汪晶晶,王亞楠,陳贊,王晶晶
(錦州醫(yī)科大學食品科學與工程學院,遼寧錦州 121001)
毛酸漿(Physalis pubescensL.)為茄科酸漿屬一年生草本植物,別名洋菇娘、黃菇娘等[1-2],在我國的主要產(chǎn)地為內(nèi)蒙古呼倫貝爾盟和黑龍江省大興安嶺地區(qū),遼寧省丹東市也有大規(guī)模種植[3-4]。目前,毛酸漿被開發(fā)成多種食品銷往國外,但外包裹的宿萼卻被大量丟棄[5-7]。一般來說,裹有宿萼的果實在常溫下可貯藏數(shù)月,而脫萼后的果實則會迅速衰老腐爛[8]。這是由于宿萼具有隔氧、保濕的物理性作用,具有一定的抑菌、殺菌及抗氧化的保鮮防腐作用。眾多研究表明,大多數(shù)植物中揮發(fā)性成分以及黃酮類等次生代謝產(chǎn)物,具有殺菌、抑菌、消炎、止痛、抗衰老及調(diào)節(jié)內(nèi)分泌系統(tǒng)等生理活性,是植物發(fā)揮防腐保鮮作用和天然保鮮劑開發(fā)的重要物質(zhì)基礎[9]。但目前關于毛酸漿宿萼保鮮防腐作用機理的研究卻鮮見報道。因此,本文主要對毛酸漿宿萼中揮發(fā)性成分的組成及相對含量進行了系統(tǒng)的分析,為未來宿萼的防腐保鮮機理提供理論基礎。
毛酸漿購于錦州市。宿萼自然干燥后與果實分離,磨成粉末,密封后于-80 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,GC-MS 5977A/7890B,美國安捷倫公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,上海亞榮生化儀器廠。
1.3.1 毛酸漿宿萼揮發(fā)性成分的提取
稱量毛酸漿宿萼10 g,加入60 mL 沸點為60~90 ℃的石油醚,在80 ℃下加熱回流6 h,計算提取率,然后利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進行濃縮。提取率計算公式見式(1)。
式中,m2:裝有宿萼揮發(fā)性成分的瓶子質(zhì)量,g;m1:空瓶子的質(zhì)量,g;m:原料的質(zhì)量,g。
1.3.2 毛酸漿宿萼揮發(fā)性成分的檢測
色譜條件:DB-5MS(30 m×0.25 mm,0.25 μm)毛細管柱;載氣為高純氦氣,柱流量為1.0 mL/min;分流進樣,分流比50:1;進樣量0.5 μL;進樣口溫度280 ℃;柱溫:起始溫度50 ℃,保持2 min,以5 ℃/min 升至260 ℃,保持5 min。
質(zhì)譜條件:電離方式EI,電離電壓70 eV,離子源溫度230 ℃,四極桿溫度150 ℃,接口溫度280 ℃,電子倍增器電壓1340 V,掃描質(zhì)量范圍50~550 amu,溶劑延遲2 min。
1.3.3 GC-MS 分析
對毛酸漿宿萼揮發(fā)性成分進行GC-MS 分析,獲得毛酸漿宿萼揮發(fā)性成分總離子色譜圖,通過NIST11 標準圖庫進行檢索并參照相關文獻對揮發(fā)性成分進行分析和鑒定。對獲得的毛酸漿宿萼的主要揮發(fā)性成分,通過峰面積歸一法計算出毛酸漿宿萼揮發(fā)性成分中各化學成分的相對含量。歸一法的計算公式見式(2)。
式中,mi、wi分別為待測組分i的峰面積、相對含量。
圖1 顯示了毛酸漿宿萼揮發(fā)性成分色譜,經(jīng)計算,毛酸漿宿萼揮發(fā)性成分得率為3.8547%。所得成分為淡黃色,具有毛酸漿特征氣味。由表1 可知,通過GC-MS 分離鑒定出毛酸漿宿萼中有48 種揮發(fā)性化合物,占總揮發(fā)性物質(zhì)的99.34%。毛酸漿宿萼揮發(fā)性成分中以脂肪酸為主,占揮發(fā)性成分的71.1%,其中月桂酸及其酐占19.41%、棕櫚酸18.73%、油酸18.51%、十八酸6.06%、肉豆蔻酸4.64%、花生酸3.75%。除此之外還有2(3H)-5-烷基二氫呋喃酮3.56%、二十七烷醇3.2%、二十二烷酸酐2.95%、L-(+)-抗壞血酸2,6-二棕櫚酸鹽2.53%、2-甲基-順式-7,8-環(huán)氧十烷1.69%、甲基丁香酚1.63%、6,10,14-三甲基-2-十五烷酮1.44%、十五酸0.66%等揮發(fā)成分,尚未發(fā)現(xiàn)酸漿苦素類成分。
圖1 毛酸漿宿萼揮發(fā)性成分色譜Fig.1 Chromatogram analysis of volatile constituents in calyx from P. pubescens
毛酸漿宿萼揮發(fā)性成分含量為3.854 7%。采用GCMS 對毛酸漿宿萼揮發(fā)性成分進行分析,共鑒定出48 種揮發(fā)性化合物,占總揮發(fā)物質(zhì)的99.34%。其中脂肪酸類化合物含量最高,占71.1%,此外還鑒定出甲基丁香酚、內(nèi)切冰片等抑菌和殺菌性物質(zhì),這些物質(zhì)均為首次在毛酸漿宿萼中鑒定得到。
表1 毛酸漿宿萼揮發(fā)性成分分析Table 1 Volatile constituents of calyx of P.pubescens
續(xù)表1
本試驗還發(fā)現(xiàn)毛酸漿宿萼中的揮發(fā)性成分主要是月桂酸、棕櫚酸、油酸等中長鏈脂肪酸。月桂酸又稱十二烷酸,屬于飽和脂肪酸,它可以與甘油合成月桂酸單甘脂。月桂酸單甘脂是一種高效安全的抑菌劑,對食品中常見的細菌、酵母、霉菌、多種病毒和原生動物都有較強的抑制作用;其抑菌效果穩(wěn)定,pH 值的變化對其影響較小[10]。本研究中,我們還發(fā)現(xiàn)了含量較少的甲基丁香酚,它是丁香精油的主要成分,其在抑菌抗菌方面有廣泛的應用,例如在可降解保鮮膜中用作抑菌劑,且有一定的降血壓功效[11]。值得注意的是,以上這幾種物質(zhì)都具有很好的阻水性,可作為阻水材料加入復合保鮮膜中。如吳瓊[12]將丁香精油作為抑菌劑,將硬脂酸、棕櫚酸、月桂酸、油酸作為阻水劑,加入到海藻酸鈉中,均顯示出較好的阻水作用。本文為毛酸漿宿萼的防腐保鮮作用研究奠定了理論基礎,也提示其可能發(fā)展成為天然保鮮防腐劑的原料。