熏醅對山西老陳醋抗氧化活性的影響

郭李云，倪文杰，楊小蘭

（山西大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，山西 太原 030006）

熏醅對山西老陳醋抗氧化活性的影響

郭李云，倪文杰，楊小蘭*

（山西大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，山西 太原 030006）

為探究不同熏醅工藝條件（溫度、時(shí)間）對老陳醋抗氧化活性的影響，測定了不同溫度及時(shí)間（80～120℃，1～3 h）熏醅后老陳醋的褐變度、1,1-二苯基-2-苦肼基（DPPH）自由基清除率、還原力和多酚含量。結(jié)果表明，與未熏醅相比，熏醅后的老陳醋其褐變度、DPPH自由基清除率、還原力、多酚含量均隨著熏醅溫度和時(shí)間的增加顯著提高，同時(shí)，相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果顯示，這四個(gè)指標(biāo)呈現(xiàn)了顯著正相關(guān)（P＜0.01）。因此，熏醅有利于提高老陳醋的抗氧化活性，熏醅產(chǎn)生的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物類黑精及溶解性多酚為老陳醋抗氧化活性提供了重要的貢獻(xiàn)。

山西老陳醋；熏醅；褐變度；多酚；抗氧化

山西老陳醋位于中國四大名醋之首，其釀造工藝至今已有300多年的歷史，是國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。老陳醋中含有多種有機(jī)酸及氨基酸、維生素等營養(yǎng)成分，具有抗菌、美容護(hù)膚、降血脂、降膽固醇和防癌等多種功效[1-3]。熏醅工藝是山西老陳醋生產(chǎn)中重要和獨(dú)特的一道工序，它賦予了老陳醋獨(dú)特的香氣和色澤。熏醅是一種熱處理的方法，熱加工過程中的谷物、水果和蔬菜不僅在物理特性和香氣成分上存在變化，在化學(xué)成分上也產(chǎn)生許多變化。許多研究表明，熱加工過程可以通過使酚類化合物降解，由結(jié)合態(tài)不溶性多酚變?yōu)橛坞x態(tài)水溶性多酚從而提高抗氧化活性[4-7]。然而，目前很少有報(bào)導(dǎo)研究熏醅工藝條件對老陳醋抗氧化活性的影響及其相關(guān)因素。因此，在本研究中，通過測定不同熏醅工藝條件（80～120℃、1～3 h）對老陳醋褐變程度、1,1-二苯基-2-苦肼基（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除率、還原力、多酚含量的影響，探究了熏醅對老陳醋抗氧化活性的影響及其相關(guān)因素，以期為山西老陳醋傳統(tǒng)熏醅工藝的優(yōu)化改進(jìn)、提升老陳醋品質(zhì)和生產(chǎn)技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

未熏醅的醋醅原料：山西紫林醋業(yè)公司提供。

1,1-二苯基-2-苦肼基（DPPH）、沒食子酸：美國Sigma公司；無水乙醇、鎢酸鈉、鉬酸鈉、硫酸鋰、磷酸、濃鹽酸、溴水、碳酸鈉、鐵氰化鉀、三氯乙酸、磷酸緩沖液等均為國產(chǎn)分析純試劑。

1.2 儀器與設(shè)備

UV-2800AH型紫外可見分光光度計(jì)：尤尼柯（上海）儀器有限公司；KQ-200KDE超聲波洗滌器：昆山市超聲儀器有限公司；L-530低速臺式離心機(jī)：上海利鑫堅(jiān)有限公司；TA1203N電子天平：上海安亭科協(xié)儀器有限公司；DZKL-C恒溫水浴鍋：黃華市航天儀器廠；SK-1快速混勻旋滑器：深圳沙頭角國華儀器廠；DHG-9625A鼓風(fēng)干燥箱：海爾電器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 熏醅試驗(yàn)

有研究報(bào)道稱當(dāng)食品加熱溫度＞120℃時(shí)會伴有致癌物質(zhì)丙烯酰胺的生成[8]，而熏醅溫度過高會使醋料焦糊發(fā)苦[9]?？紤]到醋的食用安全性，將熏醅溫度最高設(shè)定在120℃，實(shí)驗(yàn)方法為：將未熏醅（醋酸發(fā)酵結(jié)束）的醋醅原料進(jìn)行油浴熏醅，熏醅溫度設(shè)定為80℃、100℃、120℃，時(shí)間設(shè)定為1 h、2 h、3h，熏醅結(jié)束后進(jìn)行淋醋。

1.3.2 淋醋

將未熏的和熏過的樣品醋醅用蒸餾水以料液比1∶10 （g∶mL）進(jìn)行浸提淋醋，提取溫度60℃，超聲波輔助提取1 h，然后以4 000 r/min進(jìn)行離心10 min，取上清液為樣品醋液，用于分析檢測。

1.3.3 褐變程度的測定[10-11]

對美拉德反應(yīng)產(chǎn)物（Maillard reaction products，MRPs）的量進(jìn)行評價(jià)是根據(jù)非酶褐變程度測量的。以蒸餾水作為空白，用紫外分光光度計(jì)在波長420 nm下測定各個(gè)樣品溶液的吸光度值。試驗(yàn)進(jìn)行3次重復(fù)。

1.3.4 抗氧化活性的測定

（1）DPPH自由基清除試驗(yàn)[12]

準(zhǔn)確稱取8 mg DPPH粉末，用無水乙醇溶解并定容于100 mL容量瓶中，則DPPH母液質(zhì)量濃度為80 mg/L。取20 mL DPPH母液，用乙醇定容至100 mL，即得到16 mg/mL質(zhì)量濃度的DPPH溶液，備用。在A組試管中分別加入1 mL各個(gè)樣品醋液，再依次加入2 mL 16 mg/L DPPH溶液，混勻，暗處避光反應(yīng)20 min，用無水乙醇作參比，測定其在波長517 nm處的吸光度值，記為A1；在B組試管中同樣加入1 mL各個(gè)樣品溶液，再依次加入2 mL無水乙醇，混勻，暗處避光反應(yīng)20 min，同樣測其吸光度值，記為A2。以1 mL蒸餾水加2 mL DPPH混合反應(yīng)，作為空白，測其吸光度值，記為A0。試驗(yàn)進(jìn)行3次重復(fù)。根據(jù)下列公式計(jì)算DPPH自由基清除率：

式中：A0為未加樣品醋液時(shí)DPPH溶液的吸光度值；A1為加樣品醋液時(shí)DPPH溶液的吸光度值；A2為樣品醋液在測定波長下的吸光度值。

（2）還原力的測定[10，13]

在試管中分別加入0.5 mL各個(gè)樣品醋溶液，再依次加入2.5 mL磷酸緩沖液及2.5 mL鐵氰化鉀，混勻，置于50℃水浴30 min后，再加入2.5 mL乙酸，混勻，于3 000 r/min離心10 min后，取其上清液2.5 mL，加入2.5 mL水及1 mL三氯化鐵，混勻并靜置10 min后，于700 nm波長下測定吸光度值。試驗(yàn)進(jìn)行3次重復(fù)。

1.3.5 多酚含量的測定

樣品醋液中的總多酚（totalphenolics，TPC）含量使用福林酚法進(jìn)行測定[14]：在試管中分別加入1 mL各個(gè)樣品醋溶液，再依次加入5 mL福林酚試劑，搖勻，在3～8 min內(nèi)加入4 mL碳酸鈉溶液，并加水補(bǔ)至10 mL，搖勻，靜置于室溫下反應(yīng)60 min，用分光光度計(jì)在765 nm處測定其吸光度值。以沒食子酸為參考標(biāo)準(zhǔn)，并將結(jié)果表示為μg沒食子酸當(dāng)量/mL醋。試驗(yàn)進(jìn)行3次重復(fù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 熏醅溫度和時(shí)間對老陳醋褐變程度的影響

老陳醋選用優(yōu)質(zhì)的高粱、豌豆等為原料，經(jīng)過糖化和發(fā)酵，會酶解產(chǎn)生大量還原糖類和蛋白質(zhì)、肽、氨基酸，它們可作為美拉德反應(yīng)的前體物，在熏醅過程中由于加熱發(fā)生美拉德反應(yīng)，生成美拉德反應(yīng)棕褐色產(chǎn)物類黑精，從而賦予老陳醋獨(dú)特色澤，通過測定老陳醋在420 nm波長處的吸光度值（A420nm）可以評價(jià)其美拉德反應(yīng)的褐變程度進(jìn)而間接反映類黑精的生成量[10-11]。測定結(jié)果見圖1。

由圖1可知，熏醅后的老陳醋其褐變程度明顯高于未熏醅的醋，隨著熏醅溫度的升高（80～120℃）和時(shí)間的延長（1～3 h），老陳醋的褐變程度呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，其中，褐變程度在120℃熏醅3 h（A420nm=1.0967）時(shí)達(dá)到最大，其吸光度值比未熏醅（A420nm=0.05）增加了20.93倍。結(jié)果表明，熏醅有利于提高老陳醋的褐變程度，同時(shí)間接指出熏醅提高了老陳醋中的類黑精含量。因此，在老陳醋熏醅過程中，發(fā)生了美拉德反應(yīng)，生成大量美拉德反應(yīng)產(chǎn)物（MPRs）類黑精，隨著熏醅溫度的提高、時(shí)間的延長，美拉德反應(yīng)程度加劇，其產(chǎn)物類黑精生成量隨之增加，它賦予老陳醋令人喜歡的褐色度[10]。

2.2 熏醅溫度和時(shí)間對老陳醋DPPH自由基清除率及還原力的影響

DPPH是十分有效的自由基捕獲劑，清除率越大則表示抗氧化性能越強(qiáng)[15]?？寡趸Чc其還原力密切相關(guān)[16]。還原能力的測定是以樣品是否為良好的電子供體為指標(biāo)，還原能力大的樣品是良好的電子供體，其供應(yīng)的電子不僅能使Fe3+還原成Fe2+，同時(shí)能與自由基反應(yīng)，使自由基成為較為穩(wěn)定的物質(zhì)，從而中斷自由基連鎖反應(yīng)[17]，在700 nm波長處吸光度值越大表明樣品的還原力越強(qiáng)[10，13]。不同熏醅條件下的老陳醋顯示了不同的DPPH自由基清除率和還原力，結(jié)果見圖2。

由圖2可知，熏醅后的老陳醋其DPPH自由基的清除率和還原力明顯高于未熏醅的醋，隨著熏醅溫度的升高（80～120℃）、時(shí)間的延長（1～3 h），老陳醋的DPPH自由基清除率和還原力均呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，在120℃熏醅3 h時(shí)達(dá)到最大（清除率64.06%，A700nm=0.856 7），比未熏醅（清除率29.49%，A700nm=0.053 3）分別提高了1.17倍和15.07倍。結(jié)果表明，熏醅顯著提高了老陳醋的抗氧化活性。前期研究已證實(shí)從老陳醋中提取的類黑精對細(xì)胞具有顯著的抗氧化活性[18]，另外，熏醅中會有一系列的美拉德反應(yīng)中間體——還原酮類物質(zhì)及雜環(huán)類化合物生成，這些產(chǎn)物可能也具有一定的抗氧化等活性[19]，因此，熏醅提高了老陳醋的抗氧化活性可能與熏醅生成美拉德反應(yīng)產(chǎn)物類黑精等有關(guān)。

2.3 熏醅溫度和時(shí)間對老陳醋多酚含量的影響

多酚類物質(zhì)具有抗氧化性能，多酚含量的多少可指示樣品抗氧化性能的強(qiáng)弱[16]。為了進(jìn)一步探究老陳醋抗氧化活性的相關(guān)因素，測定了熏醅及未熏醅樣品醋液中的多酚含量，結(jié)果見圖3。

由圖3可知，熏醅后的老陳醋其多酚含量明顯高于未熏醅的醋，隨著熏醅溫度的升高（80～120℃）和時(shí)間的延長（1～3 h），老陳醋的多酚含量呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢。其中，多酚含量在120℃熏醅3 h時(shí)達(dá)到最大（13.36μg/mL），比未熏醅多酚含量（1.34μg/mL）提高了8.97倍。結(jié)果表明，熏醅有利于提高老陳醋的多酚含量。推測其原因可能是在熏醅過程中，熱處理使得老陳醋的谷物原料細(xì)胞膜和細(xì)胞壁破損，細(xì)胞基質(zhì)中的植物素則釋放出多酚類物質(zhì)，促使結(jié)合態(tài)多酚（水不溶）成為游離態(tài)多酚（水溶）進(jìn)而溶解于醋中[4]，從而導(dǎo)致老陳醋中的多酚含量隨著熏醅的進(jìn)行而增加。

2.4 老陳醋褐變程度、多酚含量和抗氧化活性的相關(guān)性分析

為了分析影響老陳醋抗氧化活性的相關(guān)因素，進(jìn)一步對老陳醋熏醅的褐變程度、多酚含量和抗氧化活性進(jìn)行了相關(guān)性學(xué)檢驗(yàn)，結(jié)果見表1。

由表1可知，在熏醅過程中，老陳醋褐變程度、多酚含量、DPPH清除率和還原力4個(gè)指標(biāo)相互之間均呈現(xiàn)顯著正相關(guān)（P＜0.01）。鑒于褐變程度間接反映類黑精含量，可知：熏醅產(chǎn)生的MPRs類黑精及溶解性多酚為老陳醋抗氧化活性提供了重要的貢獻(xiàn)。多酚類物質(zhì)是公認(rèn)的抗氧化劑[20-25]，同時(shí)，類黑精的抗氧化活性也已被大量的研究所證實(shí)[10，26-30]。因此，熏醅促使了老陳醋抗氧化活性的增加很可能是由于熏醅促使了多酚在醋中的溶解以及MPRs-類黑精的大量生成。

3 結(jié)論

熏醅有利于提高老陳醋的抗氧化活性。在80～120℃、1～3 h熏醅范圍內(nèi)，隨著熏醅溫度提高、時(shí)間延長，老陳醋的抗氧化活性、褐變程度和多酚含量隨之增加，并呈現(xiàn)顯著正相關(guān)（P＜0.01），表明熏醅產(chǎn)生的MPRs類黑精及溶解性多酚為老陳醋抗氧化活性提供了重要的貢獻(xiàn)。

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Effect of fumigating process on antioxidant activity of Shanxi aged vinegar

GUO Liyun,NIWenjie,YANG Xiaolan*

(College of Life Science,Shanxi University,Taiyuan 030006,China)

For exploring the effectof differentfumigating conditions(temperature and time)on the antioxidantactivity of Shanxiaged,the browning degree,DPPH free radical scavenging rate,reducing powers and polyphenol content of Shanxi aged vinegar from different roasting process conditions(80-120℃,1-3 h)was detected.Itturned outthatcompared with non-fumigated one,the browning degree,DPPH radicalscavenging activities, reducing powers and polyphenols contentof the fumigated aged vinegar were significantly improved with the increase of temperature and time.In addition,correlation analysis results showed thatthese fourindicators were significantly in positive correlation(P＜0.01).As a consequence,fumigating is conducive to improve the antioxidantactivity of Shanxiaged vinegar,Maillard reaction products melanoidin from fumigating and soluble polyphenolmade an importantcontribution to the antioxidantactivity of Shanxiaged vinegar.

Shanxiaged vinegar;fumigating;browning degree;polyphenol;antioxidant

TS201.1

A

0254-5071（2015）02-0034-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.02.008

2014-12-29

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31171748）；山西省科技攻關(guān)項(xiàng)目（20140321020-01）

郭李云（1991-），女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。

*通訊作者：楊小蘭（1956-），女，教授，本科，研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。