干紅樹葡萄酒與干紅葡萄酒功能成分及其抗氧化活性對(duì)比

邱珊蓮 鄭開斌 林寶妹 張樹河

(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)研究所，福建 漳州 363005)

樹葡萄[Myrciariacauliflora(DC.)Berg]，又名肖檉柳桃金娘、珍寶果、嘉寶果、擬愛神木，為桃金娘科擬香桃木屬常綠灌木，主要分布于南美洲的巴西、巴拉圭、阿根廷等國家或地區(qū)，中國大陸近年來栽植的樹葡萄均引自臺(tái)灣。樹葡萄具有很高的食用與藥用價(jià)值，口味獨(dú)特，營養(yǎng)豐富[1-2]，果皮中富含花青素、酚酸等酚類物質(zhì)及維生素，具有很強(qiáng)的抗氧化、抗糖尿病及抗細(xì)胞增殖等活性[3-4]。由于鮮果的保質(zhì)期短，往往在采收后3～4 d就開始發(fā)酵[5]，因此果實(shí)除了鮮食外，常常被用于加工成果酒。樹葡萄雖與葡萄不同科屬，但營養(yǎng)成分接近[1]，因此目前干紅樹葡萄酒的釀制沿用了干紅葡萄酒生產(chǎn)工藝。

國內(nèi)外學(xué)者[6-9]已對(duì)干紅葡萄酒的抗氧化活性及功能成分進(jìn)行了較多研究，發(fā)現(xiàn)干紅葡萄酒富含白藜蘆醇、多酚類等功能成分，而對(duì)干紅樹葡萄酒的相關(guān)研究還較欠缺，與干紅葡萄酒的差異目前尚不清楚。本研究擬通過測(cè)定干紅樹葡萄酒與干紅葡萄酒的功能成分及抗氧化功效，并進(jìn)行對(duì)比分析，旨在了解干紅樹葡萄酒的營養(yǎng)特性和抗氧化活性，為消費(fèi)者提供選擇依據(jù)，為企業(yè)改進(jìn)干紅樹葡萄酒的釀制工藝提供基礎(chǔ)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

干紅樹葡萄酒：福建省龍海市惠昌樹葡萄專業(yè)合作社提供，于2017年采用干紅葡萄酒一般生產(chǎn)工藝釀制；

法國干紅葡萄酒及國產(chǎn)干紅葡萄酒：購自漳州市薌城區(qū)大潤發(fā)超市，均為干紅葡萄酒中的高端酒，生產(chǎn)批號(hào)均為2017年；

1,1-苯基-2-苦肼基自由基(DPPH·)、2,2′-聯(lián)氮雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽(ABTS+)、鄰二氮菲(P9375-5G)：分析純，美國Sigma公司；

沒食子酸、蘆?。悍治黾?，日本東京化成工業(yè)株式會(huì)社；

抗壞血酸、無水乙醇、95%乙醇、雙氧水、硫酸亞鐵、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、過硫酸鉀、碳酸鈉：分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

總抗氧化能力檢測(cè)試劑盒：北京Solarbio公司。

1.2 儀器與設(shè)備

紫外可見分光光度計(jì)：L5S型，上海儀電分析儀器有限公司；

超純水機(jī)：UPW-20N型，北京歷元電子儀器有限公司；

分析天平：BS110S型，德國Sartorius集團(tuán)；

水浴鍋：HH·S21-8-S型，上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司。

1.3 主要功能成分分析方法

1.3.1 總黃酮 采用Dragovic-Uzelac法[10]

1.3.2 總多酚 采用Folin-Ciocalteu法[11]；

1.3.3 白藜蘆醇、單寧、酚酸、花青素、維生素、礦質(zhì)元素 送青島科創(chuàng)質(zhì)量檢測(cè)有限公司檢測(cè)。

1.4 抗氧化活性分析方法

1.4.1 DPPH·清除能力(DPPH) 采用Xu等[11]的方法。

1.4.2 ABTS+清除能力(ABTS) 采用Hu等[12]的方法。

1.4.3 ·OH清除能力(鄰二氮菲) 采用曹燕等[13]的方法。

1.4.4 Fe3+還原抗氧化能力(FRAP) 根據(jù)Solarbio公司總抗氧化能力檢測(cè)試劑盒說明書。

1.5 數(shù)據(jù)分析

用Microsoft Excel 2010版進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行顯著差異性分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 總多酚、總黃酮、白藜蘆醇及單寧含量比較

從表1可知，3種干紅果酒中，法國干紅葡萄酒中總多酚、總黃酮及白藜蘆醇含量最高，均極顯著高于干紅樹葡萄酒及國產(chǎn)干紅葡萄酒，國產(chǎn)干紅葡萄酒極顯著高于干紅樹葡萄酒，干紅樹葡萄酒未檢測(cè)到白藜蘆醇；國產(chǎn)干紅葡萄酒單寧含量極顯著高于法國干紅葡萄酒及干紅樹葡萄酒。

果酒中酚類物質(zhì)的含量及種類受諸多因素影響，主要為釀酒原料與釀造工藝[14]。樹葡萄起泡酒酚類物質(zhì)研究表明，樹葡萄起泡酒相比于歐亞種葡萄和山葡萄起泡酒，酚類物質(zhì)(尤其是類黃酮)含量更高[15]。但本研究中干紅樹葡萄酒未檢測(cè)到白藜蘆醇，且其總多酚、總黃酮及單寧含量卻顯著低于其他2種干紅葡萄酒，表明干紅樹葡萄酒與干紅葡萄酒中多酚物質(zhì)含量的差異源于釀造工藝的不同，推測(cè)起泡酒的釀造工藝更利于干紅樹葡萄酒中的多酚物質(zhì)向酒中轉(zhuǎn)移。已有研究[16-18]發(fā)現(xiàn)，浸漬、發(fā)酵溫度和時(shí)長(zhǎng)是決定果酒中多酚物質(zhì)含量的最大因素。2種干紅葡萄酒間總多酚、總黃酮、白藜蘆醇及單寧含量存在顯著差別，與葡萄品種、地域、栽培條件、氣候、成熟度、釀造工藝等多種因素有關(guān)[14]。

表1 干紅樹葡萄酒與干紅葡萄酒的總多酚、總黃酮、白藜蘆醇和單寧含量比較?Table 1 Comparison of total polyphenols,total flavonoids,resveratrol and tannins contents in jaboticaba wine and grape wine mg/100 g

? 同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)；同列不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。

2.2 酚酸類物質(zhì)含量比較

由表2可知，沒食子酸是3種干紅果酒中酚酸類的優(yōu)勢(shì)成分，其含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他酚酸類物質(zhì)。3種干紅果酒中，以干紅樹葡萄酒中沒食子酸含量最高，達(dá)128.93 mg/kg，而法國干紅葡萄酒與國產(chǎn)干紅葡萄酒的沒食子酸含量分別為58.46，39.09 mg/kg。干紅樹葡萄酒未檢測(cè)到咖啡酸。以上研究結(jié)果與樹葡萄氣泡酒[15]類似，即樹葡萄起泡酒中沒食子酸含量極顯著高于對(duì)照的2種葡萄起泡酒,而咖啡酸極顯著低于2種干紅葡萄酒。推測(cè)釀造工藝對(duì)沒食子酸和咖啡酸2種物質(zhì)的影響較小。與氣泡酒存在差異的是，干紅樹葡萄酒中的其他酚酸類成分如原兒茶酸、香豆酸及阿魏酸卻極顯著低于2種干紅葡萄酒(表2)。

2.3 花色苷含量比較

干紅樹葡萄酒中的花色苷種類及含量與2種干紅葡萄酒相比顯劣勢(shì)，在6種檢測(cè)的花色苷成分中，干紅樹葡萄酒僅含3種花色苷(飛燕草苷、矢車菊苷、天竺葵苷)且含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于2種干紅葡萄酒。Arakawa等[19]研究也發(fā)現(xiàn)，干紅樹葡萄酒的花色苷含量明顯低于一般干紅葡萄酒，與本研究結(jié)果一致。3種干紅果酒相比，國產(chǎn)干紅葡萄酒的花色苷含量最豐富，除矢車菊色苷外的其他5種天然色素(飛燕草苷、矮牽牛苷、天竺葵苷、芍藥苷、錦葵苷)均極顯著高于法國干紅葡萄酒和干紅樹葡萄酒(表3)。

表2 干紅樹葡萄酒與干紅葡萄酒的酚酸類物質(zhì)含量比較?Table 2 Comparison of phenolic acids contents in jaboticaba wine and grape wine mg/kg

? 同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)；同列不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。

表3 干紅樹葡萄酒與干紅葡萄酒的花色苷含量比較?Table 3 Comparison of anthocyanins contents in jaboticaba wine and grape wine mg/kg

? 同列不同小寫字母表示差異顯著P<0.05；同列不同大寫字母表示差異極顯著P<0.01。

本研究過程中發(fā)現(xiàn)2種干紅葡萄酒的色澤明顯深于干紅樹葡萄酒，可能是由干紅樹葡萄酒中錦葵苷缺乏或稀少引起。樹葡萄果實(shí)花色苷含量范圍位于紅葡萄含量范圍的中間水平(樹葡萄310～315 mg/100 g·鮮重，紅葡萄30～750 mg/100 g·鮮重)[20]，而干紅樹葡萄酒中花色苷遠(yuǎn)低于干紅葡萄酒，除因水果種類不同引起，可能還與釀造工藝有重要關(guān)系。2種干紅葡萄酒之間各花色苷的差異主要可能與葡萄品種、地域、氣候等相關(guān)。

2.4 維生素含量比較

由表4可知，干紅樹葡萄酒中的VA和VC含量極顯著高于2種干紅葡萄酒，尚未檢測(cè)到VD和VE。3種酒中均未檢測(cè)到VE，僅國產(chǎn)干紅葡萄酒中檢測(cè)到VD。

2.5 礦質(zhì)元素含量比較

由表5可知，干紅樹葡萄酒中Mn與Zn含量極顯著高于2種干紅葡萄酒，法國干紅葡萄酒中Fe含量極顯著高于干紅樹葡萄酒和國產(chǎn)干紅葡萄酒，而國產(chǎn)干紅葡萄酒的Ca和Mg含量極顯著高于干紅樹葡萄紅酒和法國干紅葡萄酒。干紅樹葡萄酒及2種干紅葡萄酒中均未檢測(cè)到Se(表5)。礦質(zhì)元素對(duì)人體的生長(zhǎng)發(fā)育及健康狀況起著重要作用，但并非含量越高越好。目前中華人民共和國葡萄酒國家標(biāo)準(zhǔn)(GB 15037—2006)有明確規(guī)定葡萄酒中Fe、Cu含量要求，其中Fe含量≤8.0 mg/L，本研究中2種干紅葡萄酒中的Fe含量均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。其他元素Ca、Mg、Mn、Zn、Se在葡萄酒中的含量尚未有相應(yīng)的國標(biāo)規(guī)定。除葡萄酒外的其他果酒產(chǎn)品目前尚未見國家標(biāo)準(zhǔn)。

表4 干紅樹葡萄酒與干紅葡萄酒的維生素含量比較?Table 4 Comparison of vitamins contents in jaboticaba wine and grape wine

? 同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)；同列不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。

表5 干紅樹葡萄酒與干紅葡萄酒的礦質(zhì)元素含量比較?Table 5 Comparison ofminerals contents in jaboticaba wine and grape wine mg/kg

? 同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)；同列不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。

2.6 抗氧化活性比較

2.6.1 對(duì)DPPH·的清除活性 表6顯示干紅樹葡萄酒對(duì)DPPH·的清除能力最強(qiáng)。果酒稀釋20倍時(shí)，干紅樹葡萄酒對(duì)DPPH·的清除率顯著高于2種干紅葡萄酒。研究[21]表明植物中存在多種抗氧化活性物質(zhì)，包括多酚類、維生素類、多糖、多肽、微量元素等，且這些產(chǎn)物表現(xiàn)出不同的抗氧化活性，對(duì)不同自由基的清除能力亦有差別。由表1、4可知，3種酒中所含的優(yōu)勢(shì)功能成分各不同，而不同功能成分對(duì)自由基的選擇性不同。干紅樹葡萄酒對(duì)DPPH·具有最強(qiáng)的清除能力，可能與干紅樹葡萄酒富含沒食子酸(表2)、VA和VC(表4)等有關(guān)。

表6 干紅樹葡萄酒與干紅葡萄酒的抗氧化能力比較?Table 6 Comparison of antioxidant activities in jaboticaba wine and grape wine

? 同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)；同列不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。

2.6.2 對(duì)ABTS+·的清除活性 表6顯示國產(chǎn)干紅葡萄酒對(duì)ABTS+·的清除能力最強(qiáng)。果酒稀釋50倍時(shí)，國產(chǎn)干紅葡萄酒對(duì)ABTS+·的清除能力極顯著高于法國干紅葡萄酒和干紅樹葡萄酒，可能與國產(chǎn)干紅葡萄酒富含單寧(表1)、花色苷(表3)等功效成分息息相關(guān)。

2.6.3 對(duì)·OH的清除活性 Fe2+與鄰二氮菲能夠生成穩(wěn)定的橙紅色絡(luò)合物在536 nm波長(zhǎng)有最大吸收峰。Fe2+和H2O2通過Fenton反應(yīng)產(chǎn)生·OH，鄰二氮菲-Fe2+水溶液可被·OH氧化為鄰二氮菲-Fe3+，橙紅色絡(luò)合物減少，A536下降，當(dāng)向反應(yīng)體系中加入·OH清除劑時(shí)，該過程受到抑制，減少了A536的降低[22]。表6顯示法國干紅葡萄酒對(duì)·OH的清除率最高。果酒稀釋20倍時(shí)，法國干紅葡萄酒對(duì)·OH的清除能力極顯著>國產(chǎn)干紅葡萄酒和干紅樹葡萄酒，可能與法國干紅葡萄酒富含總酚、總黃酮、白藜蘆醇(表1)、原兒茶酸、咖啡酸、香豆酸、阿魏酸(表2)等功效成分有關(guān)。

2.6.4 對(duì)鐵離子的還原能力 酸性條件下抗氧化物可以還原Fe3+-TPTZ產(chǎn)生藍(lán)色的Fe2+-TPTZ，F(xiàn)e2+-TPTZ在593 nm存在最大吸收，通過對(duì)鐵離子的還原能力間接反映樣品的抗氧化能力[23]。表6顯示國產(chǎn)干紅葡萄酒對(duì)鐵離子的還原能力最強(qiáng)。果酒稀釋20倍時(shí)，國產(chǎn)干紅葡萄酒對(duì)鐵離子的還原能力極顯著高于法國干紅葡萄酒和干紅樹葡萄酒。對(duì)鐵離子的還原能力最強(qiáng)可能與單寧(表1)、花色苷(表3)等功效成分含量相關(guān)。

國內(nèi)外大多數(shù)評(píng)價(jià)生物活性物質(zhì)抗氧化能力的方法往往是針對(duì)某一種自由基而言，待測(cè)樣品對(duì)一種自由基的清除能力并不能代表其對(duì)于另一種自由基的清除能力[24]。在目前已有測(cè)定方法條件下，尚無一個(gè)方法能整體反應(yīng)某種抗氧化劑的抗氧化活性，評(píng)價(jià)一種抗氧化劑的抗氧化能力需要幾種方法來共同說明，幾種方法測(cè)定的結(jié)果可能一致，也可能差異較大[25]。上述4種體外測(cè)定方法得出結(jié)果不一致，應(yīng)與3種紅酒中抗氧化物質(zhì)(多酚類、維生素類、微量元素等)的組成及其含量密切相關(guān)。

3 結(jié)論

干紅樹葡萄酒、法國干紅葡萄酒和國產(chǎn)干紅葡萄酒中功能及營養(yǎng)成分組成各有特點(diǎn)，三者相比較，干紅樹葡萄酒沒食子酸、VA、VC、Mn與Zn含量最高；法國干紅葡萄酒總多酚、總黃酮、白藜蘆醇、原兒茶酸、咖啡酸、香豆酸、阿魏酸、矢車菊苷及Fe含量最高；國產(chǎn)干紅葡萄酒單寧、VD、飛燕草苷、矮牽牛苷、天竺葵苷、芍藥苷、錦葵苷、Ca和Mg含量最高。

3種酒抗氧化活性亦各有特色，干紅樹葡萄酒對(duì)DPPH·的清除能力最強(qiáng)，法國干紅葡萄酒對(duì)·OH的清除能力最強(qiáng)，國產(chǎn)干紅葡萄酒對(duì)ABTS+·的清除能力及對(duì)鐵離子的還原能力最強(qiáng)。4種抗氧化能力與多酚類、維生素類等物質(zhì)組成及含量之間的作用機(jī)制有待于進(jìn)一步探索。