核桃青皮多酚的提取及其對(duì)油脂抗酸敗作用的影響

安淦鼎，曾志康，魏澤民，魏霞華，楊宏廣，李玉峰*

（1.西華大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，四川成都 610000；2.成都三山糧油有限公司，四川成都 610000）

我國(guó)是全世界核桃產(chǎn)量最大的國(guó)家，截止2015年，占世界總量的51.49%[1]。核桃青皮別名青龍衣，是核桃外部沒有食用價(jià)值的一層很厚的果皮。作為核桃的副產(chǎn)物，核桃青皮長(zhǎng)期以來被大量隨意丟棄在田間地頭，不僅非常不美觀，還會(huì)造成極大的環(huán)境污染[2-3]。植物的各個(gè)部位都含有豐富的果膠和纖維素，在提取植物多酚時(shí)，這些纖維素和果膠會(huì)限制多酚的溢出，影響多酚的提取效率。很多研究者采用酶對(duì)果膠和纖維素進(jìn)行酶解，增加植物多酚的提取得率[4]。

油脂是人體所必需的3種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一，是人體最主要的儲(chǔ)能物質(zhì)，其參與人體的各項(xiàng)生理活動(dòng)。油脂氧化是指油脂受到酶、微生物、空氣等外界因素影響，或是自發(fā)性的將油脂氧化成氧化物質(zhì)的過程[6]。這些物質(zhì)中通常含有大量的醛類、酮類物質(zhì)，其使油脂散發(fā)出酸臭的氣味，所以油脂的氧化又通常被稱為油脂酸敗。已有研究表明，多酚類物質(zhì)可以與油脂中游離的氫原子相結(jié)合，抑制油脂腐敗菌，能夠達(dá)到延緩油脂氧化酸敗的效果[7]。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

將市場(chǎng)上購買的核桃青皮曬干粉碎后過40目篩。

纖維素酶（成都科隆化學(xué)品有限公司）；果膠酶（成都科隆化學(xué)品有限公司）；碳酸鈉（成都科隆化學(xué)品有限公司）；無水乙醇（成都科隆化學(xué)品有限公司）；沒食子酸標(biāo)液（成都科隆化學(xué)品有限公司）；福林酚標(biāo)液（成都科隆化學(xué)品有限公司）。

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（鄭州亞榮生儀器廠）；紫外光度儀（成都雙嘉儀器有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立

（1）稱取沒食子酸標(biāo)品，分別將沒食子酸溶液加入無水乙醇，容量瓶中配比成0.03 mg/mL、0.04 mg/mL、0.05 mg/mL、0.06 mg/mL和0.07 mg/mL的沒食子酸溶液。

（2）稱取福林酚溶液標(biāo)品1 mL，加入無水乙醇9 mL，在容量瓶中配比成10%的福林酚溶液。

（3）稱取各階梯濃度沒食子酸1 mL，加入10%福林酚溶液5 mL，再加入碳酸鈉溶液4 mL，混合后搖勻，靜置 40 min后，在紫外光度儀中觀察在765 mm的吸光度，以沒食子酸濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.2 核桃青皮多酚得率的計(jì)算方法

核桃青皮多酚的得率計(jì)算采用福林酚法。將酶解后的核桃青皮多酚殘液抽濾后，加入無水乙醇50 mL，充分混合后，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去多余液體，再用紫外光度計(jì)測(cè)量余液在765 mm處吸光度確定余液濃度，進(jìn)行計(jì)算。核桃青皮多酚得率的計(jì)算如下：

其中：Y為核桃青皮多酚的得率，mg/g；C為根據(jù)福林酚法測(cè)定的樣液的濃度，mg/mL；V為余液的體積，mL。

1.3 單因素試驗(yàn)

1.3.1 酶添加量對(duì)核桃青皮多酚得率的影響

稱取核桃青皮粉末5 g，與果膠酶∶纖維素（1∶1）混合，其中設(shè)置酶濃度梯度為10 U/mL、20 U/mL、30 U/mL、40 U/mL和50 U/mL的溶液50 mL，在50 ℃進(jìn)行酶解100 min后，再加入無水乙醇50 mL，充分混合后進(jìn)行抽濾，得到的混合溶液進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去多余液體，采用沈碧寒等人[5]的福林酚法，測(cè)量多酚得率。

1.3.2 酶解溫度對(duì)核桃青皮多酚得率的影響

提取條件同1.3.1，提取溫度設(shè)置為40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃和80 ℃，研究酶解溫度對(duì)核桃青皮多酚得率的影響。

1.3.3 酶解時(shí)間對(duì)核桃青皮多酚得率的影響

提取條件同1.3.1，將提取時(shí)間設(shè)置為60 min、80 min、100 min、120 min和140 min，研究提取時(shí)間對(duì)核桃青皮多酚得率的影響。

1.3.4 酶解pH對(duì)核桃青皮多酚得率的影響

其他提取條件同1.3.1，將酶解的pH設(shè)置為4、4.5、5、5.5和6，研究酶解pH對(duì)核桃青皮多酚得率的影響。

1.4 核桃青皮多酚對(duì)油脂酸敗的影響。

1.4.1 核桃青皮多酚對(duì)豬油儲(chǔ)存過程中過氧化值的影響

取提取得到的核桃青皮多酚0.1 mg，加入豬油中混合均勻，并設(shè)置空白對(duì)照組，為了加速豬油酸敗，將豬油置于37 ℃恒溫箱中保存，觀察豬油在第5 d、10 d、15 d、20 d和25 d的過氧化值的變化。

1.4.2 核桃青皮多酚對(duì)豬油儲(chǔ)存過程中酸值的影響

取提取得到的核桃青皮多酚0.1 mg，加入豬油中混合均勻，并設(shè)置空白對(duì)照組，為了加速豬油酸敗，將豬油置于37 ℃恒溫箱中保存，觀察豬油在第5 d、10 d、15 d、20 d和25 d的酸值的變化。

2 結(jié)果與分析

2.1 沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立

沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立見圖1。

圖1 沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2 酶添加量對(duì)核桃青皮多酚得率的影響

由圖2可知，在10～30 U/mL的酶濃度范圍內(nèi)，多酚得率隨著酶添加量的增加，具有良好的線性關(guān)系。在酶添加量為30 U/mL時(shí)，多酚的酶解效果達(dá)到最好，后隨著酶添加量的增加多酚得率顯著降低，這可能是隨著酶添加量的增加，過多的酶之間產(chǎn)生拮抗作用，抑制果膠與纖維素的分解。

圖2 酶添加量對(duì)核桃青皮多酚得率的影響

2.3 酶解溫度對(duì)核桃青皮多酚得率的影響

如圖3所示，多酚得率隨著酶解溫度升高而增加，在酶解溫度達(dá)到60 ℃時(shí)，多酚得率達(dá)到最大。這可能是因?yàn)殡p酶活性的最佳酶解溫度為60 ℃，在60 ℃后，隨著酶解溫度的增加，酶活性降低，導(dǎo)致多酚得率降低。

圖3 酶解溫度對(duì)核桃青皮多酚得率的影響

2.4 酶解時(shí)間對(duì)核桃青皮多酚得率的影響

如圖4所示，核桃青皮多酚余液在酶解時(shí)間120 min時(shí)，多酚得率達(dá)到最大，這可能是當(dāng)酶解時(shí)間小于120 min時(shí)，酶解不完全,隨著酶解時(shí)間的增加,纖維素與果膠逐漸溶解，釋放更多的核桃青皮多酚，在120 min以后，由于部分多酚氧化，使多酚得率降低。

圖4 酶解時(shí)間對(duì)核桃青皮多酚得率的影響

2.5 酶解pH對(duì)核桃青皮多酚得率的影響

由圖5可知，當(dāng)pH達(dá)到5.5時(shí)，多酚得率達(dá)到最大，這可能是因?yàn)樵诖藀H時(shí)，果膠酶和纖維素酶的活性最高。當(dāng)pH高過5.5時(shí)，可能因?yàn)槊富钚噪S著pH的繼續(xù)增高而活性降低，核桃青皮多酚得率逐漸降低。

圖5 酶解pH對(duì)核桃青皮多酚得率的影響

2.6 核桃青皮多酚對(duì)豬油儲(chǔ)存過程中過氧化值的影響

由圖6可知，在豬油儲(chǔ)存過程中，核桃青皮多酚添加組與未添加組相比較，前者豬油的過氧化值明顯降低，并且當(dāng)豬油儲(chǔ)存時(shí)間在15 d時(shí)，油脂氧化速度明顯減緩，對(duì)油脂的氧化酸敗有較好效果。

圖6 核桃青皮多酚對(duì)大豆儲(chǔ)藏過程中過氧化值的影響

2.7 核桃青皮多酚對(duì)豬油儲(chǔ)存過程中酸值的影響

如圖7所示，添加核桃青皮多酚組對(duì)比未添加組，前者豬油酸值明顯降低，在豬油儲(chǔ)存20 d時(shí)，豬油酸值增加速率明顯降低，對(duì)抑制豬油酸敗有明顯效果。

圖7 核桃青皮多酚對(duì)大豆儲(chǔ)藏過程中酸值的影響

3 結(jié)論

本文探究了酶解核桃青皮多酚提取的最佳外界條件，并將核桃青皮多酚添加進(jìn)豬油中，經(jīng)試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，核桃青皮多酚的最佳提取溫度為60 ℃、最佳提取時(shí)間為120 min、 最佳提取酶濃度為30 U/mL、最佳提取pH為5.5。核桃青皮多酚對(duì)豬油儲(chǔ)存具有良好的抑制酸敗的效果，為作為農(nóng)業(yè)垃圾丟棄的核桃青皮多酚提供了一條新的資源化利 用方式。