吳艷娜,張海波,杜湛湛,葉明,盧向中,嚴(yán) 巖
(1.合肥工業(yè)大學(xué) 生物與食品工程學(xué)院,安徽 合肥 230009;2.安徽盧氏生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司,安徽 池州 247200)
隨著現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展和人們生活水平的提高,人們對(duì)飲料食品的需求急劇增加,飲料食品的種類越來(lái)越多,包括碳酸飲料、蔬菜汁飲料、含乳飲料、植物蛋白飲料及發(fā)酵乳飲料等[1-2]。近年來(lái),飲料市場(chǎng)出現(xiàn)很多功能性飲料,如氨基酸含量較高的靈芝乳飲料[3]、能增強(qiáng)機(jī)體免疫力的密環(huán)菌飲料[4]、具有抗氧化功能的山核桃黑豆酸奶[2]?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為,人體衰老的重要原因之一是機(jī)體在進(jìn)行氧化代謝時(shí)產(chǎn)生的過(guò)量自由基通過(guò)脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)等方式對(duì)機(jī)體造成嚴(yán)重?fù)p傷,進(jìn)而導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化、冠心病、糖尿病及惡性腫瘤等疾病的發(fā)生,機(jī)體抗氧化反應(yīng)可以調(diào)節(jié)自由基含量,預(yù)防疾病的發(fā)生[5]。研究表明,靈芝白茶飲料及紫薯原花青素復(fù)合功能性飲料等均具有顯著的抗氧化活性[6-7]。
瓜蔞(TrichosanthiskirilowiiMaxim)是葫蘆科瓜蔞屬的一種多年生纏繞性藤本植物,其塊莖、種子和皮均為常用藥材,已列入中華人民共和國(guó)藥典(2010),具有重要的藥用價(jià)值。瓜蔞皮能治療穩(wěn)定性心絞痛[8]、增強(qiáng)免疫力[9],還能抑制痢疾桿菌、肺炎球菌、溶血性鏈球菌及白喉?xiàng)U菌等微生物[10]。瓜蔞皮中含有豐富的必需氨基酸(7種)和非必需氨基酸(10種),以及鉀、鈣、鎂、鐵、鋅、銅、錳、鈉、鈷、鎳、鍶等微量元素。近年來(lái),有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)瓜蔞中富含多酚、黃酮和甾體及其苷類等活性物質(zhì)[11-12]。
本研究旨在研制一種瓜蔞皮飲料(trichosanthis pericarpium beverose,TPB)分析膳食纖維、維生素C、氨基酸、總酚、總黃酮等功效成分的質(zhì)量濃度,并研究其在儲(chǔ)藏期間抗氧化活性的變化,以期為瓜蔞資源的開(kāi)發(fā)及深加工提供科學(xué)依據(jù)。
材料:瓜蔞皮,安徽省東至縣栝樓種植園提供;金銀花醇(m(干金銀花)∶m(蒸餾水)=1∶100),湖北瀚思生物科技有限公司,市售。
儀器:JHG-Q954-P60均質(zhì)儀、752紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì),上海融合機(jī)械設(shè)備有限公司;DZF-6021真空干燥機(jī),上海和呈儀器制造有限公司;L-8800氨基自動(dòng)分析儀,日本日立公司;Wallace 1420VICTOR 3熒光免疫分析儀、Waters-1515高效液相色譜儀,美國(guó)Waters公司。
將風(fēng)干瓜蔞皮用蒸餾水浸泡1min,洗去瓜蔞皮表面泥沙、灰塵等雜物。將瓜蔞皮與水按6.5∶100的質(zhì)量比調(diào)配,膠體磨磨漿5min后,150目篩子過(guò)濾得瓜蔞皮汁。在瓜蔞皮汁中添加5%蔗糖、0.035% 檸檬酸、0.20% 復(fù)配穩(wěn)定劑(m(阿拉伯膠)∶m(CMC-Na)∶m(食用瓊脂)=1∶1∶0.6)進(jìn)行調(diào)配,均質(zhì)10min,脫氣20min,巴氏滅菌后制得瓜蔞皮飲料,自然冷卻,置4℃的冰箱冷藏。
依據(jù)文獻(xiàn)[13]的方法測(cè)定膳食纖維的質(zhì)量濃度;按照文獻(xiàn)[14]的方法檢測(cè)抗壞血酸的質(zhì)量濃度;參考文獻(xiàn)[15]的方法測(cè)定氨基酸組分;采用Folin-Ciocalteu法測(cè)定總酚濃度[16];參考文獻(xiàn)[17]的方法測(cè)定總黃酮濃度。
1.4.1 DPPH·清除能力的測(cè)定
飲料以4 000r/min離心10min,取1mL上清液,加入5mL 50mg/L DPPH甲醇溶液,立即混勻,避光條件下反應(yīng)30min,于517nm波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度[18],DPPH·清除率的計(jì)算公式如下:
其中,A0為1mL蒸餾水添加5mL DPPH甲醇溶液的吸光度;A1為1mL樣品稀釋液添加5mL DPPH甲醇溶液的吸光度;A2為1mL樣品稀釋液添加5mL甲醇的吸光度。
1.4.2 ABTS+·清除能力的測(cè)定
采用2.45mmol/L過(guò)硫酸鉀溶液溶解ABTS+·,配成7mmol/L ABTS+·儲(chǔ)備液,在室溫、避光條件下靜置14h。配制ABTS+·測(cè)定液,將ABTS+·儲(chǔ)備液以磷酸鹽緩沖液(10mmol/L,pH 值為7.4)稀釋,使其在734nm波長(zhǎng)處吸光度達(dá)到0.700±0.020。取4mL ABTS+·測(cè)定液,加入40μL樣品待測(cè)液振蕩30s,反應(yīng)一定時(shí)間后于734nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光值[19]。ABTS+·清除率的計(jì)算公式為:
其中,A為飲料樣品吸光值。
1.4.3 亞鐵還原能力的測(cè)定
將飲料稀釋20倍,取1mL稀釋液,加入2.5mL磷酸緩沖液(200mmol/L,pH 值為6.6)以及2.50mL 1g/L鐵氰化鉀溶液,50℃恒溫水浴20min,加入2.5mL 100g/L三氯乙酸溶液,3 500r/min離心10min。取2.5mL上清液,加入2.5mL蒸餾水和0.5mL 0.01g/L三氯化鐵溶液,靜置10min后,在700nm波長(zhǎng)處檢測(cè)吸光度[20]。繪制還原力標(biāo)準(zhǔn)曲線,并將測(cè)得的吸光值代入計(jì)算可得樣品的亞鐵還原能力。
所有試驗(yàn)均重復(fù)3次。利用SPASS 19.0對(duì)所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,計(jì)量數(shù)據(jù)用ˉx±s來(lái)表示。
經(jīng)分析可得,TPB中膳食纖維、維生素C(VC)的質(zhì)量濃度為分別4.58g/L、43.27μg/mL,總酚的質(zhì)量濃度為96.90μg GAE/mL,總黃酮的質(zhì)量濃度為21.00mg/L。
由試驗(yàn)分析可得,TPB中共檢測(cè)出14種氨基酸,其中必需氨基酸6種,非必需氨基酸8種。丙氨酸(alanine,Ala)、蘇氨酸(threonine,Thr)、精氨酸(arginine,Arg)、天冬氨酸(aspartic acid,Asp)的濃度較高,分別為264.1、202.9、197.6、191.6nmol/L。賴氨酸(lysine,Lys)、絡(luò)氨酸(tyrosine,Tyr)、異亮氨酸(isoleucine,Ile)的濃度較低。甘氨酸(Glicine,Gly)、纈氨酸(valine,Val)未檢出。
2.2.1 TPB對(duì)DPPH·清除能力的影響
TPB儲(chǔ)藏時(shí)間對(duì)DPPH·清除率的影響如圖1所示。
圖1 TPB儲(chǔ)藏期間DPPH·清除率的變化
由圖1可知,在儲(chǔ)藏過(guò)程中,TPB的DPPH·清除能力隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低,前10d下降較為明顯,10d后逐漸趨于穩(wěn)定,最高為38.51%,最低為28.40%,金銀花醇的 DPPH·自由基清除率最高和最低分別為35.33%和21.63%。結(jié)果顯示,TPB的DPPH·清除率高于金銀花醇和質(zhì)量濃度為0.2mg/mL Vc的DPPH·清除率。TPB的DPPH·清除率的變化趨勢(shì)與檸檬汁貯存期間[21]對(duì)DPPH·清除率的變化趨勢(shì)相同,其DPPH·清除率明顯高于蘋(píng)果醋功能飲料[22]的24.46%及市售綠茶的27.94%,與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的冬蟲(chóng)夏草飲料對(duì)DPPH·清除率類似[23]。
2.2.2 TPB對(duì)ABTS+·清除能力的影響
TPB對(duì)ABTS+·清除能力的影響如圖2所示。由圖2可知,TPB和金銀花醇均有較強(qiáng)的ABTS+·清除率。在儲(chǔ)藏期間,TPB的ABTS+·清除率從最初的43.63%下降到35.21%,金銀花醇的ABTS+·清除率從最初的41.17%下降到26.59%,質(zhì)量濃度為0.2mg/mL Vc 的ABTS+·清除率為33.55%,結(jié)果顯示,TPB的ABTS+·清除率明顯高于金銀花醇的,略高于質(zhì)量濃度為0.2mg/mL Vc的ABTS+·清除率。在儲(chǔ)藏期間,飲料的ABTS+·清除率在最初的30d內(nèi)下降較為明顯,30d后ABTS+·清除率逐漸穩(wěn)定,其最低的ABTS+·清除率高于蘋(píng)果醋功能飲料的ABTS+·清除率[24]。
圖2 TPB儲(chǔ)藏期間ABTS+·清除率的變化
2.2.3 TPB對(duì)亞鐵還原能力的影響
TPB對(duì)亞鐵還原能力的影響如圖3所示。
圖3 TPB儲(chǔ)藏期間亞鐵還原能力的變化
由圖3可知,在儲(chǔ)藏期間,TPB的亞鐵還原能力從最初的1.473mmol AAE/mL下降到1.068mmol AAE/mL,金銀花醇的亞鐵還原能力由1.349mmol AAE/mL下降至到0.907mmolAAE/mL,質(zhì)量濃度為0.2mg/mLVc的亞鐵還原能力約為1.006mmol AAE/mL,結(jié)果顯示,TPB的亞鐵還原能力顯著高于金銀花醇飲料和質(zhì)量濃度為0.2mg/mL Vc的亞鐵還原能力,其最小的亞鐵還原能力也明顯高于20種涼茶類植物飲料的亞鐵還原能力[25]。
本文利用瓜蔞皮研制出一種具有保健功能的瓜蔞皮飲料,不僅含有豐富的膳食纖維、維生素C、氨基酸、總酚和總黃酮等功效成分,而且具有較高的抗氧化活性;在60d儲(chǔ)藏期后,TPB仍保留了較高的抗氧化活性,其抗氧化活性高于市售金銀花醇飲料和質(zhì)量濃度為0.2mg/mL Vc的抗氧化活性。因此,該飲料將會(huì)受到廣大消費(fèi)者的青睞。
[1]Ye M,Liu D,Zhang R,et al.Effect of hawk tea(Litsea coreanaL.)on the numbers of lactic acid bacteria and flavour compounds of yoghurt[J].International Dairy Journal,2012,23(1):68-71.
[2]Ye M,Ren L,Wu Y N,et al.Quality characteristics and antioxidant activity of hickory-black soybean yogurt [J].LWT:Food Science and Technology,2013,51(1):314-318.
[3]黃書(shū)銘,谷天平,沈壽國(guó),等.功能性靈芝乳飲料研究與營(yíng)養(yǎng)分析[J].中國(guó)乳品工業(yè),2010,38(5):22-25.
[4]劉洪娜,朱 偉,譚周進(jìn),等.蜜環(huán)菌飲料對(duì)機(jī)體活性的調(diào)節(jié)作用[J].微生物學(xué)通報(bào),2011,38(7):1084-1089.
[5]白 鴻,夏立營(yíng),劉 霽,等.三種抗氧化中藥提取成分復(fù)合的人體試食功能試驗(yàn)評(píng)價(jià)研究[J].中國(guó)中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志,2011,17(9):971-972,977.
[6]李怡彬,陳君琛,沈恒勝,等.靈芝白茶功能飲料研制及其抗氧化活性評(píng)價(jià)[J].食品科學(xué),2012,33(2):89-93.
[7]吳 駿,夏道宗,吳曉敏,等.紫薯原花青素復(fù)合功能性飲料的研制[J].現(xiàn)代食品科技,2012,28(12):1739-1742.
[8]趙然尊,石 蓓,王冬梅,等.瓜蔞皮注射液治療冠心病穩(wěn)定型心絞痛合并2型糖尿病的臨床觀察[J].中國(guó)新藥雜志,2010(20):1871-1874.
[9]張霄翔,王艷蘋(píng),王玉鳳,等.瓜蔞皮對(duì)環(huán)磷酰胺致免疫功能低下小鼠免疫功能的影響[J].中國(guó)藥房,2009,20(9):648-650.
[10]王姍姍.瓜蔞皮的藥理作用及其臨床應(yīng)用[J].山西醫(yī)藥雜志,2009,38(1):67-68.
[11]柴 欣,朱 霖,戚愛(ài)棣,等.栝樓屬植物化學(xué)成分研究進(jìn)展[J].遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2013,15(1):66-70.
[12]張曉峰,陳小梅,張春霞,等.栝樓果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分的研究[J].食品科技,2009,4(9):45-47.
[13]Goéi I,Déaz-Rubio M E,Pérez-Jiménez J,et al.Towards an updated methodology for measurement of dietary fiber,including associated polyphenols,in food and beverages[J].Food Research International,2009,42(7):840-846.
[14]GB/T 12143-2008,飲料通用分析方法[S].
[15]Isanga J,Zhang G N.Production and evaluation of some physicochemical parameters of peanut milk yoghurt[J].LWT-Food Science and Technology,2009,42(6):1132-1138.
[16]Arnous A,Makris D P,Kefalas P.Effect of principal polyphenolic components in relation to antioxidant characteristics of aged red wines [J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2001,49(12):5736-5742.
[17]Shabnam E,Sreeparna B.Comparative antioxidant activity of extracts from leaves,bark and catkins ofSalixaegyptiacasp.[J].Food Chemistry,2009,116(1):23-28.
[18]任 麗,張海波,張斯佳,等.山核桃餅粨蛋白粗提物與DPPH自由基清除活性研究[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2011,34(12):1869-1872.
[19]Re R,Pellegrini N,Proteggente A,et al.Antioxidant activity applying an improved ABTS+·radical cation decolorization assay[J].Free Radical Biology and Medicine,1999,26(9):1231-1237.
[20]Xu G H,Ye X Q,Chen J C,et al.Effect of heat treatment on the phenolic compounds and antioxidant capacity of citrus peel extract [J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2007,55:330-335.
[21]González-Molina E,Moreno D A,García-Viguera C.A new drink rich in healthy bioactives combining lemon and pomegranate juices [J].Food Chemistry,2009,115(4):1364-1372.
[22]張 鋒,金 杰,解成駿.桑椹醋綠茶飲料的總抗氧化能力和對(duì)DPPH·的清除作用[J].食品研究與開(kāi)發(fā),2010,31(12):97-99.
[23]李曉磊,趙 珺,代思成,等.果味冬蟲(chóng)夏草飲料的研制[J].食品研究與開(kāi)發(fā),2010,31(1):66-69.
[24]金杰,張鋒.桑椹醋綠茶飲料的抗氧化性研究[J].中國(guó)調(diào)味品,2009,34(9):54-56.
[25]何秋彤,余以剛,李聰聰,等.20種市售涼茶類植物飲料抗氧化性的比較研究[J].食品科學(xué),2011,32(7):47-51.