果胶酶处理软枣猕猴桃挥发性成分的研究

杨婧，张博，辛广，*，李书倩，孙晓荣，刘长江

（1.沈阳农业大学食品学院，辽宁沈阳 110161；2.鞍山师范学院化学系，辽宁鞍山 114007）

软枣猕猴桃（Actinidia arguta Sieb.et Zucc）又名软枣子、猕猴梨、藤瓜和藤枣。为猕猴桃科猕猴桃属，多年生落叶藤本植物。软枣猕猴桃是九种光果猕猴桃种类之一[1]。在我国主要分布于东北、华北、山东、西北及长江流域，其中东北南部山区较多见[2]，朝鲜、日本、俄罗斯亦有分布[3]。软枣猕猴桃富含各种营养成分，VC最高达430.8 mg/100g[4]，含有近20种氨基酸及20多种无机元素，果实含丰富的超氧化物歧化酶（SOD）[5]，具有止渴、解热、利尿、祛痰等作用[6]。

软枣猕猴桃具有一定的抑菌性[6]和抗氧化性[7]，但由于软枣猕猴桃果肉中含有大量的果胶类物质[8]，直接影响挥发油量的提取。利用果胶酶处理软枣猕猴桃，是由于果胶物质主要存在于植物初生壁和细胞中间，而复合果胶酶能够除去细胞壁中的果胶质，从而可以有效地破除细胞壁，使细胞中的活性成分溶解出来[9]，使得挥发性物质的产率大大提高，在生产中有重要的应用价值。

目前对软枣猕猴桃挥发性物质提取方法的研究日益增多，主要的提取方法有固相微萃取法[10]和连续蒸馏法[11]等。利用同时蒸馏萃取装置进行挥发物质的提取，特别是对果实进行酶处理后挥发物质的提取尚未见报道。本文采用同时蒸馏萃取法分别对对照处理及添加1%果胶酶软枣猕猴桃进行挥发性成分的提取，用GC-MS对其挥发性成分进行定性分析。为进一步探讨软枣猕猴桃挥发油的生物活性提供参考。

1 材料

1.1 软枣猕猴桃

采于鞍山九龙川，实验材料生理指标见表1。

表1 采摘的软枣猕猴桃的生理指标Table 1 Physiological indicators of Actinidia arguta Sieb.et Zucc

1.2 仪器与试剂

同时蒸馏萃取装置：北京垦堡博美玻璃仪器有限公司；旋转蒸发仪RE-52AA：上海亚荣生化仪器厂；电子天平；可调式电热套；果胶酶：上海蓝季科技发展有限公司；恒温培养箱：武汉海声达仪器设备有限公司；二氯甲烷，无水硫酸钠：AR，天津市光复科技发展有限公司；HP6890/5973气相色谱-质谱计算机联用仪：美国惠普公司。

1.3 方法

取大小一致、无病虫害的软枣猕猴桃500 g；添加1%果胶酶的软枣猕猴桃500 g（45℃的恒温箱中，保持4 h），将两种软枣猕猴桃分别置于2 000 mL圆底烧瓶，加入1 000 mL蒸馏水，同时蒸馏萃取仪的另一端为装有60 mL的二氯甲烷的250 mL圆底烧瓶，50℃恒温水浴加热。同时蒸馏萃取得到二氯甲烷萃取液，用适量的无水硫酸钠干燥过夜，滤液旋转蒸发除去溶剂，分别得到淡黄色软枣猕猴桃挥发油0.4 g和0.9 g，待GC-MS分析。

1.4 气相色谱-质谱测定

气相色谱条件：色谱柱为HP-5（25.0 m×0.25 mm，0.25 μm）弹性石英毛细管柱；载气为He气，载气流量1 mL/min；进样口温度230℃；无分流进样；程序升温40℃→230℃（5℃/min）；解析5 min。

质谱条件：离子源为EI源，离子源温度230℃；接口温度230℃；四级杆温度150℃；倍增器电压1200eV；电离电压70 eV；发射电流34.6 A；扫描范围20 amu～500 amu。

1.5 定性及定量分析

定性分析：取同时蒸馏萃取的挥发性成分，用气相色谱-质谱计算机联用仪进行分析鉴定。通过G1701BA化学工作站数据处理系统，检索NIST98谱图库，并分别与八峰索引及EPA/NIH质谱图集的标准谱图进行对照、复合，再结合有关文献进行人工谱图解析，确定挥发油中的各个化学成分。

定量分析：通过G1701BA化学工作站数据处理系统，按峰面积归一化法进行定量分析，分别求得各化学成分在软枣猕猴桃果实挥发性成分中的相对百分含量。

2 结果与分析

2.1 不同处理软枣猕猴桃挥发油产率

由化学工作站给出对照处理和1%果胶酶处理的挥发性成分中化学成分的总离子图，结果如图1、2。软枣猕猴桃挥发油提取率见表2。

表2软枣猕猴桃挥发油提取率Table 2 Essential oil extraction rate of Actinidia arguta Sieb.et Zucc

如表2所示，经过1%果胶酶处理的软枣猕猴桃挥发油产率为0.18%，是对照处理软枣猕猴桃挥发油产率的2.25倍。

从两种处理的软枣猕猴桃果实挥发性物质中共鉴定出41种化合物，将确定的41种成分及求得的各成分在挥发性物质中的百分含量列于表3，其中主要成分为糠醛、棕榈酸、（E）-2-己烯醛、正己醇、1-甲基-4-（1-甲基亚乙基） 环己烯、苯乙醛、（Z，Z，Z）-9，12，15-十八烷三烯酸乙酯。从添加1%果胶酶处理的软枣猕猴桃挥发油中比对照处理的软枣猕猴桃挥发油多提取出12种挥发性成分，其中主要有1，3，3-三甲基-2-氧杂二环[2.2.2]辛烷，相对含量相差0.92%、1-甲基-4-（1-甲基亚乙基）环己烯，相对含量相差0.62%、十四（烷）酸，相对含量相差1.03%、棕榈酸，相对含量相差 2.26%、（Z，Z，Z）-9，12，15-十八烷三烯酸乙酯，相对含量相差1.06%。将两者化学成分类别区别列于表4。两种不同处理的软枣猕猴桃的挥发油中提取出的化合物类别有明显差异。其中酸类和胺类物质的个数相同，而烯烃类物质相差3种，酯类物质相差7种，醇类物质相差2种。

表3 软枣猕猴桃挥发油中的化学成分Table 3 The chemical content of Actinidia arguta essential oil

续表3 软枣猕猴桃挥发油中的化学成分Continue table 3 The chemical content of Actinidia arguta essential oil

2.2 不同处理软枣猕猴桃挥发油成分中化合物类别差异

如表4所示，两种不同处理的软枣猕猴桃提取的挥发油鉴定出的化合物在不同类别中种数不尽相同：除酸类和胺类都为2种和1种外，酶处理鉴定出的烯烃类、酯类、醇类、烷烃类分别比对照多出3种、7种、2种、1种；酶处理鉴定出1种酮类，对照未鉴定出酮类；而酚类和醛类酶处理比对照少1种。

3 结论与讨论

本实验分别对两种不同处理的软枣猕猴桃进行挥发油的提取，含量最多的都是糠醛和棕榈酸，但经过1%果胶酶处理的软枣猕猴桃的挥发油化合物无论种类还是产率都多于对照处理，因为挥发油主要是次生代谢物质，存在软枣猕猴桃果实细胞内，破壁的效果是增加提取率的重要原因，而果胶酶能分解细胞壁，有助于软枣猕猴桃挥发油的提取，因而产率提高，挥发油的化学成分增多，但在破壁时是否引发复杂的化学反应而引产生新的挥发性成分有待进一步研究。

表4 两种软枣猕猴桃中化合物类别Table 4 The chemical compound category in two kinds of Actinidia arguta Sieb.et Zucc

A.J.Matich et al[12]从八个软枣猕猴桃中采用顶空进样和溶剂提取法萜烯、苯类、酯类、醛类、酮类、醇类、酸类、烷烃、硫化物、呋喃，与本文研究结果不完全一致。杨明非等[11]采用连续蒸馏法从软枣猕猴桃挥发成分中共分离出13个组分，鉴定了12个组分，其主要成分是酯类、醇类物质。辛广等[13]利用固相微萃取法研究东北野生软枣猕猴桃果实的香气，发现烯烃占挥发油比例很大，但酸类物质未被检出，而本文检出棕榈酸相对含量较高，可能是由于二氯甲烷极性大，对极性大的成分（如酸）萃取相对多一些，同时蒸馏萃取法对高沸点成分的提取比较有利，而难提取β-月桂烯、D-柠檬烯等水不溶性的成分。可见，不同原材料包括品种不同、地域差异和不同成熟度，提取方法的不同都会对实验结果起到一定的影响。

本文没有对挥发油化学成分的绝对含量进行分析，也是本文的局限之处，因此，为了能够更准确分析软枣猕猴桃的挥发油成份及果胶酶对其作用，今后要对其挥发油进行绝对含量分析实验，对软枣猕猴桃进行更全面、系统的分析，以便更准确地提供软枣猕猴桃挥发油相关的理论数据，更加合理地利用和开发软枣猕猴桃资源。实验中发现，经过酶前处理后提取软枣猕猴桃挥发油的颜色比对照更淡，有待于今后的进一步研究。

本文研究主要结论：果胶酶前处理可以提高软枣猕猴桃挥发油的产率，增加了鉴定出的挥发油化合物种数，进一步研究可应用到其精深加工中。

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