蔡嘯宇,魏驪霏,蒲云峰,2,侯旭杰,2,葉 林,2
(1.塔里木大學食品科學與工程學院,新疆 阿拉爾 843300;2.南疆特色農(nóng)產(chǎn)品深加工兵團重點實驗室,新疆 阿拉爾 843300)
和田紅葡萄(Vitis vinifera L. cv. Hetianhong) 屬于歐亞種,是新疆地方品種,該品種適應性強,耐寒、耐旱、耐鹽堿,在南疆各地均有零星栽植[1]。和田紅葡萄除了少量用于鮮食外,主要用于慕薩萊思生產(chǎn)[2]。近年來,隨著人們對傳統(tǒng)民族特色食品的青睞及消費市場需求增加,慕薩萊思及其原料和田紅葡萄也日益受到研究者的關(guān)注。喬通通等人[3]采用AccQ-Tag 高效液相色譜法分析和田紅葡萄汁的氨基酸組成和含量,從和田紅葡萄汁中共檢測出16 種氨基酸,其中脯氨酸和精氨酸的含量較高,占氨基酸總量的50%以上;張璐等人[4]也分析了和田紅葡萄汁的氨基酸組成和含量,從葡萄汁中檢測出18 種氨基酸,精氨酸和脯氨酸是其主要的氨基酸,此外和田紅葡萄汁中γ -氨基丁酸的含量也較高(6.04 mg/L);趙江霞等人[5]從和田紅葡萄果皮中分離并鑒定出齊墩果酸、β -谷甾醇- D -葡萄糖甙、α -吡喃-葡萄糖3 個化合物;王偉華等人[6]分析了和田紅葡萄多酚含量,發(fā)現(xiàn)和田紅葡萄籽>果皮>果肉,籽中多酚含量為0.166%;趙江霞等人[7]研究發(fā)現(xiàn)和田紅葡萄醇提取液能顯著抑制胃癌細胞株和肝癌細胞株細胞存活,但對細胞蛋白質(zhì)含量無影響。這些研究對揭示和田紅葡萄的營養(yǎng)及功能價值具有一定意義,然而葡萄中富含酚、酸、黃酮、花青素和丹寧等多酚類化合物,它們對DPPH、ABTS 等自由基具有較強的清除能力,目前關(guān)于和田紅葡萄多酚及抗氧化方面的研究較少。因此,以和田紅葡萄為試材,對其可溶性固形物、游離糖、總酸、維C、總酚、總黃酮、游離多酚及抗氧化能力等理化品質(zhì)進行分析,以期為和田紅葡萄加工和利用提供的數(shù)據(jù)支持。
和田紅葡萄采摘于和田地區(qū)葡萄園。
葡萄糖、果糖、蔗糖、白藜蘆醇、抗壞血酸、6-羥基- 2,5,7,8 - 四甲基色烷- 2 - 羧酸(Trolox)、1,1 -二苯基- 2 -三硝基苯肼(DPPH)、2,2 -聯(lián)氮- 二(3 - 乙基- 苯并噻唑- 6 - 磺酸) 二銨鹽(ABTS),上海阿拉丁試劑有限公司提供;沒食子酸、兒茶素、p -香豆素酸、咖啡酸、表兒茶素、矢車菊素3 -葡萄糖苷、蘆丁、槲皮素等標準品,上海源葉生物科技有限公司提供;1N 福林酚試劑,上海藍季生物試劑有限公司提供;其他常規(guī)試劑,國藥集團化學試劑有限公司提供。
FD-1-50 型冷凍干燥機,北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司產(chǎn)品;TGL-20M 型臺式高速冷凍離心機,湖南湘儀離心機儀器有限公司產(chǎn)品;2695-2489Waters 型高效液相色譜儀,美國Waters 公司產(chǎn)品;UV-2550 型分光光度計、LC-20A 型液相色譜,日本島津產(chǎn)品;374 型酶標儀,美國Thermo Fisher 公司產(chǎn)品。
1.2.1 樣品處理
先將和田紅葡萄果梗分離除去后,將果實分為皮、肉和籽3 個部分,然后將皮和籽真空冷凍干燥,再用組織破碎機粉碎。為了消除脂肪對多酚提取的影響,參照朱秀棟等人[8]的方法用石油醚對籽粉進行脫脂處理。
1.2.2 可溶性固形物、總酸和維C
可溶性固形物的測定采用阿貝折光儀測定;總酸參照GB 12456—2021 中第一法《酸堿指示劑滴定法》 測定,以酒石酸計;維C 參照GB 5009.86—2016 中第三法《2,6-二氯靛酚滴定法》測定。
1.2.3 游離糖
將葡萄果肉勻漿后,稱取一定量果漿,用蒸餾水超聲提取,離心后取上清液過濾膜備用。色譜條件:色譜柱Platisil NH2(250 mm×4.6 mm,i.d.) 柱(天津迪馬),柱溫30℃,進樣量10 μL,流速1 mL/min,流動相為乙腈∶水= 75∶25(V/V)。
1.2.4 多酚及抗氧化
(1) 多酚的提取。參照仵菲等人[9]的方法提取,稱一定量樣品,用80% (V/V) 的甲醇超聲提取30 min,然后以轉(zhuǎn)速3 000 r/min 離心15 min,取上清液用于總酚、總黃酮、游離多酚及抗氧化的測定。
(2) 多酚及抗氧化的測定。總酚、總黃酮、游離多酚、DPPH 和ABTS 的測定均參照仵菲等人[9]的方法測定。
每個處理重復3 次,結(jié)果以X±SD 表示,采用SPSS20.0 進行方差分析,并進行Duncan's 多重比較(p<0.05)。
可溶性固形物含量是評價果實品質(zhì)的重要指標之一。鐘海霞等人[10]報道了新疆10 個釀酒葡萄品種的可溶性固形物含量為21.61%~28.22%,8 個新疆鮮食葡萄的可溶性固形物含量為15.24%~24.66%[11],與新疆釀酒葡萄品種的固形物相比,和田紅葡萄的固形物含量相對較低,但與鮮食葡萄品種相比,屬于中等水平。
和田紅葡萄果肉的可溶性固形物、游離糖、總酸和維C 含量見表1。
表1 和田紅葡萄果肉的可溶性固形物、游離糖、總酸和維C 含量
由表1 可知,果糖和葡萄糖是和田紅葡萄中主要的游離糖,占總游離糖的98.31%,而蔗糖含量極低,不足2%。和田紅葡萄的總酸含量為0.52%,固酸比為42.58∶1。綜合來看,與新疆其他葡萄品種比較,和田紅葡萄并無明顯的優(yōu)勢,也不屬于優(yōu)質(zhì)的釀酒葡萄,然而慕薩萊思釀造需將葡萄汁濃縮后再發(fā)酵[2],這一工藝可以彌補和田紅葡萄可溶性固形物偏低的問題。此外,和田紅葡萄具有適應性強、晚采不易脫粒、極豐產(chǎn)等優(yōu)點[1],近年來慕薩萊思產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速,這說明和田紅葡萄具有較好的發(fā)展前景。
和田紅葡萄不同部位的總酚和總黃酮見圖1。
圖1 和田紅葡萄不同部位的總酚和總黃酮
由圖1 可知,和田紅葡萄不同部位的總酚和總黃酮差異顯著(p<0.05),其中籽中的總酚和總黃酮含量最高,分別為11.64 mg GAE/g 和8.47 mg RE/g,其次為葡萄皮,而葡萄果肉中的總酚和總黃酮含量最低這與文獻報道基本一致[6]。Li F 等人[12]分析了11 個葡萄品種果皮和果肉的多酚,發(fā)現(xiàn)葡萄中的多酚主要以游離態(tài)形式存在,并且葡萄皮的總酚遠遠高于果肉的總酚。Xia L 等人[13]分析了31 個葡萄品種的果皮和籽的多酚,發(fā)現(xiàn)葡萄皮和籽中富含多酚,并且品種對葡萄多酚的影響非常大。齊巖等人[14]分析了不同產(chǎn)地的葡萄中的多酚的含量,發(fā)現(xiàn)多酚主要分布在葡萄籽和皮中,果肉中的含量較低,而且葡萄籽中多酚含量明顯高于葡萄皮中多酚含量。
這說明和田紅葡萄的多酚主要存在皮和籽中,而和田紅葡萄皮和籽均屬于慕薩萊思生產(chǎn)的副產(chǎn)物,因此可以開展和田紅葡萄皮和籽中多酚資源的開發(fā)利用。
通過HPLC-PDA 分析,樣品與標準品的保留時間及最大吸收波長相匹配的色譜峰有9 個,它們分別是沒食子酸、兒茶素、表兒茶素、咖啡酸、矢車菊素3 -葡萄糖苷、p -香豆酸、蘆丁、白藜蘆醇和槲皮素(見表2)。和田紅不同組織游離多酚含量與總酚和總黃酮相似,除矢車菊素3 - 葡萄糖苷外,葡萄籽中的游離多酚含量均是最高,其中蘆丁、白藜蘆醇、表兒茶素和兒茶素的含量較高,含量均超過30 μg/g;其次是葡萄皮,而葡萄果肉中游離多酚含量最低,且遠遠低于皮和籽中游離多酚的含量。有研究報道,葡萄中多酚分布不均衡,大約64%的酚類物質(zhì)分步在葡萄籽中,30%的酚類物質(zhì)分布在葡萄皮中,而只有6%的酚類物質(zhì)葡萄果肉中[12]。齊巖等人[15]分析了4 種不同葡萄品種的皮和籽中的游離酚類,發(fā)現(xiàn)葡萄皮中游離酚類的物質(zhì)含量較高,一共檢測到10 種單體組分,籽中的游離酚類僅測定出5 種,其中以表兒茶素和兒茶素為主。研究結(jié)果與文獻報道相似,說明和田紅葡萄多酚主要存在于皮和籽中,并且可以從葡萄皮和籽中提取蘆丁、白藜蘆醇、表兒茶素、兒茶素等具有功能活性的多酚化合物。
表2 和田紅葡萄不同部位的游離多酚含量 / μg·g-1
和田紅葡萄不同部位的游離多酚見表2。
葡萄富含酚酸、黃酮、花青素和丹寧等酚類物質(zhì),它們通常具有較強的抗氧化能力,因此葡萄及其產(chǎn)品的抗氧化受到廣泛關(guān)注[12]。由圖2 可知,和田紅葡萄不同組織抗氧化能力差異顯著(p<0.05),葡萄籽的抗氧化能力最強,其DPPH 和ABTS 自由基清除能力分別為13.32,29.65 μmol TE/g,其次為葡萄皮,而葡萄果肉的自由基清除能力最低。研究發(fā)現(xiàn),和田紅葡萄籽中多酚含量最高,其自由基清除能力也最強,這與葡萄多酚含量與抗氧化能力呈線性相關(guān)的報道相符[16],李小娟等人[17]報道了在同一品種的不同部位,葡萄種子抗氧化活性高于果皮和果肉組織,而果實中果皮抗氧化活性高于果肉。譚偉等人[18]以8 種不同品種的葡萄釀酒葡萄成熟果實為材料,以總還原力、DPPH 自由基和ABTS 自由基的清除能力來評價其抗氧化,不同品種的籽、皮、果肉的抗氧化能力有較明顯差異,但均以果肉中最低。這也進一步說明和田紅葡萄籽及皮是獲取功能活性成分的重要資源。
圖2 和田紅葡萄不同部位的抗氧化能力
和田紅葡萄不同部位的抗氧化能力見圖2。
和田紅是新疆地方葡萄品種,已有1 000 多年的栽培歷史,尤其是作為新疆民族特色食品慕薩萊思生產(chǎn)的主要原料,開展和田紅葡萄多酚及抗氧化的分析,對科學評價和田紅葡萄及其加工利用具有重要意義。從可溶性固形物、游離糖等指標來看,和田紅葡萄既不屬于優(yōu)質(zhì)的釀酒葡萄,也不屬于優(yōu)良的鮮食品種。然而,由于和田紅葡萄具有適應性強、且豐產(chǎn)、價格便宜等優(yōu)點,以及慕薩萊思生產(chǎn)工藝的特殊性,這些因素促使和田紅葡萄成了慕薩萊思的主要原料。在和田紅葡萄中,和田紅葡萄籽的多酚含量最高,且抗氧化能力也最強,其次為葡萄皮,而葡萄皮和籽都是慕薩萊思加工的副產(chǎn)物,這為慕薩萊思加工副產(chǎn)物綜合利用提供理論依據(jù)。