釀后，氨基酸含量的顯著降低主要緣于氨基酸與糖類間緩慢的美拉德反應(yīng)。相比之下，傳統(tǒng)黃酒中高含量的氨基酸可能與其原料組成和發(fā)酵時(shí)間較長(zhǎng)有關(guān)。因此，為提高芡實(shí)酒中游離氨基酸含量，需在制作工藝和配方方面進(jìn)一步改善。

2.3 芡實(shí)酒中酚類物質(zhì)組成

采用HPLC法，從兩種芡實(shí)酒中鑒定出5種酚類物質(zhì)，分別為沒(méi)食子酸、表兒茶素沒(méi)食子酸酯、阿魏酸、槲皮素和蘆丁，還有3～4個(gè)吸收峰有待鑒定。已鑒定的5種酚類物質(zhì)中，除蘆丁外，其他4種多酚物質(zhì)在成熟芡酒中的含量均高于新酒，尤其是成熟酒中的槲皮素質(zhì)量濃度（113.51 mg/L）遠(yuǎn)高于新酒 （57.76 mg/L）。芡實(shí)新酒中，蘆丁質(zhì)量濃度為23.54 mg/L，經(jīng)一年陳釀后，成熟酒中蘆丁質(zhì)量濃度幾乎完全消失，但槲皮素質(zhì)量濃度幾乎增加了1倍（表2和圖1）。根據(jù)蘆丁和槲皮素的分子結(jié)構(gòu)式（圖2），不難推測(cè)：在貯存期間，芡實(shí)新酒中的蘆丁組分經(jīng)水解轉(zhuǎn)變?yōu)殚纹に兀撨^(guò)程在酸性條件下一般是可以發(fā)生的。此外，成熟芡實(shí)酒的HPLC圖譜峰數(shù)多于新酒，在保留時(shí)間8～10 min間出現(xiàn)3個(gè)新的吸收峰，說(shuō)明陳釀期間形成了一些新的物質(zhì)，這些組分有待進(jìn)一步分析鑒定。

表1 芡實(shí)酒及其原料中氨基酸的組成Table 1 Amino acid contents of the EF wines and its materials

2.4 芡實(shí)酒體外抗氧化活性

2.4.1 總還原性 芡實(shí)酒的總還原性排列順序?yàn)椋盒戮疲?.1 mg/mL VC溶液＞成熟酒＞0.05 mg/mL VC溶液＞體積分?jǐn)?shù)15%乙醇溶液（圖3），且不同樣品間差異顯著（p＞0.01）。結(jié)果表明，芡實(shí)酒具有很強(qiáng)的還原力，尤其是芡實(shí)新酒的還原力顯著高于0.1 mg/mL VC溶液和成熟酒。而體積分?jǐn)?shù)15%乙醇溶液還原性極低，這說(shuō)明芡實(shí)酒強(qiáng)的還原力主要源于其中豐富的還原糖和總酚（表1）。

表2 芡實(shí)酒中部分酚類物質(zhì)質(zhì)量濃度Tablele 2 Concentrations of identified phenolic components in the EF wines （mg/L）

圖1 多酚標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和芡實(shí)酒樣的HPLC-UV色譜圖Fig.1 HPLC-UV chromatograms of polyphonic standards and the EF wines

圖2 蘆?。?）和槲皮素（2）的分子結(jié)構(gòu)式Fig.2 Molecular structures of（1） rutin and （2） quercetin

圖3 芡實(shí)酒和VC溶液的總還原力Fig.3 Total reducing power of wines

2.4.2 DPPH·清除活性 與還原力分析結(jié)果相似，0.10、0.05 mg/mL VC溶液的DPPH·清除活性遠(yuǎn)高于成熟芡酒，體積分?jǐn)?shù)15%乙醇水溶液幾乎不顯示任何DPPH·清除活性（圖3）。然而，在評(píng)價(jià)新酒的DPPH·清除活性時(shí)，隨著新酒樣品的加入，反應(yīng)體系呈明顯渾濁狀態(tài)，無(wú)法通過(guò)比色法進(jìn)行分析，但仍能看到體系原有的紫紅色在加入新酒后，發(fā)生明顯褪色，說(shuō)明新酒也具有較強(qiáng)的清除活性。有關(guān)芡實(shí)新酒使反應(yīng)體系變渾濁的原因還有待分析。

2.4.3 NO2-清除能力 芡實(shí)酒和VC溶液的NO2-清除能力隨著用量的增加而顯著增加（p＜0.01），其中，0.1 mg/mL的VC溶液的NO2-清除能力最高，其次是芡實(shí)新酒和成熟酒（圖4）。體積分?jǐn)?shù)15%的乙醇溶液的NO2-清除能力最低。結(jié)果表明，芡實(shí)新酒和成熟酒均具有非常強(qiáng)的NO2-清除活性。

2.4.4 亞油酸過(guò)氧化抑制活性 芡實(shí)新酒和成熟酒均具有很強(qiáng)的亞油酸過(guò)氧化抑制能力，在4 h內(nèi)其過(guò)氧化抑制率從20%左右迅速增加至80%左右，此后變化趨于平緩，10 h后，抑制率仍可保持在80%左右，且芡實(shí)新酒和成熟酒間無(wú)顯著差別 （p＞0.05）（圖 5）。

圖4 芡實(shí)酒和VC溶液的DPPH·清除活性Fig.4 DPPH·-scavenging activities of wines and VC solutions

圖5 芡實(shí)酒和VC溶液的NO2-清除能力Fig.5 NO2--scavenging capacities of the wines and VC solutions

圖6 芡實(shí)酒和VC溶液的亞油酸過(guò)氧化抑制能力Fig.6 Linoleic acid peroxidation inhibition of the wines

以上4種不同體外抗氧化評(píng)價(jià)方法的結(jié)果均表明，芡實(shí)酒具有很強(qiáng)的體外抗氧化活性，部分抗氧化性能與黃酒接近[16]。芡實(shí)酒體外抗氧化活性與其中的乙醇無(wú)關(guān)，而與其中豐富的還原糖、多酚類物質(zhì)及氨基酸可能具有密切關(guān)系。

3 結(jié) 語(yǔ)

研究表明，芡實(shí)酒營(yíng)養(yǎng)豐富，富含各種必需氨基酸和總酚，芡實(shí)新酒和成熟酒均顯示出很強(qiáng)的體外抗氧化活性和NO2-清除能力。采用HPLC法對(duì)芡實(shí)酒中的部分多酚物質(zhì)組分進(jìn)行了定性和定量分析，它們包括：沒(méi)食子酸、阿魏酸、槲皮素和蘆丁，且成熟芡酒中含有更高含量的多酚物質(zhì)。因此，芡實(shí)酒，尤其是經(jīng)1年陳釀成熟酒，不僅含有更多的活性組分和更好的風(fēng)味，而且具有很強(qiáng)的體外抗氧化活性，顯示出很大的生理保健潛力。

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