代文婷，康效寧，王世萍，代佳慧，張晶，吉建邦

1.海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工設(shè)計研究所（?？?570100）；2.海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院三亞研究院（三亞 572000）；3.?？谑袡壚萍庸ぱ芯恐攸c實驗室（?？?570100）

我國是世界第二大檳榔生產(chǎn)國，海南檳榔種植面積占全國95%以上，已成為海南鄉(xiāng)村振興的支柱性產(chǎn)業(yè)，同時海南也是全國檳榔初加工的主陣地[1]。水煮殺青是檳榔初加工過程中必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，類似于各類果蔬的漂燙處理，軟化植物細胞壁的同時，還能有效抑制酶促褐變[2]，引起物料理化性質(zhì)和生理功能的改變[3]，繼而影響產(chǎn)品品質(zhì)。

水煮可加速食物中的糖類、酚類和黃酮類等營養(yǎng)物質(zhì)溶解到沸水中，致使其抗氧化成分損失[4]。張慢等[5]研究發(fā)現(xiàn)水煮過程中秀珍菇總酚含量減少，抗氧化值降低。而Hassan等[6]研究表明，水煮可提高花生殼的總酚和總黃酮含量。水煮過程中活性物質(zhì)的變化與水煮時間密切相關(guān)[7]。Nie等[8]發(fā)現(xiàn)隨著水煮時間的延長，香菇的總酚含量及其抗氧化能力均呈下降趨勢。Cruz等[9]對高良姜葉進行煮沸處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)處理10 min時，總酚和總黃酮濃度最高，DPPH自由基清除能力達最大。最大程度保持甚至提高食物的營養(yǎng)價值，指導(dǎo)科學(xué)加工，對食物的營養(yǎng)功能品質(zhì)十分必要。

檳榔富含多酚、黃酮等多種生物活性物質(zhì)，具有抗氧化、抗衰老、防輻射和提高記憶力等功效[10]。如何對其進行科學(xué)合理的加工，使之發(fā)揮更好功效，已成為檳榔行業(yè)的關(guān)注熱點之一。關(guān)于水煮殺青時間對檳榔主要理化性質(zhì)及抗氧化能力變化的研究很少，試驗以檳榔鮮果為材料，研究不同沸水殺青時間對檳榔主要理化性質(zhì)及抗氧化能力的影響，為檳榔初加工工藝提升及其功能性成分的開發(fā)利用提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

檳榔鮮果（含水率73.59%±3.18%，采自海南省瓊海市石壁鎮(zhèn)南星村委會巷仔山種植園）；植物總酚試劑盒、類黃酮含量試劑盒、總抗氧化能力（ABTS法、DPPH法、FRAP法）試劑盒、半纖維素含量試劑盒、木質(zhì)素含量試劑盒和纖維素含量試劑盒，均購于蘇州夢犀生物醫(yī)藥科技有限公司；氫氧化鈉、硼酸、硫酸、鹽酸、乙醇（≥95%）、石油醚（沸程30～60℃）等，均為分析純，購自海南青峰生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

2500C粉碎機（永康市紅太陽機電有限公司）；K9860全自動凱氏定氮儀（廣州市鴻洲實驗器材科技有限公司）；SOX406索氏提取儀（海能未來技術(shù)集團股份有限公司）；EPOCH 2酶標(biāo)儀（美國BioTek儀器公司）；5910R高速冷凍離心機（德國Eppendorf公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品處理

將采集的檳榔鮮果清洗后置于沸水中進行殺青處理，分別處理0（對照組），20，25和30 min（每組檳榔1.0±0.1 kg）后干燥，檳榔干果含水率至13.57%±1.45%結(jié)束干燥。分別置于粉碎機中，粉碎15 s后過0.180 mm（80目）篩，所獲樣品用于纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)和脂肪的檢測。

檳榔提取物的制備：參考宋菲等[11]方法，略有修改。稱取20 g粉碎過篩后的檳榔樣品，按料液比1∶20（g/mL）加入80%乙醇，超聲溫度40 ℃，超聲時間20 min，冷卻到室溫，重復(fù)提取3次，合并提取液后置于高速冷凍離心機中，以10 000 r/min離心10 min，取上清液，濃縮、凍干，用于總酚、總黃酮、總抗氧化能力的測定。

1.3.2 纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的測定

參考Tang等[12]方法，稍作修改，測定其纖維素含量、半纖維素含量、木質(zhì)素含量，結(jié)合蘇州夢犀生物醫(yī)藥科技有限公司的試劑盒說明書，使用酶標(biāo)儀進行檢測。

1.3.3 蛋白質(zhì)含量的測定[13]

蛋白質(zhì)含量測定參考GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準 食品中蛋白質(zhì)的測定》中的凱氏定氮法。氮含量換算為粗蛋白含量的換算系數(shù)為6.25。

1.3.4 脂肪含量的測定[14]

脂肪含量測定參考GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準 食品中脂肪的測定》中的索氏抽提法。

1.3.5 總酚、總黃酮和總抗氧化能力測定

根據(jù)Jiménez-Moreno等[15]及Xiong等[16]方法，稍作修改，結(jié)合蘇州夢犀生物醫(yī)藥科技有限公司的試劑盒說明書，檢測總酚含量、黃酮類化合物含量和總抗氧化能力（ABTS，DPPH和FRAP法）。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有試驗數(shù)據(jù)平行測試3次，用平均值±標(biāo)準差表示，利用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析，使用OriginPro 2021軟件繪圖。P＜0.05為差異的顯著性水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的變化

檳榔堅硬的木質(zhì)纖維素外殼占60%～80%，主要成分是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素[17]。水煮殺青過程中檳榔半纖維素、纖維素和木質(zhì)素發(fā)生不同變化。水煮殺青過程中，檳榔半纖維素含量呈顯著下降趨勢（P＜0.05）（圖1 A），水煮殺青20，25和30 min時，半纖維素比對照組降低11.35%～30.68%，可能是由于半纖維素具有高度分枝性，聚合度較低，與纖維素、木質(zhì)素相比穩(wěn)定性較低，更易分解[18]。水煮殺青過程中，纖維素含量沒有顯著變化（圖1 B）。隨著水煮殺青時間增加，木質(zhì)素含量有所升高（圖1 C），水煮殺青30 min時，木質(zhì)素含量比對照組的顯著增加8.09%（P＜0.05），產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是水煮殺青處理使檳榔中部分半纖維素降解，導(dǎo)致木質(zhì)素相對含量升高，或者半纖維素副產(chǎn)物與木質(zhì)素發(fā)生縮合反應(yīng)[19-20]。檳榔木質(zhì)纖維素生物質(zhì)在水煮殺青過程中的變化，與以往報道研究結(jié)果近似[21-22]。

圖1 水煮殺青時間對檳榔木質(zhì)纖維素的影響

2.2 蛋白質(zhì)和脂肪的變化

檳榔中的蛋白質(zhì)含量隨水煮殺青時間的延長呈逐漸下降趨勢，隨著熱水滲入和檳榔細胞內(nèi)外的水分滲透，蛋白質(zhì)隨之溶出，從而造成部分損失，但整個水煮殺青過程中蛋白質(zhì)含量變化并不顯著（圖2 A）。而水煮殺青對脂肪含量的影響比蛋白質(zhì)明顯（圖2 B），隨著水煮殺青時間的延長，脂肪含量呈逐漸下降趨勢，水煮殺青30 min時，脂肪含量明顯降至對照組的21.55%（P＜0.05），可能是因為粗脂肪中含有沸點低、易揮發(fā)的成分，或含一些在受熱過程中易發(fā)生氧化反應(yīng)或降解的脂類物質(zhì)[2]。

圖2 水煮殺青時間對檳榔蛋白質(zhì)和脂肪的影響

2.3 總酚和總黃酮含量的變化

檳榔富含酚類和黃酮類物質(zhì)，其抗氧化性與所含的酚類和黃酮類物質(zhì)的含量密切相關(guān)[23-24]，研究水煮殺青對檳榔中總酚和總黃酮含量的影響十分重要。通過研究發(fā)現(xiàn)，檳榔總酚含量隨著水煮殺青時間的延長呈顯著下降趨勢（圖3 A），但與對照組相比，處理20和25 min時，總酚含量分別上升16.5%和5.66%（P＜0.05），水煮殺青30 min時，總酚含量較對照組降低6.23%（P＜0.05），這與香蕉、香菇等果蔬的部分研究結(jié)果有相似之處[25,8]?？赡苁怯捎谒筇幚韺?dǎo)致檳榔木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)軟化和破裂，誘導(dǎo)酚類等抗氧化物質(zhì)釋放，從而增加酚類物質(zhì)水平，提高檳榔的總酚含量，而進一步的水煮殺青則會促使部分游離酚氧化或熱降解[26-27]。水煮殺青過程中，總黃酮含量的變化趨勢與總酚相似，水煮殺青20 min時，類黃酮含量與對照組相比顯著增加30.36%（P＜0.05），繼續(xù)延長水煮殺青時間，則類黃酮含量呈顯著下降趨勢（P＜0.05）。這可能是由于高分子量多酚類物質(zhì)的裂解，釋放出新的低分子量衍生物，進而提高黃酮類物質(zhì)濃度，隨著煮制時間的延長，部分黃酮類物質(zhì)流失到沸水中。此外，部分黃酮類化合物含有C-糖苷鍵，以二聚體和低聚體的形式存在，或經(jīng)熱加工水解形成單體[28-29]。

圖3 水煮殺青時間對檳榔主要生物活性成分的影響

2.4 抗氧化能力及其相關(guān)性分析

與總酚和總黃酮含量變化情況一致，水煮殺青過程中檳榔的抗氧化能力（DPPH、ABTS和FRAP）呈顯著下降趨勢，說明總酚及總黃酮含量是檳榔具有抗氧化能力的主要因素。如圖4所示，水煮殺青20 min時，檳榔的DPPH自由基清除能力和ABTS自由基清除能力和FRAP均達到最高值，可能與熱處理后多酚、黃酮等抗氧化物質(zhì)含量增加有關(guān)。水煮殺青時間超過20 min后，檳榔的抗氧化能力均有所降低，可能是熱處理時間過長引起酚類和黃酮物質(zhì)的熱降解、滲漏和擴散等，與文獻報道一致[30]。水煮殺青超過20 min后，檳榔的DPPH自由基清除活力和鐵離子還原能力的下降幅度顯著小于ABTS自由基清除能力的下降幅度，這可能與3種抗氧化能力中起主導(dǎo)作用的功能因子不同有關(guān)，不同功能因子耐高溫程度有差異。通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)（圖5），水煮殺青過程中檳榔的總酚和總黃酮含量與DPPH自由基清除能力、ABTS自由基清除能力和鐵離子還原能力之間均呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），進一步說明總酚和總黃酮是檳榔的主要抗氧化成分。且抗氧化能力與總酚和總黃酮含量的相關(guān)系數(shù)為ABTS＞DPPH＞FRAP。

圖5 水煮殺青過程中檳榔抗氧化成分與抗氧化能力相關(guān)性分析圖

3 結(jié)論

試驗表明，水煮殺青對檳榔理化性質(zhì)和抗氧化能力均產(chǎn)生影響。水煮殺青過程中半纖維素和脂肪含量顯著下降，木質(zhì)素含量明顯升高，蛋白質(zhì)和纖維素含量變化不明顯。隨著水煮殺青時間的延長，檳榔的總酚和總黃酮含量及其抗氧化能力均呈顯著下降趨勢，水煮殺青20 min時，其總酚和總黃酮含量最高，抗氧化能力最強，能夠較好保持檳榔的營養(yǎng)價值。水煮殺青超過20 min，檳榔的抗氧化能力顯著下降，且其變化趨勢與總酚和總黃酮含量呈極顯著正相關(guān)。因此，從營養(yǎng)價值和抗氧化活性角度來看，檳榔的水煮殺青時間可控制在20 min。此外，加工后多酚的變化行為與其化學(xué)結(jié)構(gòu)，在細胞中的位置，與其他成分的相互作用以及所使用的熱處理方式等因素有關(guān)，未來還可從這些方面對加工過程中酚類物質(zhì)的變化規(guī)律進行深入解析。試驗結(jié)果為檳榔的合理加工提供理論依據(jù)。