食品添加劑對貓眼豆黃酮類化合物抗氧化活性的影響

李蜀眉，王麗榮,時夢軒,盛顯良

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 理學院，呼和浩特 010018)

貓眼豆(PhaseoluscoccineusL.)又稱“熊貓豆”，是一年生豆科植物[1]。貓眼豆是我國河西走廊的珍稀名貴彩色豆種。貓眼豆的形狀和口感獨特，營養(yǎng)豐富，易熟，具有很高的經(jīng)濟價值。黃酮類化合物廣泛分布于蔬菜、水果等多種植物中。黃酮類化合物不僅在植物的生長發(fā)育中起著重要作用，而且還具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤、抗氧化、抗炎、抗衰老、抗心腦血管疾病等多種生物活性[2,3]。在食品的生產(chǎn)、加工、制備、處理、包裝、運輸或存貯過程中，為改善食品的色、香、味、防腐、保鮮和加工工藝，需要加入食品添加劑[4]。食品添加劑對食品中天然黃酮類化合物的影響少有報道。本文以貓眼豆為原料，提取貓眼豆中的黃酮類化合物，研究防腐劑、凝固劑、酸味劑、調(diào)味劑等常用食品添加劑對貓眼豆黃酮類化合物抗氧化活性的影響,為貓眼豆的加工和應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 貓眼豆

呼和浩特東瓦窯農(nóng)貿(mào)市場。

1.1.2 主要試劑

蘆丁、亞硝酸鈉、硝酸鋁、DPPH(1,1-dipheny1-2-picrylhydrazy)、乙醇、氫氧化鈉、硫酸鈣、氯化鈣、氯化鎂、苯甲酸、山梨酸、丙酸鈉、乙酸、檸檬酸、乳酸、谷氨酸鈉、蔗糖、氯化鈉：均為分析純。

1.1.3 主要儀器設(shè)備

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠；T6新悅可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司；HH-S數(shù)顯恒溫水浴鍋 金壇市醫(yī)療儀器廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 提取貓眼豆中的黃酮類化合物

設(shè)計三因素三水平的正交實驗，見表1。在不同的乙醇濃度、料液比和溫度條件下，提取貓眼豆中的黃酮類化合物，浸提2次，每次6 h,選出最優(yōu)的提取條件。

表1 提取貓眼豆黃酮類化合物正交實驗因素水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for extracting flavonoids from Phaseolus coccineus

1.2.2 測定貓眼豆黃酮類化合物的含量

1.2.2.1 標準曲線的制作

參照參考文獻[5]配制標準溶液，然后在波長500 nm處測定吸光度，得到吸光度(Y)與濃度(X，g/L)的線性回歸方程：Y=4.4865X-0.0005，相關(guān)系數(shù)R2=0.9976 。

1.2.2.2 貓眼豆黃酮類化合物的含量

以正交實驗得出的最優(yōu)提取條件為60%乙醇，料液比1∶25，溫度20 ℃，精確稱量貓眼豆，浸提2次，每次6 h，合并2次濾液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至約5 mL，然后定容于50 mL容量瓶中，分別取1，2 mL，與蘆丁標準溶液同法顯色，測定500 nm處的吸光度，計算貓眼豆黃酮類化合物的平均百分含量。

1.2.3 抗氧化活性的測定

采用DPPH法測定貓眼豆黃酮類化合物的抗氧化活性。 DPPH是一種穩(wěn)定的自由基，在517 nm處有最大吸收峰。當具有抗氧化作用的黃酮類化合物添加到DPPH溶液中時，自由基減少，吸光度減少，可通過吸光度的減少來判定清除自由基的能力。清除自由基的能力越強，抗氧化的效果越好。用抑制率(K，%)來表示貓眼豆黃酮類化合物的抗氧化活性,抑制率越大,抗氧化性越強。溶液的配制、測定及抑制率的計算參考文獻[6]。

K(%)=[1-(Ai-Aj)/Ac]×100%。

1.2.4 防腐劑對貓眼豆黃酮類化合物抗氧化活性的影響

將濃度為2 mg/mL的丙酸鈉、苯甲酸鈉、山梨酸各1 mL分別加入到20 mL 0.01%的貓眼豆黃酮類化合物溶液中，以0.01%的貓眼豆黃酮類化合物做對照，放置5 h。用 DPPH法在517 nm處測定其吸光度，計算添加不同防腐劑后的抑制率。

1.2.5 酸味劑對貓眼豆黃酮類化合物抗氧化活性的影響

取濃度為2 mg/mL的乙酸、檸檬酸、乳酸各1 mL分別加入到20 mL 0.01%的貓眼豆黃酮類化合物溶液中，以0.01%的貓眼豆黃酮類化合物做對照，放置5 h。用 DPPH法在517 nm處測定其吸光度，計算添加不同酸味劑后的抑制率。

1.2.6 凝固劑對貓眼豆黃酮類化合物抗氧化活性的影響

將濃度為2 mg/mL的硫酸鈣、氯化鈣、氯化鎂各1 mL分別加入到20 mL 0.01%的貓眼豆黃酮類化合物溶液中，以0.01%的貓眼豆黃酮類化合物做對照，放置5 h。用 DPPH法，在517 nm處測定其吸光度，計算添加不同凝固劑后的抑制率。

1.2.7 調(diào)味劑對貓眼豆黃酮類化合物抗氧化活性的影響

將濃度為2 mg/mL的谷氨酸鈉、蔗糖、氯化鈉各1 mL分別加入到20 mL 0.01%的貓眼豆黃酮類化合物溶液中，以0.01%的貓眼豆黃酮類化合物做對照，放置5 h。用 DPPH法在517 nm處測定其吸光度，計算添加不同調(diào)味劑后的抑制率。

2 結(jié)果與分析

2.1 貓眼豆黃酮類化合物的提取條件

正交實驗提取貓眼豆中黃酮類化合物的結(jié)果見表2。貓眼豆黃酮類化合物提取因素的影響順序是：料液比>乙醇濃度>溫度。貓眼豆黃酮類化合物提取的最優(yōu)水平是：料液比為1∶25 (g/mL)，60%乙醇，提取溫度為20 ℃。以此為條件，提取貓眼豆黃酮類化合物，平均提取率為1.196%。

表2 提取貓眼豆黃酮類化合物的正交實驗數(shù)據(jù) Table 2 Orthogonal experiment data for extracting flavonoids from Phaseolus coccineus

2.2 防腐劑對貓眼豆黃酮類化合物抗氧化活性的影響

在20 mL 0.01%的貓眼豆黃酮類化合物溶液中分別加入3種食品中常用的防腐劑 1 mL，濃度為2 mg/mL。放置5 h后，測定其抑制率(K，%)。

圖1 防腐劑對貓眼豆黃酮類化合物抗氧化活性的影響Fig.1 The effect of preservatives on antioxidant activity of flavonoids from Phaseolus coccineus

由圖1可知，沒有加入防腐劑，貓眼豆黃酮類化合物的抑制率為22.6%。添加防腐劑后，可使抑制率增加，苯甲酸鈉和山梨酸分別增加50.9%和91.1%，而丙酸鈉對貓眼豆黃酮類化合物的抑制率基本沒有影響。苯甲酸鈉和山梨酸可增強貓眼豆黃酮類化合物的抗氧化活性。

2.3 酸味劑對貓眼豆黃酮類化合物抗氧化活性的影響

在20 mL 0.01%的貓眼豆黃酮類化合物溶液中分別加入1 mL，濃度為2 mg/mL的3種食品中常用的酸味劑，以未添加酸味劑的作為對照，放置5 h后，測定其抑制率(K，%)。

圖2 酸味劑對貓眼豆黃酮類化合物抗氧化活性的影響Fig.2 The effect of acidifiers on antioxidant activity of flavonoids from Phaseolus coccineus

由圖2可知，3種酸味劑都使得貓眼豆黃酮類化合物的抑制率下降，其中乙酸和檸檬酸分別下降了46.9%和21.3%，乳酸略有下降，變化不大。3種酸味劑中，乙酸和檸檬酸可使貓眼豆黃酮類化合物的抗氧化活性降低，而乳酸對其影響不大。

2.4 凝固劑對貓眼豆黃酮類化合物抗氧化活性的影響

將3種食品常用凝固劑1 mL，濃度為2 mg/mL分別加入20 mL 0.01%的貓眼豆黃酮類化合物溶液中，放置5 h后，測定添加不同凝固劑后的抑制率。

圖3 凝固劑對貓眼豆黃酮類化合物抗氧化活性的影響Fig.3 The effect of coagulants on antioxidant activity of flavonoids from Phaseolus coccineus

由圖3可知，與對照相比，3種凝固劑都使貓眼豆黃酮類化合物的抑制率下降，硫酸鈣、氯化鈣、氯化鎂分別使其下降59.5%、47.7%、53.5%。說明這3種凝固劑會使貓眼豆黃酮類化合物的抗氧化活性下降。

2.5 調(diào)味劑對貓眼豆黃酮類化合物抗氧化活性的影響

將3種食品調(diào)味劑1 mL，濃度為2 mg/mL分別加入到20 mL 0.01%的貓眼豆黃酮類化合物溶液中，不添加調(diào)味劑的為對照，放置5 h，測定其抑制率。

圖4 調(diào)味劑對貓眼豆黃酮類化合物抗氧化活性的影響Fig.4 The effect of flavoring agents on antioxidant activity of flavonoids from Phaseolus coccineus

由圖4可知，3種食品調(diào)味劑對貓眼豆黃酮類化合物的影響不同，氯化鈉可使其抑制率升高24.0%，谷氨酸鈉和蔗糖使貓眼豆黃酮類化合物的抑制率下降，分別下降35%和19.9%?？梢姽劝彼徕c和蔗糖可降低貓眼豆黃酮類化合物的抗氧化活性，而氯化鈉則可提升貓眼豆黃酮類化合物的抗氧化活性。

3 結(jié)論

通過三因素三水平的正交實驗，提取貓眼豆黃酮類化合物的最佳條件是：料液比為1∶25 (g/mL)，提取劑為60%乙醇，提取溫度為20 ℃，平均提取率為1.196%。實驗條件是食品添加劑1 mL，濃度為2 mg/mL，加到20 mL 0.01%的貓眼豆黃酮類化合物溶液中，放置5 h。防腐劑中苯甲酸鈉和山梨酸可增強貓眼豆黃酮類化合物的抗氧化活性，丙酸鈉對貓眼豆黃酮類化合物的抗氧化活性基本沒有影響。酸味劑中乙酸和檸檬酸可降低貓眼豆黃酮類化合物的抗氧化活性，而乳酸對其影響不大。3種凝固劑(硫酸鈣、氯化鈣、氯化鎂)都可降低貓眼豆黃酮類化合物的抗氧化活性。調(diào)味劑氯化鈉可增強貓眼豆黃酮類化合物的抗氧化活性，谷氨酸鈉和蔗糖則使其下降。