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山竹果皮中多酚类物质的抗氧化性研究



全 文 :书107
陈海光,刘朝霞,于立梅*
(仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州 510225)
摘 要:以新鲜山竹为原料,对山竹果皮中的总多酚含量进行了测定,并对不同相多酚提取物的抗氧化性进行了研究。
结果表明:山竹果皮中总多酚含量为 36.9mgGAE /g FW,其中多酚浓度达到 16.5μg /mL 时,有机相多酚对 DPPH (1,
1-二苯基-2-三硝基苯肼)自由基的清除能力达 51.7%,水相多酚对 DPPH 自由基的清除能力达 76.9%。水相多酚比
有机相多酚更具备将 Fe3 +还原的能力。当贮藏 18d时,添加 0.06%有机相多酚的猪油 POV(过氧化值)为 13.8meq /kg,
添加 0.06%水相多酚的猪油 POV为 16.7meq /kg,多酚提取物添加量为 0.06%时,其抗氧化效果与添加 0.04% VC 的效
果相当。由此可知,山竹果皮多酚提取物具有良好的体外抗氧化作用,并且水相中的多酚类物质比有机相中的多酚类
物质的抗氧化性更强。
关键词:山竹果皮,多酚,抗氧化性
Study on antioxidational effects of
polyphenols in mangosteen pericarp
CHEN Hai-guang,LIU Zhao-xia,YU Li-mei*
(College of Light Industry and Food Science,Zhongkai University of Agriculture and Engineering,Guangzhou 510225,China)
Abstract:Fresh mangosteen as the raw material,the total polyphenols content of mangosteen pericarp was
measured,and antioxidant activities of the different extract polyphenols were studied.The results indicated that the
total polyphenols content in mangosteen pericarp was 36.9mgGAE/g FW,when the concentration of extract
reached 16.5μg /mL,the DPPH (1,1-Diphenyl-2- picrylhydrazyl radical)free radical scavenging activity of the
organic phase polyphenols was 51.7%,as the DPPH free radical scavenging activity of the water phase
polyphenols was 76.9% .The Fe3 + reduction ability of the water phase polyphenols was better than the organic
phase polyphenols.When the lard samples were stored up by 18 days,the POV(peroxide value)of the lard which
was added 0.06% organic phase polyphenols was 13.8meq /kg,the POV of the lard which was added 0.06% water
phase polyphenols was 16.7meq /kg.In addition,the antioxidant effect by the level of 0.06% extract corresponded
to the antioxidant effect by the level of 0.04%VC.Thus it was clear that the polyphenols extraction of mangosteen
pericarp exhibitedgood in vitro antioxidant and the antioxidant of the water phase polyphenols was stronger than
the organic phase polyphenols.
Key words:mangosteen pericarp;polyphenols;antioxidant
中图分类号:TS255.1 文献标识码:A 文 章 编 号:1002-0306(2011)09-0107-04
收稿日期:2011-04-01 * 通讯联系人
作者简介:陈海光(1965-),男,硕士,副教授,主要从事农产品加工及
贮藏的研究。
基金项目:广东省自然科技基金项目(B1101426)。
山竹(Garcinia mangostana L.)又名山竹子、莽吉
柿、凤果[1],是藤黄科藤黄属常绿乔木—热带植物山
竹的果实。山竹原产于印度尼西亚和马来西亚,主
要分布于泰国、越南、马来西亚、印度尼西亚、菲律宾
等东南亚国家,我国台湾、福建、广东和云南也有引
种[2]。山竹果实主要作为水果鲜食,其可食部分占整
个果重的 29%~45%,柔软多汁,甜而略带酸味,素有
“果中皇后”之美称,其果皮占单果鲜重的 52%~
68%,呈紫褐色,是少数几种厚皮果实之一[3]。山竹
果皮中含有大量的粗纤维和果胶,还含有丰富的植
物多酚类物质[4]。多酚是一类广泛存在于植物体内
的多酚类物质,是植物的次生代谢产物,具有多元酚
结构,主要存在于植物体的皮、根、茎、叶、果实中,其
含量仅次于纤维素、半纤维素和木质素[5]。植物多酚
具有清除机体内自由基、抗脂质氧化、延缓机体衰
老、预防心血管疾病、防癌、抗辐射等生物活性功
能[6]。近年来,山竹特别是山竹果皮的化学成分及其
生物学活性成为人们的研究热点。国内关于山竹果
皮中抗肿瘤的研究报道较多,但对其抗氧化成分的
研究较少。因此,本文对山竹果皮中的多酚类物质
进行了初步的提取、分离和含量测定,并对其抗氧化
活性进行研究,为综合开发利用植物资源———山竹
果皮提供了良好的理论基础。
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2011.09.101
108
1 材料与方法
1.1 材料与设备
山竹果皮 于广州水果市场购入水果山竹,剥
取新鲜果皮(紫红色)、低温冷冻(-28℃)、粉碎后备
用;猪板油 于广州农贸市场购入猪板油熬制;
DPPH、福林试剂 Sigma 公司;其余试剂 均为分
析纯。
电子天平 常熟市双杰测试仪器厂;DHG -
9140A型电热恒温干燥箱、恒温水浴锅 广东环凯微
生物科技有限公司;PHS-25 型酸度计 上海伟业仪
器厂;DU-730 型紫外可见分光光度计 日本岛津分
析仪器厂;800 型电动离心机 江苏金坛市金城国胜
实验仪器厂;R201D- II 型旋转蒸发仪 无锡星海王
生化设备有限公司;电热恒温培养箱 上海索谱仪
器有限公司;电子万用炉 常熟市双杰测试仪器厂;
HY-Z型调速振荡器、79-2 型磁力加热搅拌器 常
州国华电器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 山竹果皮中多酚的提取及样品溶液的制备
准确称取山竹果皮 10.0g,采用浓度为 70%的乙醇溶
液,以料液比 1∶10(w /v)室温避光振摇浸提 3h,重复
浸提两次。将两次浸提混合液经旋转蒸发(40℃)浓
缩至体积为 50mL左右,再将浓缩液经等体积正己烷
萃取去脂 4 次,再用等体积乙酸乙酯 /无水乙醚
(1 /1,v /v)萃取分离浸提液 4 次,而后将合并的乙酸
乙酯 /无水乙醚相旋转蒸发(30℃)至干燥。将合并
的水相放在恒温干燥箱中 40~50℃干燥,将乙酸乙
酯 /无水乙醚相、水相用 70% 乙醇溶液各定容至
10mL,即得到山竹果皮多酚提取液原液,-18℃密封
保存备用。
1.2.2 总多酚含量的测定[7] 采用 Folin- clocalteau
法测定总多酚含量。标准曲线的绘制:准确称取
0.500g 没食子酸溶解于蒸馏水中,然后定容至
100mL,再取此原液 1mL 稀释至 100mL,即为标准溶
液。准确量取 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL 于 5mL 置于容
量瓶中,各加 3mL蒸馏水,摇匀,再加 0.25mL福林试
剂,充分混匀。1min 后,加入 20%(w /v)Na2CO3 溶
液 0.75mL混匀,用蒸馏水定容。混合液于 75℃恒温
下水浴 10min后,立即冰浴,离心(5000r /min,5min),
于 760nm波长下 1cm 比色杯比色,由测得的吸光度
绘制标准曲线。空白用蒸馏水代替没食子酸标准
溶液。
测定:取 0.25mL 适当浓度的样品液置于 5mL 容
量瓶中,空白用提取溶剂代替样品,其余操作同上。根
据测得的吸光度按标准曲线计算得出水相 /有机相山
竹果皮多酚的含量。山竹总酚的含量表示为每克鲜重
样品中含有的总酚量(以没食子酸计,mgGAE/g FW)。
1.2.3 多酚提取物对 DPPH 自由基清除能力的测
定[8] 山竹果皮多酚提取液用 70%乙醇溶液稀释到
适当浓度,按表 1 分别加反应液,将其充分混匀后室
温放置,暗处孵育 30min 后,于 517nm(最大吸收波
长处)下测定反应液的吸光度,检测其吸光度的变
化,显示自由基的清除能力。
表 1 试剂和样液加样表
编号 试剂和样液加量
0 5mL 70%乙醇
A0 4mL DPPH· + 1mL 70%乙醇
Ai 4mL DPPH· + 1mL样品
Aj 4mL无水乙醇 + 1mL样品
样品对 DPPH·自由基的清除率用下式表示:
DPPH·清除率(%)=(1-
Ai-Aj
Α0
)× 100%
式中:A0 为 DPPH·与溶剂混合液的吸光度;Ai
为 DPPH·溶液与样品液反应后的吸光度;Aj 为样品
液与溶剂混合液的吸光度;做 3 次平行求清除率的
平均值。
1.2.4 多酚提取物还原力的测定[9] 采用普鲁士兰法
测定山竹果皮多酚提取物的还原能力。配制不同浓度
的样品溶液,取一定浓度的样品溶液 0.5mL,加入
0.2mol /L,pH6.6的磷酸盐缓冲液和 1%的K3Fe(CN)6
溶液各 2.5mL 并混合均匀,混合液于 50℃保温 20min
后加入 2.5mL,10% 的三氯乙酸溶液,混合后以
5000r /min离心10min。取上清液2.5mL,加入 2.5mL蒸
馏水和 1mL 0.1%的 FeCl3,混合均匀,10min 后测定
700nm处吸光度。样品的还原能力较强,则在波长
700nm处测定的吸光值越大。在所测定的一定浓度范
围内,山竹果皮多酚提取物的还原能力随着浓度的增
加而增强。以不加多酚样品为空白对照,与 VC 和
2,6-二叔丁基对甲基苯酚(BHT)作比较。
1.2.5 多酚提取物抗猪油氧化性的测定[10] 准确称
取一定量水相多酚提取物、有机相多酚提取物、VC、
BHT,分别加入到 50g 猪油中,充分搅拌混匀。同时
以不加抗氧化剂的猪油作空白对照。将所有样品放
置于(60 ± 1)℃的恒温培养箱中,每隔一定时间搅拌
一次,并交换它们在干燥箱中的位置。按照 GB5538
-2005 测定过氧化值(POV),以 POV 大小表示油脂
的氧化速度,POV 以每千克样品中活性氧的 meq 数
表示,进而衡量抗氧化剂的活性。
2 结果与讨论
2.1 山竹果皮中总酚含量的测定
由不同浓度的没食子酸标准品溶液在 760nm 波
长处测得的吸光度值,绘制出没食子酸的标准曲线
见图 1,经数据分析得,没食子酸浓度 (μg /mL)与吸
光值(A)间的回归方程为:
y = 0.1374x + 0.0094
式中:x为没食子酸浓度,(μg /mL);y 为吸光值
(A760)。R
2 为 0.9991,说明具有很好的线性关系。
根据测得样品的吸光度按标准曲线计算得出水
相 /有机相山竹果皮多酚的含量。通过计算可知,水
相山竹果皮总酚含量为 20.4mgGAE /g FW,有机相山
竹果皮总酚含量为 16.5mgGAE /g FW。
2.2 山竹果皮中多酚类物质对 DPPH·的清除作用
通过研究山竹果皮中不同相多酚提取物对
DPPH·清除能力的大小,以确定山竹果皮多酚抗氧
化性的大小,结果见图 2。由图 2 可以看出,在选定
的浓度范围内,有机相多酚提取物和水相多酚提取
109
图 1 没食子酸标准曲线
物对 DPPH·的清除能力随着浓度的增大而增强,并
且水相多酚对 DPPH·的清除能力强于有机相多酚。
当提取物浓度达到 16.5μg /mL 时,有机相多酚对
DPPH·的清除能力达 51.7%,水相多酚对 DPPH·
的清除能力达 76.9%,清除能力趋于稳定。
图 2 山竹果皮多酚提取物对 DPPH·的清除作用
2.3 山竹果皮中多酚类物质还原力的测定
研究山竹果皮中多酚类提取物的还原能力,以
VC 和 BHT作阳性对照,结果如图 3 所示。从图 3 中
可以看出,山竹果皮中多酚提取物、抗坏血酸(VC)及
BHT三者对 Fe3 +均有较强的还原能力,且还原能力
随样品浓度的增大而增强。其中,VC 和水相多酚提取
物均表现出较强的还原能力,有机相多酚提取物和
BHT的还原能力相对较差。由此可知,水相中的多酚
类化合物比有机相的更具备将 Fe3 +还原的能力。
图 3 山竹果皮多酚提取物的还原能力
2.4 山竹果皮中多酚类物质的抗猪油氧化能力的
测定
研究山竹果皮中多酚类提取物的抗猪油氧化能
力,以 VC 和 BHT作阳性对照,结果如图 4 所示。从
图 4 中可以看出,山竹果皮中多酚提取物、抗坏血酸
(VC)及 BHT三者对猪油均具有较强的抗氧化能力。
实验结果表明,添加提取物以及人工合成抗氧化剂
的样品与空白样品相比,POV 明显小。由图 4 可知,
在猪油中,当提取物添加量为 0.06%时,其抗氧化效
果与添加 0.04% VC 的效果相当。当贮藏 18d 时,空
白对照的猪油 POV为 118.7meq /kg,添加 0.06%有机
相的猪油 POV 为 13.8meq /kg,添加 0.06%水相的猪
油 POV为 16.7meq /kg,添加 0.04%VC 的猪油 POV为
14.0meq /kg,山竹果皮多酚在猪油的抗氧化方面表现
出良好的特性,可明显延长猪油的货架期。
图 4 不同添加量山竹果皮多酚提取物抗猪油氧化性能
3 结论
3.1 通过 Folin-clocalteau 法测定可知,水相山竹果
皮总酚含量为 20.4mgGAE /g FW,有机相山竹果皮总
酚含量为 16.5mgGAE /g FW。
3.2 通过研究山竹果皮中不同相多酚提取物对
DPPH·的清除能力可知,水相多酚对 DPPH·的清
除能力强于有机相多酚。当提取物浓度达到
16.5μg /mL时,有机相多酚对 DPPH·的清除能力达
51.7%,水相多酚对 DPPH·的清除能力达 76.9%,清
除能力趋于稳定。
3.3 通过研究山竹果皮中不同相多酚提取物的还原
能力可知,水相中的多酚类化合物比有机相的更具
备将 Fe3 +还原的能力。
3.4 通过研究山竹果皮中多酚类提取物的抗猪油氧
化能力可知,在猪油中,当提取物添加量为 0.06%
时,其抗氧化效果与添加 0.04% VC 的效果相当。当
贮藏 18d时,空白对照的 POV 为 118.7meq /kg,添加
0.06%有机相的 POV 为 13.8meq /kg,添加 0.06%水
相的 POV 为 16.7meq /kg,添加 0.04% VC 的 POV 为
14.0meq /kg,山竹果皮多酚在猪油的抗氧化方面表现
出了良好的特性,可明显延长猪油的货架期。
因此,山竹果皮多酚类提取物具有良好的体外
抗氧化作用,并且水相中的多酚类物质比有机相中
的多酚类物质的抗氧化性更强,这为进一步研究山
竹果皮体内抗氧化活性以及山竹果皮的综合利用提
供了科学依据。但本文只对多酚类物质的抗氧化能
力进行了研究,而对其抗氧化机理、多酚的组成、结
构等还需要进行进一步研究。
参考文献
[1]杨连珍 .山竹子[J].热带农业科学,2002,8(4):60-66.
[2]刘全儒,于明 .几种热带果实的食用部[J].生物学通报,
2003,38(1):10.
[3]陈爱华,江柏萱 .印尼山竹子的研究与栽培[J].世界热带
(下转第 115 页)
115
并能增加丸子冻融性,还有填充到孔隙中保证丸子
形态稳定的作用[16]。
2.3 组织蛋白丸子配方的优化与验证
根据 Design Expert 7.1.3 软件对上述数据的进一
步统计优化,可得到多组的最优配比,同时考虑成
本、各因素的显著性差异以及各因素之间的交互关
系,最终确定组织蛋白丸子配方为:猪肉 14.9%、大
豆组织蛋白 59.6%、大豆分离蛋白 5%、变性淀粉
13.4%、豆油 7.1%,依据该方法进行验证实验,测得
的组织蛋白丸子的四个指标感官评价、弹性、咀嚼性
和回复性分别为 21.62、0.921、1469.323 和 0.510,这
与理论预测值 21.7、0.913、1478.984 和 0.515 误差均
在 ± 1%以内,这说明采用单纯形格子法建立的模型
的得到的优化结果准确可靠,有实际意义,在实践中
是可行的。
2.4 产品对照分析
感官评定结果见表 7。从表 7 中可以看出,通过
实验配方优化和辅料添加,大豆组织蛋白丸子的感
观指标总分与对照组无明显差异。
表 7 组织蛋白丸子与市售贡丸感官指标对照
分组 色泽 口感 滋味 组织状态 弹性 总分
对照组 4.4 4.2 4.5 4.4 4.1 21.6
实验组 4.2 4.5 4.1 4.3 4.5 21.6
3 结论
3.1 实验表明各因素对组织蛋白丸子的作用复杂,
交互作用显著,它们对组织蛋白丸子弹性的影响顺
序为:大豆组织蛋白 >猪肉 >豆油 >大豆分离蛋白
>变性淀粉,对组织蛋白丸子咀嚼性的影响顺序为:
大豆分离蛋白 >豆油 >大豆组织蛋白 >猪肉 >变性
淀粉;对组织蛋白丸子回复性的影响顺序为:大豆分
离蛋白 >豆油 >大豆组织蛋白 >变性淀粉 >猪肉;
对组织蛋白丸子感官评价的影响顺序为:大豆分离
蛋白 >大豆组织蛋白 >豆油 >猪肉 >变性淀粉。
3.2 通过单纯形格子法优化得到大豆组织蛋白丸子
的配方为:猪肉 14.9%、大豆组织蛋白 59.6%、大豆分
离蛋白 5%、变性淀粉 13.4% 和豆油 7.1%,辅料为
糖、盐、肉桂、丁香、增稠剂、葱、姜、猪肉香精等。通
过验证实验可知,该配方制作的组织蛋白丸子的弹
性、咀嚼性、回复性和感官评定分别为 0.921、
1469.323、0.510 和 21.62,与预测值相对误差均在 ±
1%以内,说明采用此模型对实验进行预测分析是准
确可行的。
3.3 通过实验对各因素进行优化调节,生产出的组
织蛋白丸子与同类型产品相比植物蛋白含量大幅度
提高,组织蛋白和猪肉比约为 4∶1。该组织蛋白丸子
不需油炸即可成型,成本较低,而其感官指标与市售
肉丸接近并且具有很好的风味,且其肉质感十足是
该组织蛋白丸子一大特色。
参考文献
[1]周杰,陈韬 .肉丸加工工艺及配方对其品质的影响[J].肉
类研究,2009(9):28-33.
[2]宋伟,费英敏,伊连生 .素肉丸子的开发和研制[J].肉类工
业,2002(7):26.
[3]杨晓宇 .大豆组织蛋白素食品的开发研究[D].东北农业
大学,2005.
[4]于源 .大豆组织蛋白的热特性及其与品质关系的研究
[D].东北农业大学,2008.
[5]倪晨,杨铭铎,霍力 .大豆组织蛋白的处理工艺及在肉制
品中的应用[J].哈尔滨商业大学学报:自然科学版,2002(9):
336-340.
[6]李碧晴,余坚勇,盛东飚,等 .大豆组织蛋白在猪肉丸中的
应用[J].肉类研究,2001(4):33-35.
[7]杨庆余,刘毅 .丝状组织蛋白丸子的研制[J].食品工业科
技,2007,28(11):178-181.
[8] Mercedes C C,Adelaide D P B,Sandra H P.Effects of
isoflavones on beany flavor and astringency of soymilk and cooked
whole soybean grains[J].Pesq agropec bras(Brasilia),1999,34
(6):1045-1052.
[9]代养勇,曹健,董海洲,等 .大豆食品豆腥味研究进展[J].
中国粮油学报,2007,22(4):50-53.
[10]金俊艳,刘毅,杨庆余 .大豆组织蛋白成丝方法探讨[J].
大豆科技,2009(9):40-48.
[11]Gujral H S,Kaur A,Singh N,et al.Texture Profile Analysis
[J].food technol,1978,32(7):62
[12]尚永彪,夏杨毅,张彩霞,等 .磷酸盐对 PSE 猪肉肌原纤
维蛋白溶胶及凝胶性质的影响[J].食品科学,2010,31(1):
38-42.
[13]王钦德,杨坚 .食品实验设计与统计分析[M].北京:中国
农业大学出版社,2003:437-445.
[14]Utsumi S,Maruyama N,Satoh R,et al.Structure - function
relationships of soybean proteins revealed by using recombinant
systems[J].Enzyme and Microbial Technology,2002,30:284
-288.
[15]Kim C S,Kamiya S,Sato T,et al.Improvement of nutritional
value and functional properties of soybean glycinin by protein
engineering[J].Protein Eng,1990(3):725-731.
[16]李素云,鲍彤华 .变性淀粉在肉制品中的应用及发展
[J].肉类研究,2008(5):
檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾
22-24.
(上接第 109 页)
农业信息,1996(10):1-3.
[4]陶钰,黄丽,韦保耀,等 .山竹果皮植物多酚及其抗氧化活
性研究[J].食品工业科技,2009,30(6):126-129.
[5]宋立江,狄莹,石碧 .植物多酚研究与利用的意义及发展趋
势[J].化学进展,2000,12(2):161-162.
[6]周跃勇,王岸娜,吴立根 .从猕猴桃中提聚多酚的研究[J].
食品科学,2007,28(3):56-60.
[7]Singleton VL,Rossi JA. Colorimetry of total phenolics with
phosphomolybdic phosphotungstic acid reagents [J]. Am J Enol
Vitic,1965,16(3):144-158.
[8]唐丽丽 .石榴皮多酚类物质的提取、纯化及抗氧化性研究
[D].杨陵:西北农林科技大学,2010.
[9]张泽生,赵璐,牟浩,等 .山竹果皮中抗氧化活性物质的提
取分离[J].食品研究与开发,2009,30(6):11-15.
[10]李莉,田士林 .苹果多酚抗氧化性的测定[J].安徽农业科
学,2006,34(21):56-59.