鄧義書,包海蓉,齊知耕
(上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306)
桑在我國許多地區(qū)都有分布,主產(chǎn)于安徽、河北等地。其果實(shí)為桑椹,有食用及藥用價(jià)值,1993年國家衛(wèi)生部把桑椹列為“既是食品又是藥品”的農(nóng)產(chǎn)品之一[1]。桑椹果味甘寒,補(bǔ)肝、益腎、滋液,中醫(yī)用于治療肝腎陰虧,關(guān)節(jié)不利等癥;同時(shí),因營養(yǎng)豐富[2],桑果果汁被醫(yī)學(xué)專家譽(yù)為“21世紀(jì)的最佳健康食品”。桑椹中富含的多酚類化合物是一類重要的生物活性物質(zhì)。多酚是分子中具有多個(gè)羥基酚類植物成分的總稱,是一類廣泛存在于植物體內(nèi)的復(fù)雜酚類次生代謝的產(chǎn)物。
在我國桑椹絕大多數(shù)用于榨汁,而榨汁后的果渣、籽等下腳料被棄去,沒有充分開發(fā)利用[3]。目前已有報(bào)道從桑椹籽中提取不飽和脂肪酸和黃酮等物質(zhì),但是對(duì)桑椹總多酚的提取與利用方面相關(guān)研究報(bào)道甚少。本文采用4種不同提取方法比較研究了桑椹果渣中總多酚的含量及其還原能力,以期為桑椹果渣的綜合開發(fā)利用及新型食品添加劑的研究提供參考。
1.1.1 試驗(yàn)原料采自上海崇明縣綠品果蔬專業(yè)合作社的新鮮桑椹,經(jīng)螺旋壓榨后產(chǎn)生的果渣。
1.1.2 試驗(yàn)儀器與試劑試驗(yàn)儀器:UV-1800PC紫外可見分光光度計(jì)(上海美譜達(dá)儀器有限公司);CP750型連續(xù)式高強(qiáng)度超聲波發(fā)生器(SONICS Newtown,USA)。主要試劑:沒食子酸(分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);Folin-Ciocaheu試劑(分析純,上海荔達(dá)生物科技有限公司);三氯化鐵(分析純,上海金山化工廠)。
1.2.1 桑椹果渣的預(yù)處理將桑椹果渣分別進(jìn)行真空干燥和真空冷凍干燥,然后粉碎過40目篩,待用[4]。真空干燥法:將桑椹果渣放在真空干燥機(jī)內(nèi),干燥溫度45℃,真空度0.1 MPa,真空干燥24 h。真空冷凍干燥法:將桑椹果渣放在-18℃的冰箱中冷凍12 h,再放于真空冷凍干燥機(jī)中干燥12 h。
1.2.2 桑椹果渣總多酚的提取方法分別用索氏提取法,微波輔助提取法,超聲波輔助提取法和超臨界CO2流體萃取法進(jìn)行提取,提取液經(jīng)真空抽濾,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后定容,備用。
索氏提取法[4-5]:準(zhǔn)確稱取桑椹果渣粉末1.0 g,置于索氏提取器中,用95%的乙醇在80℃下水浴回流提取6 h,料液比為1∶100。提取2次,真空抽濾后,兩次濾液合并,以3000 r/min離心10 min,取上清液,在60℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)并定容至50 mL,備用。
微波輔助提取法[6-7]:準(zhǔn)確稱取桑椹果渣粉末1.0 g,用50%的乙醇為溶劑,微波提取1 min,料液比為1∶30,微波功率為550 W。提取2次,真空抽濾后將兩次濾液合并,后續(xù)離心等處理同索氏提取法。
超聲波輔助提取法[8-9]:稱取桑椹果渣粉末1.0 g,加入60%的乙醇25 mL,超聲提取12 min,料液比為1∶25。真空抽濾后,將兩次濾液合并,后續(xù)離心等處理同索氏提取法。
超臨界CO2流體萃取法[3,10]:稱取桑椹果渣粉末20.0 g,置于超臨界萃取釜中,密封,萃取壓力為30 MPa,萃取溫度為50℃,用95%的乙醇做夾帶劑,夾帶劑料液比為1∶4,萃取時(shí)間為3 h。然后從分離釜中取出萃取物,將萃取物真空抽濾,后以3000 r/min離心10 min,取上清液,在60℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)并定容至100 mL,備用。
1.2.3 桑椹果渣總多酚含量的測(cè)定采用Folin-Ciocaheu比色法[8,11-12]測(cè)定桑椹果渣中總多酚的含量。標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作:精確稱取50 mg一水合沒食子酸,少量水溶解后定容至100 mL,取上述溶液10 mL定容至100 mL,得濃度為0.05 g/mL的對(duì)照品標(biāo)準(zhǔn)溶液。精確吸取對(duì)照品標(biāo)準(zhǔn)溶液0、0.1、0.3、0.5、0.7、1.2、1.7、2.2、2.7 mL于25 mL比色管中,再加入2 mL Folin-酚試劑(1∶1),充分混勻后加入5 mL 15%Na2CO3溶液定容至25 mL,在45℃下反應(yīng)40 min冷卻至室溫,765 nm下測(cè)定吸光度值,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。樣品液計(jì)算公式:
式中:X1為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線算得樣品濃度值(mg/mL);V為樣品液稀釋體積(mL);N為稀釋倍數(shù);W為原料干重(g)。
1.2.4 桑椹果渣總多酚還原能力的測(cè)定采用普魯士藍(lán)法[13]測(cè)定桑椹果渣中總多酚的還原能力。以Vc為標(biāo)準(zhǔn)品做標(biāo)準(zhǔn)曲線來計(jì)算待測(cè)液中總多酚的還原能力,計(jì)算公式:
式中:X2為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算所得樣品的濃度值(mg/mL);m為原料干重(g)。
在765 nm下測(cè)樣品提取液的吸光度,根據(jù)總多酚標(biāo)準(zhǔn)回歸曲線y=0.1705 x+0.0336(其中y為吸光度,x為沒食子酸濃度值mg/mL,相關(guān)系數(shù)為0.9953,表明線性關(guān)系良好)計(jì)算總多酚含量。
從表1可看出,用不同提取方法得到的桑椹果渣中總多酚含量相差較大。用不同提取方法得到的桑椹果渣總多酚提取液中總多酚含量依次為:超聲波輔助提取法>微波輔助提取法>索氏提取法>超臨界CO2流體萃取法。超聲波輔助提取法得到的桑椹果渣提取物總多酚含量最高,可能是由于超聲波的機(jī)械破碎和空化作用,加速了浸提物從原料向溶劑的擴(kuò)散速率,使得提取效率更高。超臨界CO2流體萃取法得到的提取物總多酚含量最低,原因可能是桑椹果渣中多酚極性較大,在超臨界CO2流體萃取中的溶解度及溶劑的溶解能力較低。
表1 不同方法提取桑椹果渣總多酚含量(mg/g)
原料前處理方式不同,用同種方法提取得到的多酚提取物總多酚含量也不同,真空干燥比真空冷凍干燥處理得到更多的總多酚。原因是真空干燥可使桑椹果渣原料由內(nèi)向外的水分遷移過程加快,真空度增大,有利于水分在較低的溫度下汽化,但由于受真空干燥時(shí)間的影響,多酚物質(zhì)受溫度的影響有部分損失。而真空冷凍干燥作用溫度更低,且水分不經(jīng)過液態(tài)直接升華,基本隔絕了空氣,有效地抑制了熱敏物質(zhì)生物的、化學(xué)的或物理的變化,充分保存了原料中的營養(yǎng)成分和活性物質(zhì),同時(shí)也較好地保持了原料的天然色澤和氣味。
在700 nm下測(cè)定樣品提取液的吸光度,根據(jù)還原能力標(biāo)準(zhǔn)回歸曲線y=0.0062 x+0.0164(其中y為吸光度,x為Vc濃度值mg/mL,相關(guān)系數(shù)為0.9973,表明線性關(guān)系良好)計(jì)算桑椹果渣總多酚提取物的還原能力。
從表2可以看出,提取方法不同,桑椹果渣總多酚提取物的還原能力不同,且相差較大。用不同提取方法得到的桑椹果渣中總多酚的還原能力依次為:超聲波輔助提取法>微波輔助提取法>索氏提取法>超臨界CO2流體萃取法,與總多酚含量順序一致。超聲波輔助提取法得到的桑椹果渣總多酚提取物的還原力最高,超臨界CO2流體萃取法得到的總多酚提取物的還原力最低,原因是總多酚含量越高,其還原能力越強(qiáng)。兩種前處理方式比較發(fā)現(xiàn),真空冷凍干燥方法提取得到的總多酚還原能力比真空干燥法的高出1倍甚至更多,原因可能是受真空干燥操作過程中避光條件等因素的制約。
表2 不同方法提取桑椹果渣總多酚提取物的還原能力(mg/g)
用不同提取方法得到桑椹果渣中多酚提取物的總多酚含量和還原能力的高低順序均為:超聲波輔助提取法>微波輔助提取法>索氏提取法>超臨界CO2流體萃取法。原料前處理方式不同,其多酚提取物的總多酚含量和還原能力也不同,桑椹果渣經(jīng)真空冷凍干燥得到的總多酚含量和還原能力均明顯高于真空干燥處理的原料。
通過比較不同提取方法的初步探討,發(fā)現(xiàn)超聲波輔助提取法提取率較高,且所需時(shí)間短,它在天然產(chǎn)物、廢棄物的提取等方面有著重要的生產(chǎn)應(yīng)用價(jià)值。采用超聲波輔助提取法提取桑椹果渣中總多酚,其提取條件的優(yōu)化還有待于進(jìn)一步深入研究。
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