不同品種紅棗凍干片的理化品質(zhì)及抗氧化性比較

李雁琴，宋麗軍，2，張麗，侯旭杰，2，蒲云峰，2，*

（1.塔里木大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，新疆阿拉爾843300；2.南疆特色農(nóng)產(chǎn)品深加工兵團重點實驗室，新疆阿拉爾843300）

棗（Ziziphus jujuba Mill.）是鼠李科（Rhamnaceae）棗屬（Ziziphus）植物，在我國已有4 000多年的栽培歷史[1]。它不僅富含碳水化合物、游離氨基酸、有機酸、礦物質(zhì)及維生素等營養(yǎng)物質(zhì)[2-3]，還含有多糖、環(huán)磷酸腺苷（adenosine cyclic 3，5-monophosphate，cAMP）、皂苷、生物堿、黃酮和三萜類等功能成分[4-5]，具有抗氧化、降血壓、鎮(zhèn)靜安神、防止心腦血管疾病、改善記憶和提高免疫力等功能[1，6]，是集藥、食、補三大功能為一體的藥食兼顧的天然保健食品。但是，鮮棗水分含量高，不耐貯藏，采后極易出現(xiàn)失水、皺縮、腐爛變質(zhì)等問題，導(dǎo)致商品價值降低。因此，干制是延長紅棗貨架期的有效方法之一[7]。

傳統(tǒng)紅棗加工方式以自然晾曬為主，這類方法簡單易操作、成本低，但自然晾曬存在周期長、衛(wèi)生質(zhì)量差、營養(yǎng)損失大、受氣候因素影響大等缺點[8-9]。相對于自然晾曬，熱風(fēng)干制具有工藝參數(shù)可控、干制周期短、質(zhì)量穩(wěn)定、營養(yǎng)損失少等優(yōu)點[10]，因而熱風(fēng)干制是目前應(yīng)用最廣的紅棗干制方式，但也存在果形皺縮嚴重、果肉色澤變暗、維生素C（vitamin C，VC）損失大等問題[11]。近年來，一些新型紅棗干制加工技術(shù)受到企業(yè)和研究人員關(guān)注，如微波干制[12]、遠紅外輻射干制[13-14]、射頻干制以及聯(lián)合干等技術(shù)[9]，這些技術(shù)能有效縮短干燥周期、節(jié)約能耗、減少營養(yǎng)損失等優(yōu)點，但這些技術(shù)屬于熱加工，仍會引起紅棗中熱敏性成分的損失和香氣成分的揮發(fā)。而真空冷凍干燥技術(shù)屬于非熱加工技術(shù)，盡管其有加工周期長、能耗高、成本高等缺點，但由于真空冷凍干燥能最大程度保持原料色澤、營養(yǎng)、形態(tài)和風(fēng)味，且含水量低[15]，真空冷凍干燥食品屬于高檔產(chǎn)品，深受廣大消費者喜愛。

近年來，紅棗的真空冷凍加工逐漸受到研究人員關(guān)注。曹有福[16]對果形和凍結(jié)溫度進行了研究，發(fā)現(xiàn)5 mm的環(huán)形棗片經(jīng)-25℃預(yù)凍后，冷凍干燥可獲得品質(zhì)穩(wěn)定的紅棗凍干產(chǎn)品。郭秉印等[17]以VC為指標優(yōu)化了冬棗凍干工藝，獲得優(yōu)化后的工藝參數(shù)為棗片厚度5.5 mm、升華溫度-22.1℃、解析溫度20.6℃。李翠麗等[18]比較了真空干燥、微波干燥、熱風(fēng)干燥和真空冷凍干燥的梨棗粉品質(zhì)特性，發(fā)現(xiàn)真空冷凍干燥的梨棗品質(zhì)最好，其VC、多酚含量最高，抗氧化能力最強。沈靜等[19]分析干制方式對冬棗營養(yǎng)品質(zhì)及香氣的影響，發(fā)現(xiàn)真空冷凍干燥技術(shù)能夠較好地保留冬棗的營養(yǎng)及香氣成分?？偟膩砜矗t棗凍干工藝研究已趨成熟，且采用凍干技術(shù)生產(chǎn)的紅棗產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)于其它技術(shù)，但現(xiàn)有研究主要選取梨棗、冬棗為原料進行凍干工藝研究，缺乏與其它常見紅棗品種的比較。此外，近年來出現(xiàn)了一些具有優(yōu)良栽培特性的品種，如七月鮮、駿優(yōu)2號等，而鮮有關(guān)于這些品種的理化品質(zhì)及抗氧化能力的研究報道。

因此，本文選取新疆常見7個品種（駿棗、灰棗、贊皇、梨棗、冬棗、七月鮮和駿優(yōu)2號）的凍干棗片為原料，分析凍干棗片的總酸、糖、游離氨基酸、VC、cAMP、總酚、總黃酮及抗氧化能力，以期了解它們的理化品質(zhì)及抗氧化能力，為選擇適宜的品種用于凍干加工提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

駿棗、灰棗、贊皇、梨棗、冬棗、七月鮮和駿優(yōu)2號：于果實脆熟期采摘于新疆阿拉爾市附近棗園。

葡萄糖、果糖、蔗糖、沒食子酸、蘆丁、抗壞血酸、6-羥基-2，5，7，8-四甲基色烷-2-羧酸（Trolox）、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼、2，2-聯(lián)氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二銨鹽：阿拉丁試劑（上海）有限公司；2N Folin-Ciocalteu試劑：上海荔達生物科技有限公司；亞硝酸鈉、硝酸鋁、碳酸鈉、氫氧化鈉、酚酞、草酸：均為分析純，山東西亞化學(xué)股份有限公司；碳酸鈉：分析純，上海生工生物工程股份有限公司。

FD-1-50冷凍干燥機：北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司；TGL-20M臺式高速冷凍離心機：湖南湘儀離心機儀器有限公司；L-8900型全自動氨基酸分析儀：日立高新技術(shù)公司；HE53水分分析儀：上海梅特勒-托利多；2695-2489Waters高效液相色譜儀：美國Waters；UV-2550分光光度計、LC-20A 液相色譜、RID20A檢測器：日本島津；1510酶標儀、374酶標儀：美國Thermo Fisher。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品處理

鮮棗樣品清洗瀝干，去核切成約3 mm厚的棗片，在-20℃下預(yù)凍1 h后，在冷阱溫度-50℃和真空度0.02 kPa下冷凍干燥30 h，獲得凍干鮮棗片，再將凍干棗片用組織破碎機粉碎，在-20℃貯藏備用。

1.2.2 總酸測定

總酸參照GB/T 12456-2008《食品中總酸的測定》測定，以蘋果酸計。

1.2.3 VC測定

稱取一定量樣品，用2%草酸在室溫25℃下超聲提取30 min，再以3 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心15 min，取上清液過0.22 μm濾膜備用。

色譜柱：Spuirsil C18（250 mm×4.6 mm）柱；流動相為 0.5%甲酸，流速 0.6 mL/min；進樣量 10 μL，柱溫30℃；檢測波長243 nm。

1.2.4 cAMP測定

稱取一定量樣品，然后用蒸餾水在室溫25℃下超聲提取30 min，再以3 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心15 min，取上清液過0.22 μm濾膜備用。

色譜柱：Spuirsil C18；流動相為甲醇∶水∶甲酸=10 ∶89.5∶0.5（體積比），流速 0.7 mL/min，進樣量 10 μL，柱溫30℃，檢測波長260 nm。

1.2.5 果糖、葡萄糖、蔗糖測定

參考Pu等的方法[3]，稱取一定量樣品，用蒸餾水超聲提取，離心后取上清液過濾膜備用。色譜條件：色譜柱 Platisil NH2（250 mm×4.6 mm）柱；柱溫 30℃；進樣量10 μL；流速1 mL/min；流動相乙腈∶水=75∶25（體積比）。

1.2.6 游離氨基酸測定

參照Pu等的方法[3]，稱取一定量樣品，用5%磺基水楊酸在室溫25℃下浸提12 h，再以9 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心10 min，取上清液過濾膜，然后采用全自動氨基酸自動分析測定。

1.2.7 總酚測定

參照Pu等的方法[3]略作修改，稱一定量樣品，用80%的甲醇超聲提取30 min，然后以3 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心15 min，取上清液備用。

取15 mL具塞試管，先加10 mL 80%甲醇，再加0.2 mL樣液和0.3 mL 2 mol/L Folin-Ciocalteu試劑，混勻放置5 min后，然后加1 mL 15%Na2CO3，混勻后在室溫25℃下避光反應(yīng)2 h，在746 nm比測定吸光值。以沒食子酸為標準品，結(jié)果以mg GAE/g DW表示。

1.2.8 總黃酮測定

參考Pu等[3]的方法，取15 mL具塞試管，先加5.0 mL樣液和0.5 mL 5%NaNO3，混勻后放置6 min，再加0.5 mL 10%Al（NO3）3，混勻后放置6 min，然后加4 mL 4%NaOH，混勻后放置20 min，最后在502 nm下測定吸光值。以蘆丁為標準物質(zhì)，結(jié)果以mg RE/g DW表示。

1.2.9 DPPH自由基清除能力測定

參考Pu等的方法[3]略做修改，先在96孔板中加20 μL稀釋后的樣液，再加200 μL DPPH試劑，在300 r/min速度下振蕩30 min，然后在510 nm測定吸光值，用Trolox作為標準物質(zhì)，結(jié)果以μmol TE/g DW表示。

1.2.10 ABTS+自由基清除能力測定

參考Pu等的方法[3]略做修改，先在96孔板中加 20 μL 稀釋后的樣液，再加 200 μL ABTS 試劑，在300 r/min速度下振蕩10 min，然后在734 nm測定吸光值，用Trolox作為標準物質(zhì)，結(jié)果以μmol TE/g DW表示。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS20.0進行方差分析，Unscramble 10.1進行PCA分析。每個處理重復(fù)3次，結(jié)果以±SD表示，并進行Duncan’s多重比較（p＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種凍干棗片的總酸、果糖、葡萄糖和蔗糖含量

食品中可溶性糖（果糖、葡萄糖、蔗糖）是果品的重要風(fēng)味成分和營養(yǎng)成分，由糖酸組成的風(fēng)味物質(zhì)直接影響果品的口感及酸甜風(fēng)味。不同品種凍干棗片的總酸、果糖、葡萄糖及蔗糖含量見表1。

表1 不同品種凍干棗片的總酸、果糖、葡萄糖及蔗糖含量Table 1 The content of acidum，fructose，glucose and sucrose in different frozen jujube slices mg/g DW

從表1可以看出，不同品種凍干棗片的總酸、果糖、葡萄糖、蔗糖及總糖存在顯著差異（p＜0.05）。凍干棗片的總酸由高到低依次為駿棗、駿優(yōu)2號、贊皇、梨棗、七月鮮、冬棗和灰棗，其中駿棗和駿優(yōu)2號總酸差異不顯著（p＞0.05）。由表1可以看出，紅棗游離糖主要是果糖、葡糖糖和蔗糖，這與文獻中紅棗糖類報道相似[20]。果糖含量為140.31 mg/g DW～250.31 mg/g DW，其中冬棗最高，梨棗最低；葡萄糖含量為126.35 mg/g DW～235.49 mg/g DW，其中冬棗最高，贊皇最低；蔗糖含量為248.26 mg/g DW～422.91 mg/g DW，其中灰棗最高，冬棗最低。除梨棗外，其余6個品種的總可溶性糖都在700 mg/g DW以上，尤其是灰棗中總游離糖高達786.75 mg/g DW。從糖酸比來看，灰棗最高，其次是冬棗和七月鮮，其余品種的糖酸比都在50左右，這說明凍干棗片的糖酸比較高，此類產(chǎn)品易收到消費者青睞。

2.2 不同品種凍干棗片游離氨基酸含量

不同品種凍干棗片的游離氨基酸含量見表2。

表2 不同品種凍干棗片的游離氨基酸含量Table 2 The content of free amino acid in different frozen jujube slices μg/g DW

從表2中可以看出，7個紅棗品種均含有17種氨基酸，包括7種必需氨基酸（蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和賴氨酸）。不同品種凍干棗片的氨基酸、必需氨基酸和總游離氨基酸的含量存在顯著差異（p＜0.05）。從總游離氨基酸來看，駿棗含量最高（24 079.88 μg/g DW），而梨棗最低（12 314.50 μg/g DW），從必需氨基酸來看，也是駿棗含量最高（4 326.56 μg/g DW），而冬棗最低（1 228.49 μg/g DW）。在分析的17種游離氨基酸中，脯氨酸（Pro）含量最高，而甲硫氨酸（Met）最低。在環(huán)境脅迫條件下，植物組織中脯氨酸（Pro）積累能增強植物對環(huán)境脅迫的適應(yīng)能力[21]。南疆地區(qū)氣候具有干旱少雨、晝夜溫差大等特點，要求植物對環(huán)境適應(yīng)能力高，這或許可以解釋凍干棗片中脯氨酸（Pro）含量高的原因。

2.3 不同品種凍干棗片VC、cAMP含量

紅棗中含有豐富的VC，鮮棗中VC含量高達200 mg/100 g FW～400 mg/100 g FW[22-23]。其含量比絕大多數(shù)水果都高，有“天然維生素丸”的美譽。本試驗測得不同品種凍干棗片VC含量見圖1。

圖1 不同品種凍干棗片的VC含量Fig.1 The content of vitamin C in different frozen jujube slices

由圖1可以看出，不同品種凍干棗片的VC含量在6.44 mg/g DW～10.42 mg/g DW范圍內(nèi)，這與文獻研究結(jié)果相似[15]，說明凍干過程中VC損失小。7個品種VC含量差異顯著（p＜0.05），其中冬棗VC含量最高，而梨棗最低。

不同品種凍干棗片cAMP含量見圖2。

圖2 不同品種凍干棗片的cAMP含量Fig.2 The content of cAMP in different frozen jujube slices

由圖2可以看出，7種凍干棗片cAMP含量差異顯著（p＜0.05）。不同品種凍干棗片cAMP含量在85.33 μg/g DW～600.92 μg/g DW 范圍內(nèi)，其中駿優(yōu) 2 號cAMP含量最高，冬棗最低。趙愛鈴等[24]分析了26個品種紅棗的 cAMP，其含量在 46 μg/g DW～553 μg/g DW范圍內(nèi)。此次分析的7種凍干棗片的cAMP與文獻報道結(jié)果相似。

2.4 不同品種凍干棗片總酚、總黃酮含量及抗氧化活性分析

類黃酮和酚酸都屬于酚類物質(zhì)，酚類是廣泛存在于植物組織中的一類植物次生代謝化合物，它具有抗氧化、抗菌、抗腫瘤、增強免疫等多種生理活性，同時也是果蔬的感官質(zhì)量和營養(yǎng)質(zhì)量的決定因素[25]。不同品種凍干棗片的總酚、總黃酮含量及抗氧化活性分析見表3。

由表3可以看出，7種凍干棗片的總酚從高到低依次為駿棗、駿優(yōu)2號、贊皇、梨棗、七月鮮、灰棗和冬棗，其含量在6.75 mg GAE/g DW～11.94 mg GAE/g DW范圍內(nèi)，其中駿棗和駿優(yōu)2號總酚含量最高，而冬棗最低。7種凍干棗片的黃酮含量在0.88 mg RE/g DW～2.51 mg RE/g DW范圍內(nèi)，其中冬棗含量最高，而七月鮮最低。

表3 不同品種凍干棗片的總酚、總黃酮含量及抗氧化活性分析Table 3 The content of total flavonoids，total phenolic compounds，antioxidant activity analysis in different frozen jujube slices

由表3可以看出，7種凍干棗片的抗氧化能力差異較大，DPPH自由基清除力和ABTS+自由基清除力的變化范圍分別為 11.83 μmol TE/g DW～25.09 μmol TE/g DW 和 34.72 μmol TE/g DW～63.69 μmol TE/g DW。盡管DPPH自由基清除力和ABTS+自由基清除力的數(shù)值不一樣，但不同品種凍干棗片抗氧化能力的強弱關(guān)系基本一致，它們抗氧化能力由強到弱依次為駿棗、冬棗、駿優(yōu)2號、七月鮮、贊皇、灰棗和梨棗。駿棗和駿優(yōu)2號的總酚和總黃酮差異不顯著（p＞0.05），但駿棗的DPPH自由基清除力和ABTS+自由基清除力均比駿優(yōu)2號高（p＜0.05），而駿棗的總酚顯著高于冬棗（p＜0.05），但駿棗和冬棗的抗氧化能力差異不顯著（p＞0.05）。這可能是由于不同品種凍干棗片中VC含量差異造成的，因為VC是新鮮棗果中最重要的抗氧化活性物質(zhì)之一[26]。

2.5 主成分分析

為了更好地比較7種凍干鮮棗片的營養(yǎng)及抗氧化特性，采用Unscramble 10.1對7種凍干鮮棗片的總酸、果糖、葡萄糖、蔗糖、游離氨基酸、VC、cAMP、總酚、總黃酮、DPPH自由基清除力、ABTS+自由基清除力進行主成分分析，結(jié)果見圖3。

圖3 主成分分析的相關(guān)載荷圖Fig.3 Correlation load diagram of principal component analysis

在主成分分析的相關(guān)載荷圖中，PC-1和PC-2的累積百分率達到了100%，說明這兩個主成分能夠很好地解釋原有數(shù)據(jù)的變化。采用主成分分析，可將7個樣品及指標間的關(guān)系直觀地展示出來。在圖3中，駿棗和駿優(yōu)2號位于圖形的右側(cè)，與總酸、蔗糖、cAMP、總酚、DPPH自由基清除力、ABTS+自由基清除力和游離氨基酸的位置較近，說明駿棗和駿優(yōu)2號富含這類物質(zhì)，同時具有較強的抗氧化能力；冬棗、灰棗、七月鮮、贊皇位于圖形的中上部，與果糖、葡萄糖、糖酸比、總黃酮的距離近，說明這些品種富含這類物質(zhì)，同時糖酸比高意味著這些品種的口感可能更好，而梨棗位于圖形的左下角，遠離所有指標，這說明與其它品種相比，梨棗中這些指標均較低，其理化品質(zhì)和抗氧化能力相對較差。

3 結(jié)論

本研究分析了常見的7個品種的凍干棗片的總酸、糖、VC、cAMP、游離氨基酸、總酚、總黃酮、DPPH 自由基清除力、ABTS+自由基清除力等指標，發(fā)現(xiàn)不同品種凍干棗片的理化品質(zhì)和抗氧化能力差異顯著。其中，駿棗的總酸、總酚、總游離氨基酸、必需氨基酸含量，DPPH自由基清除力和ABTS+自由基清除力最高，冬棗果糖、葡萄糖、VC和總黃酮含量最高，灰棗的蔗糖和總糖含量最高，駿優(yōu)2號的cAMP含量最高。除梨棗外，其余品種凍干棗片的理化品質(zhì)和抗氧化能力均較高，尤其是糖酸比均在50以上，容易獲得消費者青睞，具有較好的市場前景。

此外，本研究中樣品和指標多，難以用單一指標來判斷它們優(yōu)劣，而當采用主成分分析獲得樣品及指標的相關(guān)載荷圖，直觀地將眾多樣品與指標間的關(guān)系反應(yīng)出來，簡化了樣品間比較。