梅干菜相對鮮芥菜功能性物質(zhì)及抗氧化活性提升研究

張靜怡，那立欣，曲春波，李 佳，苗 萌，孫志棟，陳山喬

（1.上海健康醫(yī)學院健康與公共衛(wèi)生學院，上海 201318；2.上海健康醫(yī)學院醫(yī)學技術(shù)學院，上海 201318；3.寧波市農(nóng)業(yè)科學研究院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，浙江 寧波 315040）

梅干菜以芥菜為原料，芥菜一般除了鮮食以外，大部分作為酸菜、泡菜和干菜的主要原料[1]。其制作的梅干菜味道醇美、咸香適度、香氣濃郁。梅干菜中礦質(zhì)元素和谷氨酸等含量較為豐富，其含有的鉀、鈣、鎂、磷等元素對機體的代謝、血壓、骨骼具有重要生理作用。同時，梅干菜富含多種活性物質(zhì)，比較鮮芥菜，營養(yǎng)流失不顯著，具有抗氧化及預防慢性疾病的作用[2]。為豐富人們?nèi)粘ｏ嬍车亩鄻有?，充分利用梅干菜的功能特點及保健價值，開發(fā)鑒定梅干菜及相關(guān)方便食品具有重要意義。

梅干菜耐儲存，是存放時間較長的一種食物。從20世紀80年代伊始，我國蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢態(tài)迅猛，特別是出口蔬菜方面。截至20世紀90年代末期，我國蔬菜出口量約占國內(nèi)總產(chǎn)量的2%。梅干菜具備的豐富營養(yǎng)及其鮮美醇厚的味道，能夠應用在配料、湯料及餡料中。在出口的蔬菜種類中，以芥菜等為原料的腌漬蔬菜出口占比較大。基于此，浙江省建立了專供出口日本的生產(chǎn)基地。

21世紀以來，全國各地特色及效益農(nóng)業(yè)蓬勃發(fā)展，梅干菜產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展，產(chǎn)品與國際接軌，其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在全國蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展中占據(jù)越來越重要的地位。芥菜復種指數(shù)高，一年四季均可種植。現(xiàn)階段，地方農(nóng)業(yè)已經(jīng)投入到將小作坊式的梅干菜家庭加工發(fā)展為梅干菜工業(yè)化生產(chǎn)體系中，從而促進部分農(nóng)產(chǎn)品加工的工業(yè)化發(fā)展。隨著生活水平的提高，食品安全問題越來越受到消費者的重視，食品的安全性是消費者選擇的重要參考標準。同時，降低亞硝酸鹽含量，提高梅干菜質(zhì)量成為重要努力方向。在國外，早期學者發(fā)現(xiàn)了芥菜中的礦物質(zhì)及相關(guān)影響，Mounicou S等人[3]研究了芥菜中硒和汞的定位和形態(tài)特征。近年來，學者越來越關(guān)注芥菜及相關(guān)發(fā)酵過程的變化及所帶來的營養(yǎng)價值。

Sharma A等人[4]研究了芥菜中的揮發(fā)性成分，發(fā)現(xiàn)芥菜具有多種的生物活性成分，可作為天然抗氧化劑和多種藥用資源。Park S Y等人[5]研究了不同發(fā)酵時期芥菜葉泡菜提取物酚類化合物及抗氧化活性的變化。

篩選6個不同批次的傳統(tǒng)梅干菜為代表性原料，根據(jù)梅干菜的品質(zhì)特性，通過對梅干菜原料進行營養(yǎng)成分分析和抗氧化活性研究，并與鮮芥菜進行了對比，旨在確定梅干菜產(chǎn)品的功能性營養(yǎng)價值，為制定消費者食用指導提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

所用梅干菜原料來自于寧波新紫云堂水產(chǎn)食品有限公司，梅干菜原料和試驗用芥菜為“雪里蕻”。

鹽酸、冰乙酸、氫氧化鈉、氯化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫二鉀、三水合磷酸二氫鉀等（分析純），國藥集團化學試劑有限公司提供；三乙胺、甲醇、環(huán)己烷、乙醚、正己烷、無水乙醇（色譜純），國藥集團化學試劑有限公司提供；乙腈（色譜純），美國Sigma公司提供；蛋白胨、瓊脂、酵母提取物，北京陸橋技術(shù)股份有限公司提供。

將干燥的梅干菜和鮮芥菜粉碎備用。精確稱取梅干菜20 g置于500 mL圓底燒瓶中，按料液比1∶4（g∶mL）加入水或無水乙醇作為提取溶劑，于70℃下進行浸提，回流1 h，過濾，保留濾液，濾渣進行第2次提取，過濾后合并濾液，供檢測備用。

梅特勒LE204E型萬分之一分析天平，Perkin-Elmer NexION 1000型等離子質(zhì)譜儀，賽默飛TRACE 1310型氣相色譜儀，色譜柱：CP-Sil 88，100 m×0.25 mm×0.20 μm，UV-6000型紫外分光光度計，上海精密產(chǎn)品；HWT-10C型恒溫水浴振蕩器、MLS-830L型高壓滅菌鍋，日本PHCbi（原三洋）產(chǎn)品；雷磁PHS-3C型pH計。

1.2 試驗方法

1.2.1 形態(tài)學及膳食纖維含量檢驗

利用掃描電鏡觀察梅干菜的形態(tài)結(jié)構(gòu)，將單層梅干菜葉部位和莖稈部位進行取材，噴金后在掃描電鏡下進行觀察。

樣品經(jīng)沉淀、抽濾后，用丙酮和乙醇洗滌，之后干燥稱量。計算殘渣中對應的蛋白質(zhì)、灰分和試劑空白含量，除去該含量后計算出樣品中總膳食纖維含量。

1.2.2 營養(yǎng)成分檢測方法

（1）β-胡蘿卜素的測定。β-胡蘿卜素對照GB 5009.83—2016進行檢測。通過β-胡蘿卜素標準溶液配制，之后進行預處理和皂化，收集樣品的萃取液進行色譜測定并計算。

（2）葉黃素的測定。梅干菜和鮮芥菜中的葉黃素含量對照B 5009.248—2016的方法進行檢測。渦旋振蕩提取濃縮，以0.1%BHT乙醇溶液定容至10 mL，過0.45 μm濾膜，液相色譜測定。

（3） 維C的測定。對照GB 5009.86—2016熒光法檢測梅干菜和鮮芥菜維C的含量。樣品液氧化處理得到試樣氧化液和標準氧化液。空白液加5 mL硼酸-乙酸鈉溶液，“試樣液”和“標準液”中各加5 mL的500 g/L乙酸鈉溶液。繪制標準曲線，于激發(fā)波長338 nm，發(fā)射波長420 nm處測定熒光強度。計算樣品溶液中L(+)-抗壞血酸總量。

（4） 維E的測定。對照GB 5009.82—2016反相高效液相色譜法對梅干菜和鮮芥菜中的維E含量進行檢測。配制標準溶液。樣品處理后經(jīng)過皂化、提取、洗滌和濃縮。樣品溶液使用高效液相色譜儀進行分析，計算數(shù)值。

（5）維B1的測定。梅干菜和鮮芥菜中維B1含量采用分光光度法進行測定。樣品經(jīng)過提取后取上清液，于波長704 nm處測定吸光度。

（6）維B2的測定。梅干菜和鮮芥菜維生素B2對照GB 5009.85—2016高效液相色譜法進行檢測。樣品恒溫水解，調(diào)節(jié)pH值至6.0～6.5，酶解后定容過濾，樣品濾液經(jīng)過反相色譜柱分離，高效液相色譜熒光檢測器檢測。

（7）泛酸的檢測。梅干菜和鮮芥菜中泛酸的含量對照GB 5009.210—2016進行檢測。將植物乳桿菌液接種在有樣液的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)并測定透光率。根據(jù)透光率與泛酸含量的標準曲線計算得到樣品的泛酸量。

（8）維B6的測定。梅干菜和鮮芥菜中維生素B6的含量對照GB 5009.154—2016進行檢測。樣品前處理后經(jīng)C18色譜柱分離，于激發(fā)波長293 nm，發(fā)射波長395 nm的高效液相色譜-熒光檢測器中進行測試，檢測樣品中的維B6的含量。

（9）葉酸的測定。梅干菜和鮮芥菜中葉酸的含量對照GB 5009.211—2014進行檢測。樣品進行前處理后，培養(yǎng)接種一段時間后于波長540 nm處測定透光率，測定樣品中的葉酸含量。

（10）鎂和磷的含量測定。采用分光光度法檢測梅干菜和鮮芥菜中鎂和磷的含量。測定鎂含量時，分別設(shè)置空白管、標準管和測定管?？瞻坠転殡p蒸水、標準管為1.5 mmol/L鎂標準溶液。雙蒸水調(diào)零后在540nm處測定吸光度。測定樣品中磷的含量時，樣品經(jīng)過沉淀劑沉淀后取上清液，分別設(shè)置測定管、標準管、空白管，標準管為0.5 mol/L磷標準液，空白管為去離子水。于波長660 nm處，去離子水調(diào)零后測定吸光度。

（11） 硒和鋅的含量測定。對照采用GB5009.268—2016電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）檢測硒和鋅的含量。樣品進行消解后，使用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀定量測定。

1.2.3 抗氧化性測試

（1） 總黃酮含量檢測。分別取5 mL梅干菜和鮮芥菜提取液置于100 mL瓶中，加無水乙醇溶液30 mL浸提1 h，浸提液過濾置于50 mL的容量瓶定容。與蘆丁標準品準備液進行比較，于波長420 nm處測定吸光度，測定得到樣液中總黃酮的含量。

（2） 總抗氧化性（DPPH法）。通過DPPH溶液吸光度的變化對清除自由基的能力大小進行評價。組織質(zhì)量與提取液體積以1∶5的比例進行勻漿后，于4℃條件下以轉(zhuǎn)速10 000 r/min離心10 min，取上清液，應用分光光度計于波長515 nm處進行比色測定，得到吸光度的OD值，以公式（1）計算得到梅干菜的總抗氧化能力。

（3）總抗氧化性（FRAP法）。用總抗氧化能力檢測試劑盒（FRAP法）檢測樣品的總抗氧化能力，在96孔板內(nèi)先加入180 μL FRAP工作液，再加入5 μL樣品或各濃度Trolox標準溶液，輕輕混勻，于37℃下孵育3～5 min，再于波長593 nm處測定A，根據(jù)標準曲線計算出樣品的總抗氧化能力，結(jié)果用微摩爾Trolox當量（Trolox equivalent，TE） 每克樣品干質(zhì)量表示為μmol TE/g。

（4）多酚氧化酶的檢測。組織質(zhì)量與提取液體積以1∶5的比例進行勻漿，于4℃條件下以轉(zhuǎn)速8 000 r/min離心10 min，取上清液，調(diào)節(jié)分光光度計于波長525 nm處進行比色測定，得到吸光度OD的值。

每分鐘每1 mL樣品提取液在每1 mL反應體系中使525 nm處吸光度變化0.01為一個酶活力單位。

以公式（2） 計算多酚氧化酶活性：

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS統(tǒng)計對數(shù)據(jù)進行分析處理，試驗數(shù)據(jù)用平行樣本平均數(shù)±標準差（X±S） 表示。數(shù)據(jù)進行t檢驗分析，以p＜0.05為差異顯著，p＜0.01為差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 形態(tài)學及膳食纖維含量檢驗

在掃描電鏡下，梅干菜呈現(xiàn)繁雜的枝葉結(jié)構(gòu)特征，在表面散落有發(fā)亮的礦物元素，有束狀層疊狀結(jié)構(gòu)?？梢娒犯刹顺善繁３至嗽牧系慕M織纖維結(jié)構(gòu)，維持了膳食纖維的保存，可以輔助腸胃消化，有益健康。

梅干菜的SEM圖見圖1。

圖1 梅干菜的SEM圖

經(jīng)膳食纖維含量檢測，鮮芥菜膳食纖維含量平均為10.76 g/100 g，梅干菜膳食纖維含量平均值為15.58 g/100 g。梅干菜膳食纖維含量與鮮芥菜相比，差異顯著（p＜0.05）。與鮮芥菜相比，梅干菜膳食纖維含量較高，是膳食纖維的良好來源。

梅干菜及鮮芥菜的營養(yǎng)成分含量見表1。

表1 梅干菜及鮮芥菜的營養(yǎng)成分含量

2.2 維生素含量的評價

試驗結(jié)果顯示，梅干菜中β-胡蘿卜素含量為204.09 μg/100 g，而經(jīng)檢測鮮芥菜中維A平均值為2 639.48 μg/100 g。該研究涉及的梅干菜中葉黃素平均含量為303.86 μg/100 g，鮮芥菜中葉黃素平均含量為335.24 μg/100 g。梅干菜維E平均含量為1.29 mg a-TE/100 g，與鮮芥菜（0.7 mg a-TE/100 g） 相比，差異極顯著（p＜0.01）。梅干菜中檢測到的水溶性維生素有維C和多種B族維生素。食用100 g梅干菜平均可獲得1.92 mg的維C，梅干菜維C的含量較新鮮芥菜68.08 mg/100 g相比下降較多。梅干菜中維B1含量為0.47 mg/100 g，維B2為0.12 mg/100 g，泛酸0.30 mg/100 g，維B6為0.47 mg/100 g，葉酸為6.40 μg/100 g。與新鮮芥菜相比，維B1和維B6含量增長較多，差異極顯著（p＜0.01），梅干菜中葉酸含量與新鮮芥菜相比，差異顯著（p＜0.05）。梅干菜與鮮芥菜相比，除泛酸的含量有一定幅度的下降外，其他B族維生素均有所增長，維B2和泛酸含量差異不顯著 （p＞0.05）。

2.3 礦物質(zhì)含量的評價

梅干菜及鮮芥菜的礦物質(zhì)含量見表2。

表2 梅干菜及鮮芥菜的礦物質(zhì)含量/mg·kg-1

礦物質(zhì)是構(gòu)成人體組織和維持正常生理功能必需各種元素的總稱，是人體必需的七大營養(yǎng)素之一。采用分光光度法檢測梅干菜中鎂和磷的含量，采用GB 5009.268—2016（第一法） 檢測硒和鋅的含量。由表2可知，梅干菜鋅的含量為7.15 mg/kg，硒未檢出。經(jīng)過換算，鎂含量的平均值為198.87 mg/kg，磷的含量平均值為253.00 mg/kg。鮮芥菜的鎂、磷和鋅的試驗結(jié)果平均值為236.50，425.51，7.44 mg/kg。梅干菜樣品與鮮芥菜樣品比較，鎂、磷和鋅的含量差異不顯著 （p＞0.05）。

2.4 抗氧化活性和相關(guān)物質(zhì)含量

梅干菜及鮮芥菜的抗氧化活性見表3。

表3 梅干菜及鮮芥菜的抗氧化活性

由表3可知，梅干菜的總黃酮平均含量為0.18%，鮮芥菜為0.13%。與鮮芥菜相比，梅干菜的總黃酮百分比差異極顯著（p＜0.01）。說明食用一定量的梅干菜對機體具有生理保健功效。

試驗結(jié)果表明，水浸提梅干菜浸提液的DPPH自由基淬滅活性為87.14%。以抗氧化劑維C DPPH自由基淬滅活性（95.56%）作為對照進行對比，梅干菜浸提液的抗氧化能力較強，趨于標準抗氧化劑的抗氧化能力。與鮮芥菜相比，梅干菜的DPPH自由基淬滅活性差異極顯著（p＜0.01）。試驗經(jīng)過計算，梅干菜的FRAP法檢測得到的抗氧化活性為27.76 μmol TE/g，鮮芥菜為26.77 μmol TE/g。計算得到梅干菜浸提液的PPO活性為0.46 U/mL，鮮芥菜為0.47 U/mL，二者相差不大。

3 結(jié)論

梅干菜的膳食纖維含量較高，一般在雪菜等腌漬類菜中膳食纖維含量在7%～14%[6]試驗樣品梅干菜的膳食纖維比例可達樣品質(zhì)量的15.58%，且纖維結(jié)構(gòu)保持良好，具備吸附葡萄糖和脂肪的能力以維持血糖血脂的平衡，是膳食纖維的良好來源。Stewart M L等人[7]發(fā)現(xiàn)在飲食中增加膳食纖維的量對機體便秘等癥狀有緩解作用。Cheng W等人[8]發(fā)現(xiàn)添加膳食纖維可以在一定程度上改善小鼠腸道菌群的多樣性。梅干菜中的膳食纖維含量為進一步研究發(fā)酵菜類及其產(chǎn)品對機體腸道的有益作用提供了有效依據(jù)。

與新鮮芥菜相比，梅干菜樣品中缺少了維A，而β-胡蘿卜素含量較高，可以作為維A的良好來源，在機體需要時轉(zhuǎn)換為維A。梅干菜維C的含量較新鮮芥菜相比下降較多[9]，可能是由于梅干菜經(jīng)過特殊加工并經(jīng)過了熱烘干，隨著貯存時間增加，加工過程導致的損傷及光、熱和氧化反應使得水溶性維生素流失，對芥菜中的維C造成損失，維C含量自然下降[10-12]。與金偉林等人[13-14]的研究對比發(fā)現(xiàn)，新鮮芥菜中含有維A、維C、維E、維B1和維B2等營養(yǎng)成分，與試驗結(jié)果一致。與同樣可以作為發(fā)酵菜原料的薺菜相比，梅干菜維B1含量為薺菜的10倍，其他維B族含量略高[15]。β-胡蘿卜素、維E和維C可以共同增強機體的清除自由基能力[16]。同時，梅干菜中含有的葉黃素同樣具有抗氧化作用，可以抑制氧自由基的活性，阻止氧自由基對正常機體細胞的破壞。這些維生素成分與其他具有抗氧化活性的物質(zhì)一起在機體內(nèi)產(chǎn)生協(xié)同抗氧化作用。

根據(jù)《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量 第5部分：水溶性維生素》維C的RNI（推薦攝入量） 為100 mg/d。日常飲食中還需要從其他新鮮蔬菜水果中攝取足夠的維C，以滿足人體需求。維B1和維B2的RNI為1.4 mg/d（男性）、1.2 mg/d（女性），維B6的RNI為1.4 mg/d。作為人體代謝的重要參與者，食用100 g梅干菜即可從中獲得維B1和維B6每日攝入量的1/3，其他B族維生素需要從其他食物中獲得必要補充。

試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在發(fā)酵過程中梅干菜的各種礦物質(zhì)含量均有所下降，可能是由于發(fā)酵過程中，鹽溶液使內(nèi)外細胞滲透壓變化，導致芥菜中的礦物質(zhì)元素轉(zhuǎn)移。喬倩等人[17]的研究發(fā)現(xiàn)，梅干菜中含有多種維生素、氨基酸及鋅、鎂、鉀等7種人體所必需營養(yǎng)素，與該研究結(jié)果一致。根據(jù)《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量 第2部分：常量元素》和《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量 第3部分：微量元素》，成年人對于鎂的RNI是330 mg/d，磷RNI是720 mg/d，鋅RNI是7.5 mg/d（女性）、12.5 mg/d（男性）?；诿犯刹说牡V物質(zhì)含量及人群食用習慣，膳食營養(yǎng)建議要在飲食上注重合理搭配，可根據(jù)人體年齡和身體差異情況，適量地從新鮮蔬菜中補充礦物質(zhì)。

自由基的產(chǎn)生與機體功能障礙及機體疾病的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切[18]。由此可見，探討食物對機體自由基的清除作用很有意義。腌制發(fā)酵和后續(xù)日曬加工后的梅干菜，在酶促氧化等反應的影響下，部分多酚遭受損失。多酚含量會影響DPPH自由基淬滅活性的大小[19]?？寡趸钚钥赡転槎喾N成分協(xié)同作用的結(jié)果DPPH自由基淬滅活性可以代表總抗氧化能力[20]?？傸S酮含量是梅干菜中的主要抗氧化物質(zhì)，可能是由于梅干菜添加了一定食鹽，從而抑制了多酚氧化酶的活性，使芥菜中的黃酮類物質(zhì)避免損失。Huang H等人[21]研究表明，使用FRAP和DPPH方法得到的結(jié)果相關(guān)性較高。FRAP和DPPH是基于電子轉(zhuǎn)移的方法檢測，兩者可以協(xié)同檢測樣品中的總抗氧化能力。檢測植物果蔬中有無PPO及PPO的含量，可以反映果蔬加工、茶葉品質(zhì)和組織培養(yǎng)等信息。張冬梅等人[22]試驗發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵過程中的蔬菜抗氧化能力有變化，而發(fā)酵完成后的抗氧化性降低不明顯，發(fā)酵對蔬菜抗氧化性的保存十分有利。同時，Park S Y等人[5]研究了不同發(fā)酵期芥菜腌制菜的抗氧化活性，發(fā)現(xiàn)2個月發(fā)酵期的腌制菜對（DPPH） 自由基和2,2-偶氮-雙二銨鹽（ABTS）自由基的清除能力最強。與所用梅干菜樣品干制發(fā)酵的檢測時間基本一致，為進一步研究梅干菜貯存時間與抗氧化活性的關(guān)系提供了依據(jù)。Sharma A等人[4]研究了芥菜中的揮發(fā)性成分，發(fā)現(xiàn)芥菜具有多種的生物活性成分，可作為天然抗氧化劑和多種藥用資源。由芥菜為原料的梅干菜及其產(chǎn)品具有抗氧化活性良好的特點，含有天然抗氧化劑，可輔助預防疾病的發(fā)生。

該研究中的樣品梅干菜中含有礦物質(zhì)元素鎂、磷、鋅，含有β-胡蘿卜素、葉黃素、維C、維E、維B1、維B2、維B6泛酸和葉酸，具有較強的抗氧化能力，其中DPPH自由基淬滅活性為87.14%，F(xiàn)RAP活性為27.76 μmol TE/g，PPO活性為0.46 U/mL。維生素和礦物質(zhì)是機體六大營養(yǎng)素的重要組成部分，雖然在機體內(nèi)的含量很少，卻對人體正常新陳代謝有至關(guān)重要的作用。通過研究日常食用的梅干菜成品纖維結(jié)構(gòu)、梅干菜中營養(yǎng)物質(zhì)含量和抗氧化活性，為梅干菜資源的深度開發(fā)利用提供參考。關(guān)于植物抗氧化能力的研究甚多，但基于不同植物及其所包含的具有抗氧化性的元素，其抗氧化能力的結(jié)果不盡相同?？赡苁且驗橹参镏泻芯S生素、酶類和其他活性物質(zhì)作用的結(jié)果，也可能是多種酶類和幾種物質(zhì)的相互協(xié)同作用。梅干菜表現(xiàn)出的抗氧化活性作用是由哪種或幾種活性物質(zhì)的作用關(guān)系，仍有待進一步確定。