劉璐 路飛 傅靖晗 賈存瑩 王曉陶
摘要:以糙米為試驗(yàn)對(duì)象,研究不同蒸煮條件下糙米自由態(tài)多酚和結(jié)合態(tài)多酚的含量及其抗氧化活性。結(jié)果表明:蒸煮時(shí)間對(duì)自由態(tài)多酚的影響大于結(jié)合態(tài)多酚,自由態(tài)多酚對(duì)總酚及DPPH自由基清除率的貢獻(xiàn)程度均大于結(jié)合態(tài)多酚,進(jìn)而得出自由態(tài)多酚對(duì)抗氧化活性的貢獻(xiàn)大于結(jié)合態(tài)多酚。
關(guān)鍵詞:糙米;多酚;抗氧化活性;蒸煮條件
中圖分類號(hào):TS210.1 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ?文章編號(hào):1674-1161(2019)03-0047-03
近年來,糙米食品的營(yíng)養(yǎng)保健功能越來越被人們所了解和重視,其含有的多酚、黃酮等抗氧化活性成分能夠清除人體內(nèi)過剩的自由基,對(duì)一些慢性疾病起到延緩與預(yù)防作用。因此,研究糙米食品中多酚的含量及其抗氧化活性,對(duì)于維持人們身體健康、改善食品質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。加工方式會(huì)對(duì)糙米食品中的多酚含量及其抗氧化活性產(chǎn)生一定的影響。目前國(guó)內(nèi)糙米食品的多酚及其抗氧化性的相關(guān)研究主要集中在蒸煮加工、擠壓工藝和發(fā)芽工藝等方面。本課題以糙米為試驗(yàn)對(duì)象,測(cè)定不同蒸煮條件下糙米自由態(tài)多酚和結(jié)合態(tài)多酚的含量,觀察其抗氧化活性的變化,并對(duì)蒸煮條件與酚類物質(zhì)含量及其抗氧化活性的相關(guān)性加以分析,研究何種多酚對(duì)抗氧化活性的貢獻(xiàn)較大、何種多酚受蒸煮條件的影響較大,以期為糙米食品的加工推薦較為合理的蒸煮條件。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
糙米(遼寧盤錦東北香糙米):盤錦運(yùn)通生態(tài)農(nóng)場(chǎng)。
福林—酚(Folin-Ciocalten)試劑:北京鼎國(guó)昌盛生物技術(shù)有限責(zé)任公司;沒食子酸:上海麥克林生化科技有限公司;鹽酸(分析純):天津市大茂化學(xué)試劑廠;無水碳酸鈉(分析純):天津市恒興化學(xué)試劑有限公司;氫氧化鈉(分析純):天津市大茂化學(xué)試劑廠;甲醇(分析純):成都市科龍化工試劑廠;乙酸乙酯(分析純):天津市大茂化學(xué)試劑廠;無水乙醇(分析純):成都市科隆化工試劑廠;鄰苯二甲酸氫鉀:天津市大茂化學(xué)試劑廠;DPPH:天津市大茂化學(xué)試劑廠。
1.2 儀器與設(shè)備
OMG-3型干燥箱:河北歐美佳食品機(jī)械有限公司;DK-S2b型數(shù)顯攪拌水浴鍋:常州賽普實(shí)驗(yàn)儀器廠;ESJ120-4B型電子天平:沈陽(yáng)龍騰電子有限公司;UV-2000型紫外分光光度計(jì):上海龍尼科儀器有限公司;PHS-3E型pH計(jì):上海霄盛電子商務(wù)公司;XDW-21A1電磁爐:美的集團(tuán)。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 煮制方法 稱取50 g糙米于500 mL燒杯中,倒入蒸餾水浸泡一定時(shí)間。將浸泡好的糙米放入水浴鍋中,設(shè)置溫度、時(shí)間進(jìn)行煮制。將煮制好的糙米放入30 ℃恒溫干燥箱中24 h,用萬能粉碎機(jī)粉碎,過60目篩,備用。
1.3.2 蒸制方法 蒸鍋中加入3 L水置于電磁爐上,鍋內(nèi)鋪適當(dāng)大小的紗布,將洗干凈的50 g糙米置于紗布上,設(shè)置時(shí)間進(jìn)行蒸制。將蒸制好的糙米放入30 ℃恒溫干燥箱中24 h,用萬能粉碎機(jī)粉碎,過60目篩,備用。
1.4 指標(biāo)測(cè)定
1.4.1 自由態(tài)多酚的提取方法 參考王耀紅的方法,略作修改。稱取0.5 g樣品,加入5 mL 70%的甲醇,振蕩均質(zhì),于4 ℃恒溫振蕩過夜,10 000 r/min離心5 min,取上清液,重復(fù)提取1次,合并濾液,再以甲醇定容至10 mL,-20 ℃保存,備用。
1.4.2 結(jié)合態(tài)多酚的提取方法 參考王耀紅和楊紅葉的方法,略作修改。向提取自由態(tài)多酚后剩余的殘?jiān)屑尤? mL 4 mol/L的NaOH溶液堿化,于95 ℃水浴30 min,再于室溫下反應(yīng)1 h,用6 mol/L的HCL酸化至pH值2~3。加入2 mL正己烷脫脂5 min,
7 000 r/min離心5 min,用乙酸乙酯(體積比1∶1)萃取3次,合并濾液,-20 ℃保存,備用。
1.4.3 多酚含量的測(cè)定方法 參考王萬秋的福林—酚法,略作修改。精確稱取0.010 0 g沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品,得到濃度為1 mg/mL的沒食子酸儲(chǔ)備液。分別精確吸取不同體積的儲(chǔ)備液于10 mL棕色容量瓶中,定容,得到不同濃度的沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)液。分別取50 μL不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)液,加去離子水和福林—酚試劑,混勻后靜置8 min,加入375 μL 7%的Na2CO3,補(bǔ)蒸餾水至2.5 mL,室溫靜置,避光反應(yīng)1 h,顯色后于760 nm下測(cè)定吸光值,以沒食子酸(GAE)濃度為橫坐標(biāo),吸光度A為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,結(jié)果如圖1所示。
1.4.4 抗氧化活性的測(cè)定方法 參考李潤(rùn)國(guó)的方法,略作修改??寡趸钚缘臏y(cè)定采用DPPH法,以比色法測(cè)定DPPH自由基清除能力。準(zhǔn)確稱取0.007 9 g DPPH,用無水乙醇溶解并定容至100 mL。吸取樣品待測(cè)液2 mL,加入2×10-4 mol/L DPPH—乙醇溶液2 mL,搖勻,避光靜置1 h,以蒸餾水為空白對(duì)照,測(cè)定517 nm處吸光值,并將此值記為A樣品;吸取樣品待測(cè)液2 mL,加入無水乙醇2 mL,搖勻,避光靜置1 h,以蒸餾水為空白對(duì)照,測(cè)定517 nm處吸光值,并將此值記為A對(duì)照;吸取蒸餾水2 mL,加入2×10-4 mol/L DPPH—乙醇溶液2 mL,搖勻,避光靜置1 h,以蒸餾水為空白對(duì)照,測(cè)定517 nm處吸光值,并將此值記為A空白。
1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
利用Excel 2010軟件統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),所有數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)試驗(yàn)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤差。利用origin 8.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 蒸煮時(shí)間對(duì)糙米自由態(tài)多酚含量的影響
不同蒸煮時(shí)間下糙米自由態(tài)多酚含量測(cè)定結(jié)果見表1。
由表1可知:隨著蒸煮時(shí)間的增加,自由態(tài)多酚的含量逐漸升高,在90 min時(shí)達(dá)到最大值,之后逐漸降低;試驗(yàn)組蒸制條件下含量最大值為39.42±0.64 μg GAE/g,試驗(yàn)組煮制條件下含量最大值為35.90±1.25 μg GAE/g,對(duì)照組含量最大值為35.12±1.45
μg GAE/g。說明短時(shí)間的蒸煮和較長(zhǎng)時(shí)間的蒸煮對(duì)自由態(tài)多酚的破壞程度不同。在蒸煮的初始階段,短時(shí)間的高溫會(huì)大量破壞自由態(tài)多酚;而隨著蒸煮時(shí)間的增加,由于發(fā)生美拉德反應(yīng),自由態(tài)多酚的含量會(huì)有所升高;但當(dāng)超過最大值后,自由態(tài)多酚的含量則會(huì)由于持續(xù)高溫而迅速降低。
2.2 蒸煮時(shí)間對(duì)糙米結(jié)合態(tài)多酚含量的影響
不同蒸煮時(shí)間下糙米結(jié)合態(tài)多酚含量測(cè)定結(jié)果見表2。
由表2可知:隨著蒸煮時(shí)間的增加,結(jié)合態(tài)多酚的含量逐漸升高,在90 min時(shí)達(dá)到最大值,之后逐漸降低;試驗(yàn)組蒸制條件下含量最大值為18.52±0.91 μg GAE/g,試驗(yàn)組煮制條件下含量最大值為17.91±0.56 μg GAE/g,對(duì)照組含量最大值為19.31±0.67
μg GAE/g。
2.3 不同蒸煮時(shí)間下糙米自由態(tài)多酚和結(jié)合態(tài)多酚對(duì)DPPH自由基清除率的比較
不同蒸煮時(shí)間下糙米自由態(tài)多酚和結(jié)合態(tài)多酚對(duì)DPPH清除率測(cè)定結(jié)果見表3。
由表3可知:隨著蒸煮時(shí)間的增加,自由態(tài)和結(jié)合態(tài)多酚對(duì)DPPH自由基清除率逐漸升高,在90 min時(shí)達(dá)到最大值。兩者的DPPH自由基清除率在30~90 min內(nèi)顯著升高(p<0.05),并在90 min時(shí)具有顯著差異(p<0.05);當(dāng)蒸煮時(shí)間超過90 min后,均不再升高,轉(zhuǎn)而降低。另外,自由態(tài)多酚對(duì)DPPH清除率隨時(shí)間變化趨勢(shì)顯著大于結(jié)合態(tài)多酚(p<0.05)。這說明,蒸煮時(shí)間對(duì)自由態(tài)多酚的影響大于結(jié)合態(tài)多酚,兩者總的DPPH自由基清除率的變化趨勢(shì)與其含量的變化趨勢(shì)相似,在90 min時(shí)總酚對(duì)DPPH清除率最大,此時(shí)蒸制、煮制對(duì)多酚的破壞程度均為最小,糙米的抗氧化活性最高。
3 結(jié)論
1) 不同蒸煮時(shí)間條件下糙米樣品及對(duì)照組的多酚含量及其DPPH自由基清除率結(jié)果表明:蒸煮90 min后,樣品及對(duì)照組的自由態(tài)多酚、結(jié)合態(tài)多酚及總酚含量均為最高,相對(duì)應(yīng)的DPPH自由基清除率也最高,進(jìn)而得出蒸煮時(shí)間為90 min時(shí)糙米多酚含量最高、抗氧化活性最好。
2) 不同蒸煮條件下糙米自由態(tài)多酚和結(jié)合態(tài)多酚對(duì)DPPH自由基清除率的比較結(jié)果表明:蒸煮時(shí)間對(duì)自由態(tài)多酚的影響大于結(jié)合態(tài)多酚,自由態(tài)多酚對(duì)總酚及DPPH自由基清除率的貢獻(xiàn)程度大于結(jié)合態(tài)多酚,進(jìn)而得出自由態(tài)多酚對(duì)抗氧化活性的貢獻(xiàn)大于結(jié)合態(tài)多酚。
參考文獻(xiàn)
[1] 齊琳琳,于亮,于勇.糙米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及其加工技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng),2015,21(3):68-71.
[2] 張守文.糙米的營(yíng)養(yǎng)保健功能[J].糧食與飼料工業(yè),2003(12):38-41.
[3] 嚴(yán)娜,高雪燕,王汝華.稻米中多酚類化合物研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技,2015,36(19):374-378.
[4] 張珺.不同加工中糙米主要活性物質(zhì)變化及富含γ-氨基丁酸糙米米線研究[D].長(zhǎng)沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2015.
[5] 王耀紅,王蕾,趙朋,等.不同加工方式對(duì)紫色馬鈴薯中酚類物質(zhì)的影響[J].食品科學(xué),2017,38(7):115-121.
[6] 楊紅葉,楊聯(lián)芝,柴巖,等.甜蕎和苦蕎籽中多酚存在形式與抗氧化活性的研究[J].食品工業(yè)科技,2011,32(5): 90-94,97.
[7] 李潤(rùn)國(guó),高巖,單秀峰.紫甘薯膳食纖維的提取及對(duì)自由基的清除作用[J].沈陽(yáng)師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2014,32(2):206-209.
[8] 陳子涵,蔣繼宏,鞠秀云,等.各食用米中活性成分及其抗氧化活性[J].食品工業(yè)科技,2018,39(3):71-81.
[9] EL-SAYED M.ABDEL-AAL,IWONA RABALSKI.Effect of baking on free and bound phenolic acids in whole grain bakery products[J].Journal of Cereal Science,2013,57(3):312-318.