高压均质对桑葚汁中抗氧化成分与抗氧化活性的影响
2018-11-05 16:33:00
桑葚(Fructus Mori)别名桑椹、桑果、桑枣等,为桑科桑属植物。桑葚营养价值丰富, 富含花色苷、类黄酮、鞣酸、苹果酸、亚油酸、多种维生素、人体必需氨基酸及锌、钾、镁、磷等元素,中国卫生部把桑葚列为“药食兼用” 的农产品之一。同时,由于桑葚中含有大量的花色苷、黄酮等多酚类活性物质,具有增强免疫力、抗衰老、降低血糖血脂、抗肿瘤、抗突变等多种药理作用。
桑葚属于热敏性水果,其果实成熟期短,极易要的意义,桑葚汁作为一种天然富含多种功能成分的健康饮品,越来越受到消费者的喜爱。然而,压榨果汁中含有少量的纤维、果胶等大分子物质,储藏过程中极不稳定,容易产生沉淀而影响果汁的货架期和品质,因此果汁生产中均质处理是不可缺少的,这样既可以改善果汁的口感,又可增加产品的储藏稳定性和货架期。
高压均质技术作为一种新兴的物理非热加工技术,具有短时、快速、高效的特点。该技术通过将物料的料液在挤压、强冲击与失压膨胀的三重作用下使物料细化,从而使物料能更均匀的相互混合,从而使整个产品体系更加稳定。目前,该技术已经广泛的应用于饮料加工,但加工过程会对食品品质产生一定的影响。李俊芳研究高压杀菌处理桑葚发酵饮料发现,高压杀菌处理对其总酚含量变化不存在差异显著性;Chen等研究高压均质和热处理芦笋汁发现,高压均质处理比热处理可以较好的保持芦笋汁中的抗氧化物质含量和抗氧化活性;Ferrari等研究发现利用400MPa静高压处理石榴汁可以提高其总酚含量。国内外关于高压均质处理对果汁中生物活性物质影响的研究报道已经很多,但关于高压均质处理对桑葚汁中生物活性物质的影响的研究却很少,本研究主要对高压均质处理对桑葚汁中总酚、总黄酮、花色苷含量及其抗氧化活性的影响进行相关研究,以期为桑葚汁生产加工过程中的均质工序提供一定的参考。
实验仪器
SE03.0V型碟式离心机(意大利斯脱尔公司);微射流纳米均质机NanoDeBEE30-4(美国BEE公司);10-1000μL手动可调量程单道移液器(德国Eppendorf 公司);ST40高速冷冻离心机(赛默飞世尔科技(中国)有限公司);UV2700型紫外-可见分光光度计(岛津企业管理(中国)有限公司);S210 Seven Compact pH 计(梅特勒-托利多国际股份有限公司)。
实验材料
桑葚由中国热带农业科学院南亚热带作物研究所桑蚕基地提供;没食子酸、DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)、芦丁、生育酚标准品等试剂购买于阿拉丁化学试剂有限公司;福林酚、碳酸钠、ABTS(2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐)、TPTZ(2,4,6-三吡啶基三嗪)、氯化铁、过硫酸钾、亚硝酸钠、氯化铝、氢氧化钠、无水乙醇、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠均为分析纯购买于国药集团化学试剂有限公司。
方法与结果
将桑葚鲜果在流动水中清洗、去萼、打浆、纱布过滤去除果渣,滤液采用碟式离心机进行澄清处理,冷藏于4 ℃下备用。果汁饮料通常的均质压力在50~80MPa,但不同的水果种类因其所含的物质不同,所需的压力也各不相同,本试验将澄清后的桑葚汁用微射流纳米均质机分别在20、40、80、120、160MPa压力下均质处理3次,收集处理后的桑葚汁贮藏于4℃冰箱中,备用。精密称取0.1000g没食子酸,用10.00mL无水乙醇溶解,用去离子水定容至100mL,备用。分别移取上述溶液1.00、0.50、0.20、0.10、0.05mL到10mL容量瓶中,用去离子水定容。从上述不同浓度的标准溶液中分别移取0.20mL加到10.00mL 比色管中,再分别加入1.00mL福林酚试剂(0.1 N)和0.80mL去离子水,混匀,室温下静置5min,然后加入1.00mL碳酸钠溶液(7.5%),混匀。将上述溶液室温下避光反应1h后,以去离子水为空白参比,在760nm波长处测定吸光度。以没食子酸质量浓度为横坐标、吸光度为纵坐标绘制标准曲线。
桑葚汁样品测定:准确吸取0.10mL经不同均质压力处理的桑葚汁于25mL容量瓶中,用去离子水定容。准确吸取0.20mL上述稀释溶液于10.00mL比色管中,按上述方法操作,在760nm处测定吸光值,并根据标准曲线计算桑葚汁中总酚的含量(以没食子酸计)。
取上述制备的桑葚汁用蒸馏水稀释100倍,然后取稀释液在400~700nm范围内扫描,确定花色苷的大至吸收波长, 然后按照其花色苷的测定方法进行测定。芦丁标准曲线的绘制:精密称取0.1000g三水芦丁,用30%无水乙醇溶解并定容至50mL,备用。分别移取上述溶液5.00、2.50、1.25、0.60、0.30mL到10mL容量瓶中,用去30%无水乙醇定容。从上述不同浓度的标准溶液中分别移取0.30mL加到10.00mL比色管中,再分别加入3.40mL 30% 无水乙醇和0.15mL 0.50mol/L NaNO2溶液,混匀,然后再加入0.15mL 0.30mol/L AlCl3溶液,摇匀,室温下静置5min,较后加入1.00mL 1.00mol/L NaOH 溶液,摇匀,以30%无水乙醇为空白参比,在506nm 波长处测定吸光度。以芦丁质量浓度为横坐标、吸光度为纵坐标绘制标准曲线。
研究表明,经过不同压力均质处理后,桑葚汁中总酚、总黄酮和花色苷含量均降低,且经过160MPa均质处理后,桑葚汁中总酚、总黄酮和花色苷含量变化存在差异显著性(p<0.05),其分别减少了39.91%、27.35%、24.41%。通过3 种方法(ABTS、DPPH、FRAP)对桑葚汁的抗氧化活性进行综合评价,发现随着高压均质处理压力的增加,桑葚汁的ABTS、DPPH自由基清除能力和总抗氧化能力逐渐降低。这可能是高压均质处理后桑葚汁中总酚、总黄酮、花色苷等抗氧化成分发生氧化降解、水解等反应而降低,进而其抗氧化能力随之下降。在实际生产加工过程中,为保护桑葚汁抗氧化活性,可以在达到均质效果的条件下适当降低高压均质处理的压力,以防止抗氧化成分(总酚、总黄酮、花色苷)的降解,以上研究结果将为桑葚汁的工业化生产加工过程提供一定的参考。
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