吳青瑩,魏子璇,韓 旭,邢思熙,宋瑩瑩,王歲樓
(中國藥科大學(xué)工學(xué)院,江蘇南京 211198)
香蕉是世界上產(chǎn)銷量最大的水果,各種營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富,深受人們喜愛。香蕉皮占全果質(zhì)量的35%~41%,據(jù)介紹含有許多生物活性成分,但一般都被食用者直接丟棄,既浪費資源,又污染環(huán)境[1]。目前,已有從香蕉皮提取多糖和膳食纖維等生物活性物質(zhì)的報道[2-3],但還沒有提取類胡蘿卜素等功能性色素的報道。試驗對香蕉皮類胡蘿卜素提取方法進行優(yōu)化,并初步考查提取液的某些生物學(xué)活性,旨在為香蕉皮綜合利用及其類胡蘿卜素開發(fā)應(yīng)用提供試驗依據(jù)。
檸檬酸、抗壞血酸、無水乙醇、丙酮、石油醚、正己烷、乙酸乙酯、七水合硫酸亞鐵、水楊酸、30%過氧化氫、氯化鈉等,均為分析純試劑(AR);蛋白胨、酵母浸粉、瓊脂粉等,均為生物試劑(BR)。
DZF-6050型真空干燥箱,上海林頻儀器股份有限公司產(chǎn)品;DFY-500型高速中藥粉碎機,北京鑫骉騰達儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品;HZQ-F160型全溫振蕩培養(yǎng)箱,北京佳源興業(yè)科技有限公司產(chǎn)品;TU-1810型紫外可見分光光度計,北京普析通用儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品;TGL-16G型高速臺式離心機,上海安亭科學(xué)儀器廠產(chǎn)品;KH-100B型超聲波清洗器,成都一科儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品;HZQ-F160型全溫振蕩培養(yǎng)箱,北京佳源興業(yè)科技有限公司產(chǎn)品;SPX-150B-Z型生化培養(yǎng)箱,上海書培實驗設(shè)備有限公司產(chǎn)品;SYQ-DSX-280B型手提式不銹鋼壓力蒸汽滅菌鍋,杭州杭弘科技有限公司產(chǎn)品。
試驗用香蕉產(chǎn)自海南,購于南京市場。香蕉皮剝下后清洗,并置于護色液(0.4%檸檬酸,0.1%抗壞血酸)中浸泡5 min,于50℃真空干燥箱中烘干,粉碎并過40目篩,得香蕉皮粉末。稱取1 g香蕉皮粉末,以一定料液比加入浸提溶劑丙酮,在一定溫度下提取一定時間后,以轉(zhuǎn)速4 000 r/min離心5 min,取上清液即為粗提液。
于波長475 nm處測定粗提液的吸光度,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算類胡蘿卜素含量[4]。
式中:Y——吸光度;
X——質(zhì)量濃度,μg/mL。
抗氧化活性試驗:參考張福平等人[5]的方法,用水楊酸法測定羥自由基清除率,評估香蕉皮提取液抗氧化活性。
抑菌活性試驗:選用大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌3種細菌,稀釋成一定質(zhì)量濃度的菌懸液后分別涂平板,于37℃條件下培養(yǎng)24 h觀察菌落生長情況。
在前期單因素預(yù)試驗基礎(chǔ)上,采用L9(34)正交設(shè)計試驗方法,對提取溫度、提取時間、料液比3個主要影響因素進行優(yōu)化研究。
正交試驗因素及水平見表1,正交試驗結(jié)果及分析見表2。
表1 正交試驗因素及水平
表2 正交試驗結(jié)果及分析
由表2可知,各因素影響次序為提取溫度>料液比>提取時間,最佳提取工藝條件組合為A2B1C3,即提取溫度40℃,提取時間60 min,料液比1∶30。在此最優(yōu)提取條件下進行驗證試驗,香蕉皮類胡蘿卜素平均提取量可達12.5 mg/g,高于正交試驗任何一組條件組合時的提取結(jié)果,因此確定該正交試驗優(yōu)化結(jié)果為最優(yōu)提取工藝條件。
香蕉皮提取液與抗壞血酸清除羥自由基對比見表3。
表3 香蕉皮提取液與抗壞血酸清除羥自由基對比
由表3可知,相同羥自由基清除率下,所需香蕉皮提取液質(zhì)量濃度低于抗壞血酸質(zhì)量濃度,如增加提取液質(zhì)量濃度,清除率將顯著增加,可見其抗氧化能力較強。
此外,抑菌試驗結(jié)果表明,香蕉皮類胡蘿卜素提取液對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌在平板培養(yǎng)基上的生長情況有明顯的抑制作用,而對枯草芽孢桿菌生長則無明顯抑制作用。
(1)通過正交試驗獲得香蕉皮類胡蘿卜素提取的最優(yōu)工藝條件組合為以丙酮為溶劑,提取溫度40℃,提取時間60 min,料液比1∶30。在此優(yōu)化的提取條件下,香蕉皮類胡蘿卜素提取量平均可達12.5 mg/g,值得進一步研究優(yōu)化。
(2)香蕉皮類胡蘿卜素提取液有一定的體外抗氧化活性,對某些細菌還有明顯抑制作用,其抗氧化功能及抑菌活性有待進一步深入研究。
[1]趙廣河,陳振林.香蕉皮活性成分及功能作用的研究進展 [J].包裝與食品機械,2013,31(2):42-45.
[2]賈寶珠,鮑金勇,楊公明.香蕉皮中功能性成分的研究進展 [J].食品研究與開發(fā),2014,35(14):128-134.
[3]高宇萍.香蕉皮粉中膳食纖維的應(yīng)用研究 [J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2014(10):36.
[4]吳青瑩,宋瑩瑩,邢思熙,等.香蕉皮類胡蘿卜素提取工藝條件的研究 [J].中國食物與營養(yǎng),2016,22(4):32-34.
[5]張福平,湯艷姬,劉曉珍,等.黃皮葉黃酮類化合物的抗氧化性研究 [J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報,2013,44(8):1 343-1 346.◇