不同產(chǎn)地紅棗的組成成分與抗氧化能力的分析

王小媛，王爽爽，王文靜，縱偉，*

（1.鄭州輕工業(yè)學(xué)院食品與生物工程學(xué)院，河南 鄭州 450002；2.食品生產(chǎn)與安全河南省協(xié)同創(chuàng)新中心，河南 鄭州 450002）

紅棗別名干棗、大棗、紅棗、良棗等，是鼠李科棗屬果實[1]。其原產(chǎn)于中國，種植歷史悠久，集中分布于我國的新疆、河南、山西、山東以及河北等地區(qū)[2-3]。紅棗含有大量的營養(yǎng)物質(zhì)，如礦物質(zhì)、氨基酸、膳食纖維、維生素、多糖、黃銅和多酚等[4-7]，且具有護肝治肝、消炎鎮(zhèn)靜、抗腫瘤、抗衰老、補血、健脾胃，提高機體免疫力，防治心血管疾病等藥用價值[8-11]。

近年來，紅棗越來越被大眾喜愛，紅棗的深加工成為重要的課題，紅棗具有較高的營養(yǎng)價值，但因生產(chǎn)的地域，氣候與環(huán)境等因素，其品質(zhì)與成分會受到一定的影響。目前，國內(nèi)外對于紅棗的研究只停留在紅棗成分分析，紅棗營養(yǎng)特性、紅棗抗氧化能力或同一地區(qū)不同種類的研究。如Aneta 等[12]研究紅棗的化學(xué)成分、抗氧化能力與感官品質(zhì)。范會平等[13]對紅棗棗皮與棗渣多糖含量進行對比研究。王畢妮等[14]對紅棗不同部位抗氧化活性研究。Xue Ziping 等[15]將果皮與果肉中的抗氧化活性及總酚作出對比研究。楊璐等[16]將新疆的幾種紅棗總酚含量與抗氧化能力做出對比研究，但對中國不同地區(qū)紅棗的成分分析與抗氧化能力的對比研究卻鮮有報道。

本研究選取5 種紅棗，分別為新疆、河南、山西、山東以及河北地區(qū)的紅棗作為研究對象，在相同的提取工藝下，對其理化性質(zhì)、色澤、多糖、總酚、總黃酮以及抗氧化能力進行對比分析，為紅棗的功能開發(fā)與利用提供一定的理論依據(jù)，促進紅棗產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

河南紅棗（新鄭大棗），新疆紅棗（若羌灰棗）：鄭州丹尼斯超市；山西紅棗（稷山板棗）：山西天之潤棗業(yè)有限公司；山東紅棗（樂陵金絲小棗）：樂陵市樂飛棗制品有限公司；河北紅棗（滄州紅棗）：滄州程氏永興棗業(yè)有限公司，所用紅棗均為干棗。

葡萄糖（純度98%）：源葉生物有限公司；蘆丁、沒食子酸（gallic acid equivalent，GAE）、6-羥基-2，5，7，8-四甲基色烷-2-羧酸（Trolox）（純度：98%）：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；DPPH、ABTS：上海寶曼生物技術(shù)有限公司；福林酚試劑：北京索萊寶科技有限公司；其他常規(guī)試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

DHG-9070A 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海鴻都電子科技有限公司；WK-800A 小型高速粉碎機：青州市精誠醫(yī)藥裝備制藥有限公司；KDN-103F 凱氏定氮儀：上海纖檢儀器有限公司；HH-S4 數(shù)字恒溫水浴鍋：金壇市醫(yī)療儀器廠；HC-3618R 高速冷凍離心機：安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司；T6 型紫外-可見分光光度計：北京普析通用儀器有限公司；F3042010 型膳食纖維測定儀：歐洲VELP SCIENTIFICA 公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品的制備

將5 種紅棗樣品去核后放置烘箱中烘干（50 ℃，12 h）至恒重，磨粉后較易成粉狀且無發(fā)黏現(xiàn)象，即過80 目篩，真空密封后置于冰箱中冷藏（-18 ℃），即為5個待測棗粉試樣，此試樣進行理化指標(biāo)的測定。稱取不同紅棗粉2.5 g，加60%乙醇20 mL，60 ℃水浴2 h，在4 000 r/min 離心10 min，收集濾液，用60%乙醇20 mL對殘渣再次提取并離心，合并濾液，將其45 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后將其定容至10 mL，放置4 ℃冰箱備用[17]，此試樣進行營養(yǎng)成分的測定。

1.2.2 理化指標(biāo)的測定

1.2.2.1 水分含量的測定

采用GB 5009.3-2016《食品安全國家標(biāo)準食品中水分的測定》中揮發(fā)方法測定棗粉試樣中干燥減失的重量，再通過干燥前后的稱量數(shù)值計算出水分的含量。

1.2.2.2 蛋白質(zhì)含量的測定

采用GB 5009.5-2016《食品安全國家標(biāo)準食品中蛋白質(zhì)的測定》中凱氏定氮的方法對5 種棗粉中的蛋白質(zhì)進行測定，根據(jù)滴定酸溶液的消耗量計算氮含量，乘以換算系數(shù)后得出蛋白質(zhì)含量。

1.2.2.3 脂肪含量的測定

采用GB 5009.6-2016《食品安全國家標(biāo)準食品中脂肪的測定》中索氏抽提的方法對5 種棗粉中的脂肪進行測定，用無水乙醚或石油醚等溶劑抽提后，蒸發(fā)除去溶劑，干燥，得到游離態(tài)脂肪的含量。

1.2.2.4 灰分含量的測定

參照GB 5009.4-2016《食品安全國家標(biāo)準食品中灰分的測定》中食品總灰分的方法對5 種棗粉中的灰分進行測定?；曳謹?shù)值系用灼燒、稱重后計算得出。

1.2.2.5 膳食纖維含量的測定

參照GB 5009.88-2014《食品安全國家標(biāo)準食品中膳食纖維的測定》測定5 種棗粉中的膳食纖維，干燥棗粉經(jīng)熱穩(wěn)定α-淀粉酶、蛋白酶和葡萄糖苷酶酶解消化去除蛋白質(zhì)和淀粉后，經(jīng)乙醇沉淀、抽濾，殘渣用乙醇和丙酮洗滌，干燥稱量，即為總膳食纖維殘渣。

1.2.2.6 色澤指標(biāo)的測定

參照杜雙奎等[18]方法略作修改。采用色差儀測定色澤，以 L*、a*、b*值為校準值，L0、a0、b0值為樣品測量值。總色差（△E）的計算公式如下：

注：L*為亮度指數(shù)；a*為紅綠指數(shù)；b*我黃藍指數(shù)。

1.2.3 營養(yǎng)成分的測定

1.2.3.1 多糖含量測定

采用-硫酸法測定多糖含量，并以葡萄糖為標(biāo)準品[19]。

1.2.3.2 多酚含量測定

采用福林酚試劑法測定總酚含量，并以蘆丁為標(biāo)準品[14]。

1.2.3.3 總黃酮含量測定

采用硝酸鋁-亞硝酸鋁比色法測定總黃酮含量，并以沒食子酸為標(biāo)準品[14]。

1.2.4 抗氧化能力的測定

1.2.4.1 鐵離子還原抗氧化能力（ferricion reducing atioxidant power，F(xiàn)RAP）

參考楊璐的方法略作修改[16]。取適量稀釋樣品于離心管中，加入2.5 mL 的磷酸鹽緩沖液（0.2 mol/L，pH6.6），再加入 2.5 mL 的鐵氰化鉀混合液（1%），搖均并置于50 ℃恒溫條件下加熱，反應(yīng)20 min 后冷卻，加入 2.5 mL 三氯乙酸（10%），4 000 r/min 離心 10 min，取上清液2.5 mL 于試管中，加入2.5 mL 的蒸餾水與0.5 mL 的三氯化鐵溶液（0.1%），搖勻并靜置5 min，在700 nm 波長處測定吸光度值。

1.2.4.2 DPPH·清除能力

參考Li 與梁紅敏的方法略作修改[20-21]。取3 mL DPPH 乙醇溶液（0.05 mg/mL）于 519 nm 測試吸光度值（0.8～0.9 為佳）。取適量稀釋樣品與2 mLDPPH 溶液混合，避光靜置 30 min，在 519 nm 處測吸光度值（A1）。蒸餾水為空白對照，Trolox（維生素E）為標(biāo)準品，以Trolox 濃度與清除率作標(biāo)準曲線，計算樣品對Trolox的等值抗氧化活性，結(jié)果用mg Trolox/g DW 表示。

1.2.4.3 ABTS+自由基清除能力

參考Li 與梁紅敏的方法略作修改[20-21]。配置ABTS儲備液 （7.4 mmol/L），K2S2O8儲備液 （2.6 mmol/L），Trolox 標(biāo)準液（0.1 mg/mL），將ABTS 儲備液與K2S2O8儲備液以1∶1 的體積比混合，于暗處存放12 h，稀釋50 倍，調(diào)配其于 734 nm 測試吸光度值（0.7±0.02 為佳）即為ABTS+工作液。取適量稀釋樣品與3 mL ABTS 工作液混合，振蕩10 s，靜置6 min。蒸餾水為空白對照，Trolox（維生素E）為標(biāo)準品，以Trolox 濃度與清除率作標(biāo)準曲線，計算樣品對Trolox 的等值抗氧化活性，結(jié)果用mg Trolox/g DW 表示。

1.3 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)樣品的制備要求，每份棗粉試樣均提取3 次且每份樣品均重復(fù)測定3 次。采用origin 8.5 和SPSS 16.0 軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。測定結(jié)果以平均值±標(biāo)準偏差表示，p＜0.05 表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 理化指標(biāo)

表1為5 種紅棗粉的理化特性測定結(jié)果。

表1 5 種紅棗粉的理化特性Table 1 The physical and chemical properties of five jujube powder %

由表1可知，不同的紅棗粉的基本組成成分含量差異顯著，蛋白質(zhì)含量與劉杰超等[22]研究結(jié)果一致。新疆若羌灰棗的水分、蛋白質(zhì)與灰分含量最高，其蛋白含量與張艷紅等研究結(jié)果一致[23]，比趙滿興等研究的略高[24]。山東金絲小棗的脂肪含量最高，其次為河北滄州紅棗，河南新鄭紅棗、新疆若羌紅棗與山西稷山板棗基本趨于一致（0.48%～0.55%）。河北滄州紅棗的膳食纖維高達29.35%，其次為河南新鄭大棗（28.03%）。

5 種紅棗粉的色澤結(jié)果見表2。

由表2可知，紅棗粉的色澤隨著紅棗品種的不同而存在顯著差異。紅棗粉的亮度指數(shù)L*、紅綠指數(shù)a*、黃藍指數(shù)b*和ΔE 變化范圍分別在73.58～78.08、9.86～411.64、21.93～25.29 和 33.95～45.82 之間。 新疆若羌灰棗L*值最大，a*值最小，說明其紅棗粉亮度最高但紅色值較低；河北金絲小棗的a*值與ΔE 值最大，說明其紅棗粉紅色值最高且總體顏色值水平較高。山西稷山板棗的ΔE 值與b*值最小，說明其紅棗總體顏色值較低。河南新鄭大棗的b*值最高，可知其黃色值最高，相對其他紅棗顏色偏黃。

表2 5 種紅棗粉的色澤Table 2 The color values of five jujube powder

2.2 功能性成分含量

2.2.1 多糖含量

5 種紅棗粉的多糖含量見圖1。

圖1 5 種紅棗粉的多糖含量Fig.1 Polysaccharide content of five jujube powder

由圖1可知，山東金絲小棗和新疆若羌灰棗的多糖含量顯著高于其他紅棗，分別為36.75 g 葡萄糖/100 g DW 和29.36 g 葡萄糖/100 g DW，而河北滄州紅棗、河南新鄭大棗和山西的稷山板棗中的多糖含量相近且沒有顯著性差異，分別為28.62、25.84、25.53 g 葡萄糖/100 g DW。5 種紅棗的多糖含量略高于牛林茹和馮新光等的研究[25-26]。

2.2.2 總酚含量

5 種紅棗粉的多酚含量見圖2。

圖2 5 種紅棗粉的多酚含量Fig.2 Total phenolic content of five jujube powder

由圖2可知，總酚含量最多的是新疆若羌灰棗，為16.34 mg GAE/g DW，顯著高于其他4 個品種的棗；而總酚含量最低的為河北金絲小棗，為11.9 mg GAE/g DW，5 種紅棗的總酚含量略低于劉聰?shù)葴y量結(jié)果[19]。結(jié)果表明，5 種紅棗的總酚含量差異顯著，可根據(jù)紅棗品種進行綜合利用。

2.2.3 總黃酮含量

5 種紅棗粉的總黃酮含量見圖3。

圖3 5 種紅棗粉的總黃酮含量Fig.3 Total flavone content of five jujube powder

由圖3可知，山西稷山板棗的總黃酮含量最高，顯著高于其他4 種棗，為3.08 mg rutin/g DW，新疆若羌灰棗、山東金絲小棗與河北滄州紅棗總黃酮含量沒有顯著差異，分別為2.4、2.2 mg rutin/g DW 和2.1 mg rutin/g DW，而河南新鄭大棗含量最低，其含量為1.28 mg rutin/g DW。其中，山西稷山板棗，河北滄州紅棗與新疆若羌灰棗的總黃酮遇黃慶瑗研究結(jié)果基本一致[27]；河北滄州紅棗，山東金絲小棗與新疆若羌灰棗測量結(jié)果與劉聰測量結(jié)果趨于一致[19]。

2.3 抗氧化能力

2.3.1 鐵還原能力

5 種紅棗粉的鐵還原能力見圖4。

圖4 5 種紅棗粉的鐵還原能力Fig.4 FRAP activity of five jujube powder

由圖4可知，5 個紅棗粉中的總抗氧化能力均有一定的抗氧化能力。其中最強的是新疆的若羌灰棗和河北滄州紅棗，其鐵還原能力顯著高于其他3 個品種棗，分別為3.62 mg rutin/g DW 和3.59mg rutin/g DW，最低的為山西稷山板棗（2.84 mg rutin/g DW）和河南新鄭大棗（2.82 mg rutin/g DW），二者的抗氧化能力沒有顯著差異。5 種紅棗的鐵還原能力略低于黃慶瑗的測定結(jié)果[27]。

2.3.2 DPPH·清除能力

DPPH·屬于比較穩(wěn)定的有機物自由基，廣泛應(yīng)用于測定抗氧化劑或植物提取物的體外抗氧化活性研究[16]。5 種紅棗粉的DPPH·清除能力見圖5。

圖5 5 種紅棗粉的DPPH·清除能力Fig.5 DPPH·radical scavenging rate of five jujube powder

由圖5可知，DPPH·清除能力最強的是山西稷山板棗（4.88 Trolox/g DW），最低的為河南新鄭大棗（3.59 mg Trolox/g DW）。山東金絲小棗（4.58 mg Trolox/g DW）與河北滄州紅棗（4.48 mg Trolox/g DW）基本趨于一致。

2.3.3 ABTS+自由基清除率

ABST+清除法廣泛用于親水、親脂類物質(zhì)抗氧化能力的測定[28]。5 種紅棗粉的ABTS+自由基清除能力見圖6。

圖6 5 種紅棗粉的ABTS+自由基清除能力Fig.6 ABTS+radical scavenging rate of five jujube powder

由圖6可知，5 種紅棗粉對ABTS+清除能力存在顯著性差異。其中山西稷山板棗的清除能力最高，為8.16 mg Trolox/g DW，而河南新鄭大棗最低，為3.56 mg Trolox/g DW。

2.4 相關(guān)性分析

紅棗粉中總酚、總黃酮含量與抗氧化活性相關(guān)性分析見表3。

表3 紅棗粉中總酚、總黃酮含量與抗氧化活性相關(guān)性分析Table 3 Pearson correlation analysis

由表3相關(guān)性分析顯示：總酚與總黃酮含量、總酚與DPPH·清除能力與ABTS+自由基清除能力、總黃酮與鐵離子還原能力與黃酮之間呈負相關(guān)，可知各地的紅棗粉中黃總酚與總黃酮的組成成分存在一定的差異，從而影響抗氧化能力的大小，對此有待進一步研究。另外，總黃酮與DPPH·清除能力與ABTS+自由基清除能力呈正相關(guān)關(guān)系，且相關(guān)性較高（p＜0.05）；DPPH·清除能力與ABTS+自由基清除能力也存在較強的相關(guān)性（p＜0.01），說明總黃酮能夠較好的反應(yīng)五種紅棗粉中DPPH·清除能力與ABTS+自由基清除能力，且可能具有相同的反應(yīng)機理，這與梁紅敏等[21]研究葡萄籽的DPPH·與ABTS+自由基清除能力的相關(guān)性一致。

3 結(jié)論

通過對不同產(chǎn)地紅棗粉理化指標(biāo)、主要成分及抗氧化能力的綜合分析，為紅棗的綜合利用提供依據(jù)依據(jù)。不同地區(qū)紅棗因溫度、濕度、光照與品種的差異，其理化性質(zhì)、營養(yǎng)物質(zhì)與抗氧化能力也會有差別。根據(jù)試驗可得，山西稷山板棗的抗氧化能力相對較強，總黃酮含量最高（3.08 mg GAE/g DW），且DPPH·與ABTS+自由基清除能力最強（4.88 mg Trolox/g DW，8.16 mg Trolox/g DW）；河北滄州紅棗的L*值、a*值、b*值均較高，抗體氧化能力相對較高，·OH 清除能力最高（19.41 mg Trolox/g DW）；新疆若羌灰棗的蛋白質(zhì)（6.27%）、總酚（16.34 mg rutin/g DW）與鐵離子還原能力（3.62 mg rutin/100 g DW）等多種指標(biāo)均為最高；相比之下，河南新鄭大棗、山東金絲小棗各方面指標(biāo)稍顯弱勢。因此，需根據(jù)不同紅棗的特性對其進行合理的開發(fā)和利用。