兩種植物黃酮對即食洋姜片中亞硝酸鹽的清除效果

胡居吾，黃義榮，李玉敏

（1.江西省科學(xué)院應(yīng)用化學(xué)研究所，江西南昌 330096；2.江西益群農(nóng)副食品加工有限責(zé)任公司，江西南昌 330000；3.南昌市園林開發(fā)公司 江西南昌 330019）

洋姜，學(xué)名菊芋（Jerusalen artichoke），系菊科向日葵屬多年生草本植物Helianthus tuberosus L的塊莖，其生長適應(yīng)性廣、易種植、耐貧瘠、產(chǎn)量高，栽培廣泛，主要集中在江西省、湖南省等。洋姜中含有脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物、各種微量元素和維生素，以及具有類似膳食纖維生理功能的菊糖（干基含量達(dá)30%～40%）。洋姜具有清熱解毒功效和利尿作用，我國南方很多地區(qū)將洋姜腌制食用，但在即食風(fēng)味洋姜片的生產(chǎn)過程中，常出現(xiàn)產(chǎn)品中亞硝酸鹽超標(biāo)等質(zhì)量問題，影響產(chǎn)品的品質(zhì)。根據(jù)我國相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定[1]，蔬菜及其制品中亞硝酸鹽（以NaNO2計）的限量為20 mg/kg，人體攝入過量的亞硝酸鹽，會引發(fā)食物中毒現(xiàn)象，還會增加某些癌癥的發(fā)生，如腎癌[2]、胃癌[3]等。

在發(fā)酵過程中，蔬菜易被具有硝酸鹽還原能力的菌污染，這些菌包括白喉桿菌、大腸桿菌和黏質(zhì)塞氏桿菌等，使得蔬菜中的亞硝酸鹽含量增加；或者含有較多硝酸鹽類的生產(chǎn)用水，不經(jīng)過去離子處理，直接用于生產(chǎn)時，也會使得蔬菜中的亞硝酸鹽含量增加；缸、壇等腌制蔬菜的器皿，由于清洗消毒不徹底，器皿的表面攜帶一定量的細(xì)菌，也是蔬菜中的亞硝酸鹽含量增加的原因之一[4]。研究表明，蔬菜腌漬過程中，亞硝酸鹽含量在腌制前期，含量明顯增加，到了腌制中后期其含量呈減少的變化趨勢，當(dāng)?shù)诫鐫n12 d左右，蔬菜中的亞硝酸鹽保持平衡[5-6]。

目前研究發(fā)現(xiàn)，許多植物提取物能較好地清除亞硝酸鹽，如竹葉提取物、藤茶提取物等。因此，本文研究竹葉黃酮和藤茶黃酮對洋姜腌制過程中亞硝酸鹽的消除效果，確定最佳物質(zhì)及其用量，為即食風(fēng)味洋姜片的生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制提供技術(shù)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 實驗原料

竹葉，采自南昌市，80℃烘干，粉碎，過40目篩；藤茶，購自江西東南藤茶生物科技有限公司；洋姜由江西益群農(nóng)副食品加工有限責(zé)任公司提供。

1.2 儀器與試劑

蘆丁標(biāo)品（分析純）、乙醇（分析純）、氫氧化鈉（分析純）、亞硝酸鈉（分析純）、硝酸鋁（分析純），DZKW-4恒溫水浴鍋、UV-3415型紫外分光光度計。

1.3 實驗方法

1.3.1 竹葉黃酮和藤茶黃酮的提取

（1）竹葉黃酮的提取工藝參數(shù)。使用熱回流技術(shù)，最佳工藝條件為料液比1∶15、乙醇濃度50%Vol.、提取溫度60℃、提取時間1.5 h，重復(fù)上述實驗一次，合并二次提取液，回收乙醇并濃縮，再在真空下干燥，得竹葉黃酮產(chǎn)品。

（2）藤茶黃酮的提取工藝參數(shù)：使用熱回流技術(shù)，最佳工藝條件為料液比1∶12、乙醇濃度65%Vol.、提取溫度70℃、提取時間1.0 h，重復(fù)上述實驗一次，合并二次提取液，回收乙醇并濃縮，再在真空下干燥，得藤茶黃酮產(chǎn)品。

1.3.2 兩種植物提取物對即食風(fēng)味洋姜片中亞硝酸鹽的消除實驗

將洋姜清水沖洗干凈并瀝干，切片，將切片之洋姜干燥至含水量在20%左右。將干燥后的洋姜片置于磨口燒瓶中腌制，一層洋姜一層鹽，然后壓緊，進(jìn)行腌制。在腌制過程中，分別加入竹葉黃酮和藤茶黃酮，實驗分成兩組，一組加入竹葉黃酮，每克干洋姜片的劑量分別為0、0.1、0.25、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0 mg和4.0 mg。另一組加入藤茶黃酮，每克干洋姜片劑量分別為0、0.1、0.25、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0 mg和4.0 mg。腌制12 d后，分別測定其中的亞硝酸鹽含量，與空白對照組相比較，計算亞硝酸鹽的消除率，并確定這兩種植物總黃酮對亞硝酸鹽的消除效果及其用量。

亞硝酸鹽的消除率的計算：

式中，M0為空白對照組中亞硝酸鹽的含量，單位為mg/kg；Mx為加入黃酮后亞硝酸鹽的含量，單位為mg/kg。

1.4 分析檢測方法

1.4.1 竹葉黃酮和藤茶黃酮測定方法

（1）竹葉黃酮和藤茶黃酮標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作。準(zhǔn)確吸取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液0、0.1、0.25、0.5、0.75mL和1.0mL，相當(dāng)于蘆丁0、0.25、0.625、1.25、1.875 mg和2.5 mg，移入10mL刻度比色管中，按李燁[7]的實驗步驟進(jìn)行，得回歸方程。標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1、圖2所示。

圖1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線（竹葉黃酮）

圖2 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線（藤茶黃酮）

（2）黃酮提取率的測定與計算[7]。吸取5mL兩種黃酮提取液，按標(biāo)準(zhǔn)曲線制備的操作步驟，于510 nm波長處測定吸光度并得出黃酮在提取液中的濃度。

1.4.2 亞硝酸鹽的測定[8]

按GB 5009.33-2016 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理

2 結(jié)果與討論

2.1 兩種植物黃酮的含量及得率

分別從實驗竹葉及藤茶中提取竹葉黃酮及藤茶黃酮產(chǎn)品，其產(chǎn)品質(zhì)量及收率，見表1。

表1 兩種植物黃酮的含量及得率

竹葉黃酮中包括以牡荊苷、異牡荊苷、葒草苷、異葒草苷為主的碳苷黃酮和香豆酸、阿魏酸等物質(zhì)，期分子結(jié)構(gòu)中具有數(shù)量不等的酚羥基，這些酚羥基具有較強(qiáng)的還原性，同時對部分食物致病菌，如細(xì)菌、霉菌和酵母菌等，具有顯著的抑制功效，這也是能消除蔬菜中亞硝酸鹽主要原因[9]。

藤茶黃酮主要化學(xué)成分，包括二氫楊梅素（dihydromyricctin，DMY）、楊梅素、藤茶素（grossodentatasin）、藤茶甙（grossedentaside）等，其中二氫楊梅素含量高達(dá)25%[10]。藤茶中的二氫楊梅素是其抗氧化和抑制亞硝胺合成的主要活性物質(zhì)，可以作為天然亞硝胺抑制劑的來源。

2.2 不同劑量的竹葉黃酮和藤茶黃酮對亞硝酸鹽的清除效果

分別試驗不同劑量竹葉黃酮及藤茶黃酮對亞硝酸鹽的消除作用，其結(jié)果如表2所及圖3所示。

表2 不同劑量竹葉黃酮和藤茶黃酮對亞硝酸鹽的清除率（%，±s）

表2 不同劑量竹葉黃酮和藤茶黃酮對亞硝酸鹽的清除率（%，±s）

?

圖3 不同劑量竹葉黃酮和藤茶黃酮對對亞硝酸鹽的清除率

由表2和圖3可見，竹葉黃酮在洋姜腌制過程中所產(chǎn)生的亞硝酸鹽具有較好的清除作用，每克干洋姜片使用劑量從0.1 mg增加到3.0 mg，清除率從20.12%增加到84.69%，劑量和清除率之間基本呈線性關(guān)系（r=0.916 2）；每克干洋姜片劑量再增加到4.0 mg，清除率不再隨著劑量的增大而顯著增加（P＞0.5）。在洋姜腌制過程中所產(chǎn)生的亞硝酸鹽具有較強(qiáng)的清除作用，每克干洋姜片劑量從0.1 mg增加到3.0 mg，清除率從29.04%增加到89.07%，和清除率之間基本呈線性關(guān)系（r=0.961 4）；當(dāng)劑量再增加到4.0 mg，清除率不再隨著劑量的增大而顯著增加（P＞0.5）。在同一劑量下，藤茶黃酮對亞硝酸鹽的清除率顯著高于竹葉黃酮，且各組間都具有顯著性差異。

眾多研究表明，在蔬菜腌制過程中，從天然植物中提取的黃酮類物質(zhì)能對亞硝酸鹽起到消除作用，因為它對亞硝化反應(yīng)的起到抑制作用。在模擬人體胃液的環(huán)境下，在37℃時二甲胺與亞硝酸鈉可適宜地生成二甲基亞硝胺，當(dāng)往黃酮提取液中依次加入二甲胺與亞硝酸鈉時，黃酮類物質(zhì)優(yōu)先同亞硝酸鈉作用，使二甲胺不能與亞硝酸鈉反應(yīng)，達(dá)到阻止亞硝胺生成的目的[11]，因此，可消除亞硝酸鹽的生成。

3 結(jié)論

（1）竹葉黃酮對亞硝酸鹽有較好的清除作用，每克干洋姜片使用劑量從0.1 mg增加到3.0 mg時，清除率從（20.12±0.71）%增加到（84.69±3.52）%，量效之間呈線性關(guān)系（r=0.916 2）；劑量再增加到4.0 mg，清除率不再顯著增加（P＞0.5）。

（2）藤茶黃酮對亞硝酸鹽的清除作用較強(qiáng)，每克干洋姜片劑量從0.1 mg增加到3.0 mg，清除率從（29.04±0.66）%增加到（89.07±2.14）%，量效之間呈線性關(guān)系（r=0.961 4）；劑量再增加到4.0 mg，清除率不再顯著增加（P＞0.5）。在同劑量下，藤茶黃酮對亞硝酸鹽的清除率顯著高于竹葉黃酮。

[1]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB2762-2012 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2013.

[2]Dellavalle C T,Daniel C R,Aschebrookkilfoy B,et al.Dietary Intake of Nitrate and Nitrite and Risk of Renal Cell Carcinoma in the NIH-AARP Diet and Health Study[J].British Journal of Cancer,2013,108(1):205-212.

[3]Bryan N S,Alexander D D,Coughlin J R,et al.Ingested Nitrate and Nitrite and Stomach Cancer Risk: An Updated Review[J].Food &Chemical Toxicology An International Journal Published for the British Industrial Biological Research Association,2012,50(10):3646-3665.

[4]Hou,Cai J,Long,et al.Nitrite Level of Pickled Vegetables in Northeast China[J].Food Control,2013,29(1):7-10.

[5]Yan P M,Xue W T,Tan S S,et al.Effect of Inoculating Lactic Acid Bacteria Starter Cultures on the Nitrite Concentration of Fermenting Chinese Paocai[J].Food Control,2008,19(1):50-55.

[6]鄒輝.烯二醇類抗氧化劑降解亞硝酸鹽動力學(xué)研究[D].泰安:山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.

[7]李燁.不同方法提取竹葉黃酮的研究[J].釀酒,2015,42(2):79-93.

[8]國家衛(wèi)生和計劃生育委員會,國家食品藥品監(jiān)督管理總局.GB 5009.33-2016 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2013.

[9]Hu C J,Liao H B,Yuan K,et al.Chemical Composition and Antioxidant Activity of Essential Oil of Bamboo Leaves from Four Species in China[J].Asian Journal of Chemistry,2011,23(6):2543-2547.

[10]覃驪蘭.藤茶的化學(xué)成分及藥理作用研究進(jìn)展[J].上海中醫(yī)藥雜志,2008,42(6):94-96.

[11]張慶樂,吳守林,張麗青,等.植物黃酮在抑制亞硝化反應(yīng)中的應(yīng)用[J].醫(yī)藥導(dǎo)報,2009,28(6):733-734.