玉米須總黃酮提取物對豬肉脯抗氧化性影響的研究

胡佳慧， 劉 璐， 喬 宇，*， 廖 李， 李彌友， 汪 蘭，石 柳， 丁安子， 李 新， 吳文錦

(1.湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心 農(nóng)產(chǎn)品加工分中心/湖北省農(nóng)業(yè)科學院 農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術研究所，湖北 武漢 430064； 2.湖北綠億園農(nóng)產(chǎn)品有限公司， 湖北 潛江 433100)

目前，我國玉米種植面積高達2.3×107hm2，玉米須的年產(chǎn)量約為750萬t[1]。就玉米的餐用價值而言,只有玉米粒被食用,而玉米苞葉、玉米芯和玉米須等都為大家所忽略。事實上，玉米須不但含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)及活性成分,如揮發(fā)油、皂苷、黃酮類物質(zhì)、生物堿、多聚戊糖、有機酸等[2-3]，還含有較高藥用價值的黃酮類化合物[4]。

豬肉脯具有風味獨特、營養(yǎng)豐富、食用方便等特點，已成為人們居家旅游的必備美食，深受消費者偏愛，且生產(chǎn)與消費量只增不減。但豬肉脯脂肪氧化會給肉的風味帶來不良影響，尤其是當氧化進行到一定程度時，會引起酸敗，產(chǎn)生異味或臭味，導致肉制品品質(zhì)的劣化。在肉制品中添加抗氧化劑是最直接有效的方法[9]，但過量使用化學抗氧化劑，會引起肝臟增大，并有可能致癌[10]。因此，天然抗氧化劑在食品加工中的應用越來越受到人們的關注和認可。本實驗嘗試將純化后的玉米須總黃酮添加至豬肉脯中，貯藏26 d后，通過POV值、色度測定和電子鼻實驗，對比研究玉米須總黃酮以及植酸、BHT對豬肉脯抗氧化性，旨在為玉米須總黃酮作為天然抗氧化劑廣泛應用在食品中提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

玉米須京甜紫花糯的柱頭；冷卻肉，調(diào)味料(生姜、醬油、紅曲、糖、味精)，均購于湖北省武商量販農(nóng)科院店。

1.2 試劑與儀器

蘆丁，純度98%～100.02%，生化試劑，上海展云化工有限公司; “Onozuka”R-10 纖維素酶，酶活10 000 μ/g，日本Yakult公司;氯化鈉、 NaOH、冰醋酸、鹽酸、石蠟、硼酸、三氯乙酸、硫代硫酸鈉、三氯甲烷、碘化鉀、淀粉、2-硫代巴比妥酸、乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)、殼聚糖、營養(yǎng)瓊脂無水乙醇等均為分析純，國藥集團化學試劑有限公司；電子分析天平，Sartorius Instruments Ltd.德國；FOX4000型電子鼻，法國Alpha MOS公司；752型紫外可見分光光度計，上海尤尼科儀器有限公司；DZQ400-ZD型真空充氣包裝機，江蘇騰通包裝機械有限公司；HW·SY21-K型電熱恒溫水浴鍋，謙科儀器設備(上海)有限公司；CZN-DD型超凈工作臺，天津市中環(huán)實驗電爐有限公司；恒溫培養(yǎng)箱，上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠。

1.3 原料處理

1)玉米須總黃酮粗提物的提?。哼x取質(zhì)地均勻的玉米須進行干燥、粉碎，粉碎后過40目篩。取干燥玉米須粉末17.5 g于三角燒瓶中，纖維素酶0.35 g(3 500 U) ，玉米須粉末與30% 乙醇按料液比1∶20添加，調(diào)節(jié)pH值至4.5，轉移至恒溫水浴鍋中，于45 ℃條件下回流提取2.5 h。滅酶30 min，離心，濃縮，冷凍干燥后純化。

2)豬肉脯制作工藝：原料預處理→絞肉→腌制→抹片→烘干→焙烤→整形→切片→冷卻→包裝。

分別將純化后的玉米須總黃酮、植酸、BHT按0.2 g/kg添加至豬肉脯中，貯藏3個月后測定各項指標。

1.4 實驗方法

1)純化后玉米須總黃酮提取物對·OH的清除實驗：向試管中分別加入不同濃度的玉米須總黃酮提取物溶液1.00 mL，F(xiàn)eSO4溶液2.00 mL，水楊酸-乙醇1.50 mL，最后加入0.03% H2O20.10 mL 啟動反應，振蕩混合，37 ℃水浴30 min，在波長510 nm下測定吸光度。同時配制相同梯度濃度的BHT溶液，作為對照組[11]。

·OH清除率計算見公式(1)：

(1)

式(1)中，D為·OH的清除率；A0為空白管的吸光度；As為加入自由基清除劑后的吸光度。

2)純化后玉米須總黃酮提取物對DPPH自由基的清除實驗：向試管中加入3.5 mL 6.5×10-5mol/L DPPH溶液和0.5 mL 60%的乙醇，總體積為4 mL，混勻20 min后，于比色皿中在517 nm處測定吸光值，記為A0；加入3.5 mL 6.5×10-5mol/L DPPH溶液和0.5 mL質(zhì)量濃度分別為5、10、15、20、25 mg/mL待測試樣溶液，測定值記為As；加入3.5 mL體積分數(shù)為60%的乙醇和0.5 mL質(zhì)量濃度分別為5、10、15、20、25 mg/mL待測試樣溶液，測定值為Ar，用3.5 mL無水乙醇和0.5 mL 60%乙醇作為參照，以上各管均做3組平行實驗。按式(2)計算對DPPH自由基的清除率R。

(2)

式(2)中，R為清除率，%；As為加入樣品的吸光度；Ar為本底吸收的吸光度；A0為空白溶液的吸光度。

3)純化后玉米須總黃酮對Fe3+還原能力測定參照文獻[12]，稍作修改：取磷酸鹽緩沖液(pH值為6.6，濃度0.2 mol/L)2.5 mL于試管中，分別加入0.3 mL不同質(zhì)量濃度的玉米須總黃酮提取物溶液(0.070 8、0.141 6、0.212 4、0.283 2、0.354 0 mg/mL)，混勻后加入1 mL 1%的鐵氰化鉀，置于50 ℃水浴反應20 min。冷卻后加入10%三氯乙酸1 mL，混均。取2.5 mL上清液，加入2.5 mL蒸餾水及0.5 mL 0.1% 三氯化鐵，反應5 min后于700 nm波長處測定吸光值，吸光值越高，表示還原能力越強。以BHT 溶液作為對照組。

4)豬肉脯POV值的測定：按GB/T 5538—2005 方法測定POV值[13]。

5)豬肉脯色度的測定：用便攜式色差計測定L*(亮度)、a*(紅綠值)和b*(黃藍值)，色差儀經(jīng)過校正后使用，將鏡頭垂直于肉面上，鏡頭緊扣肉面，按下攝像按鈕，色差值即顯示于顯示屏，每個樣品重復測5次，取平均值。

6)豬肉脯電子鼻的測定(見表1)。

表1 實驗參數(shù)Tab.1 Experimental parameters

2 結果與分析

2.1 純化后玉米須總黃酮對·OH的清除作用

羥自由基是活性最強的氧自由基，當羥自由基過多時會引發(fā)不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應，故研究清除羥自由基對維持機體正常的生理活動和抗衰老有重大意義。實驗分別測定了純化后質(zhì)量濃度為0.091 23、0.109 48、0.131 37、0.157 65、0.189 17、0.227 01 mg/mL的玉米須總黃酮對羥自由基的清除作用，其IC50達到0.155 mg/mL(見圖1)。由圖1可知，玉米須總黃酮濃度越大，清除能力越強。

圖1 玉米須總黃酮對·OH的清除作用Fig.1 OH free radical scavenging ability of purified total flavonoids

2.2 純化后玉米須總黃酮對DPPH自由基的清除作用

DPPH(二苯代苦味酰基自由基)自由基清除法已被廣泛應用于水果、中藥材等提取物中篩選抗氧化活性物質(zhì)[14]。通過分光光度法在517 nm處有強吸收和其乙醇溶液呈紫色的性質(zhì)，當抗氧化劑存在時，由于其孤對電子配對而吸收消失或減弱使得紫色變淺的特點，可測定不同質(zhì)量濃度的玉米須總黃酮對DPPH自由基的清除作用(見圖2)，其對DPPH自由基的清除率隨濃度的增加而增強，其IC50為0.049 mg/mL。

圖2 玉米須總黃酮對DPPH自由基的清除作用Fig.2 DPPH free radical scavenging ability of purified total flavonoids

2.3 純化后玉米須總黃酮對Fe3+ 的還原能力

考察抗氧化劑的另一指標是測定其對Fe3+的還原能力。玉米須總黃酮能抑制自由基轉移電子，使自由基轉化為較為穩(wěn)定的產(chǎn)物，從而終止自由基系列反應。采用分光光度計比色法，在700 nm處測定吸光值，且吸光值越高，表示還原能力越強(見圖3)，玉米須總黃酮的還原能力隨著濃度的增大而增強。

圖3 玉米須總黃酮對Fe3+的還原能力Fig.3 Effect of purified total flavonoids on reducing power of Fe3+

2.4 玉米須總黃酮對豬肉脯POV值和顏色的影響

在貯藏過程中, BHT、植酸和玉米須總黃酮的POV值低于對照組(見圖4和圖5)，抗氧化作用的大小順序為玉米須總黃酮、植酸、BHT。貯藏26 d后，對照組的POV值達到3.75 meq/kg,而添加玉米須總黃酮的POV值為1.635 meq/kg；豬肉脯的α*隨貯藏時間增加而上升，BHT和玉米須總黃酮對α*值上升有明顯抑制作用。

圖4 不同抗氧化劑對豬肉脯POV值的影響Fig.4 Influence of different antioxidants on POV values of dried pork slices

圖5 不同抗氧化劑對豬肉脯α*的影響Fig.5 Influence of different antioxidants on α* values of dried pork slices

油脂氧化是指食品體系中氫過氧化物達到一定濃度時，在氫過氧基兩端的單鍵上，形成烷氧基自由基，再通過不同途徑形成烴、醛、醇、酸等不良化合物。植酸和BHT作為抗氧化劑混用劑，本身具有抗氧化能力，自身被氧化，消耗了導致食品氧化的氧氣，故一定程度抑制豬肉脯的氧化進程；黃酮則作為自由基清除劑抑制油脂的氧化，純化后的玉米須總黃酮對·OH自由基和DPPH自由基的IC50達到0.155 mg/mL和0.049 mg/mL，一定程度阻斷不良化合物的合成。實驗結果表明：玉米須總黃酮對豬肉脯有較好的抗氧化效果。

2.5 玉米須總黃酮對豬肉脯風味的影響

FOX4000型電子鼻系統(tǒng)共有18個金屬氧化物傳感器，通過傳感器響應值，記錄豬肉脯產(chǎn)生的氣味。圖6為豬肉脯樣品對比的雷達指紋圖譜，從圖6中可以清晰看到，4個樣品氣味在傳感器 LY2/GH、LY2/G、LY2/AA 、LY2/gCTL上響應值差別相對比較明顯，在其他傳感器上差別不明顯。

HT—黃酮；ZS—植酸；BHT—二丁基羥基甲苯；KB—空白圖6 豬肉脯樣品的特征氣味指紋圖Fig.6 Characteristic odor fingerprints of dried pork slices

4個豬肉脯樣品的電子鼻主成分分析見圖7。每個樣品的3次不重復進樣構成一個獨立的族群，表明分析的重復性合格。由圖7可見，第1主成分的方差貢獻率為79.671%，第2主成分的方差貢獻率為14.378%。二者累積方差貢獻率為94.049%，說明第1主成分軸和第2主成分軸包含了樣品很大的信息量，能反映樣品的整體信息。在PCA圖中，可以清楚看到玉米須總黃酮樣品的數(shù)據(jù)點與對照組最接近，植酸樣品的數(shù)據(jù)點與對照組最遠，可以用相似度表示樣品間區(qū)分程度的大小。通過分析計算，添加了植酸、BHT和玉米須總黃酮的豬肉脯氣味，與未添加抗氧化劑的豬肉脯(空白)的氣味的相似度分別為17.06%、53.64%和94.95%，玉米須總黃酮與空白組相似度最高，表明二者的氣味最接近。

圖7 豬肉脯樣品的主成分分析結果Fig.7 Principal components analysis results of dried pork slices

由以上電子鼻分析結果可知，在豬肉脯中加入玉米須總黃酮對豬肉脯的風味沒有顯著影響，而植酸和BHT對風味的影響較大。

3 結 論

1) 與未添加任何抗氧化劑的空白組豬肉脯對比，向豬肉脯中添加了不同的抗氧化劑時，均可抑制油脂的自動氧化，表現(xiàn)出一定的抗氧化性質(zhì)。純化后的玉米須總黃酮對豬肉脯氧化過程中POV值的抑制作用高于BHT 與植酸，電子鼻檢測結果也表明玉米須總黃酮對風味影響最小。

2) 玉米須總黃酮與常用工業(yè)抗氧化劑BHT和植酸相比，具有較強的清除羥基自由基和DPPH自由基的能力。而且，玉米須總黃酮是安全無毒的天然提取物，可用于醫(yī)藥、保健食品生產(chǎn)，或作為食品添加劑，市場應用前景廣闊。

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