干燥方式對酸棗果肉活性物質(zhì)及抗氧化能力的影響

杜晨暉,解玉軍,申晨曦,裴香萍,閆 艷,

（1.山西中醫(yī)藥大學(xué)中藥與食品工程學(xué)院,山西 太原 030619；2.山西大學(xué)中醫(yī)藥現(xiàn)代研究中心,山西 太原 030006）

酸棗（Ziziphus jujubeMill.var.spinosa(Bunge) Hu ex H.F.Chou）屬于鼠李科（Rhammaceae）棗屬（ZiziphusMill.）,別名野棗、山棗等。酸棗作為藥物,始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,被列為上品。酸棗廣泛分布于我國華北、西北廣大低山丘陵地區(qū),資源酸棗蘊(yùn)藏量巨大?，F(xiàn)代研究表明,酸棗中含有大量的糖類[1]、生物堿類[2]、黃酮類[3]、三萜及其皂苷類[4]等化學(xué)成分,具有鎮(zhèn)靜催眠[5]、抗氧化[6]、增強(qiáng)免疫力[7]、保肝[1]以及預(yù)防動脈硬化[8]等多種保健功效。酸棗可被加工成酸棗酒[9]、酸棗醋[10]、酸棗面[11]、酸棗汁[12]等多種食品,但每年仍有大量酸棗果肉資源作為酸棗藥用植物的廢棄組織被丟棄,造成巨大的資源浪費(fèi)。

干燥是食品傳統(tǒng)的保存方法,能夠抑制微生物的繁殖,減少營養(yǎng)物質(zhì)的損失,有利于食品的保藏。目前食品干燥多采用自然曬干（sun drying,SD）、熱風(fēng)干燥（hot-air drying,HAD）和冷凍干燥（freeze drying,FD）等技術(shù)。Peinado等[13]研究了葡萄在SD過程中酚類物質(zhì)變化,黃酮類成分含量在SD過程中一直呈現(xiàn)上升趨勢。閆旭等[14]研究了干燥方式對番石榴活性物質(zhì)及抗氧化活性的影響,發(fā)現(xiàn)60 ℃和75 ℃干燥的番石榴中總酚和抗壞血酸含量較高,且番石榴能夠保持較強(qiáng)的抗氧化能力。許晴晴等[15]研究了FD和HAD對藍(lán)莓品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)FD在保持藍(lán)莓復(fù)水性、感官品質(zhì)和活性成分等方面比HAD具有明顯優(yōu)勢。盡管酸棗在眾多領(lǐng)域有著豐富的應(yīng)用,但目前關(guān)于干燥方式對酸棗果肉品質(zhì)影響的研究鮮見報道。

基于氫核磁共振（1H nuclear magnetic resonance,1H NMR）的分析技術(shù)重現(xiàn)性好、分析時間短、備樣方法簡單,可以獲得幾乎全部含氫化合物的信息,相對于液相色譜,NMR的優(yōu)勢體現(xiàn)在可以檢測大部分的有機(jī)化合物。代謝組學(xué)技術(shù)與多元統(tǒng)計(jì)分析手段結(jié)合不僅可以確定樣本之間的相似性或均一性,而且可以確定引起組間差異的化學(xué)成分。目前已廣泛應(yīng)用于食品的組分分析[16]、中藥化學(xué)成分鑒定和質(zhì)量評價[17]研究等方面。Mediani等[18]研究不同采收期對兩種葉下珠屬植物化學(xué)成分和生物活性的影響,通過1H NMR技術(shù)結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)分析能夠準(zhǔn)確得到不同采收期與化學(xué)成分的關(guān)系,進(jìn)而與生物活性關(guān)聯(lián),全面分析三者之間的相關(guān)性；Pariyani等[19]研究不同干燥技術(shù)對貓須草葉化學(xué)成分及生物活性的影響,采用1H NMR技術(shù)結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)綜合分析干燥方式、代謝化合物和活性三者的關(guān)系,從而快速選擇能夠保留影響活性較高的代謝化合物的干燥方式。本課題組前期已將NMR技術(shù)應(yīng)用于葛根芩連湯[20]、酸棗仁[21]活性成分研究。

本實(shí)驗(yàn)選取實(shí)際生產(chǎn)中較為成熟的SD、FD和HAD 3 種干燥方式,以酸棗果肉中多糖、總酚和總黃酮等活性物質(zhì)含量以及體外抗氧化活性為指標(biāo),整合1H NMR技術(shù)與多元統(tǒng)計(jì)分析方法,考察不同干燥方式對酸棗果肉代謝產(chǎn)物及抗氧化活性的影響,以期優(yōu)選合理的干燥方式,為酸棗的產(chǎn)地加工提供合理的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

2018年9 月于山西省晉中市榆次區(qū)烏金山鎮(zhèn)（東經(jīng)112°44'52”,北緯37°46'2”）采集成熟酸棗果實(shí),經(jīng)山西中醫(yī)藥大學(xué)裴香萍副教授鑒定為鼠李科植物酸棗（Ziziphus jujubeMill.var.spinosa(Bunge) Hu ex H.F.Chou）的果實(shí)。

2,2 '-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（2,2'-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS）、2,4,6-三(2-吡啶基)三嗪（2,4,6-tri(2-pyridyl)-1,3,5-triazine,TPTZ）、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）、沒食子酸、福林-酚試劑 北京索萊寶科技有限公司；重水（D2O）美國Norell公司；氘代甲醇和3-(三甲基硅基)氘代丙酸鈉（sodium-3-(trimethylsilyl)propionate-2,2,3,3-d4,TSP）青島騰龍微波科技有限公司；氘代氫氧化鈉 瑞士Armar公司；蘆丁 阿拉丁試劑（上海）有限公司；硝酸鋁、氫氧化鈉、亞硝酸鈉、三氯化鐵、過硫酸鉀、無水乙酸鈉、葡萄糖、氯仿、苯酚均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

LGJ-10C型冷凍干燥機(jī) 北京四環(huán)科學(xué)儀器廠有限公司；BGZ-76型電熱鼓風(fēng)干燥箱 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；UV-6100S紫外-可見分光光度計(jì) 上海元析儀器有限公司；DL-5-B低速離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；KQ5200E型超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；FA3204B電子天平 上海精科天美科學(xué)儀器有限公司；600-MHz AVANCE III NMR Spectrometer（600.13 MHz質(zhì)子頻率） 德國布魯克公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品干燥方法

分別取18 份新鮮酸棗,洗凈晾干,每份30 g均勻放入搪瓷托盤中待進(jìn)一步干燥處理。HAD：酸棗使用鼓風(fēng)干燥箱干燥26 h,溫度為60 ℃,干燥結(jié)束后稱質(zhì)量；FD：酸棗放于冷凍干燥機(jī)中干燥48 h,真空壓力為20 Pa,冷凝溫度-50 ℃,干燥結(jié)束后稱質(zhì)量；SD：酸棗白天以太陽光直射,溫度為23～28 ℃,晚上控制溫度在20～25 ℃,干燥6 d,干燥結(jié)束后取出稱質(zhì)量。所有酸棗干燥完成后剔除果核,將果肉用粉碎機(jī)粉碎后過60 目篩,密封保存于干燥器中。

1.3.2 水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定

參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》[22]直接干燥法進(jìn)行干燥。干燥結(jié)束后失水率按照公式（1）計(jì)算。

1.3.3 基本化學(xué)成分測定

1.3.3.1 多糖含量測定

多糖含量測定采用苯酚-硫酸法[23]。精密稱取干燥后的酸棗粉末0.50 g于50 mL三角錐瓶中,加入25 mL去離子水超聲提取30 min,濾渣加入50 mL去離子水,90 ℃回流提取1 h,離心合并兩次上清液,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至10 mL,加無水乙醇至溶液乙醇體積分?jǐn)?shù)70%,4 ℃靜置過夜,離心取沉淀,去離子水定容至25 mL,得到酸棗果肉多糖水提取液。取上述水提取液測定多糖含量,結(jié)果以每克干質(zhì)量酸棗果肉中葡萄糖質(zhì)量表示,單位為mg/g。標(biāo)準(zhǔn)曲線以葡萄糖溶液為標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制,得到回歸方程y＝0.012 8x+0.046（x的線性范圍15.81～50.84 μg/mL,R2＝0.997 3）。

1.3.3.2 總酚含量測定

總酚含量測定采用福林-酚比色法[24]。精密稱取干燥后的酸棗粉末0.50 g于50 mL三角錐瓶中,精密加入體積分?jǐn)?shù)60%乙醇溶液25 mL,稱量質(zhì)量,超聲處理30 min,用體積分?jǐn)?shù)60%乙醇溶液補(bǔ)足損失的質(zhì)量,得到酸棗果肉醇提取液（質(zhì)量濃度為20 mg/mL）。取上述乙醇提取液測定總酚含量,結(jié)果以每克干質(zhì)量酸棗果肉中沒食子酸質(zhì)量表示,單位為mg/g。標(biāo)準(zhǔn)曲線以沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品溶液繪制,得到回歸方程y＝0.063 9x-0.005 6（x的線性范圍3.89～12.01 μg/mL,R2＝0.999 5）。

1.3.3.3 總黃酮含量測定

總黃酮含量測定采用NaNO2-Al(NO3)3比色法[25]。取醇提取液測定總黃酮含量,結(jié)果以每克干質(zhì)量酸棗果肉中蘆丁質(zhì)量表示,單位為mg/g。標(biāo)準(zhǔn)曲線以蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制,得到回歸方程y＝0.112 1x-0.033 1（x的線性范圍2.43～6.03 μg/mL,R2＝0.999 3）。

1.3.4 抗氧化活性測定

1.3.4.1 ABTS陽離子自由基清除能力測定

ABTS陽離子自由基清除實(shí)驗(yàn)參考Zheng Meiyu等[26]的方法。取140 mmol/L過硫酸鉀溶液88 μL和10 mmol/L ABTS儲備液5.0 mL混合,避光37 ℃靜置過夜制備ABTS儲備液,使用時以無水乙醇將ABTS儲備液稀釋至734 nm波長處吸光度為0.70±0.02,得ABTS工作液。取4.0 mL ABTS工作液加入逐級稀釋的酸棗果肉乙醇提取液（0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8 mg/mL）1.0 mL,暗處放置30 min后在734 nm波長處測得樣品溶液的吸光度A2。用同體積的無水乙醇作空白對照,操作同前,測得對照溶液吸光度A1。ABTS陽離子自由基清除率按公式（2）計(jì)算,以每克干質(zhì)量酸棗果肉中VC質(zhì)量表示,單位為μg/g。標(biāo)準(zhǔn)曲線以VC標(biāo)準(zhǔn)液繪制,得到回歸方程y＝0.061x+0.012 5（x的線性范圍6.58～12.50 μg/mL,R2＝0.997 9）。

1.3.4.2 DPPH自由基清除能力測定

DPPH自由基清除實(shí)驗(yàn)參考Xiong Shuangli等[27]的方法并略作修改。精密稱取10.0 mg DPPH于2.0 mL的容量瓶中,用無水乙醇定容,使用時加無水乙醇稀釋至吸光度在0.7～0.8范圍內(nèi)。吸取逐級稀釋的酸棗果肉乙醇提取液（0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mg/mL）1.0 mL,分別加入3.0 mL稀釋后的DPPH溶液,暗處靜置30 min后在517 nm波長處測得樣品溶液的吸光度A2,用同體積的無水乙醇做空白對照,操作同前,測得對照溶液吸光度A1。DPPH自由基清除率按公式（3）計(jì)算,以每克干質(zhì)量酸棗果肉中VC質(zhì)量表示,單位為μg/g。標(biāo)準(zhǔn)曲線以VC標(biāo)準(zhǔn)液繪制,得到回歸方程y＝0.105x+0.112 2（x的線性范圍2.59～7.80 μg/mL,R2＝0.998 8）。

1.3.4.3 總還原能力測定

總還原能力（ferric ion reducing antioxidant power,FRAP）的測定參考Pulido等[28]的方法并略作修改。將300 mmol/L醋酸鹽緩沖液（pH 3.6）、20 mmol/L氯化鐵、10 mmol/L TPTZ（40 mmol/L鹽酸配制）按體積比10∶1∶1混合,37 ℃反應(yīng)10 min得FRAP工作液。精密吸取逐級稀釋的酸棗果肉乙醇提取溶液（0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9 mg/mL）0.1 mL,加去離子水2.0 mL,FRAP工作液3.0 mL,搖勻,避光放置30 min,以去離子水為空白對照,于596 nm波長處測定吸光度。以每克干質(zhì)量酸棗果肉中VC質(zhì)量表示,單位為mg/g。標(biāo)準(zhǔn)曲線以VC標(biāo)準(zhǔn)液繪制,得到回歸方程y＝0.004x-0.006 7（y為596 nm波長處的吸光度；x為VC標(biāo)準(zhǔn)液質(zhì)量濃度,線性范圍71.93～190.68 μg/mL,R2＝0.998 1）。

1.3.5 基于1H NMR技術(shù)的化學(xué)成分鑒定

1.3.5.1 樣品制備

樣品制備參照趙曉喆等[29]的方法。精密稱取干燥后的酸棗粉末約0.2 g,置于10 mL離心管中,加氯仿-甲醇-水混合溶液（2∶1∶1,V/V）6 mL,漩渦混勻1 min,超聲提取25 min,室溫下離心（3 500 r/min）25 min得到甲醇-水和氯仿層,保留甲醇-水層,并減壓濃縮蒸干。甲醇-水層用400 μL氘代甲醇與400 μL緩沖重水（緩沖液：KH2PO4溶于D2O中,以1 mol/L氘代氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至6.0,含0.1% TSP）超聲溶解,移至1.5 mL離心管中,13 000 r/min離心10 min,取上清液600 μL于5 mm核磁管中待測。

1.3.5.21H NMR測定

樣品在25 ℃下于600 MHz NMR儀中測定（頻率600.13 MHz）,掃描次數(shù)為64,譜寬12 345.7 Hz,傅里葉變換頻率0.188 Hz,脈沖時間為14 μs,采樣時間2.654 s,延遲時間為1.0 s。甲醇-水相提取物核磁測定采用Noesygppr1D序列壓制水峰,用氘代甲醇進(jìn)行鎖場,內(nèi)標(biāo)為3-(三甲基硅基)氘代丙酸鈉。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

實(shí)驗(yàn)樣品平行測定3 次,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,用SPSS Statistics 20軟件進(jìn)行方差分析,并用Duncan's法進(jìn)行多重比較,以P＜0.05表示差異或相關(guān)性顯著。NMR圖譜采用Mest ReNova軟件進(jìn)行處理,NMR圖譜經(jīng)過定標(biāo)、相位、基線校準(zhǔn)后,以δ0.01積分段對化學(xué)位移區(qū)間δ0.0～10.0進(jìn)行分段積分,其中δ4.70～5.02（殘余水峰）和δ3.30～3.38（殘余甲醇峰）不進(jìn)行積分。將積分?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)入SIMCA-P 13.0軟件中進(jìn)行主成分分析（principal component analysis,PCA）,再用偏最小二乘判別分析（partial least squares discriminant analysis,PLS-DA）和正交偏最小二乘法判別分析（orthogonal PLS-DA,OPLS-DA）找出差異代謝物。使用SIMCA-P軟件對差異代謝物、基本化學(xué)成分和抗氧化活性進(jìn)行PLS回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 干燥方式對酸棗失水率的影響

不同干燥樣品的失水率依次為HAD（84.53%）＞SD（79.78%）＞FD（78.83%）,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均在5%以內(nèi),結(jié)果見表1。其中HAD樣品失水率最大,達(dá)到84.53%,可能是HAD熱效率較高,有利于水分的快速散失。

2.2 干燥方式對酸棗多糖、總酚、總黃酮含量及抗氧化活性的影響

如表1所示,多糖含量依次為SD＞HAD＞FD。FD樣品的多糖含量相對較低,可能因?yàn)槔鋬鰧χ参锛?xì)胞壁的增強(qiáng)作用,阻礙了多糖等物質(zhì)的釋放[19]。

如表1所示,不同干燥樣品的總酚含量依次為HAD＞FD＞SD。HAD樣品中總酚含量最高,可能是由于加熱過程導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞,有利于總酚的釋放和提取[30]；也可能由于高溫抑制了多酚氧化酶的活性,從而減少其多酚類成分的分解[31]。SD樣品中總酚含量最低,可能是由于樣品長時間與氧氣接觸,導(dǎo)致多酚類物質(zhì)因氧化而損失。

黃酮類化合物是廣泛存在于植物果皮中的一類酚類化合物,主要包括黃酮醇、黃烷酮、查耳酮、花色素等[32]。本研究中不同干燥方式下的黃酮含量無顯著性差異（表1）,已有研究亦表明不同干燥方式對黃酮含量的影響無顯著性差異[33-34]。但長時間高溫加熱可能會對黃酮類成分有明顯破壞作用[35],這與本研究結(jié)果基本一致。

本實(shí)驗(yàn)比較了HAD、FD、SD 3 種不同干燥方式對酸棗果肉60%體積分?jǐn)?shù)乙醇提取物抗氧化能力的影響。由表1可以看出,3 種干燥方式下的ABTS陽離子自由基清除能力大小依次為SD≈FD＞HAD；DPPH自由基清除能力大小依次為FD＞SD＞HAD；總還原能力依次為SD＞FD＞HAD。3 種抗氧化活性的測定結(jié)果不完全一致,可能是由于不同干燥方式樣品中代謝產(chǎn)物種類和含量存在差異。

表1 不同干燥方式酸棗果肉的基本化學(xué)成分含量及抗氧化活性（n＝ 6）Table 1 Contents of chemical constituents and antioxidant activity of ziziphi spinosae sarcocarp dried by different drying methods (n= 6)

2.3 基于1H NMR技術(shù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果

2.3.1 基于1H NMR技術(shù)的代謝產(chǎn)物指認(rèn)結(jié)果

如圖1所示,通過分析每個化合物的化學(xué)位移、偶合常數(shù)及峰形等信息,結(jié)合文獻(xiàn)并參照HMDB和BMRB數(shù)據(jù)庫對本實(shí)驗(yàn)圖譜進(jìn)行指認(rèn),共指認(rèn)出32 種代謝產(chǎn)物,如表2所示。1H NMR圖譜大致可以分為3 個區(qū)域：有機(jī)酸和氨基酸區(qū)（δ3.10～0.00）主要包括丙氨酸、脯氨酸、蛋氨酸等；糖區(qū)（δ5.50～3.10）鑒定的成分包括α-葡萄糖、β-葡萄糖、木糖等；芳香區(qū)（δ9.50～5.50）鑒定的成分包括沒食子酸、腺苷、腺嘌呤等。本節(jié)主要針對1H NMR圖譜中峰相對較為明顯的化合物進(jìn)行分析描述。氨基酸的特征峰主要在δ3.10～1.20,脯氨酸分別在δ1.99（m）、δ2.08（m）、δ2.34（m）處有特征峰,蘇氨酸的特征峰位于δ1.33（d,J＝6.6 Hz）；在δ3.70～3.35的糖區(qū)也包含了一些氨基酸的α-H信號,δ3.35（s）、δ3.73（t,J＝5.4,6.6 Hz）的特征峰鑒定為精氨酸,δ3.54（s）為甘氨酸的特征峰。δ5.50～3.20的糖區(qū)信號相對較強(qiáng),具有明顯的糖類化合物的信號特征,如δ5.39（d,J＝4.2 Hz）處的特征峰證實(shí)了蔗糖的存在,β-葡萄糖明顯的雙峰位于δ4.58（d,J＝7.8 Hz）處,δ3.20（t,J＝7.8,9.0 Hz）、δ5.18（d,J＝3.6 Hz）的特征峰則歸屬于木糖。δ8.32～7.00的芳香區(qū)中如沒食子酸的特征峰位于δ7.03（s）,在δ8.32（s）處的單峰歸屬于腺嘌呤。

圖1 不同干燥方式的酸棗果肉1H NMR圖譜Fig.1 1H NMR spectra of ziziphi spinosae sarcocarp dried by different drying methods

表2 酸棗果肉中主要化學(xué)成分的1H-NMR圖譜數(shù)據(jù)歸屬Table 2 1H NMR assignments of major metabolites in ziziphi spinosae sarcocarp

2.3.2 多元統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果

2.3.2.1 PCA分析結(jié)果

PCA分析的得分散點(diǎn)圖能直觀地顯示不同樣品之間的整體差異,且在得分圖中,投影在某主成分上的絕對值越大,表明該主成分對該類的區(qū)分影響越大[36]。圖2為3 種不同干燥方式的PCA得分散點(diǎn)圖,由主成分1（貢獻(xiàn)率29.3%）和主成分2（貢獻(xiàn)率15.2%）為坐標(biāo)構(gòu)建。FD樣品位于散點(diǎn)圖的左側(cè),HAD樣品位于散點(diǎn)圖右下部,SD樣品位于散點(diǎn)圖右上部,具有一定的分離趨勢,說明經(jīng)3 種干燥方式處理后酸棗果肉所含化學(xué)成分存在一定差異。

圖2 不同干燥方式的酸棗果肉化學(xué)成分PCA得分圖Fig.2 PCA score plots of ziziphi spinosae sarcocarp dried by different drying methods

2.3.2.2 PLS-DA及OPLS-DA分析結(jié)果

PCA為無監(jiān)督的分析方法,在確定差異成分時不能忽略組內(nèi)誤差,也不能消除與研究目的無關(guān)的隨機(jī)誤差。因此,需要采用有監(jiān)督的OPLS-DA,以確定不同干燥方式之間的化學(xué)差異成分。通過HAD和SD的OPLS-DA得分圖（圖3A）、FD和HAD的OPLS-DA得分圖（圖4A）可以看出,分類效果優(yōu)于PCA分析,組內(nèi)差異明顯降低,更有利于準(zhǔn)確地確定組間差異。但是OPLS-DA的使用必須以PLS模型通過驗(yàn)證為基礎(chǔ),排列模型用于驗(yàn)證PLS-DA模型的擬合程度。HAD和SD的PLS-DA 200 個排列模型（圖3B）的參數(shù)為R2＝0.939 9、Q2＝0.712 6；FD和HAD的PLS-DA 200 個排列模型（圖4B）的參數(shù)為R2＝0.987 5、Q2＝0.919 2,圖3B與圖4B中Q2回歸線與左邊縱軸均相交于零點(diǎn)以下,且左邊Q2實(shí)驗(yàn)值低于右邊的原始值,說明模型有效,可以繼續(xù)鑒定差異性化學(xué)成分。

由HAD和SD的OPLS-DA柱狀載荷圖（圖3C）可以看出,HAD樣品中大部分糖區(qū)化合物以及芳香區(qū)化合物含量高于SD樣品；而SD樣品中有機(jī)酸及氨基酸區(qū)中化合物以及少部分糖區(qū)的化合物含量高于HAD樣品。S-plot圖中變量對分類的重要程度由變量投影重要度（variable importance in the projection,VIP）值來衡量,變量離原點(diǎn)越遠(yuǎn),VIP值越大。將VIP＞1作為篩選差異化合物的判定標(biāo)準(zhǔn),對差異化合物進(jìn)行初步鑒定,共找出14 個差異化合物。其中,HAD樣品中3-羥基丁酸（1）、蛋氨酸（6）、肌酸（11）、木糖（13）、甘氨酸（16）、果糖（17）、肌酸酐（21）、大棗皂苷II（24）8 個差異代謝物相對含量高于SD樣品；而SD樣品中丙氨酸（3）、N-乙酰谷氨酸（4）、脯氨酸（5）、二甲胺（9）、二甲基甘氨酸（18）、β-葡萄糖（22）6 個差異代謝物相對含量高于HAD樣品（圖3D）。

圖3 HAD和SD酸棗果肉1H NMR多元統(tǒng)計(jì)分析Fig.3 1H NMR multiple statistical analysis of hot-air dried and sun dried ziziphi spinosae sarcocarp

由FD和HAD的OPLS-DA柱狀載荷圖（圖4C）可以看出。HAD樣品中大部分有機(jī)酸、氨基酸區(qū)化合物以及糖區(qū)化合物含量高于FD樣品；FD樣品中芳香區(qū)化合物、少部分有機(jī)酸及氨基酸區(qū)化合物含量高于HAD樣品。將VIP值大于1和S-plot圖結(jié)合尋找差異化合物,共找出13 個差異性化合物。其中,FD樣品中天冬氨酸（10）、膽堿（12）、木糖（13）、精氨酸（15）、甘氨酸（16）、β-葡萄糖（22）6 個差異代謝物相對含量高于HAD樣品；HAD樣品中蛋氨酸（6）、果糖（17）、二甲基甘氨酸（18）、α-葡萄糖（19）、甜菜堿（20）、肌酸酐（21）和大棗皂苷II（24）7 個差異代謝物相對含量高于FD樣品（圖4D）。

圖4 FD和HAD酸棗果肉1H NMR多元統(tǒng)計(jì)分析Fig.4 1H NMR multiple statistical analysis of freeze-dried and hot-air dried ziziphi spinosae sarcocarp

2.4 不同干燥方式的酸棗果肉化學(xué)成分與抗氧化活性的相關(guān)性分析結(jié)果

采用PLS法模型,對3 種干燥方式（HAD、FD、SD）制備酸棗果肉的抗氧化活性（ABTS陽離子自由基清除率、DPPH自由基清除率、FRAP）、基本化學(xué)成分（多糖含量、總酚含量和總黃酮含量）與差異代謝化合物的相關(guān)性進(jìn)行了分析。主成分1和主成分2分別解釋了47.7%和9.1%的變量信息。主成分1能較好地將FD和SD、HAD分開,主成分2能較好地將SD和HAD分開,如圖5所示。從活性與樣品的相關(guān)性角度分析,ABTS陽離子自由基清除率、DPPH自由基清除率等抗氧化活性與FD樣品距離相對較近,說明與其相關(guān)性較高；FRAP與3 種干燥方式的距離均較遠(yuǎn),說明其與干燥方式的相關(guān)性較低。從化合物與活性的相關(guān)性角度分析,總黃酮含量、總酚含量和丙氨酸（3）、脯氨酸（5）、谷氨酸（8）、木糖（13）、蘆?。?4）、蔗糖（25）、棉籽糖（26）等化合物含量與ABTS陽離子自由基清除率、DPPH自由基清除率距離較近,說明這些化合物對抗氧化活性的貢獻(xiàn)度較高；多糖含量和α-氨基丁酸（7）、肌酸酐（21）、半乳糖（23）含量與SD樣品相關(guān)性較高；總酚含量和尿苷（30）、腺苷（31）含量與HAD樣品相關(guān)性較高。

圖5 不同干燥方式的酸棗果肉成分與抗氧化活性的相關(guān)分析Fig.5 Biplot obtained from PLSR model describing the correlation between phytoconstituents and antioxidant activity of ziziphi spinosae sarcocarp dried by different drying methods

上述分析表明總黃酮和部分氨基酸如丙氨酸（3）、脯氨酸（5）、谷氨酸（8）等與抗氧化活性相關(guān)性較高。黃酮是公認(rèn)的一種天然抗氧化劑[37],黃酮類物質(zhì)在抗氧化反應(yīng)中不僅能清除鏈引發(fā)階段的自由基,而且可以直接捕獲反應(yīng)鏈中的自由基,阻斷自由基鏈反應(yīng),起到預(yù)防和斷鏈的雙重作用[38]。現(xiàn)有研究表明氨基酸類成分亦具有顯著的抗氧化活性,其抗氧化機(jī)制可能是由于這些氨基酸可以為自由基供氫所致。葛曉鳴等[39]認(rèn)為丙氨酸、脯氨酸等疏水氨基酸對抗氧化活性起到?jīng)Q定性的作用,同時極性氨基酸和非極性氨基酸可通過協(xié)同作用來增強(qiáng)多肽清除自由基的有效濃度。因此,黃酮和氨基酸可能是FD樣品發(fā)揮抗氧化活性的物質(zhì)基礎(chǔ)。

3 結(jié) 論

干燥是食品生產(chǎn)加工的一個重要環(huán)節(jié),在干燥過程中能夠使產(chǎn)品的功效物質(zhì)和營養(yǎng)成分得到最大的保留,也可使各化學(xué)成分間發(fā)生相互轉(zhuǎn)化等物理化學(xué)變化[40]等,使最終產(chǎn)品集有效和安全于一體。本研究采用1H NMR技術(shù)結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)分析和PLS回歸分析,研究FD、SD、HAD對酸棗果肉代謝產(chǎn)物和抗氧化活性的影響。從NMR圖譜中共指認(rèn)32 個代謝物,結(jié)果顯示FD樣品中總黃酮、糖類（如木糖、β-葡萄糖）、氨基酸類（如精氨酸、甘氨酸和天冬氨酸）以及膽堿等含量保留較高,并且其DPPH自由基清除能力最強(qiáng)；SD樣品中能夠最大程度保留多糖以及脯氨酸、二甲胺等化合物的含量,并且ABTS陽離子自由基清除能力較強(qiáng),但干燥時間較長；HAD樣品中總酚含量以及蛋氨酸、3-羥基丁酸、大棗皂苷II、α-葡萄糖、果糖和甜菜堿等化合物含量保留較高。

綜上所述,在酸棗干燥過程中,FD樣品能夠保留較強(qiáng)的ABTS陽離子自由基和DPPH自由基清除能力；SD能夠一定程度上減少抗氧化活性的損失；HAD表現(xiàn)相對較差的抗氧化活性。鑒于此,FD可較好地保留酸棗的抗氧化活性,極大地縮短干燥時間,是一種酸棗較適宜的干燥方式。但在實(shí)際生產(chǎn)中,可以根據(jù)干燥產(chǎn)品的品質(zhì),綜合選擇適宜的干燥方式。如HAD在節(jié)約能源和時間上都有較大優(yōu)勢,可以進(jìn)一步優(yōu)化HAD的干燥條件,如采用HAD與微波干燥相結(jié)合的方式,在保留活性成分的前提下縮短干燥時間。本研究結(jié)果全面展示了干燥方式對于酸棗抗氧化活性的重要影響,為酸棗的綜合開發(fā)與利用提供了科學(xué)參考。