鄭玉忠 劉艷 林健雯 張振霞
摘 要:在柿餅制作過程中,本研究目的在于監(jiān)測不同條件下柿皮和柿果中有效成分的變化。結果表明,柿果加工成柿餅后,含糖量從1.31 mg·g-1增加到2.65 mg·g-1,增加102.14%。而對于鮮柿中的單寧、總黃酮、總酚、Vc等成分,在柿餅中的含量則大幅下降,分別降低了94.06%、83.30%、37.26%、99.92%。同時,通過對柿子皮提取物進行分離分析,發(fā)現(xiàn)柿皮中Vc含量達到165.71 mg·(100g)-1,是果肉的2倍多;總糖、總酮和多酚的總含量約占柿皮提取物的65%,使得柿皮提取物具備明顯的體外抗氧化活性。
關鍵詞:柿子;提取物;活性成分;分離;分析
中圖分類號:S665.2 文獻標識碼:A 文章編號:1004-3020(2020)02-0018-05
Separation and Analysis of Active Components in Dried Persimmons Processing
Zheng Yuzhong Liu Yan Lin Jianwen Zhang Zhenxia
(Hanshan Normal University Chaozhou 521041)
Abstract:In the process of dried persimmon,the aim of this study was to monitor the changes of active ingredients in the peel and fruit of persimmon under different conditions. The results showed that the sugar content of dried persimmon increased from 1.31 mg·g-1 to 2.65 mg·g-1,an increase of 102.14% was here. From fresh persimmon to dried persimmon,the contents of tannin,total flavonoids,total phenols and vitamin C decreased by 94.06%,83.30%,37.26%,99.92%,respectively. At the same time,through separation and analysis of persimmon peel extract,it was found that the content of Vc in persimmon peel reached 165.71 mg·(100g)-1,which was more than twice that of pulp. The total content of total sugar,total ketone and polyphenol accounted for 65% of persimmon peel extract,which made persimmon peel extract have obvious antioxidant activity in vitro.
Key words:persimmon;extract;active components;separate;analysis
柿Diospyros kaki為柿屬植物,原產(chǎn)于中國長江流域及華南地區(qū),已有3000多年栽培歷史[1]?;洊|地區(qū)不僅柿資源豐富,也是重要的柿餅加工地。潮州浮山鎮(zhèn)是遠近聞名的“柿餅村”,已有200多年的制作歷史。每年柿果加工量很大,廢棄的柿皮約占柿果重量的十分之一。柿皮含有大量的縮合單寧、黃酮、可溶性糖等活性物質,具抗氧化、清除自由基等效應[2-5]。研究發(fā)現(xiàn)柿皮提取物(Persimmon peel extract,PPE)具有良好的總抗氧化活性、還原力、脂質過氧化抑制力以及自由基清除能力,同時它顯著地抑制線粒體脂質過氧化、腫脹、蛋白氧化和ATPase活性降低,可用于治療各種炎癥[6-10]。本文通過提取、分離和測定柿餅制作過程中有效成分,有利于弄清活性成分的分布,這有利于拓展柿果的產(chǎn)業(yè)價值,為柿資源的高效利用提供試驗依據(jù)。
1 材料和方法
1.1 試驗材料
新鮮柿皮、新鮮柿果、處理6 d的柿餅、處理15 d的柿餅、已經(jīng)制成的柿餅以及曬干后磨粉的柿皮。以上材料均收集于潮州市饒平縣浮饒鎮(zhèn)柿餅加工廠。
1.2 試驗儀器與器具
鼓風干燥箱、分餾裝置、DA-201型大孔吸附樹脂的玻璃色譜柱、可見光分光光度計、電子天平、凍干機。
1.3 試驗試劑
焦性沒食子酸、蘆丁、葡萄糖、DA-201型大孔吸附樹脂、乙醇、苯酚硫酸、亞硝酸鈉-硝酸鋁、Folin-酚、草酸、2,6-二酚靛酚藍、濃硫酸、苯酚、氯化鐵、氫氧化鈉、鹽酸。
1.4 試驗方法
1.4.1 柿餅和柿皮活性成分的測定
總黃酮的測定:蘆丁比色法[3];多酚類物質的測定:Folin-酚法[4];單寧的測定:氯化鐵顯色法[11];總糖的測定:苯酚硫酸法[12,13];總維生素C的測定:2,6-二氯酚靛酚滴定法[14](參照GB/T 5009.86-2003《蔬菜、水果及其制品中總抗壞血酸的測定》)。
數(shù)據(jù)處理:每測定重復三次,分別平行取樣,結果以平均值計算。全部試驗數(shù)據(jù)用Microsoft Excel數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行處理。
1.4.2 柿皮有效成分PPE分離和純化
(1)柿皮有效成分的粗提取[6,7]。
取柿皮粉末40 g,用600 mL 70%乙醇溶液作為提取試劑(料液比1∶10(m/V)),裝在圓底燒瓶中,上回流冷凝管,水浴加熱保持溶液近沸狀態(tài),80℃回流提取2 h,將濾液轉入燒杯,殘渣用以上方法重復提取1次。合并兩次濾液,于恒溫水浴鍋中蒸去多數(shù)提取液,并于冷凍濃縮干燥機中制干,得粗提物,并計算得率。
(2)柿皮有效成分PPE純化[6,7]。①樹脂的預處理。
將DA-201型大孔吸附樹脂于無水乙醇中浸泡過夜,裝柱后分別用蒸餾水、5% HCl、蒸餾水、2%NaOH清洗,最后用蒸餾水洗至中性即可。②上樣。取7.2 g粗提物制成40 mL水溶液,上載于含DA-201型大孔吸附樹脂的玻璃色譜柱(5 cm×80 cm)上,以2.5 mL/min的流速用3倍床體積的水洗脫除雜后,用3倍床體積的50%乙醇溶液洗脫,收集洗脫液,然后用無水乙醇進行全面洗脫,在用水洗至無醇味,在用蒸餾水以每秒7滴的流速洗至無醇味,在用3倍床體積5%的鹽酸以相同的流速酸洗,然后用蒸餾水洗至中性,在用3倍床體積的2% NaOH以相同的流速堿洗,最后用蒸餾水洗至中性如此往復循環(huán)使用。③濃縮。
將收集的洗脫液用旋轉蒸發(fā)儀于50℃減壓濃縮蒸去大部分提取劑后置于冷凍濃縮干燥機烘干,所得提取物即為PPE,并稱重和計算得率(以每100 g柿子皮粉末中含PPE的克數(shù)表示)。
(3)柿子皮有效成分PPE中活性成分含量測定。以蘆丁、焦性沒食子酸、葡萄糖為標準品分別測定PPE中總糖、總黃酮及多酚含量,方法分別采用蘆丁比色法[3]、Folin-酚法[4]、苯酚硫酸法[12,13]。結果分別根據(jù)相應標準曲線的線性回歸方程計算出所測PPE中總糖、總黃酮及多酚的相應質量濃度(mg/mL),進一步換算PPE中總糖、總黃酮及多酚含量。
計算公式:ω/%=(ρ2/ρ1)×100,其中:ω為總糖、總黃酮及多酚的相應含量;ρ1表示所加樣品中PPE的質量濃度;ρ2表示根據(jù)線性回歸方程計算出的PPE中總糖、總黃酮及多酚的相應質量濃度。
2 結果和分析
2.1 柿子加工過程中有效成分的變化
本研究測定新鮮柿皮、新鮮柿、處理6 d柿、處理15 d柿、已經(jīng)制成的柿餅中總糖、總黃酮、多酚、單寧、維生素C等有效成分的含量。從表1可以看出,從新鮮柿果,到柿餅制作的過程中,總糖含量從1.311 mg·g-1到2.65 mg·g-1不斷的增加,增加了102.14%,說明柿餅在加工后熟過程中,物質轉化為糖類物質,增加氣口感和甜度。此外發(fā)現(xiàn)柿皮的含糖量也不低,為0.519 mg·g-1。
從表1數(shù)據(jù)顯示:新鮮柿皮和柿果中單寧含量最高0.1 mg·g-1左右;隨著柿餅加工過程,從新鮮柿、處理6 d柿、處理15 d柿以及制成柿餅,近三十多天的加工過程中,單寧含量從鮮柿的0.101 mg·g-1降到柿餅中的0.006 mg·g-1,減少94.06%,說明柿果中的單寧物質在柿果加工過程中出現(xiàn)單寧物質轉化,降低其含量。
從表1中發(fā)現(xiàn)新鮮柿皮的總黃酮含量、總酚含量和新鮮柿果中的總黃酮含量、總酚含量相差無幾,而從新鮮柿果到柿餅的過程中總黃酮含量和總酚類含量不斷地減少,分別減少83.30%和37.26%。這可能與柿餅的制作過程中,黃酮類物質和酚類物質轉化為其他物質,致使其含量降低,口感增加。
此外,發(fā)現(xiàn)柿果的Vc含量隨著柿餅加工成熟不斷減少,從60.45 mg·(100g)-1到0.05 mg·(100g)-1的巨大變化,降低了99.92%,這是因為加工過程中,Vc被破壞分解有關。此外,研究發(fā)現(xiàn)新鮮柿皮中的Vc含量很高,比新鮮果肉的Vc含量高174.13%,可見果皮中營養(yǎng)物質也較豐富。柿餅加工過程可以從大量廢棄的柿皮可以提取Vc,提高其應用價值。
3.2 柿皮有效成分的提取
將柿皮粉末用70%乙醇蒸餾提取2次,濃縮后用冷凍干燥機制干,烘干柿皮樣品的粗提物16.67 g,和曬干柿皮樣品的粗提取16.72 g,兩者的提取效率基本一樣,均為41%左右(表2)。再將粗提物溶液經(jīng)DA-201型大孔吸附樹脂純化,獲得的洗脫液用旋轉蒸發(fā)儀濃縮后置于冷凍干燥機烘干,所得精提取物即為柿皮有效成分PPE,比較兩者的最終提取質量為2.6 g和2.49 g,提取效率分別為6.5%和6.22%(表2)。
在提取過程中發(fā)現(xiàn):第一次粗提取的柿皮成分,
由于其含有雜質相對較多,干燥后成黃色的顆粒狀粉末(見圖1),易溶于水,易吸潮而變得黏糊。而對其進行精提后獲得的柿皮有效成分PPE在上樣后,用蒸餾水洗脫除雜時,洗脫出來的液體為熒光綠色,而用醇分離時,流出來的液體為黃褐色,最后全洗時,洗脫出來的顏色是亮黃色的。干燥后的柿皮有效成分PPE,純度相對較高,干燥過程中一直呈褐色粉末狀態(tài),且粉末均勻,且易溶于水,且不易吸潮。
2.3 柿皮的精提取中總糖、總酮、多酚的含量
試驗以蘆丁、焦性沒食子酸、葡萄糖為標準品獲得的標準曲線見表3。分別根據(jù)相應的線性回歸方程計算柿皮有效成分PPE中總糖、總黃酮及多酚的相應質量濃度(mg·mL-1),最終獲得PPE中總糖、總黃酮及多酚含量見表4。結果顯示烘干柿皮和曬干柿皮有效成分PPE中總糖含量比較接近,分別為1.173 g和1.164 g,占比為45.1%和46.8%。
僅從柿皮提取的量來看,可看出純烘的柿皮提取物得率要比曬的柿皮要好。從表2和表4的對比可以看出,純烘的柿皮有效成分提取率和含量均高于曬得柿皮有效成分含量,如柿皮有效成分提取中的總糖、總酮、多酚的含量來看,純烘柿子皮提取物中總糖、總酮、總酚的均值分別為1.17,0.29,0.22 g,相加之和為1.68 g,PPE的純度是65%;而曬干柿皮提取物中總糖、總酮、總酚的均值分別為1.16,0.24,0.14 g,相加之和為1.54 g,PPE的純度是61.9%[18-20]。由此可以看出,依靠太陽曬干柿皮干燥過程較烘干過程緩慢,影響了其有效成分的含量。
3 結論
本文通過提取分離和測定不同條件下柿皮和柿果的有效成分(PPE),以便柿皮成分的有效利用。分析測定了柿皮有效成分中的單寧類物質、糖類物質、黃酮類物質、酚類物質、Vc等含量。研究發(fā)現(xiàn)柿果加工成柿餅后,含糖量從1.311 mg·g-1增加到2.65 mg·g-1,增加102.14%,而鮮柿果的單寧、總黃酮、總酚、Vc含量和柿餅中的差別極大,分別減低94.06%、83.3%、37.26%、99.92%。對柿皮有效成分PPE分離和純化,測定總糖、總酮和多酚含量的占比為65%,使得PPE有明顯的體外抗氧化活性。在對柿皮有效成分和柿餅加工過程中的有效成分的比較中,無論從總糖、總黃酮、多酚、單寧還是維生素C,新鮮柿皮各成分的含量一點都不比各時間段的柿果低,有的含量甚至要比柿果要高,如柿皮Vc含量比果肉的高174%,達到165.71 mg·(100g)-1,顯示了果皮中也有豐富的營養(yǎng)成分??梢娛疗さ挠杏脙r值不比柿果等低,其有效成分含量高,可以充分的利用和開發(fā)起來,如柿皮有效成分抗光老化的研究等,達到資源的合理充分利用,減少浪費和污染等問題。柿皮活性研究有利于拓展柿果的產(chǎn)業(yè)價值,能為柿果資源的高效利用和副產(chǎn)品開發(fā)提供新的途徑。因此,對于挖掘和利用潮汕地區(qū)的特色果品資源、帶動其在農(nóng)村的規(guī)?;a(chǎn),增加農(nóng)民收入、促進農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結構的調整具有重要的現(xiàn)實意義。
參 考 文 獻
[1]梁玉琴,韓衛(wèi)娟,張嘉嘉.河南省柿種質資源表型多樣性研究[J].中國農(nóng)業(yè)大學學報,2015,20(1):74-85.
[2]陳栓虎,高全昌.柿子皮綜合利用技術[J].農(nóng)牧產(chǎn)品開發(fā),1995(4):9-10.
[3]楊建雄,原江鋒,李發(fā)榮.柿葉黃酮的體外抗氧化作用研究[J].營養(yǎng)學報,2003,25(2):215-217.
[4]王燕,滕建文,黃麗,等.柿子皮多酚物質的提取和除臭效果的研究[J].食品研究與開發(fā),2008,29(6):33-37.
[5]Gu HF,Li CM,Xu YJ,et al.Structural features and antioxidant activity of tannin from persimmon pulp[J]. Food Research International,2008,41(2):208-217.
[6]賈貴東,楊建雄,王芳,等.柿子皮提取物的抗氧化活性[J].食品科學,2011,32(5):45-49.
[7]Kawase M,Motohashi N,Satoh K,et al. Biological activity of persimmon (Diospyros kaki) peel extracts[J]. Phytother Res,2003,17(5):495-500.
[8]Parajuli D,Kwakita H,Inoue K,et al.Persimmon peel gel for the selective recovery of gold[J]. Hydrometallurgy,2007,87(3/4):133-139.
[9]Fukai S,Tanimoto S,Maeda A,et al.Pharmacological activity of compounds extracted from persimmon peel (Diospyros kaki THUNB.)[J].J Oleo Sci,2009,58(4):213-219.
[10]Yokozawa T,Kim YA,Kim HY,et al.Protective effect of persimmon peel polyphenol against high glucose-induced oxidative stress in LLC-PK1 cells[J].Food Chem Toxicol,2007,45(10):1979-1987.
[11]佟健,侯冬巖,田速成,等.蛋白質沉淀—光度分析法測定橡子淀粉中單寧的含量[J].遼寧大學學報,1996,23(3):60-64.
[12]孫蕓,劉杰,劉佳佳,等.苯酚-硫酸法測定菊苣根中總糖的含量[J].中國民族民間醫(yī)藥,2008(4):12-13.
[13]盛偉,方曉陽,吳萍.白靈菇、杏鮑菇、阿魏菇多糖體外抗氧化活性研究[J].食品工業(yè)科技,2008(5):103-105.
[14]李合生,孫群,趙世杰,等.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京:高等教育出版社,2004.
(責任編輯:唐 嵐)
收稿日期:2019-10-15
基金項目:廣東省科技計劃項目(2014A030304067);潮州市科技項目(2014N01)。
作者簡介:鄭玉忠(1977~),男,副教授,博士,研究方向:生物學、中藥學。
張振霞為通訊作者。