山核桃加工、贮藏前后总多酚含量及其抗氧化活性的变化

房祥军，郜海燕*，陈杭君

(浙江省农业科学院食品科学研究所，浙江 杭州 310021)

山核桃加工、贮藏前后总多酚含量及其抗氧化活性的变化

房祥军，郜海燕*，陈杭君

(浙江省农业科学院食品科学研究所，浙江 杭州 310021)

采用Folin-Ciocalteu法测定未加工、加工和贮藏的山核桃仁中总多酚的含量，同时研究山核桃仁总多酚的总抗氧化能力、还原力和对羟自由基的清除率。结果表明：未加工、加工和贮藏的山核桃仁提取液中总多酚质量浓度分别为1065.4、319.78mg/L 和204.4mg/L。以2140mg/L 的VE作为标准对照，总抗氧化能力和还原力：未加工山核桃＞VE＞加工山核桃＞贮藏山核桃；羟自由基清除率：VE＞未加工山核桃＞加工山核桃＞贮藏山核桃。总抗氧化能力、还原力和羟自由基的清除率与总多酚含量密切相关，总多酚是山核桃仁中重要的抗氧化物质。

山核桃仁；总多酚；抗氧化

山核桃是一种高级绿色食品，干仁含油率高达69.8%～74.01%，油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸占88.38%～95.78%；山核桃果肉含有9%左右的蛋白质，17种氨基酸，此外还含有丰富的矿物质元素[1]。

富含油脂的食品(山核桃、香榧、瓜子等)长时间都容易发生哈败[2]，哈败是由于脂肪中不饱和链被氧化所致。工厂常用抗氧剂来防止油的自动氧化。由于合成抗氧化剂多有不良反应，筛选能防御自由基损害的天然来源的抗氧化剂是目前研究的热点[3]。

在许多天然植物中含有黄酮类化合物、绿原酸，没食子酸和鞣花酸等多酚类单体及其衍生物，以及花色素原、没食子单宁、鞣花单宁等低聚或多聚类多酚。这些物质都有一定量的·ROH基，能形成有抗氧化作用的氢自由基(H·)，以消除超氧阴离子自由基(O2·)和羟自由基(·OH)等自由基的活性[4-6]，以及提高免疫功能[7]，抗癌[8]、抗衰老[9]等作用。

目前对山核桃中抗氧化物质的研究还很少，仅对核桃中抗氧化物质有少量报道。Szetao等[10]研究表明，带壳鲜核桃和去壳鲜核桃中单宁含量分别是(372～1095mg儿茶素)/100g和(363～667mg儿茶素)/100g干质量。Zhang等[11]从核桃仁中分离到焦性没食子酸、对羟基苯甲酸、香草酸、没食子酸乙酯、原儿茶酸、没食子酸、3,4,8,9,10-五羟基二苯并[b,d]吡喃-6-酮等7种酚类化合物。Zhu等[12]研究表明山核桃仁具有较强的抗氧化功能。以往研究也发现槟榔子[13]、腰果[14]、花生[15]等坚果中含有丰富的抗氧化物质。因此，从山核桃本身含有的抗氧化物质出发，研究加工贮藏过程中多酚含量和抗氧化功能的变化，对揭示山核桃加工贮藏过程中氧化哈败的机理、改善传统山核桃加工工艺，延长山核桃及其他富含油脂的坚果的贮藏期，生产优质、营养的山核桃具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

山核桃购自杭州姚生记食品有限公司，山核桃仁粉碎过5目筛。未加工山核桃仁是指未进行任何加工处理的生核桃仁；加工山核桃仁是加工成成品的山核桃仁；贮藏山核桃仁是加工后山核桃室温放置6个月(打开包装袋口)的山核桃仁。

邻二氮菲 上海三爱思试剂有限公司；30%过氧化氢 上海三鹰化学试剂有限公司；VE 中化宁波有限公司；甲醇 天津市四友精细化学品有限公司；赤血盐上海试剂有限公司；磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠 湖州湖试化学试剂有限公司；三氯醋酸 如皋市金陵试剂厂；氯化铁、钼酸铵、钨酸钠、钼酸钠、硫酸锂、磷酸、盐酸、没食子酸 国药集团化学试剂有限公司；硫酸亚铁 杭州高晶精细化工有限公司；硫酸、无水乙醇 衢州巨化试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

Centra20紫外-可见光分光光度计 澳大利亚GBC科学仪器公司；DK-8D型电热恒温水槽 上海精宏试验设备有限公司；MR23i高速冷冻离心机 法国Jouan公司。

1.3 方法

1.3.1 供试样品的制备

称取粉碎后过5目筛的山核桃仁粉末(未加工、加工的和贮藏的山核桃仁)各2g，分别加入体积分数70%的甲醇溶液30mL，室温搅拌3h，提取两次。将两次提取得到的甲醇溶液共60mL，混匀，15000r/min离心10min，取上清液供分析测试。

1.3.2 总多酚含量测定

在5mL玻璃试管中，依次加入待测样品溶液1mL、Folin-Ciocalteu显色剂 1mL、10g/100mL碳酸钠溶液2mL，25℃反应1h，765nm波长处测定吸光度。

1.3.3 标准曲线的绘制

取16.2mg没食子酸，蒸馏水溶解并定容至100mL，配制成0.162mg/mL溶液，分别取2、3、4、5、6、7、8mL，蒸馏水定容至50mL，配制成质量浓度为6.48、9.72、12.96、16.2、19.44、22.68、25.92μg/mL 标准溶液。然后按照1.3.2节的定量测定方法处理样品，测定765nm波长处吸光度，绘制标准曲线。

1.3.4 总抗氧化性能的测定

参照Prieto等[16]的方法略作修改。移取0.05mL的样品溶液于具塞试管中，加入5.0mL 混合溶液(内含0.6mol/L 硫酸、28mmol/L 磷酸钠、4mmol/L 钼酸铵)，加塞于95℃水浴中加热90min，取出流水冷却至室温，以试剂空白为对照，测定695nm波长处吸光度。依据波长695nm处的吸光度变化来检测总抗氧化性能的高低。

1.3.5 还原力的测定

本实验参考Oyaizu[17]的实验方法。先将0.05mL试样溶液、2.45mL甲醇、2.5mL 0.2mol/L磷酸缓冲液(pH 6.6)与2.5mL 1g/100mL赤血盐(K3Fe(CN)6)均匀混合，于50℃水浴20min，然后再加入2.5mL 10g/100mL三氯醋酸，3000r/min离心10min，取2.5mL的上层澄清液，再加入2.5mL 去离子水及0.5mL 0.1g/100mL FeCl3，待10min后普鲁士蓝(Fe4[Fe(CN)6]3)形成，700nm 波长处测吸光度，则可评估各实验样品还原能力。

1.3.6 羟自由基清除能力测定

具体方法见文献[18]。清除羟自由基能力在510nm波长处进行测定，清除率计算如下式所示：

式中：AB指不加H2O2和山核桃仁提取液的吸光度；AP指加H2O2不加山核桃仁提取液的吸光度；AS指加山核桃仁提取液后加H2O2样品的吸光度。

2 结果与分析

2.1 标准曲线的绘制

根据1.3.3节绘制标准曲线，得到标准曲线的回归方程为：y=－0.0007＋0.0376x，回归系数为R2= 0.9993。

2.2 总多酚含量

用Folin-Ciocalteu法测得未加工山核桃仁甲醇提取液中总多酚的质量浓度为1065.4mg/L，加工山核桃仁甲醇提取液中总多酚的质量浓度为319.78mg/L，贮藏山核桃仁甲醇提取液中总多酚的质量浓度为204.4mg/L。因此，山核桃仁中总多酚的含量在加工和贮藏过程中变化较大，特别是加工前后，加工后的山核桃仁中总多酚含量约为加工前的1/3，贮藏过程中总多酚含量也呈下降趋势。

2.3 总抗氧化能力

未加工山核桃仁提取液、加工山核桃仁提取液和贮藏的山核桃仁提取液的总抗氧化能力比较见图1，以VE为标准对照(各提取液和VE溶液的测定用量均为50μL，VE质量浓度为2140mg/L)。

图1 未加工、加工和贮藏山核桃提取液的总抗氧化能力比较Fig.1 Comparison of total antioxidant activities among extracts from raw, processed and preserved Carya cathayensis Sarg kernel

在一定吸光度范围内，总抗氧化能力与吸光度成正比。吸光度越高，表明总抗氧化能力越强。由图1可知，总抗氧化能力：未加工山核桃仁＞加工山核桃仁＞贮藏的山核桃仁，未加工山核桃仁提取液的总抗氧化能力远高于对照VE，加工后总抗氧化能力有较大幅度下降，可能与山核桃加工过程中高温蒸煮和浸泡工艺对其所含的多酚类抗氧化物质的破坏有关。在贮藏过程中山核桃仁提取液的总抗氧化能力也呈下降趋势。

2.4 还原力

图2 未加工、加工和贮藏的山核桃仁提取液还原力比较Fig.2 Comparison of reducing powers among extracts from raw,processed and preserved Carya cathayensis Sarg kernel

未加工山核桃仁提取液、加工山核桃仁提取液和贮藏的山核桃仁提取液的还原力比较见图2，以VE为标准对照(各提取液和VE溶液的测定用量均为50μL，VE质量浓度为2140mg/L)。

在一定吸光度范围内，吸光度愈高代表其还原能力愈强。由图2可知，未加工、加工和贮藏的山核桃仁提取液的还原力的变化趋势和总抗氧化能力基本一致。还原力在加工和贮藏过程中也呈下降趋势。未加工山核桃仁提取液还原力最高，贮藏6个月的山核桃仁提取液还原力最低。

2.5 羟自由基清除能力

未加工山核桃仁提取液、加工山核桃仁提取液和贮藏的山核桃仁提取液的羟自由基清除能力比较见图3，以VE为标准对照(各提取液和VE溶液的测定用量均为100μL，VE质量浓度为2140mg/L)。

图3 未加工、加工和贮藏的山核桃仁提取液的羟自由基清除能力比较Fig.3 Comparison of hydroxyl radical scavenging rates among extracts from raw, processed and preserved Carya cathayensis Sarg kernel

由图3可知，羟自由基清除能力在山核桃加工和贮藏过程中变化和总抗氧化能力、还原力的变化基本一致，羟自由基的清除能力：未加工山核桃仁＞加工山核桃仁＞贮藏的山核桃仁，但山核桃仁提取液的羟自由基清除能力低于对照VE。

3 结 论

山核桃仁提取液具有较强的抗氧化与清除羟自由基的作用。山核桃仁的总抗氧化能力、还原力和对羟自由基清除率的变化与核桃仁中总多酚含量的变化一致，总多酚含量越高，总抗氧化能力和还原力越强，对羟自由基的清除能力也越强。山核桃中的多酚类物质是自由基的有效清除剂，是阻止山核桃氧化劣变的重要因子。

加工前后山核桃仁总多酚损失比较多，加工工艺对多酚造成较大破坏，这也可能是加工后山核桃不如未加工的山核桃耐贮藏的重要原因。因此有必要对传统的加工工艺进行改进，以减少加工过程对多酚的破坏，延长山核桃的保质期。

[1] 黎章矩. 山核桃栽培与加工[M]. 北京: 中国农业科技出版社, 2003:5-9.

[2] 杨剑婷, 郝利平. 关于引起核桃中油脂哈败因素的研究初探[J]. 山西农业大学学报, 2001, 21(3): 271-273.

[3] CHANG Hengyuan, HO Yuling, SHEU M J, et al. Antioxidant and free radical scavenging activities of Phellinus merrillii extracts[J]. Botanical Studies, 2007, 48: 407-417.

[4] DEVIPRIYA N, SRINIVASAN M, SUDHEER A R, et al. Effect of ellagic acid, a natural polyphenol, on alcohol-induced prooxidant and antioxidant imbalance[J]. Singapore Med J, 2007, 48(4): 311-318.

[5] AJAY M, CHENG H M, MUSTAFA A M, et al. A comparitive study on antioxidant activity of flavonoids: structure-activity relationships[J].Malaysian Journal of Science, 2005, 24(1): 187-190.

[6] 胡宗福, 于文利, 赵亚平. 绿原酸清除活性氧和抗脂质过氧化的研究[J]. 食品科学, 2006, 27(2): 102-104.

[7] FURIGA A, FUNEL A L, BADET C. in vitro study of antioxidant capacity and antibacterial activity on oral anaerobes of a grape seed extract[J]. Food Chemistry, 2009, 113(4): 1037-1040.

[8] WEBER M. New therapeutic aspects of flavones: The anticancer properties of scutellaria and its main active constituents Wogonin, Baicalein and Baicalin[J]. Cancer Treatment Reviews, 2009, 35(1): 57-68.

[9] ATMANI D, CHAHER N, BERBOUCHA M, et al. Antioxidant capacity and phenol content of selected Algerian medicinal plants[J]. Food Chemistry, 2009, 112(2): 303-309.

[10] SZE-TAO K W C, SCHRIMPF J E, TEUBER S S, et al. Effects of processing and storage on walnut (Juglans regia L.) tannins[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2001, 81(8): 1215-1222.

[11] ZHANG Zijia, LIAO Liping, MOORE J, et al. Antioxidant phenolic compounds from walnut kernels (Juglans regia L.)[J]. Food Chemistry,2009, 113(1): 160-165.

[12] ZHU Chenggang, DENG Xiaoyan, SHI Feng. Evaluation of the antioxidant activity of Chinese Hickory (Carya cathayensis) kernel ethanol extraction[J]. African Journal of Biotechnology, 2008, 7(13): 2169-2173.

[13] PENPUN W, THAWATCHAI P, CHUTIMA L, et al. The study of antioxidant capacity in various parts of Areca catechu L.[J]. Naresuen University Journal, 2006, 14(1): 1-14.

[14] DAVIS L, STONEHOUSE W, LOOTS T, et al. The effects of high walnut and cashew nut diets on the antioxidant status of subjects with metabolic syndrome[J]. Eur J Nutr, 2007, 46(3): 155-164.

[15] 张红梅, 金征宇, 朱立贤, 等. 花生红衣抗氧化活性的研究[J]. 食品与生物技术学报, 2005, 24(6): 83-87.

[16] PRIETO P, PINEDA M, AGUILAR M. Spectrophotometric quantitation of antioxidant capacity through the formation of a phosphomolybdenum complex: specific application to the determination of vitamine E[J]. Anal Biochem, 1999, 269(2): 337-341.

[17] OYAIZU M. Antioxidative activities of browning products of glucosamine fractionated by organic solvent and thin-layer chromatography[J]. Nippon Shokuhin Kogyo Gakkaishi, 1986, 35: 771-775.

[18] 雷学军. 清除氧自由基的功能性食品[J]. 食品工业, 2002(3): 12-13.

Changes in Total Polyphenols Content and Antioxidant Activity of Raw, Processed and Preserved Carya cathayensis Sarg Kernel

FANG Xiang-jun，GAO Hai-yan*，CHEN Hang-jun(Food Science Institute, Zhejiang Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310021, China)

The contents of total polyphenols total antioxidant activity, reducing power and hydroxyl radical scavenging capacity of 70% methanol extracts from raw, processed and preserved Carya cathayensis Sarg kernel were determined by Folin-Ciocalteu colorimetry and their total antioxidant activity, reducing power and hydroxyl radical scavenging capacity were measured. Total polyphenols contents were 1065.4, 319.78 mg/L and 204.4 mg/L in the extracts from raw, processed and preserved Carya cathayensis Sarg kernel, respectively. The total antioxidant activity and reducing power of the three extracts as evaluated with 2140 mg/L vitamin E as a reference standard decreased sequentially in the following order: raw Carya cathayensis Sarg kernel ＞vitamin E ＞ processed Carya cathayensis Sarg kernel ＞ preserved Carya cathayensis Sarg kernel. In the case of hydroxyl radical scavenging rate, the order was vitamin E ＞ raw Carya cathayensis Sarg kernel ＞ processed Carya cathayensis Sarg kernel ＞preserved Carya cathayensis Sarg kernel. Furthermore, total antioxidant activity, reducing power and hydroxyl radical scavenging rate had close correlation with the content of total polyphenols. Therefore, polyphenols are the important antioxidant components in Carya cathayensis Sarg kernel.

Carya cathayensis Sarg kernel；total polyphenols；antioxidation

TS255.6

A

1002-6630(2011)05-0104-04

2010-10-20

浙江省自然科学基金项目(Y3080452)；浙江省重大科技专项(2009C12033)

房祥军(1977—)，男，助理研究员，硕士，研究方向为农产品贮藏与加工。E-mail：fangxiangjun2004@163.com

*通信作者：郜海燕(1958—)，女，研究员，博士，研究方向为农产品物流保鲜与质量控制。E-mail：spsghy@163.com