◎ 尹永祺，周靖宇，方維明，何旭東

(1.揚(yáng)州大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127；2.揚(yáng)州市食品藥品檢驗(yàn)檢測中心，江蘇 揚(yáng)州 225000)

近年來，富含褪黑素的功能性食品日益受到關(guān)注。褪黑素是一類胺類激素，其具有改善睡眠、抗腫瘤、調(diào)劑免疫等多種生理功能[1-2]。相對(duì)于化學(xué)合成的褪黑素，以植物源性天然褪黑素作為原料開發(fā)功能性食品符合未來的發(fā)展方向[3]。植物褪黑素含量與其種類、生長階段、組織部位及環(huán)境密切相關(guān)[4]，前人研究證實(shí)，芥菜籽粒經(jīng)茉莉酸甲酯、熱激等非生物脅迫處理后，其褪黑素含量顯著增加，是富集褪黑素的良好原料[5]。本研究以芥菜為原料，通過響應(yīng)面法優(yōu)化茉莉酸甲酯濃度、發(fā)芽時(shí)間和發(fā)芽溫度，以期獲得富含褪黑素的芥菜芽苗，為開發(fā)富含褪黑素的功能性芽苗類食品提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

甜脆大肉芥菜，產(chǎn)自廣州長合種子有限公司，-20 ℃保存。茉莉酸甲酯和褪黑素標(biāo)準(zhǔn)品均購自美國Sigma公司，其他分析純?cè)噭┚徸試幖瘓F(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

高效液相色譜儀1260（美國安捷倫公司）；HC-2066高速離心機(jī)（安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司）；PJX-250D光照發(fā)芽箱（金壇市水北科普實(shí)驗(yàn)儀器廠）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 芥菜發(fā)芽處理

稱取適量芥菜種子，用1%的NaClO水溶液浸泡消毒15 min，再用去離子水清洗直至pH中性，將種子置于30 ℃水浴鍋浸泡4 h，其后均勻分布于發(fā)芽盒中。在播種第1 d噴施60 mL的蒸餾水催芽，發(fā)芽第2 d開始每天均噴施20 mL處理液，發(fā)芽結(jié)束后進(jìn)行取樣測定指標(biāo)。

1.3.2 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以A茉莉酸甲酯濃度、B發(fā)芽時(shí)間、C發(fā)芽溫度為3個(gè)影響因素，以褪黑素含量為響應(yīng)值，采用3因素3水平的響應(yīng)面分析方法進(jìn)行試驗(yàn)，Box-Behnken試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平表

1.3.3 褪黑素含量測定

參照CHENG等[6]方法進(jìn)行測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 褪黑素標(biāo)準(zhǔn)曲線

由圖1可知，得到褪黑素標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性回歸方程為y=0.250 9x-0.040 4（R2=0.999 7），可用于褪黑素測定。

圖1 褪黑素標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果

Box-Benhnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)點(diǎn)及數(shù)據(jù)結(jié)果見表2。

表2 Box-Benhnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果表

根據(jù)表2數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多元回歸擬合，得到褪黑素含量對(duì)自變量A：茉莉酸甲酯濃度、B：發(fā)芽時(shí)間、C：發(fā)芽溫度的二次多項(xiàng)回歸擬合方程：

褪黑素含量=107.11?12.38×A+8.70×B+8.04×C?0.86×A×B?1.41×A×C?11.36×B×C?54.42A2?35.88×B2+11.38×C2

通過對(duì)該響應(yīng)曲面的回歸方程求極大值可得其極大值為127.45 ng·g-1FW，其最高點(diǎn)為A：94.94，B：96，C：33。即表明茉莉酸甲酯最優(yōu)濃度為 94.94 μmol·L-1，發(fā)芽時(shí)間為96 h，發(fā)芽溫度為33 ℃。

由表3可知，該模型具有顯著性（P＜0.01）且失擬項(xiàng)P=0.081 2＞0.05，不顯著，表明模型的擬合程度較好。該方程的說明93.22%的數(shù)據(jù)可以用該模型解釋。根據(jù)P值大小，可看出A（茉莉酸甲酯濃度）對(duì)褪黑素含量影響最大，其余依次是B（發(fā)芽時(shí)間）和C（發(fā)芽溫度）。

表3 回歸模型方差分析表

在試驗(yàn)范圍內(nèi)，分析各變量之間的交互作用，所得的各變量間的等高線和曲面圖如圖2所示。

圖2 各因素對(duì)褪黑素含量影響的等高圖和曲面圖

2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

利用Design-Expert軟件進(jìn)行分析，預(yù)測得到芥菜芽苗中褪黑素富集的最佳條件為：芥菜經(jīng)94.94 μmol·L-1茉莉酸處理，于33 ℃發(fā)芽96 h，其褪黑素含量最高可達(dá)127.45 ng·g-1FW，按照該條件進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)時(shí)得到的褪黑素實(shí)際含量為118.52 ng·g-1FW。預(yù)測理論值和模型驗(yàn)證值相差較小，進(jìn)一步驗(yàn)證了該回歸模型合理有效。

3 結(jié)論

通過響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化得到，芥菜經(jīng)94.94 μmol·L-1茉莉酸處理，于33 ℃發(fā)芽96 h，芥菜芽苗中褪黑素含量最高可達(dá)118.52 ng·g-1FW。