添加蘆薈提取物對橙汁中維生素C保存率的影響

蔣志偉，鄧涵豐，周 毅，王芷怡，鄧智峰，蔣銀燕

（長沙醫(yī)學(xué)院臨床學(xué)院，湖南 長沙 410219）

蘆薈原產(chǎn)于非洲熱帶干旱地區(qū)，我國福建、廣東、廣西、四川、云南等地有栽培，也有野生狀態(tài)的蘆薈存在。蘆薈葉片肥厚多汁，呈狹披針形，有效成分主要存在葉片黏液中。蘆薈黏液中富含多種抗氧化酶類、氨基酸、維生素和酚類等天然抗氧化物質(zhì)[1]，能有效防止橙汁中維生素C 等營養(yǎng)物質(zhì)被氧化[2]。同時(shí)，SáNCHEZ 等[3]認(rèn)為蘆薈具有高效、無毒、安全的特點(diǎn)。近年來，大量研究表明蘆薈對人體具有一定的抗癌和抗菌作用。

維生素C 又稱抗壞血酸，具有降低膽固醇、預(yù)防心血管疾病、促進(jìn)鐵的吸收和儲存、促進(jìn)傷口愈合、提高機(jī)體免疫力以及解毒等多種生理功能，因此被作為一種臨床藥物以及日常營養(yǎng)補(bǔ)充劑，是人們和某些其他動物物種必不可少的營養(yǎng)素。新鮮的蔬菜水果是維生素C 的主要食物來源，占膳食維生素C 總攝入量的97.6%[4]。維生素C 的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，易因堿性條件、重金屬離子及高溫等而受到破壞[5]。胡偉等[6]研究表明溫度、空氣、光照、pH 值等儲存條件對橙汁中維生素C 的影響較大。目前，市面上普遍使用化學(xué)食品添加劑來提高橙汁中維生素C 的保存率。王曉蕾等[7]研究表明在低溫避光條件下添加化學(xué)試劑EDTA，橙汁中的維生素C 在1 個月內(nèi)的濃度變化僅為5%。然而，市面上一直缺乏利用天然物質(zhì)提高橙汁中維生素C 保存率的方法。

本實(shí)驗(yàn)通過在橙汁中添加蘆薈提取物，考察了不同蘆薈提取物濃度、加熱時(shí)間、加熱溫度、光照時(shí)間、空氣暴露時(shí)間等對橙汁中維生素C 保存率的影響，為蘆薈與橙汁的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

橙子（臍橙）、庫拉索蘆薈，長沙市望城區(qū)菜鮮生生鮮超市。

重鉻酸鉀溶液，深圳市博林達(dá)科技有限公司；硫代硫酸鈉溶液，雷博康LABCOMS；碘，天津市北辰方正試劑廠；碘化鉀，天津市北聯(lián)精細(xì)化學(xué)品開發(fā)有限公司；冰醋酸溶液，南京三盾藥業(yè)有限公司；可溶性淀粉，天津北辰方正試劑廠；維生素C，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

組織破壁機(jī)MJ-WJE2802D，廣東省美的生活電器制造有限公司；YP6002B 電子天平，上海衡際科學(xué)儀器有限公司；真空泵SHZ-D（Ⅲ），力辰科技有限公司；SHH.W21 恒溫水浴鍋，北京中興偉業(yè)儀器有限公司；PHS-3C-02 實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)，上海三信儀器廠。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 原料的處理

由新鮮臍橙經(jīng)去皮后，用組織破壁機(jī)榨汁，抽濾去雜后收集濾液得到橙汁。為防止維生素C 氧化，同時(shí)加入10 mL 濃度為2 mol·L-1的醋酸溶液，放入冰箱避光保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 蘆薈提取物的制備

參考文獻(xiàn)[2]中的實(shí)驗(yàn)方法，取適量新鮮肥厚的庫拉索蘆薈葉洗凈后去皮切碎，用組織破壁機(jī)打碎，抽濾，收集濾液移入碘量瓶中，置于冰箱密封保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.3 維生素C 含量的測定

參照文獻(xiàn)[8]，使用碘量法測定維生素C 含量。首先用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液對Na2S2O3溶液進(jìn)行標(biāo)定，再用已知濃度的Na2S2O3溶液對I2標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行標(biāo)定，得出I2溶液的實(shí)際濃度后，準(zhǔn)確取出25.00 mL 的I2標(biāo)準(zhǔn)溶液于250 mL 容量瓶中，定容，搖勻。用移液管移取25.00 mL 橙汁，置于250 mL 錐形瓶中，為防止維生素C 氧化，應(yīng)迅速加入10 mL（2 mol·L-1）醋酸溶液，再加入50 mL蒸餾水，2 mL 0.5%的淀粉指示劑，立即用稀釋10 倍的I2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至出現(xiàn)穩(wěn)定的淺藍(lán)色，30 s 內(nèi)不褪色即為終點(diǎn)，平行測定3 次。通過計(jì)算平均值得出橙汁中維生素C 的含量以及維生素C 的保存率。維生素C 的含量以及保存率的計(jì)算公式為

式中：C(I2)為碘標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol·L-1；V(I2)為碘溶液使用量，mL；A為實(shí)驗(yàn)結(jié)束后橙汁中維生素C的含量，mg·mL-1；B為實(shí)驗(yàn)開始時(shí)橙汁中維生素C的含量，mg·mL-1。

1.3.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

（1）添加不同濃度的蘆薈提取物對橙汁中維生素C 保存率的影響。分別向等量橙汁原料中添加濃度分別為0%、2%、4%、6%、8%、10%和12%的蘆薈提取物，在室溫（約25 ℃）下密封保存1 h 后，測定各組原料中維生素C 含量并得出保存率。

（2）不同加熱時(shí)間和加熱溫度對添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C 保存率的影響。實(shí)驗(yàn)組在橙汁原料中添加10 mL 蘆薈提取物后，放置于40 ℃、55 ℃、70 ℃恒溫水浴鍋中分別加熱0 min、2 min、4 min、6 min、8 min 和10 min 后，取樣測定原料中維生素C含量并得出保存率；對照組是在橙汁原料中添加10 mL去離子水后，同樣置于40 ℃、55 ℃、70 ℃恒溫水浴鍋中，分別加熱0 min、2 min、4 min、6 min、8 min 和10 min后，取樣測定原料中維生素C含量并得出保存率。

（3）不同光照時(shí)間對添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C 保存率的影響。分別取兩份等量橙汁原料，實(shí)驗(yàn)組加入10 mL 蘆薈提取物，對照組加入10 mL 去離子水，均置于距紫外光光源10 cm，紫外光波長235.7 nm下照射0 min、30 min、60 min、90 min、120 min、150 min 和180 min 后取樣測定橙汁原料中維生素C 含量并得出保存率。

（4）不同空氣暴露時(shí)間對添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C 保存率的影響。分別取兩份等量橙汁原料，實(shí)驗(yàn)組加入10 mL 蘆薈提取物，空白對照組則加入10 mL 去離子水，將兩組實(shí)驗(yàn)原料置于室溫（約25 ℃）下開瓶暴露在空氣中，分別于0 min、30 min、60 min、90 min、120 min、150 min 和180 min 后，取樣測定橙汁原料中維生素C 含量并得出保存率。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均使用Excel 2016 進(jìn)行繪圖分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 添加不同濃度的蘆薈提取物對橙汁中維生素C 保存率的影響

由圖1 可知，當(dāng)蘆薈提取物濃度為8%時(shí)，橙汁中維生素C 保存率最高；蘆薈提取物濃度在2%～8%時(shí)，橙汁原料中維生素C 保存率上升較快；當(dāng)蘆薈提取物濃度大于8%時(shí)，橙汁原料中維生素C 保存率上升不明顯。添加了蘆薈提取物的橙汁中維生素C 保存率明顯高于未添加蘆薈提取物的橙汁，且隨著添加蘆薈提取物的濃度增加，橙汁中維生素C保存率逐漸上升。

圖1 添加不同濃度的蘆薈提取物對橙汁中維生素C 保存率的影響圖

2.2 不同加熱時(shí)間和加熱溫度對添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C 保存率的影響

由圖2 可知，溫度及加熱時(shí)間對橙汁原料中維生素C 保存率有明顯影響。隨著溫度的上升及加熱時(shí)間的延長，橙汁中維生素C 保存率均明顯下降。當(dāng)加熱時(shí)間為10 min 時(shí)，在40 ℃條件下添加蘆薈提取物和未添加蘆薈提取物的維生素C 保存率分別為76.58%、73.56%，在55 ℃條件下添加蘆薈提取物和未添加蘆薈提取物的維生素C 保存率分別為63.25%、61.26%，在70 ℃時(shí)添加蘆薈提取物和未添加蘆薈提取物的維生素C 保存率分別為52.37%、49.64%。結(jié)果表明，在40 ℃添加蘆薈提取物時(shí)，橙汁中維生素C 保存率下降平緩。在55 ℃添加蘆薈提取物時(shí)，橙汁中維生素C 保存率下降增快。在70 ℃時(shí)，添加蘆薈提取物與未添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C 保存率均迅速下降，但添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C 保存率均高于未添加蘆薈提取物的橙汁。因此，添加蘆薈提取物對橙汁中維生素C 具有較為明顯的保護(hù)作用，這是由于蘆薈提取物中的多酚類、多糖類和黃酮類化合物具有清除氧化自由基的抗氧化作用，能使原料中維生素C 保存率下降變慢。因此，在生產(chǎn)加工過程中適當(dāng)加入蘆薈提取物，不僅能增加橙汁中維生素C 的穩(wěn)定性，還能增加橙汁的口感。

圖2 不同加熱時(shí)間和加熱溫度對添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C 保存率的影響圖

2.3 不同光照時(shí)間對添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C 保存率的影響

由圖3 可知，光照時(shí)間對橙汁中維生素C 保存率有較大的影響。在相同條件下添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C保存率明顯高于未添加蘆薈提取物的橙汁。在0～90 min，未添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C保存率較添加蘆薈提取物的橙汁下降明顯。在90 min時(shí)，未添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C 保存率僅為72.73%，添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C 保存率為82.77%；在90～180 min，未添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C 保存率下降減慢并與添加蘆薈提取物的橙汁趨于相等。在180 min 時(shí)，未添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C 保存率為54.66%，添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C 保存率為56.94%。這是由于蘆薈提取物中的多酚類物質(zhì)能先與紫外線所產(chǎn)生的自由基反應(yīng)，當(dāng)蘆薈中多酚類物質(zhì)被消耗完時(shí)，對橙汁中維生素C保存率的影響不大。因此，在橙汁加工生產(chǎn)過程中適當(dāng)添加蘆薈提取物，能有效降低光照對橙汁中維生素C 的影響。

圖3 不同光照時(shí)間對添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C保存率的影響圖

2.4 不同空氣暴露時(shí)間對添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C 保存率的影響

由圖4 可知，隨著暴露時(shí)間的延長，添加與未添加蘆薈提取物的橙汁中的維生素C保存率均明顯下降。在0～60 min，未添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C保存率下降明顯。在60 min 時(shí)，未添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C 保存率僅為58.34%，添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C 保存率為71.32%。當(dāng)暴露時(shí)間延長到180 min，對照組與實(shí)驗(yàn)組中維生素C 保存率趨于相等，蘆薈提取物的添加對橙汁中維生素C 保存率的影響不大。這是因?yàn)樘J薈提取物含有多酚類物質(zhì)，具有良好的抗氧化性，能有效減少氧氣對橙汁中維生素C 的氧化。隨著時(shí)間的延長，當(dāng)蘆薈提取物中的抗氧化性物質(zhì)被消耗完后，蘆薈提取物的添加對橙汁中維生素C 保存率的影響較小。

圖4 不同空氣暴露時(shí)間對添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C 保存率的影響圖

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)研究了不同條件下，添加蘆薈提取物對橙汁原料中維生素C 保存率的影響。結(jié)果表明，蘆薈提取物能提高橙汁中維生素C 保存率。隨著添加蘆薈提取物濃度的提升，其維生素C 呈上升趨勢。當(dāng)蘆薈提取物濃度為8%時(shí)，能有效提高橙汁中維生素C 保存率。不同溫度及加熱時(shí)間對橙汁中維生素C 保存率影響明顯。在加熱溫度與加熱時(shí)間都相同的條件下，添加蘆薈提取物的實(shí)驗(yàn)組均比未添加蘆薈提取物的實(shí)驗(yàn)組中的維生素C 保存率高。在光照條件下，適當(dāng)添加蘆薈提取物可減小光照對維生素C 保存率的影響。橙汁中維生素C 對空氣暴露非常敏感，添加蘆薈提取物能有效減緩橙汁中維生素C 保存率下降趨勢，而未添加蘆薈提取物的橙汁中維生素C 保存率呈大幅下降趨勢。