關(guān)鍵因子對(duì)枸杞鮮汁加工中β-胡蘿卜素含量的影響

劉蘭英，張曦燕，李曉鶯

（國(guó)家枸杞工程技術(shù)研究中心，寧夏銀川750002）

關(guān)鍵因子對(duì)枸杞鮮汁加工中β-胡蘿卜素含量的影響

劉蘭英，張曦燕，李曉鶯

（國(guó)家枸杞工程技術(shù)研究中心，寧夏銀川750002）

以寧杞1號(hào)枸杞鮮果為試材，研究抗氧化劑、殺菌溫度、殺菌時(shí)間、貯藏條件等關(guān)鍵因子對(duì)枸杞鮮汁加工中β-胡蘿卜素變化的影響，結(jié)果表明：添加0.2%抗氧化劑VC和0.2%檸檬酸對(duì)β-胡蘿卜素有保護(hù)作用，殺菌溫度和時(shí)間是殺菌效果的主要影響因素，殺菌溫度85℃、時(shí)間5 min時(shí)β-胡蘿卜素含量最高。0℃～4℃貯藏條件較室溫更有助于鮮汁中β-胡蘿卜素的保留。

β-胡蘿卜素；枸杞鮮汁；殺菌；抗氧化劑；貯藏

枸杞（Lycium barbarum L.）富含類胡蘿卜素、維生素C、類黃酮、枸杞多糖等多種生物活性物質(zhì)，其中β-胡蘿卜素含量豐富，居植物之首。β-胡蘿卜素是維生素A的重要來(lái)源，也是一種優(yōu)良的抗氧化劑，可以防止食品體系氧化，消除人體內(nèi)自由基，延緩由自由基引起的氧化性衰老[1]。β-胡蘿卜素能刺激免疫[2]，防治和延緩癌癥，是癌癥的對(duì)抗劑[3]。但β-胡蘿卜素是敏感性物質(zhì)，極易在加工中損失。研究表明，枸杞果實(shí)經(jīng)不同方式干燥后，活性成分不同程度損失，以熱風(fēng)干燥損失最為嚴(yán)重[4]。將枸杞鮮果加工成枸杞汁后各種營(yíng)養(yǎng)及功能成分則明顯高于干果，如維生素C含量為鮮果的91.9%，β-胡蘿卜素含量為鮮果的50.2%。目前僅有晏志云[5]在2001年時(shí)對(duì)枸杞制汁過(guò)程中β-胡蘿卜素的保存率進(jìn)行了研究。本試驗(yàn)旨在研究不同因子對(duì)枸杞鮮汁加工中活性成分β-胡蘿卜素含量的變化影響，為優(yōu)化加工工藝參數(shù)，更好保留β-胡蘿卜素生物活性提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

寧杞1號(hào)枸杞鮮果于2015年7月采摘于國(guó)家枸杞工程技術(shù)研究中心蘆花臺(tái)枸杞試驗(yàn)基地。

VC、檸檬酸、THF（四氫呋喃）、BHT（2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚）、石油醚、氯化鈉、無(wú)水硫酸鈉、氫氧化鉀、三乙胺均為分析純；二氯甲烷、甲醇、丙酮為色譜純；水為超純水；β-胡蘿卜素（HPLC 98%）標(biāo)品：Sigma公司。

1.2 儀器與設(shè)備

超聲波提取器：武漢佳鵬電子有限公司；RE2000旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：上海亞榮生化儀器廠；BS 224S型電子天平：賽多利斯（北京）科學(xué)儀器有限公司；JPCT0628 Milli Q純水系統(tǒng)：密理博中國(guó)有限公司；Agilent1260高效液相色譜儀系統(tǒng)（安捷倫Agilent 1260高效液相色譜儀、G1311C四元梯度泵含四通道在線脫氣機(jī)、G1316A柱溫箱、G1315DDAD檢測(cè)器、G1329B自動(dòng)進(jìn)樣器、G2185BA Triple Quad LC色譜工作站）：Agilent，USA。

1.3 方法

1.3.1 抗氧化劑對(duì)枸杞鮮汁β-胡蘿卜素含量的影響

取枸杞鮮果200 g，加入抗氧化劑VC和檸檬酸，添加量為枸杞果實(shí)的0.1%～0.2%，用組織破碎機(jī)破碎后，靜置30 min，取樣測(cè)定β胡蘿卜素含量，以不加抗氧化劑的鮮榨汁作空白，每個(gè)處理重復(fù)3次。

1.3.2 殺菌對(duì)枸杞鮮汁β-胡蘿卜素含量的影響

取枸杞鮮果榨汁，混勻，100 mL/袋分裝，在85、90、95℃水浴中處理時(shí)間分別為5、10、15 min，鮮榨汁為對(duì)照。冷卻取樣測(cè)定樣品中β-胡蘿卜素含量，每個(gè)樣品重復(fù)處理3次。

1.3.3 貯藏條件對(duì)枸杞鮮汁β-胡蘿卜素含量的影響

枸杞鮮汁80℃滅菌20 min后錫紙袋真空包裝在0℃～4℃和室溫（23±2）℃條件下貯藏，分析 0、15、30、60、90、120、180 d貯藏期鮮汁中β-胡蘿卜素含量的

變化，每個(gè)處理重復(fù)3次。

1.3.4 β-胡蘿卜素含量測(cè)定

參照康迎春等的方法測(cè)定[6]。

1.3.5 數(shù)據(jù)分析與處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel-2007和SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 抗氧化劑對(duì)β-胡蘿卜素含量變化的影響不同抗氧化劑對(duì)β-胡蘿卜素含量的影響見(jiàn)表1。

表1 不同抗氧化劑對(duì)β-胡蘿卜素含量的影響Table 1 Effect of different antioxidants on β-carotene content

從表1中可以看出，與對(duì)照相比，0.2%VC和0.2%檸檬酸對(duì)鮮汁中的β-胡蘿卜素有保護(hù)作用。但單一使用抗氧化劑未能同時(shí)對(duì)鮮汁的色澤和穩(wěn)定性起到保護(hù)作用。因此，可以將0.2%VC和0.2%檸檬酸進(jìn)行復(fù)配使用。抗壞壞血酸具有還原性，是一種重要的抗氧化劑，可消除體系中的氧，使初期的氧化物還原。另外，枸杞果汁中的抗氧化成分如維生素C、酚類化合物以及黃酮類化合物等對(duì)植物組織中的類胡蘿卜素均有一定的協(xié)同保護(hù)作用。

2.2 殺菌條件對(duì)β-胡蘿卜素含量變化的影響

表2為殺菌溫度和時(shí)間的因素水平表，不同殺菌條件下β-胡蘿卜素含量的變化情況見(jiàn)表3。

表2 因素水平表Table 2Factors and levels of experiment L9（32）

表3 殺菌對(duì)β-胡蘿卜素含量的影響Table 3 Effect of sterilization on β-carotene content

生產(chǎn)加工果汁，殺菌是必要的步驟。如表2所示，鮮汁殺菌前β-胡蘿卜素含量為（685.68±142.64）μg/100 mL，隨著加熱溫度的升高和加熱時(shí)間的延長(zhǎng)，枸杞鮮汁中β-胡蘿卜素含量逐漸降低。殺菌溫度85℃、時(shí)間5min時(shí)β胡蘿卜素含量為（526.11±132.24）μg/100 mL，殺菌溫度95℃、時(shí)間15 min時(shí)，β-胡蘿卜素含量降至最低僅為71.31 μg/100 mL。β-胡蘿卜素屬四萜類化合物，分子中含有4個(gè)戊二烯單位，具有高度不飽和性，其性質(zhì)活潑，高溫容易導(dǎo)致β-胡蘿卜素的降解。綜合考慮對(duì)枸杞鮮汁中營(yíng)養(yǎng)素的保護(hù)，生產(chǎn)加工枸杞鮮汁的最佳滅菌溫度不應(yīng)超過(guò)85℃。

2.3 貯藏條件對(duì)β-胡蘿卜素含量變化的影響

貯藏條件對(duì)枸杞鮮汁中β-胡蘿卜素含量的影響如圖1所示。

圖1 貯藏條件對(duì)β-胡蘿卜素含量變化的影響Fig.1 Effect of storage on β-carotene content

由圖1可見(jiàn)，在兩種貯藏條件下，β-胡蘿卜素含量在貯藏期15 d時(shí)均迅速增加，至30 d時(shí)達(dá)到一個(gè)高峰。0℃～4℃貯藏條件下貯藏30 d時(shí)，β-胡蘿卜素含量為196.30 μg/100 mL，與枸杞鮮汁貯藏15 d時(shí)的β-胡蘿卜素含量相比達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），之后隨著貯藏期的延長(zhǎng)β-胡蘿卜素含量有所降低，至90 d～180 d時(shí)含量基本維持不變。常溫條件下枸杞鮮汁中β-胡蘿卜素含量呈波浪型變化。兩種貯藏溫度下β-胡蘿卜素含量總體均呈增加趨勢(shì)，這一結(jié)果與Jo?o Gustavo Provesi等[7]對(duì)南瓜汁中類胡蘿卜素貯藏期間變化研究結(jié)果不同，由于類胡蘿卜素在貯藏過(guò)程中的變化除了受一些外部因素光照、氧氣、包裝容器頂隙影響外，還受到一些內(nèi)部因素如食品體系的化學(xué)組成，顆粒結(jié)晶程度等影響。

3 結(jié)論

枸杞鮮果榨汁過(guò)程中添加VC、檸檬酸對(duì)β-胡蘿卜素具有保護(hù)作用，β-胡蘿卜素含量隨著殺菌溫度的升高和時(shí)間的延長(zhǎng)不斷降低，鮮汁加工中殺菌溫度不宜超過(guò)85℃，在低溫（0℃～4℃）和室溫貯藏條件下，鮮汁中β-胡蘿卜素含量隨著貯藏期的延長(zhǎng)均有不同程度增加。

[1]Paola P,Simona S,Nicola M,et al.Induction of cell cycle arrest and apoptosis in human colon adenocarcinoma cell lines by betacarotene through down-regulation of cyclin A and Bcl-2 family proteins[J].Carcinogenesis,2002,23(1)：8-11

[2]BendiahA.Beta-caroteneandtheImmuneResponse[J].Proc Nutr Soc,1991,50：263-274

[3]Hurst J S,Saini M K,Jin G-F,et al.Toxicity of oxidized β-carotene to cultured human cells[J].Experimental Eye Research,2005,81(2)：239-243

[4]馬文平,李赫,葉立勤,等.不同采收期枸杞干燥過(guò)程中主要類胡蘿卜素的變化[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2007(7)：1492-1497

[5]晏志云,蔡奕文.制汁與保藏過(guò)程中枸杞β-胡蘿卜素保存率的研究[J].山東食品發(fā)酵,2001(1)：30-34

[6]康迎春,尹躍,趙建華,等.HPLC測(cè)定枸杞鮮果中主要類胡蘿卜素組成[J].食品工業(yè),2014,35(12)：270-273

[7]Jo?o Gustavo Provesi,Carolinne Odebrechet Dias,Edna Regina A-mante.Changes in carotenoids during processing and storage of pumpkin puree[J].Food Chemistry,2011,128：195-202

Effects of Key Factors on β-Carotene in Wolfberry Juice Process

LIU Lan-ying，ZHANG Xi-yan，LI Xiao-ying
（National Wolfberry Engineering and Technology Research Center，Yinchuan 750002，Ningxia，China）

Ningqi No 1 fresh fruit as the research object，effects of antioxidant，sterilization and storage on beta-carotene content were investigated during wolfberry juice process.Results indicated that adding 0.2%VCand 0.2%citric acid could give rise to protect virgin pulp color.Temperature and treatment time were the two factors affecting the sterilization of Lycium bararum L.juice，temperature 85℃and treatment time 5 min could protect beta-carotene from oxidation because of the high temperature sterilization process.0℃-4℃storage contributed to maintain beta-carotene during 180 d of storage.

β-carotene；wolfberry juice；sterilization；antioxidant；storage

2016-10-19

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.14.001

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（31160340）；寧夏自然科學(xué)基金項(xiàng)目（NZ14208）

劉蘭英（1980—），女（漢），副研究員，碩士，研究方向：枸杞活性成分研究及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。