全 文 : 2010, Vol. 31, No. 15 食品科学 ※基础研究126
路边青 -过路黄多酚复配物对猕猴桃饮料的
抗氧化稳定性影响
欧阳玉祝 1,吴道宏 1,胡明浩 1,陈功锡 2
(1.吉首大学食品科学研究所,湖南 吉首 416000;
2.植物资源保护与利用湖南省高校重点实验室,湖南 吉首 416000)
摘 要:在猕猴桃饮料中添加路边青 -过路黄多酚复配物,考察紫外光、温度和氧化剂对饮料过氧化值的影响以及
复配物配比与羟自由基清除率的关系。结果表明:90℃温度下加热 6h,猕猴桃饮料中添加路边青 -过路黄多酚复
配物(1:1,V/V)其过氧化值比加BHT和不加抗氧剂分别减少 8.55%和 24.57%;分别用 0.5% H2O2氧化处理和紫外
光照射,添加复配物的猕猴桃饮料,其过氧化值比加 BHT 分别减少 9 .08% 和 1 .83%,比不加抗氧剂分别减少
17.55%和 3.57%。路边青 -过路黄多酚复配物配比以 3:1(V/V)的抗氧化活性最好,饮料中添加该复配物,其过氧化
值比不加抗氧剂减少 56.27%;羟自由基清除率是 BHT的 1.37倍。
关键词:多酚复配物;猕猴桃饮料;抗氧化;过氧化值
Effect of a Combination of Polyphenolic Extracts from Herba Gei and Herba Lysimachiae on Antioxidant
Stability of Kiwifruit Juice
OUYANG Yu-zhu1,WU Dao-hong1,HU Ming-hao1,CHEN Gong-xi2
(1. Institute of Food Science, Jishou University, Jishou 416000, China;
2. Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Utilization, College of Hunan Province, Jishou 416000, China)
Abstract :Polyphenolic extracts from Herba Gei and Herba Lysimachiae were blended and added to kiwifruit juice in order
to explore the effects of their presence on the peroxide value of kiwifruit juice exposed to ultraviolet light, temperature or
hydrogen peroxide using BHT as control. In addition, the effect of volume ratio between the two polyphenolic extracts on the
peroxide value of kiwifruit juice was also investigated, and the abilities of their blends at different ratios to scavenge hydroxyl free
radicals were assessed. After thermal treatment at 90 ℃for 6 h, the peroxide value of kiwifruit juice added with a blend of
polyphenolic extracts from the two species of plants at 1:1 was 8.55% and 24.57% lower than those of blank kiwifruit juice and
kiwifruit juice added with BHT. When thermal treatment at 90℃ for 6 h was replaced by 0.5% hydrogen peroxide oxidation and
ultraviolet light illumination for the same period of time, 9.08% and 1.83% decreases in the peroxide value of kiwifruit juice were
achieved by replacing BHT with a blend of polyphenolic extracts from the two species of plants at 1:1 and the peroxide values
of kiwifruit juice added with the blend were 17.55% and 3.57% when compared with blank kiwifruit juice. The blend of
polyphenolic extracts from Herba Gei and Herba Lysimachiae at a volume ratio of 3:1 presented the highest antioxidant effect
and its hydroxyl free radical scavenging ratio was 1.37 times higher than that of BHT. The presence of the blend with the highest
antioxidant effect resulted in 56.27% decreases in the peroxide value of kiwifruit juice when compared with the presence of
blank, respectively.
Key words:polyphenolic extract blend; kiwifruit juice;antioxidation;peroxide value
中图分类号:TS275.5 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2010)15-0126-04
收稿日期:2010-04-25
基金项目:湖南省科技厅科技计划项目(2008FJ3077);植物资源保护与利用湖南省高校重点实验室开放基金项目(JSK201001)
作者简介:欧阳玉祝(1956—),男,教授,硕士,主要从事天然产物开发和功能性食品研究。E-mail:ouyang1227@126.com
猕猴桃饮料是由湘西天然富硒猕猴桃经压榨加工得
到的一种富含油酸、亚油酸、亚麻酸和微量元素等多
种营养物质的纯天然饮料,具有降低血脂血糖,减缓
衰老速度,促进大脑发育,增强人体免疫功能等保健
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和药用功能[1-2]。由于饮料中的不饱和脂肪酸受外界条件
影响易产生危害人体健康的氢过氧化物和过氧自由基,
导致饮料的过氧化值增加,储存期缩短,质量发生劣
变。为了增加猕猴桃饮料的稳定性,常采用添加抗氧
化剂的方法来降低和避免产品自动氧化 [ 3 - 7 ]。路边青
(Herba Gei)和过路黄(Lysimachia christinae Hance)都是
富含多酚物质的天然植物(如山奈酚、丁子香酚等),不
仅具有清热解毒、补虚益肾、活血解毒等功能[ 7 -9 ],而
且具有抗氧化、阻止和延缓不饱和脂肪酸自动氧化、消
除活性自由基的功能[10-12]。本研究以猕猴桃饮料为研究
对象,以路边青和过路黄多酚提取液的复配物为添加
剂,考察温度、紫外光和氧化剂作用下添加复配物对
猕猴桃饮料过氧化值的影响,研究结果能为天然食品抗
氧剂的开发利用提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 原料及其预处理
猕猴桃饮料由湘西地区十月新鲜富硒猕猴桃果子经
去皮后,用榨汁机榨汁得到果汁。为了便于用分光光
度法测定过氧化值,将猕猴桃原汁滤除沉淀物,不加
任何添加剂,用灭菌水稀释 2倍后配成澄清饮料,置于
冰箱中备用;路边青和过路黄采于湖南吉首,样品采回
后,经洗净、晾干,于 0 . 1M Pa,60℃真空干燥,用
粉碎机打成约 20 目粉末备用。
1.1.2 路边青 -过路黄多酚复配物的制备
路边青和过路黄是药食两用植物,对应的多酚提取
液按参考文献[13]制备,提取液经大孔树脂分离并用紫
外光谱分析得多酚质量浓度为 0.0354mg/mL路边青多酚
提取液和 0.046mg/mL过路黄多酚提取液,取两种提取
液各 1mL分别定容到 50mL容量瓶中,得质量浓度分别
为 0.708μg/mL路边青多酚提取液和 0.92μg/mL过路黄多
酚提取液,再取两种提取液按不同体积比混合得不同配
比的复配物,保存于冰箱中备用。
1.1.3 试剂
无水乙醇、硫代硫酸钠、碘化钾、冰醋酸、三
氯甲烷、淀粉、邻二氮菲、硫酸亚铁、E D T A、磷
酸二氢钠、双氧水、I 2 等均为国产分析纯试剂;B H T
(食品级) 南京宁康化工有限公司。
1.1.4 仪器与设备
UV-2450型紫外 -可见光分光光度计 日本岛津公
司;DF-101S型磁力搅拌器 浙江省乐清市乐成电器
厂;SHB-Ⅲ型循环式多用真空泵 郑州长城科贸有限
公司;JA2003N型电子天平 上海精密仪器厂;ZF-2
型三用紫外仪 上海市安亭电子仪器厂;ZJ-1A离心式
榨汁机 恒联食品机械厂。
1.2 过氧化值(POV)的测定
在 3个 100mL圆底烧瓶中分别加入 50mL猕猴桃饮
料,其中一个加 2mL 1:1(V/V)复配物,一个加 2mL质量
分数 0.1% BHT溶液,一个不加抗氧剂,在一定条件下
(紫外光、加热、氧化剂等)反应,间隔 1h取样用紫外 -
可见光分光光度计测定 585nm波长处吸光度,计算过氧
化值。过氧化值按文献[14]用比色法测定,首先配置碘
标准溶液,测 585nm波长处吸光度,绘制碘 -淀粉比色
标准曲线,并进行线性回归得回归方程如式(1 )。
C=8.4272A+0.2557 (R2=0.9952) (1)
测定试样的吸光度,将吸光度代入回归方程计算碘
含量,按式( 2 )计算过氧化值。
n
POV/(mmol/kg)=— (2)
m
式中:n 为碘生成量 /mmol;m 为油样质量 / kg。
1.3 羟自由基清除能力测定
羟自由基清除能力按参考文献[15]方法进行测定。
取 0.005mol/L 邻二氮菲样品溶液 0.6mL,加 0.4mL pH7.4
的磷酸盐溶液,0.01mol/L硫酸亚铁溶液0.3mL,0.02mol/L
EDTA溶液 0.3mL,蒸馏水 0.6mL,样品液 1mL,体积
分数 0.1%双氧水 0.8mL,37℃保温 1h,测定 536nm波
长处吸光度(A样品)。以 1mL 70%乙醇和 0.8mL蒸馏水替
代提取液和双氧水测定空白吸光度(A 空白),以 1mL体积
分数 70%乙醇替代样品测定损伤吸光度(A损伤)。按式(3)
计算羟自由基清除率。
A样品-A损伤
羟自由基清除率/%=——————×100 (3)
A空白-A损伤
2 结果与分析
2.1 不同温度下添加复配物对猕猴桃饮料过氧化值的
影响
猕猴桃饮料中含有不饱和脂肪酸,这些脂肪酸受热
时将发生异构化和缩合反应,同时使氧化反应加剧,过
氧化自由基增多,导致饮料劣变。为了考察添加复配
物对饮料的热稳定性影响。在 3个 100mL圆底烧瓶中分
别加入 50mL猕猴桃饮料,在不同温度下按 1.2节方法反
应 6 h,测定过氧化值,结果如图 1 所示。
图 1结果表明,温度对猕猴桃饮料的过氧化值有较
大的影响,随温度升高,饮料的过氧化值增大。在 30℃
温度下持续加热 6h,猕猴桃饮料中添加复配物、添加
BHT、不加抗氧剂的过氧化值分别为 3.5833、3.8476、
4.7285mmol/kg。90℃温度下持续加热 6h,猕猴桃饮料
中添加复配物、添加 BH T、不加抗氧剂的过氧化值分
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别为 4.0949、4.4778、5.4291mmol/kg;该温度下加复配
物后,饮料的过氧化值分别比加 BHT和不加抗氧剂小
8.55%和 24.57%。复配物的抗氧化活性比合成抗氧剂
BHT强,是因为 BHT为苯酚衍生物,而复配物为多酚
化合物(如丁子香酚、山奈酚等),多酚具有比苯酚更强
的还原能力,能够通过链转移反应有效地清除加热产生
的活性自由基,生成稳定的酚氧自由基。
图 2结果表明,添加 0.5% H2O2对猕猴桃饮料的过
氧化值有较大的影响。饮料中加 1mL 0.5% H2O2反应
6h,添加复配物的过氧化值为 5.4054mmol/kg,加BHT
和不加抗氧剂的过氧化值分别为 5 . 94 5mmol / kg和
6.5558mmol/kg,添加复配物后的过氧化值比加BHT和不
加抗氧剂分别减少 9.08%和 17.55%。H2O2本身是一种过
氧化物,是饮料产生自由基的来源,极易产生过氧自
由基,对猕猴桃饮料的过氧化值影响很大。B HT 和复
配物既能与H2O2反应清除自由基来源,又能通过给出氢
原子消除过氧自由基。由于复配物是多酚化合物,BHT
是苯酚衍生物,这些物质都具有清除自由基来源的作
用,而可能因为多酚对自由基来源的清除能力高于苯
酚,所以,添加复配物对饮料抑制过氧化的能力高于
合成抗氧剂 BH T。
2.3 添加复配物对猕猴桃饮料抗紫外光辐射的影响
紫外光是一种具有较高辐射能的光波,能够使饮料
中不饱和脂肪酸的共价键发生均裂产生过氧自由基,导
致饮料的过氧化值增大。波长越短,能量越高,产生
自由基的速度越快。为了考察紫外光辐射下添加复配物
对猕猴桃饮料的过氧化值影响,分别在 3个 100mL圆底
烧瓶中加入 50mL猕猴桃饮料,其中一个加入 2mL 1:1
(V/V)的路边青 -过路黄多酚复配物,一个添加 2mL 0.1%
BHT溶液,一个不加抗氧剂,分别置入 254nm紫外光
下辐射,光源距离 10c m,按 1 . 2 节方法测过氧化值,
结果见 3。
7
6
5
4
3
无抗氧化剂
添加BHT
添加复配物
过
氧
化
值
/(
m
m
ol
/k
g)
时间 /h
0 1 2 3 4 5 6
图 2 0.5% H2O2氧化时添加复配物和 BHT对猕猴桃饮料的过氧
化值影响
Fig. 2 Effects of a combination of polyphenolic extracts from Herba
Gei and Herba Lysimachiae and BHT on peroxide value of kiwifruit
juice exposed to 0.5% H2O2
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
无抗氧化剂
添加BHT
添加复配物
过
氧
化
值
/(
m
m
ol
/k
g)
时间 /h
0 1 2 3 4 5 6
图 3 紫外光辐射下添加复配物和 BHT 对猕猴桃饮料过氧化值的
影响
Fig.3 Effects of a combination of polyphenolic extracts from Herba
Gei and Herba Lysimachiae and BHT on peroxide value of kiwifruit
juice exposed to ultraviolet light
图 3 结果表明,用紫外光照射时,添加复配物与
加 BH T的过氧化值相差不大,常温下紫外光辐射 6h,
添加 1:1(V/V)复配物、添加BHT和不加抗氧剂的过氧化
值分别为 4.7167、4.8048 、4.8914mmol/kg。添加复配
物的饮料,其过氧化值比加BHT和不加抗氧剂分别减少
1.83%和 3.57%。BHT属于苯酚衍生物,而复配物中
含有多酚,是多酚的混合物,多酚的还原能力比苯
酚强,所以,饮料中添加复配物的抗紫外光辐射能
力比加 B H T 强。
2.4 复配物配比对猕猴桃饮料过氧化值的影响
由于路边青和过路黄两种多酚提取液中所含多酚化
合物不同,导致不同配比的复配物对饮料的过氧化值影
响不同。为了寻找最佳的复配比例,在 7个 100mL圆
底烧瓶中分别加入 50mL猕猴桃饮料,加入 2mL 1:1、
1:2、1:3、2:1、3:1(V/V)共 5种不同比例的路边青 -过
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
过
氧
化
值
/(
m
m
ol
/k
g)
温度 /℃
30 50 70 90
图 1 不同温度下添加复配物和 BHT 对猕猴桃饮料过氧化值的影响
Fig.1 Effects of a combination of polyphenolic extracts from Herba
Gei and Herba Lysimachiae and BHT on peroxide value of kiwifruit
juice exposed to thermal treatment at different temperatures
无抗氧化剂
添加BHT
添加复配物
2.2 添加复配物对过氧化氢作用下猕猴桃饮料过氧化值
的影响
在 3个 100mL圆底烧瓶中分别加入 50mL猕猴桃饮
料,在常温下加 1mL 0.5% H2O2,按 1.2节方法进行实
验考察过氧化氢作用下添加复配物对猕猴桃饮料的过氧
化值影响,结果见图 2。
129※基础研究 食品科学 2010, Vol. 31, No. 15
路黄复配物,并与添加 2mL 0.1%BHT溶液和不加抗氧
剂作对比。按方法 1.2节测过氧化值,考查不同复配比
对猕猴桃饮料的过氧化影响,结果如图 4 所示。
(V/V)复配物的羟自由基消除率增大,为 95.3%,是BHT
的 1.37倍。
3 结 论
路边青 -过路黄多酚复配物是一种富含天然多酚的
天然抗氧剂,抗氧化效果好。实验结果表明,90℃温
度下加热 6h,添加复配物得猕猴桃饮料,其过氧化值
比加 BHT和不加抗氧剂分别减少 8.55%和 24.57%;用
0.5% H2O2氧化 6h,饮料添加复配物后,其过氧化值比
加 BHT和不加抗氧剂分别减少 9.08%、17.55%;常温
下用紫外光照射 6h,添加复配物后,饮料的过氧化值
比加BHT和不加抗氧剂分别减少 1.83%、3.57%。复配
物配比优化表明:路边青 -过路黄多酚提取液配比为 3:1
(V/V)抗氧化活性最好,羟自由基清除率是BHT的 1.37
倍,过氧化值比不加抗氧剂减少 56.27%。
参 考 文 献 :
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100
90
80
70
60
69.64
羟
自
由
基
消
除
率
/%
BHT和复配物配比
BHT 1:1 1:2 1:3 2:1 3:1
70.76
78.98 81.1
89.63
95.3
图 5 不同配比复配物和 BHT的羟自由基清除能力比较
Fig.5 Comparison of scavenging ratios of mixed polyphenolic extracts
from Herba Gei and Herba Lysimachiae at different volume ratios and
BHT against hydroxyl free radicals
12
10
8
6
4
2
0
10.178
过
氧
化
值
/(
m
m
ol
/k
g)
复配物的配比
0 1:1 1:2 1:3 2:1 3:1
7.1877
4.8327 4.7887 4.4507 4.388
图 4 不同配比复配物对猕猴桃果汁过氧化值的影响
Fig.4 Effect of volume ratio between polyphenolic extracts from Herba
Gei and Herba Lysimachiae on peroxide value of kiwifruit juice
图 4结果表明,猕猴桃饮料中添加复配物的配比不
同,过氧化值也不同。抗氧化效果最好的是路边青 -过
路黄配比为 3:1(V/V)的复配物。室温下反应 6h,添加 3:1
(V/V)复配物的过氧化值比加1:1(V/V)和不加抗氧剂分别减
少 38.95%和 56.27%,与 1:2、1:3、2:1(V/V)的复配物
相近。这是由于路边青中含有丰富的丁子香酚,过路
黄中则以山奈酚为主,山奈酚是间苯二酚结构,而丁
子香酚是邻苯二酚结构,这种邻苯二酚类多酚能生成邻
苯醌式的邻二酚羟基自由基,由于电子云的离域致使自
由基内能降低[16],因此,丁子香酚的抗氧化能力比山奈
酚强。所以,复合物中路边青提取液比例增大,抗氧
化活性增强。
2.5 羟自由基清除能力比较
为了比较路边青 -过路黄多酚复配物对羟自由基的
清除能力影响,按 1.3节方法测定羟自由基清除率,结
果见图 5。
图 5的结果表明,1:1(V/V)复配物的羟自由基消除
率与 BHT相差不多,分别为 70.76%和 69.64%,3:1