美拉德反應(yīng)對(duì)無(wú)花果營(yíng)養(yǎng)成分及抗氧化活性影響

劉鵬莉，王晶，于金換，郭美麗，遇艷萍

煙臺(tái)職業(yè)學(xué)院食品與生化工程系（煙臺(tái) 264670）

無(wú)花果又稱隱花果，主要分布在地中海沿岸地區(qū)[1]，在我國(guó)有近2 000年種植歷史[2]。我國(guó)無(wú)花果年產(chǎn)量為4～5萬(wàn) t[3]，具有很大的市場(chǎng)潛力。無(wú)花果含有碳水化合物、氨基酸、多酚等營(yíng)養(yǎng)成分[1,4-5]?！侗静菥V目》記載“無(wú)花果味甘、平、無(wú)毒，主開(kāi)胃，止泄痢，治五痔、咽喉痛”[6]。多項(xiàng)研究結(jié)果表明，無(wú)花果具有提高免疫力、降血壓、抗氧化、抗腫瘤等多種功效[7-9]。目前市場(chǎng)上主要為無(wú)花果干制品及果脯等初級(jí)加工產(chǎn)品[10-11]，產(chǎn)品的品質(zhì)較差[12]。

果蔬黑變加工技術(shù)是利用美拉德反應(yīng)使果蔬顏色變黑，同時(shí)改變產(chǎn)品的風(fēng)味、質(zhì)地及活性成分[13-16]。隨著人們對(duì)食品感觀和功能要求不斷提升，利用美拉德反應(yīng)生產(chǎn)樣式新穎且具有一定生理功能的無(wú)花果深加工產(chǎn)品，有助于提升消費(fèi)者的認(rèn)可，對(duì)于豐富無(wú)花果產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具有不可忽視的經(jīng)濟(jì)作用和社會(huì)意義。

試驗(yàn)利用美拉德反應(yīng)加工制作黑變無(wú)花果，采用高溫預(yù)處理降低無(wú)花果中水分，將預(yù)處理后的無(wú)花果在一定溫度下加熱，監(jiān)測(cè)加熱過(guò)程中無(wú)花果褐變度、pH、水分、還原糖含量和總酚含量變化情況，確定黑變無(wú)花果有效加工時(shí)間，同時(shí)對(duì)無(wú)花果抗氧化活性進(jìn)行測(cè)定，明確黑變無(wú)花果的抗氧化功能，為利用美拉德反應(yīng)開(kāi)發(fā)具有抗氧化活性的無(wú)花果深加工產(chǎn)品提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

新鮮成熟無(wú)花果（煙臺(tái)市高新區(qū)東泊子市場(chǎng)）；福林酚試劑（分析純，背景索萊寶科技有限公司）；DNS試劑（分析純，上海藍(lán)季科技發(fā)展有限公司）；DPPH（生物試劑，上海阿拉丁生化科技股份有限公司）。

1.2 主要儀器與設(shè)備

新世紀(jì)T6紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；DHG-9070A烘箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司）；Orion868型pH測(cè)試儀（梅特勒-托利多儀器有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品處理

隨機(jī)選取5個(gè)無(wú)花果，切碎混勻，準(zhǔn)確稱取5 g無(wú)花果顆粒放入研缽，加去離子水研磨成勻漿，轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，用去離子水定容至刻度，過(guò)濾得到樣品溶液。

1.3.2 褐變度測(cè)定

褐變度的測(cè)定采用分光光度法[17]。以去離子水作空白對(duì)照，測(cè)定樣品溶液在420 nm處的吸光度。為保證樣品吸光度在有效區(qū)間之內(nèi)，可將樣品溶液適當(dāng)稀釋。

1.3.3 水分測(cè)定

按照GB 5009.3—2016[18]進(jìn)行水分測(cè)定。

1.3.4 還原糖含量測(cè)定還原糖含量測(cè)定采用DNS比色法[19]。配制質(zhì)量濃度為0.1，0.2，0.3，0.4和0.5 mg/mL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。準(zhǔn)確移取1.0 mL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)工作液至試管，加入0.8 mL DNS試劑，混合均勻，沸水浴加熱10 min。加熱結(jié)束后立即冷卻至室溫，加入8.2 mL去離子水，混合均勻。以去離子水代替葡萄糖溶液作空白對(duì)照，在540 nm處測(cè)定吸光度。以葡萄糖溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，擬合回歸方程。準(zhǔn)確移取1.0 mL樣品溶液放入試管中，加入0.8 mL DNS試劑混合均勻，沸水浴加熱10 min。加熱結(jié)束后立即冷卻至室溫，加入8.2 mL去離子水，混合均勻。以去離子水代替樣品溶液作空白對(duì)照，在540 nm 處測(cè)定吸光度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求出樣液中還原糖含量，計(jì)算樣品中還原糖含量。

1.3.5 總酚含量測(cè)定

總酚含量測(cè)定采用福林酚比色法[20]。配制質(zhì)量濃度為2.0，10.0，20.0，30.0，40.0，50.0，60.0和70.0 μg/mL沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)工作液。準(zhǔn)確移取0.5 mL沒(méi)食子酸溶液至10 mL容量瓶中，加0.5 mL福林酚試劑和1.5 mL 10%碳酸鈉溶液混合均勻，用去離子水定容。將混勻后的溶液轉(zhuǎn)移至試管中，于75 ℃水浴加熱10 min，室溫放置2 h，測(cè)定760 nm處吸光度。用去離子水代替沒(méi)食子酸溶液做空白對(duì)照。以沒(méi)食子酸溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，擬合回歸方程。準(zhǔn)確移取0.5 mL樣品溶液于10 mL容量瓶中，加0.5 mL福林酚試劑和1.5 mL 10%碳酸鈉溶液混合均勻，用去離子水定容。將混勻后的溶液轉(zhuǎn)移至試管中，于75 ℃水浴加熱10 min，室溫放置2 h，測(cè)定760 nm處吸光度。用去離子水代替樣品溶液做空白對(duì)照。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求出樣品溶液中總酚含量，計(jì)算樣品中總酚含量。

1.3.6 抗氧化活性測(cè)定

抗氧化活性測(cè)定采用DPPH自由基清除率法[21]。取2 mL樣品溶液，加入2 mL 0.2 mmol/L DPPH無(wú)水乙醇溶液，混合均勻后放入水浴鍋中在37 ℃條件下避光反應(yīng)1 h，測(cè)反應(yīng)后樣品在517 nm處的吸光度A。用無(wú)水乙醇代替DPPH無(wú)水乙醇溶液，測(cè)樣品本身的吸光度As。用無(wú)水乙醇代替樣品溶液，測(cè)對(duì)照吸光度A0。按式（1）計(jì)算DPPH清除率。

DPPH清除率=[A0-（A-As）]/A0×100% （1）

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2018對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 美拉德反應(yīng)對(duì)無(wú)花果褐變度的影響

黑變加工過(guò)程中無(wú)花果顏色不斷加深，由綠色變?yōu)楹稚饾u加深為黑色（圖1）。褐變度變化情況如圖2所示。新鮮無(wú)花果樣品溶液在420 nm波長(zhǎng)處吸光度為0.011±0.002，經(jīng)預(yù)處理后，無(wú)花果溶液420 nm波長(zhǎng)處的吸光度上升為0.033±0.003。加熱處理使無(wú)花果褐變度不斷增大，加熱9 d時(shí)，吸光度升至最高到1.145±0.110，繼續(xù)延長(zhǎng)加熱時(shí)間，無(wú)花果溶液的吸光度開(kāi)始下降。無(wú)花果發(fā)生褐變的原因是在加熱處理過(guò)程發(fā)生美拉德反應(yīng)生成了類黑精。隨著加熱時(shí)間的延長(zhǎng)，類黑精不斷積累，使無(wú)花果褐變度增大。隨著加熱時(shí)間不斷延長(zhǎng)，類黑精分子量增大，溶解性降低，可溶性類黑精減少，吸光度下降。在組氨酸與果糖建立的美拉德反應(yīng)模型中發(fā)現(xiàn)相似的現(xiàn)象，模型溶液褐變度隨加熱時(shí)間延長(zhǎng)先增升高后降低，加熱后期有黑色不溶物從溶液析出[22]。

圖1 不同加熱時(shí)間下無(wú)花果顏色

圖2 不同加熱時(shí)間下無(wú)花果的褐變度

2.2 美拉德反應(yīng)對(duì)無(wú)花果水分的影響

無(wú)花果水分變化情況如圖3所示。新鮮無(wú)花果水分為82.262%±0.853%，經(jīng)預(yù)處理，無(wú)花果水分下降為64.800%±20.470%。在無(wú)花果黑變加工過(guò)程中，水分不斷減少。加熱前3 d，無(wú)花果水分高于50%，無(wú)花果濕軟不成形。加熱9 d后，無(wú)花果水分下降至44.920%±2.404%，此時(shí)無(wú)花果柔軟有彈性，表面不粘手，品質(zhì)較好。加熱12 d后，無(wú)花果水分下降至37.136%±0.782%，此時(shí)無(wú)花果較硬，柔韌性差。

圖3 不同加熱時(shí)間下無(wú)花果的水分

2.3 美拉德反應(yīng)對(duì)無(wú)花果還原糖含量的影響

不同加熱時(shí)間下無(wú)花果中還原糖含量如圖4所示。新鮮無(wú)花果還原糖含量為114.902±9.932 mg/g，經(jīng)預(yù)處理，還原糖含量增加至407.492±20.640 mg/g，這可能是由于多糖水解生成還原糖[23]。黑變加工過(guò)程中，還原糖參與美拉德反應(yīng)，造成無(wú)花果還原糖含量降低，加熱9天后，還原糖含量下降至355.264±49.013 mg/g。加熱12 d，無(wú)花果含量略有升高，這可能是由于無(wú)花果水分丟失造成的。

圖4 不同加熱時(shí)間下無(wú)花果的還原糖含量

2.4 美拉德反應(yīng)對(duì)黑變無(wú)花果總酚含量的影響

不同加熱時(shí)間下無(wú)花果中總酚含量如圖5所示。新鮮無(wú)花果總酚含量為188.095±51.359 μg/g，經(jīng)預(yù)處理，總酚含量增加至582.653±120.304 μg/g。黑變加工過(guò)程中，無(wú)花果總酚含量隨加熱時(shí)間延長(zhǎng)而增加，加熱9 d后，總酚含量升高至4 126.871±184.051 mg/g。加熱12 d，無(wú)花果總酚含量略有下降。安東[24]認(rèn)為加熱過(guò)程中總酚含量增加是由于大分子化合物受熱發(fā)生分解，生成小分子物質(zhì)，釋放出更多的酚羥基。

圖5 不同加熱時(shí)間下無(wú)花果的總酚含量

2.5 美拉德反應(yīng)對(duì)黑變無(wú)花果抗氧化活性的影響

不同加熱時(shí)間下無(wú)花果對(duì)DPPH自由基的清除能力如圖6所示。新鮮無(wú)花果清除DPPH自由基能力較差，清除率為8.00%±1.97%。經(jīng)預(yù)處理，無(wú)花果溶液對(duì)DPPH自由基清除能力升高到9.73%±1.54%。加熱處理使無(wú)花果清除DPPH自由基能力不斷增加，加熱9 d后，無(wú)花果DPPH自由基清除能力達(dá)到最大值87.11%±1.88%，繼續(xù)延長(zhǎng)加熱時(shí)間，DPPH自由基清除率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。無(wú)花果DPPH自由基清除能力升高是由于在加熱過(guò)程中發(fā)生美拉德反應(yīng)，生成具有抗氧化活性的中間產(chǎn)物。

圖6 不同加熱時(shí)間下無(wú)花果的DPPH清除率

3 結(jié)論

對(duì)加熱過(guò)程中無(wú)花果營(yíng)養(yǎng)成分及抗氧化活性進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明，加熱處理使無(wú)花果褐變度增加，顏色由綠色變?yōu)楹谏?，水分和還原糖含量降低，總酚含量升高，DPPH自由基清除能力增強(qiáng)。加熱9 d后，無(wú)花果顏色完全轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?，果肉柔軟有彈性，總酚含量累積達(dá)到最大，DPPH自由基清除能力最強(qiáng)。試驗(yàn)表明，加熱處理使無(wú)花果發(fā)生與黑蒜相似的品質(zhì)變化及活性變化，可以利用美拉德反應(yīng)開(kāi)發(fā)具有功能活性的無(wú)花果深加工產(chǎn)品。