計 瑩，王溪堯，呂曉姝，程麒郡，聞佳汭

(遼寧科技學院 生物醫(yī)藥與化學工程學院，遼寧 本溪 1170004)

0 前言

藍莓果實含有豐富的天然多酚類化合物，可以有效地清除人體的氧自由基，從而減少氧自由基對正常細胞的破壞，對細胞起到保護作用。同時多酚類化合物還可以預防潛在的致癌性物質(zhì)在人體內(nèi)的形成和聚集，防癌作用顯著[1]。

藍莓制品在生產(chǎn)加工過程中藍莓多酚含量及保留率會受到多種因素的影響，如光照、溫度、pH、金屬離子、食品添加劑等，為增加其含量穩(wěn)定性，本實驗以福林-酚比色法測定多酚為基礎，研究了藍莓制品中經(jīng)常添加的四種甜味劑(葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖)和四種增稠劑(果膠、糊精、CMC、卡拉膠)對藍莓多酚穩(wěn)定性的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

藍莓凍果(藍莓忍冬采自吉林省長白山)中挑選出無病蟲害和機械損傷且成熟度一致的果實，簡略清洗瀝干后，速凍于-40 ℃冰箱凍藏。

葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、糊精、果膠、CMC、卡拉膠均為食品級，AB-8大孔樹脂、福林-酚試劑、沒食子酸標準品等試劑均為分析純。

1.2 主要試驗儀器

上海亞榮生化儀器廠的RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；北京瑞利分析儀器公司的UV-1600型紫外可見分光光度計；

上海精密儀器儀表有限公司的層析柱(3.6 cm×60 cm)。

1.3 藍莓多酚樣品制備

將藍莓果于常溫條件下解凍，蒸餾水清洗后使用攪拌機打成果漿。使用超聲波輔助提取，稱取一定質(zhì)量藍莓果漿按料液比1∶1加入體積分數(shù)為50%乙醇溶液攪勻，于40 ℃下提取2 h后真空抽濾，濾渣在相同條件下提取兩次，合并濾液。使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀于40 ℃條件下減壓濃縮除去乙醇，得到藍莓多酚濃縮液。將多酚濃縮液放入裝有AB-8型大孔樹脂的層析柱純化多酚中，上樣流速為5 mL/min，并使用蒸餾水洗脫除雜，之后使用95%乙醇洗脫多酚，洗脫速度為3 mL/min。將多酚洗脫液通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，于40 ℃條件下減壓濃縮除去乙醇后放入真空冷凍干燥機中干燥得到紫黑色粉末，測定凍干粉中多酚含量，使用時按需要配制成不同質(zhì)量濃度水溶液。

1.4 藍莓多酚的光譜特性

配制pH=3.6檸檬酸、檸檬酸鈉緩沖溶液，并用分析天平準確稱量2 mg藍莓多酚，將藍莓多酚溶解于pH=3.6的緩沖溶液中，20 mL的容量瓶定容，配置成10 mg/100 mL藍莓多酚溶液，用紫外可見分光光度計在300 nm～700 nm波長范圍內(nèi)進行光譜掃描。

1.5 藍莓多酚含量測定及標準曲線繪制(福林-酚比色法)

移液器準確加入1 mg/mL藍莓多酚樣品溶液l mL于25 mL試管內(nèi)，依次加入1 mL 50%福林-酚顯色劑、3 mL 7.5%碳酸鈉溶液和5 mL蒸餾水，振蕩搖勻，避光顯色2 h后于765 nm波長處測定吸光度，以沒食子酸作為標準品，繪制標準曲線，得到回歸方程為：y=0.081 05+5.011 43x，R2=0.999 6。按下列公式(1)計算樣品溶液中多酚含量。

(1)

式中：ρ為藍莓多酚含量/(mg/mL)；A為510 nm波長處的吸光度；n為提取液稀釋倍數(shù)。

1.6 藍莓多酚保留率的影響研究

1.6.1 空白體系下葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖對藍莓多酚保留率的影響

將提取的3 mg多酚溶解于10 mL，pH=3.6的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液備用，作為對照組，再分別配制濃度為0、10、20、40 g/100 mL的葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖溶液備用。移取10 mL多酚溶液和10 mL糖溶液于20 mL容量瓶中并定容，攪拌使充分溶解，于室溫條件下避光靜置2 h，以不加糖的藍莓多酚溶液作為對照組，相同條件下處理，按下列公式(2)測定多酚保留率。

(2)

式中：A2為加糖后藍莓多酚吸光度/(abs)；A1為對照組藍莓多酚吸光度/(abs)。

1.6.2 果膠體系下葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖對藍莓多酚保留率的影響

將提取的3 mg多酚和0.06 g果膠溶解于10 mL，pH=3.6的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液中備用，按1.6.1項方法測定多酚保留率。

1.6.3 CMC體系下葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖對藍莓多酚保留率的影響

將提取的3 mg多酚和0.06 g CMC溶解于10 mL，pH=3.6的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液中備用，按1.6.1項方法測定多酚保留率。

1.6.4 糊精體系下，葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖對藍莓多酚保留率的影響

將提取的3 mg多酚和0.06 g糊精溶解于10 mL，pH=3.6的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液中備用，按1.6.1項方法測定多酚保留率。

1.6.5 卡拉膠體系下葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖對藍莓多酚保留率的影響

將提取的3 mg多酚和0.06 g卡拉膠溶解于10 mL，pH=3.6的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液中備用再按1.6.1項方法測定多酚保留率。

2 結果與分析

2.1 藍莓多酚含量

由實驗可知藍莓多酚在510 nm有最大吸收峰，通過福林-酚比色法測定其含量，得吸光度值為0.556 abs。通過公式(1)計算得到藍莓多酚含量為94.77%。

2.2 空白體系下葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖對藍莓多酚保留率的影響

對圖1數(shù)據(jù)進行雙因素方差分析，如表1。由圖1和表1可知，隨糖分添加量的增加，多酚保留率逐漸增大。添加量為20 g/100 mL的四種糖處理后，多酚保留率顯著高于糖分添加量為5 g/100 mL的多酚溶液(P<0.05)。這是由于隨著糖分添加量的增加，溶液中水分活度逐漸降低，從而減少了多酚的降解[2]。

圖1 空白體系下，糖類及其添加量對藍莓多酚保留率的影響

表1 空白體系下，雙因素方差分析表

2.3 糊精體系下，葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖對藍莓多酚保留率的影響

對圖2數(shù)據(jù)進行雙因素方差分析，如表2。由圖2和表2可知，與對照組相比，糊精可以顯著提高藍莓多酚的保留率(P<0.05)，并且隨糖分添加量增加，糊精和糖類協(xié)同提高藍莓多酚保留率。在糊精體系下，糖類的質(zhì)量濃度越高，多酚保留率越高。低濃度的糖類對藍莓多酚影響較小，高濃度糖類能夠顯著增加藍莓多酚的保留率(P<0.05)[3]。

圖2 糊精體系下，單糖、雙糖對藍莓多酚保留率的影響

表2 糊精體系下，雙因素方差分析表

2.4 果膠體系下，葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖對藍莓多酚保留率的影響

對圖3數(shù)據(jù)進行雙因素方差分析，如表3。由圖3和表3可知，與對照組相比，添加果膠的體系多酚保留率顯著提高(P<0.05)，藍莓多酚能夠與果膠通過非共價鍵作用形成復合物，并通過氫鍵和疏水相互作用實現(xiàn)與果膠糖側(cè)鏈的吸附[4]，提高了保留率；低濃度果糖添加至藍莓多酚稀釋液后，多酚的保留率下降，但隨著加入果膠，藍莓多酚的保留率顯著提高，并且隨著果糖濃度繼續(xù)增加，多酚保留率逐步上升。葡萄糖、蔗糖、麥芽糖在果膠體系中對藍莓多酚保留率也有促進作用，隨著糖類的添加量增加，藍莓多酚保留率逐步增加，果膠對藍莓多酚保留率無不良影響。

圖3 果膠體系下，單糖、雙糖對藍莓多酚保留率的影響

表3 果膠體系下，雙因素方差分析表

2.5 CMC體系下，葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖對藍莓多酚保留率的影響

圖4 CMC體系下，單糖、雙糖對藍莓多酚保留率的影響

對圖4數(shù)據(jù)進行雙因素方差分析，如表4。由圖4和表4可知，與對照組相比，無糖類添加(0g/mL)時，CMC體系對藍莓多酚穩(wěn)定性影響不顯著，但隨著糖類濃度提高，藍莓多酚保留率逐漸提高。CMC可以增進糖類對藍莓多酚的作用，顯著提高藍莓多酚的保留率(P<0.05)。

表4 CMC體系下，雙因素方差分析表

2.6 卡拉膠體系下，葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖對藍莓多酚保留率的影響

對圖5數(shù)據(jù)進行雙因素方差分析，如表5。由圖5和表5可知，在無糖類的添加(0 g/mL)時，卡拉膠略微降低了藍莓多酚的保留率，但隨著糖類的添加量逐漸增加，此體系下的藍莓多酚保留率逐漸增加。麥芽糖和卡拉膠混合體系的藍莓多酚的保留率最高。

圖5 卡拉膠體系下，單糖、雙糖對藍莓多酚保留率的影響

表5 卡拉膠體系下，雙因素方差分析表

2.7 四種膠體體系對藍莓多酚保留率的影響比較

由圖6可知，糊精的保留率最高，可以顯著提高藍莓多酚的保留率(P<0.05)，糊精與多酚結合的機理可能是糊精空腔由于疏水作用促使高焓值水的釋放而打破多酚溶液的相平衡，呈現(xiàn)出環(huán)糊精外部高能量內(nèi)部低能量的狀態(tài)，為維持相平衡，難溶水或水溶性低的多酚由高能區(qū)進入低能疏水空腔，直至達到新的相平衡，之后通過分子間氫鍵、環(huán)張力等形成多酚糊精結合物。糊精的“內(nèi)疏水，外親水”的特殊結構易與藍莓多酚形成包結物，改善多酚的理化性質(zhì)，提高水溶性和保留率[5]。體系中添加一定濃度果膠，可以提高藍莓多酚的保留率。CMC有改善藍莓多酚保留率的效果，但沒有糊精和果膠強烈。果膠和CMC為植物壁多糖，細胞壁多糖與多酚形成復合物的主要機制為果膠和CMC分別通過離子相互作用和疏水相互作用結合。加入低濃度的果膠可以提高藍莓多酚的保留率?？ɡz有略微減低藍莓多酚保留率的效果，添加后藍莓多酚保留率略有下降，原因是卡拉膠在pH值為3.6時容易分解[1]，進而對藍莓多酚起到降解作用，降低其保留率。

圖6 四種多糖對藍莓多酚保留率的影響

3 結論

藍莓多酚的穩(wěn)定性較差，在食品加工過程中添加一些糖類可提高藍莓多酚的穩(wěn)定性。

葡萄糖、蔗糖和麥芽糖對藍莓多酚無不良作用。高濃度的葡萄糖、蔗糖和麥芽糖溶液可以顯著提高藍莓多酚的保留率(P<0.05)。低濃度的果糖可降低藍莓多酚的穩(wěn)定性，但隨著果糖的濃度增加，藍莓多酚的保留率逐步上升。

糊精對藍莓多酚的影響最為顯著。糊精可以明顯提高藍莓多酚的保留率，果膠對藍莓多酚的保護效果比糊精稍弱，CMC對藍莓多酚影響不顯著，但可增進糖類對藍莓多酚的保護效果，而卡拉膠可略微降低藍莓多酚的保留率。

藍莓多酚的耐氧化性極差，容易分解，貯存時應該密封、避光。