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桑椹及桑椹酒白藜芦醇的含量变化



全 文 :桑椹及桑椹酒白藜芦醇的含量变化
朱祥瑞 1,章本学 2,杨逸文 2,蔡志伟 2,占鹏飞 3
(1. 浙江大学 应用生物资源研究所,浙江 杭州 310058; 2. 安吉县超龙蚕业发展有限公司,浙江 湖州 313300;
3. 湖州市农业科学研究院,浙江 湖州 313060)
摘 要:为探索人为控制提高桑椹与桑椹酒白藜芦醇含量,采用UV-C照射桑椹,于 20±1 ℃避光放置后,进行发
酵。试验结果显示:照射强度为0.6~3.6 KJ/m2的UV-C照射桑椹后避光放置,均可不同程度诱导白藜芦醇产生;添
加果胶酶能提高桑椹酒白藜芦醇的含量,最高可以提高56%;桑椹酒发酵至96 h时,白藜芦醇含量达到最大值。
关键词:桑椹;桑椹酒;白藜芦醇;控制
中图分类号:S886.9 文献标识码:A 文章编号:0258-4069[2013]03-032-04
Content Changes of Resveratrol in Mulberry Fruit and Mulberry Wine
ZHU Xiang-rui1, ZHANG Ben-xue2, YANG Yi-wen2, CAI Zhi-wei2, ZHAN Peng-fei3
(1. Institute of applied bioresources, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China;
2. AnjiChaolongSericultural Development Company, Anji 313300 Zhejiang, China;
3. Huzhou Academy of Agricultural Science, Huzhou 3130600 Zhejiang, China)
Abstract: To investigate the content change of resveratrol in fresh mulberry fruit and mulberry wine, the experiment was
carried out: UV-C irradiated mulberry fruit for several minutes, and storage in dark place at 20±1 ℃,then ferment. The
experiment result showed that the intensity of radiation to mulberry fruit from 0.6 to 3.6 KJ/m2 and keep it in darkness,
it could inducedresveratrol. The experiment also indicatedthat added pectinase, it could increased resveratrol content in
mulberry wine, the max was raised 65%; when ferment for 96 h, the resveratrol content reached highest.
Key words: fresh mulberry fruit; mulberry wine ; resveratrol; control
基金项目:湖州市科技局攻关计划农业项目(编号:2012C22154)
作者简介:朱祥瑞(1957-),男,博士,副教授。主要从事蚕业资源开发利用的教学科研和推广。E-mail:xrzhu@zju.edu.cn
桑椹(Fructusmori)因含有多种营养成分,如桑花
青素、芸香苷、胡萝卜素、维生素,多种矿物质和微量
元素等,逐渐被消费者认可和接受。还因桑椹含有
白藜芦醇等功能性成分,而受到重视[1]。
随着对桑椹研究的深入及大众对桑椹产品保健
功能的认知和接受,相关的桑椹产品,如桑果酒、桑
果冻、桑椹膏、桑椹红色素等,生产规模不断扩大,其
中桑椹酒是最具影响力和发展潜力的产品。
白藜芦醇(resveratrol)是桑椹酒产品的一个重要
的功能性成分,也是桑椹酒市场竞争力的一个重要
因素。为此,研究桑椹酒酿制前后,桑椹中白藜芦醇
的含量变化以及人为调控的方法,对于保持和有限
提高桑椹酒中白藜芦醇含量,有着重要意义。本文
就桑椹采摘后和桑椹酒酿制中的白藜芦醇含量的变
化,以及人为调节的方法进行了小结。
1 材料与方法
1.1 材料
桑椹:大10成熟果实,2013年5月中旬采摘于安
吉县超龙蚕业发展有限公司马村桑园。
白藜芦醇标准样品:美国 Sigma Chemical Co.
LTD产品。
乙腈:美国霍尼韦尔公司(Honeywell)色谱级产品。
酵母:LAFFORT F33,法国LAFFORT公司产品。
Bulletin of Sericulture 第44卷 第3期 2013年8月Vol.44 No.3 Aug., 2013·· 32
果胶酶:法国LAFFORT果酒专用果胶酶。
1.2 仪器
LC-6A高效液相色谱仪、UV检测器:日本岛津
公司。
色谱柱:Hypersil ODS柱(250 mm ×416 mm,
μm),美国Thermo Scientific公司。
分析天平:赛多利斯BSA124S,赛多利斯科学仪
器(北京)有限公司。
发酵罐:RAT-5型5 L双层玻璃反应釜,予华仪
器有限公司。
紫外灯管:UV-C紫外灯管(15 W),飞利浦公司。
紫外线检测仪:北京师范大学光电仪器厂。
1.3 方法
1.3.1 桑椹紫外线处理
将装有UV-C(200~275 nm,中心波长 254 nm)
紫外灯管的照射架放置在操作台上。通过调节灯
管到操作台面的距离,以确定紫外辐照的强度为
2 w/m2[2]。照射辐照强度用紫外检测仪测定。
选取成熟适度的大10桑椹,放置与操作台上,摊
薄,能使紫外光照射到每颗桑椹。分别照射0、5、10、
15、20、25、30 min,UV-C的照射强度分别为 0、0.6、
1.2、1.8、2.4、3.0、3.6 KJ/m2。每隔 2 min,翻动桑椹 1
次,使紫外线均匀照射到桑椹。紫外线照射后的桑
椹于培养箱(20±1 ℃)中避光放置24 h[3~4]。
在培养箱中放置的桑椹,每隔4 h取样1次,样品
速冻后冰箱保存。
1.3.2 桑椹酒酿制方法
(1)酵母准备:将LAFFORT F33酵母缓慢的加
入到其10倍质量的37 ℃的热水中,搅拌溶解,活化,
静置2 min,备用。
(2)原料准备:将紫外线照射 25 min(3 KJ/m2)
后的桑椹样品,解冻后,用破碎机破碎,投入发酵罐,
添加LAFFORT果酒专用果胶酶,用量为 0.2 g/L,并
适量添加亚硫酸盐溶液,添加量为 20 mg/L,充分搅
拌。对照,不添加果胶酶。
(3)糖酸度调整:根据桑椹本身糖度以及桑椹酒
酒度(10°)要求,添加一定量的食糖,调整桑椹汁糖度
至250 g/L。按桑椹酒要求,调整酸度至6 g/L。
(4)发酵:活化后的酵母,按一定比例用量,加入
到桑椹汁中充分搅拌,在20~24 ℃下发酵,当残糖小
于5.0 g/L时,结束主发酵[5]。
发酵过程中,每隔24 h抽样,进行白藜芦醇分析。
1.3.3 白藜芦醇标准样品的制备
精密称取白藜芦醇标准样品 2.5 mg,用无水乙
醇溶解并定容于25 ml容量瓶中。
1.3.4 标准曲线的绘制
分别吸取白藜芦醇标准样品溶液 1.0、2.0、3.0、
4.0、5.0 ml,用无水乙醇定容于 100 ml容量瓶中,摇
匀,得浓度分别为1、2、3、4、5 mg/L白藜芦醇标准系
列。以无水乙醇为空白对照,各进样 10 μl,在 306
nm波长下进行HPLC分析。以样品白藜芦醇量为横
坐标(x),峰面积为纵坐标(y),计算曲线方程(n=5)和
相关系数(R2)。
1.3.5 桑椹及桑椹酒试样的制备
(1)UV-C照射桑椹不同时间后的样品,解冻、
高速匀浆,微孔过滤,收集滤,待检测。
(2)添加不同量酵母的桑椹汁,开始发酵后,每
24 h取样 1次,样品离心(6000 r/min,15 min)后,冰
箱-40 ℃保存,待检测。对照样品(不添加果胶酶),
处理相同。
1.3.6 桑椹和桑椹酒试样的HPLC测定
(1)色谱条件
流动相:乙腈∶水(35∶65)
检测波长:306 nm
柱温:室温
流速:1 ml/min
进样:10 μl
(2)样品分析
在与测定白藜芦醇标准样品相同的条件下,测
试桑椹和桑椹酒试样的白藜芦醇含量。
2 结果与分析
2.1 白藜芦醇标准曲线
白藜芦醇标准样品的HPLC图谱见图1。
以白藜芦醇标准样品的浓度为横坐标,峰面积
为纵坐标进行线性回归分析,绘制标准样品的标准
曲线见图2。
2.2 紫外线对桑椹白藜芦醇的诱导
桑椹经UV-C不同强度照射,经遮光保存一定时
间后,桑椹内白藜芦醇含量变化见图3。
图3显示,未经紫外线照射的桑椹,从0~4 h,白
藜芦醇含量稍有增加,随后便开始下降。经不同强
度紫外线照射后,避光保存0~16 h,桑椹白藜芦醇含
量均有一定程度的增加,16 h后开始下降;紫外线照
朱祥瑞,等:桑椹及桑椹酒白藜芦醇的含量变化 ·· 33
射强度为3.6 KJ/m2,桑椹白藜芦醇产生的量最多,最
高达16.3 mg/L;遮光放置0~24 h,桑椹白藜芦醇均有
增加,其中 0~12 h,白藜芦醇含量的增加呈上升趋
势,12 h后,含量呈下降。
以上情况说明,经紫外线照射后的桑椹,避光放
置12 h后,白藜芦醇含量比初始值有一定的上升;紫
外线照射强度,在 0.6 KJ/m2~3.6 KJ/m2范围内,随着
强度的增加,白藜芦醇含量都有所增加。与未经紫外
线照射的桑椹比较,白藜芦醇含量均有一定的上升。
2.3 桑椹酒发酵条件的选择
桑椹汁添加一定量的酵母后,在 20~24 ℃下进
行主发酵。
酵母添用量与桑椹酒发酵液中糖含量的关系见
图4。
图4 不同酵母用量与糖含量的关系
Fig. 4 The relation between the amount of yeast and
the sugar content
从图4可知,酵母用量为250 mg/L的样品,发酵
到第4 d时,糖含量剩下4.7 g/L,主发酵基本完成;其
他的也接近5 g/L;发酵至第5 d,各组的含糖量均下
降至5 g/L以下。其中,200 mg/L酵母用量的发酵效
果,非常接近于250 mg/L的效果。
酵母添用量与桑椹酒发酵液中酒精含量的关系
见图5。
图5 不同酵母用量与乙醇含量的关系
Fig. 5 The relation between the amount of yeast
and the ethanol content
从图 5可知,发酵至第 4 d,乙醇产生量开始变
缓。酵母添加量为 200 mg/L与 250 mg/L的效果接
近,乙醇含量分别达到 9.9%和 10.1%。结合对发酵
酸的考察以及经济的考虑,认为200 mg/L酵母用量
图1 白藜芦醇标样HPLC图谱
Fig. 1 HPLC chromatogram of resveratrolstandard sample
图2 白藜芦醇标准曲线
Fig. 2 Standard curve of resveratrol
图3 不同强度紫外线照射后桑椹白藜芦醇含量的变化
Fig. 3 Resveratrol content change of mulberry fruit after UV-
C dosagesirradiation
蚕桑通报 2013年 第44卷 第3期·· 34
比较合适。
2.4 桑椹酒发酵条件对白藜芦醇含量的影响
未添加果胶酶发酵至第4 d的桑椹酒白藜芦醇
的HPLC图谱,见图6。
图6 桑椹酒白藜芦醇HPLC图谱(发酵第4 d)
Fig. 6 HPLC chromatogram of resveratrol in mulberry wine
(4th day of fermentation)
每24 h抽取发酵样品,测定白藜芦醇含量,结果
见图7。
图7 果胶酶对桑椹酒白藜芦醇含量的影响
Fig. 7 Effect of pectinase on resveratrol content
in mulberry wine
图7显示桑椹酒中的白藜芦醇含量随着发酵,有
一定程度的提高;发酵到第4 d时,白藜芦醇含量到
达最高;添加果胶酶有利于桑椹酒中白藜芦醇含量
的提高,最高的达 3.9 mg/L,比未添加果胶酶的
2.5mg/L,增加了1.4mg/L,增幅达56%。
3 结果与讨论
3.1 桑椹采摘后经紫外线UV-C照射后,于避光放
置一定时间后,能诱导产生白藜芦醇
紫外线照射是一种非生物胁迫因子。根据其波
长,紫外光可分为UV-A(315~390 nm),可以全部通
过臭氧层,达到地面;UV-B(280~315 nm)部分被臭
氧层吸收,部分到达地面;而UV-C(200~275 nm),则
几乎全部被臭氧层吸收。这意味着UC-A和UC-B
对于桑椹等植物,已习以为常,没有诱导合成白藜芦
醇的作用。而UV-C在自然条件下,因为剂量非常
小,对桑椹合成白藜芦醇也不起作用,因此,通过人
工提高UV-C的照射剂量,可以诱导桑椹合成白藜芦
醇[2]。
3.2 紫外线照射强度以及避光放置时间对白藜芦醇
的诱导有相关性
UV-C照射强度越强,诱导桑椹产生的白藜芦醇
越多。
照射后,避光放置12 h内,白藜芦醇含量增加,
随后下降。为此,利用紫外线照射诱导产生白藜芦
醇,需在避光12 h内使用。鉴于实际条件,本实验采
用3 KJ/m2 UV-C照射后,避光放置了20 h后的桑椹
为原料进行发酵,白藜芦醇含量没有达到理想水平。
3.3 使用果胶酶酿制桑椹酒,控制发酵时间,可以提
高白藜芦醇含量
添加0.2 g/L 酿酒专用果胶酶,可以提高桑椹酒
白藜芦醇的含量;而且,发酵96 h后白藜芦醇含量达
到最大值。为此,可以通过控制酵母量的添加,进而
控制发酵完成的时间,以求桑椹酒白藜芦醇含量达
到最大值。
3.4 桑椹酒发酵时,酵母添加量与主发酵完成有一
定的关系
在实验范围内,控制酵母添加量为200 mg/L为
比较合适的用量,可以使得主发酵基本完成,同时可
以保证白藜芦醇含量处于一个比较高的位置。
参考文献
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医学(卫生学分册),2O02,(29)3:146~147.
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病率及白藜芦醇化合物的影响[J]. 保鲜与加工,2005,28
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