柿叶含片工艺优化及其抗氧化性能

2014-08-29 08:57张惠婷谢三都
亚热带农业研究 2014年2期
关键词:柿叶含片糊精

张惠婷,谢三都

(1.福建师范大学闽南科技学院,福建 泉州 362332;2.福建农林大学食品科学学院,福建 福州 350001)

柿叶含片工艺优化及其抗氧化性能

张惠婷1,2,谢三都1

(1.福建师范大学闽南科技学院,福建 泉州 362332;2.福建农林大学食品科学学院,福建 福州 350001)

将柿叶粉末经混合、造粒、干燥等工序制成柿叶含片,并研究其清除DPPH·和·OH的能力。结果表明,柿叶含片的最优工艺配方为:4.5 g柿叶粉、8.5 g淀粉、3.0 g山梨糖醇、3.5 g麦芽糊精;每片柿叶含片质量为(0.50±0.05) g;15-20 min内,每片柿叶含片可清除33.3 mg DPPH·;60 min内,每片柿叶含片可清除4.98 mg·OH。

柿叶; 含片; 抗氧化性能; DPPH·; ·OH

柿叶为柿树科柿树属植物柿(DiospyroskakiL.)的叶片,含有丰富的VC、类胡萝卜素、多种氨基酸及Fe、Zn、Ca等对人体有益的营养成分,具有抗菌消炎、镇咳止血等功效[1]。唐秀能等[2]研究表明,柿叶提取物具有较强的清除自由基能力和抑制肿瘤作用。近年来,柿叶除了部分制成柿叶保健茶[3]和柿叶茶保健酒[4]外,在果树栽培和管理上常被废弃,造成资源浪费。目前,消费者对保健食品的需求日益旺盛且趋于更有效、更快捷、更方便的产品,随着食品科技的不断发展,新资源、高技术、方便剂型的保健食品将成为主流。因此,将柿叶应用于保健食品不仅提高了柿叶的综合利用率,且市场前景广阔。

含片具有剂量准确、体积小、携带便利、服用方便等特点[5],符合现代人对保健产品的要求。目前,市场上有各种含片产品,如桑叶含片[6]、绿茶含片[7]等,但尚未见以柿叶为原料制备保健型含片的相关报道。本研究在单因素基础上,通过正交试验获得柿叶含片的最优工艺配方,并以柿叶含片对二苯代苦味酰基自由基(1,1-diphenyl-2-piciylhydrazyl free radical,DPPH·)和羟自由基(hydroxyl free radical,·OH)的清除率为指标,研究柿叶含片的体外抗氧化作用,以期为柿叶含片的保健功能提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料及仪器

1.1.1 材料及试剂 柿叶,由永定县百贰岁红柿专业合作社提供;山梨糖醇、麦芽糊精、淀粉,均为市售,食品级;DPPH·、抗坏血酸、无水乙醇、30%双氧水、NaH2PO4、Na2HPO4、邻二氮菲、FeSO4,均为分析纯。

1.1.2 主要仪器 BS124S型电子天平/PL602-S型电子天平,由赛多利斯科学仪器(北京)有限公司提供;TGL-1613型台式离心机,由上海安亭科学仪器厂提供;UV756CRT型紫外可见分光光度计,由上海佑科仪器仪表有限公司提供。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程 按图1所示的工艺流程制备柿叶含片。

图1 柿叶含片制备的工艺流程Fig.1 Preparation process of persimmon leaf tablet

1.2.2 试验设计 (1)柿叶含片感官评分。由10位人员组成评定小组,依据评分标准(表1),分别对柿叶含片色泽、组织状态、口感、风味、平均含化时间进行综合评分[8-9],并计算平均值。

表1 柿叶含片感官质量评分标准Table 1 Marking standards for the sensory quality of persimmon leaf tablet

表2 柿叶含片制备的正交试验因素及水平1)Table 2 Factors and levels of the orthogonal experiment for the preparation of tablet g

1)A.淀粉;B.山梨糖醇;C.麦芽糊精;D.柿叶粉。

(2)柿叶含片制备的正交试验。在单因素试验的基础上,采用L9(34)正交试验设计优选柿叶含片工艺配方,试验因素及水平见表2。

1.2.3 柿叶含片体外抗氧化作用 (1)柿叶含片对DPPH·的清除能力。参照宁杰等[10]关于清除DPPH·的测定方法,获得DPPH·标准溶液的质量浓度(X)与其光密度(Y)间的回归方程:Y=0.0213X-0.0044,R2=0.9997,X在0-25 μg·mL-1之间。配制一定质量浓度的含片溶液及等浓度的抗坏血酸作对照。分别将含片溶液、抗坏血酸溶液与DPPH·作用,记录最终光密度,根据标准曲线换算出不同时间DPPH·的残留质量浓度,再计算出DPPH·的清除率(I)。

式中,C1为反应前DPPH·质量浓度/(μg·mL-1);C2为残留的DPPH·质量浓度/(μg·mL-1)。

(2)柿叶含片对·OH的清除能力。参照邓芬等[11]关于清除·OH的测定方法,采用Fenton法考察柿叶含片对·OH的清除能力。

2 结果与分析

2.1 工艺参数对柿叶含片感官品质的影响及其优化

2.1.1 淀粉种类 将等质量的马铃薯淀粉、红薯淀粉、玉米淀粉及小麦淀粉与柿叶粉、麦芽糊精、山梨糖醇按一定比例充分混合均匀,经1.2.1工序制成含片,并进行感官评分,结果见图2。由图2可知,选用玉米淀粉作为含片的填充剂较为合适,但试验过程中发现小麦淀粉的黏性强于玉米淀粉。由于玉米淀粉与小麦淀粉的外观相似,含水率相近,二者糊化后淀粉糊的稳定性都较好[12-13],故将玉米淀粉与小麦淀粉进行复配使用。

图2 淀粉种类对柿叶含片感官质量的影响Fig.2 Effects of different starches on the sensory quality of persimmon leaf tablet

2.1.2 淀粉复配比 由图3可知,当玉米淀粉与小麦淀粉的质量比达到4∶1时,含片的感官评分最高,此比例下所得的柿叶含片感官品质最好。因此,本试验将玉米淀粉与小麦淀粉按质量比4∶1进行复配使用。

图3 淀粉复配比对柿叶含片感官质量的影响Fig.3 Effects of combined proportion of the starch on the sensory quality of persimmon leaf tablet

2.1.3 淀粉用量 准确称取1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11 g淀粉,分别将柿叶粉、麦芽糊精、山梨糖醇按一定质量比例充分混合均匀,经1.2.1工序制成柿叶含片。当淀粉用量<5 g或>10 g时,软材组织状态差,不可造粒。将可造粒的几组进行感官评分,结果见图4。由图4可知,当淀粉用量<8 g时,感官评分随淀粉用量的增加而提高;当淀粉用量达8 g时,感官评分随淀粉用量的增加而降低。可见,淀粉用量为8 g时较为适当。

2.1.4 山梨糖醇用量 准确称取1、2、3、4、5、6、7 g山梨糖醇,分别将柿叶粉、麦芽糊精、淀粉按一定质量比例充分混合均匀,经1.2.1工序制成含片。当山梨糖醇用量<2 g时,软材较干,不可造粒;当山梨糖醇用量>6 g时,软材组织状态差,不可造粒。将可造粒的几组进行感官评分,结果见图5。由图5可知,当山梨糖醇用量<3 g时,感官评分随山梨糖醇用量的增加而提高;当山梨糖醇用量达3 g时,感官评分随山梨糖醇用量的增加而降低。可见,山梨糖醇用量为3 g时较为适当。

图4 淀粉用量对柿叶含片感官质量的影响Fig.4 Effects of starch dosage on the sensory quality of persimmon leaf tablet

图5 山梨糖醇用量对柿叶含片感官质量的影响Fig.5 Effects of sorbitol dosage on the sensory quality of persimmon leaf tablet

2.1.5 麦芽糊精用量 准确称取1、2、3、4、5、6、7 g麦芽糊精,分别将柿叶粉、淀粉、山梨糖醇按一定质量比例充分混合均匀,经1.2.1工序制成含片。当麦芽糊精用量<3 g或>6 g时,软材组织状态差,不可造粒。将可造粒的几组进行感官评分,结果见图6。由图6可知,当麦芽糊精用量<4 g,感官评分随麦芽糊精用量的增加而提高;当麦芽糊精用量达4 g时,感官评分随麦芽糊精用量增加而降低。可见,麦芽糊精用量为4 g较为适当。

2.1.6 柿叶粉用量 准确称取1、2、3、4、5、6、7 g柿叶粉,分别将麦芽糊精、淀粉、山梨糖醇按一定质量比例充分混合均匀,经1.2.1工序制成含片。当柿叶粉用量<3 g或>6 g时,软材组织状态差,不可造粒。将可造粒的几组进行感官评分,结果见图7。由图7可知,当柿叶粉用量<4 g时,感官评分随柿叶粉用量的增加而提高;当柿叶粉用量达4 g时,感官评分随柿叶粉用量的增加而降低。可见,柿叶粉用量为4 g时较适当。

图6 麦芽糊精用量对柿叶含片感官质量的影响Fig.6 Effects of maltodextrin dosage on the sensory quality of persimmon leaf tablet

图7 柿叶粉用量对柿叶含片感官质量的影响Fig.7 Effects of persimmon leaf powder dosage on the sensory quality of persimmon leaf tablet

2.1.7 柿叶含片配方优化结果 在单因素试验基础上,进行四因素三水平正交试验,结果见表3。由表3可知,4个因素对柿叶含片综合评分影响的主次顺序为:A>C>B>D,其最优水平为:A3、B2、C1、D3。

对表3中各因素的R值进行比较可知,因素D(柿叶粉质量)对柿叶含片综合评分影响较小,因此以该因素作为方差分析空白列,应用DPS数据处理系统对正交试验结果进行方差分析,利用F值检验各因素对试验指标的影响程度,结果见表4。由表4可知,所选取的4个因素对柿叶含片综合评分影响的主次顺序为:A>C>B>D,这与表3中极差分析结果相一致。由方差分析结果可知,A、C因素的F值极显著,说明A、C因素对柿叶含片的综合评分有极显著的影响;B因素的F值显著,说明B因素对柿叶含片的综合评分有显著影响;D因素的F值不显著,说明D因素对柿叶含片综合评分的影响不显著。根据正交试验的结果,选择A3、B2、C1、D3为最佳配方组成。

表3 柿叶含片制备的正交试验结果1)Table 3 Results of orthogonal experiment in persimmon leaf tablet

1)A.淀粉;B.山梨糖醇;C.麦芽糊精;D.柿叶粉。

表4 柿叶含片制备的正交试验方差分析1)Table 4 Variance analysis of orthogonal experiment for the preparation of tablet

1)A.淀粉,B.山梨糖醇,C.麦芽糊精,D.柿叶粉;F0.05(2,2)=19,F0.01(2,2)=99;*、**分别表示差异达显著、极显著水平。

以优化所得配方A3B2C1D3进行3组验证试验,综合评分均与正交试验结果无明显差异。

2.2 柿叶含片体外抗氧化作用

2.2.1 对DPPH·的清除能力 由图8可知,当反应时间<15 min时,清除率随反应时间的延长而增大,当反应时间为15 min时,清除率达到最大,为33.3%,即0.5 mg的柿叶含片在15 min内能清除33.3 μg DPPH·,进一步推算得,0.5 g柿叶含片在15-20 min内能清除33.3 mg DPPH·。取等质量浓度的抗坏血酸溶液作对照,测得在30 s内,抗坏血酸溶液对DPPH·的清除率为95.6%,即0.5 mg抗坏血酸在30 s内能清除95.6 μg DPPH·。

柿叶含片具有清除DPPH·的能力,但与抗坏血酸相比,清除能力比较弱,这主要是由于试验所用的抗坏血酸为纯品,本身具有较强的清除自由基能力,而含片溶液为粗提取物。

图8 柿叶含片清除DPPH·能力的动态分析Fig.8 Dynamic analysis of DPPH· scavenging ability of persimmon leaf tablet

2.2.2 对·OH的清除能力 本试验中,1 mL 1.00 mg·mL-1的含片溶液对Fenton法产生的·OH的清除率为78%(Fenton法产生12.75 μg的·OH),即1.0 mg柿叶含片在60 min内可清除9.95 μg·OH,进一步推算可得,0.5 g柿叶含片在60 min左右能清除4.98 mg·OH,这在一定程度上验证了能清除DPPH·的受试物,具有降低·OH有效浓度的作用。

3 结论

本研究表明,柿叶含片制备的最优工艺配方为:4.5 g柿叶粉,8.5 g淀粉,3.0 g山梨糖醇,3.5 g麦芽糊精,在此配方下制得的柿叶含片表面光滑,呈浅绿色,色泽均匀一致,具有柿叶特有的风味。15-20 min内,每片柿叶含片对DPPH·的清除量为33.3 mg;60 min左右对·OH的清除量为4.98 mg。

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(责任编辑:张云燕)

Technologyoptimizationandoxidationresistanceofthehealthtabletsmadefrompersimmonleaf

ZHANG Hui-ting1,2,XIE San-du1

(1.Minnan Science and Technology Institute,Fujian Normal University,Quanzhou,Fujian 362332,China; 2.College of Food Science,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou,Fujian 350002,China)

The buccal tablets were made from persimmon leaves powder by the process of mixing,prilling and drying and the capacity of scavenging DPPH· and ·OH was investigated. The results showed that the optimum technology and composition of persimmon leaves buccal tablets were 4.5 g of persimmon leaves powder,8.5 g of starch,3.0 g of sorbitol,and 3.5 g of maltodextrin. A tablet weighed (0.50±0.05) g,which could scavenge 33.3 mg of DPPH· in 15 minutes to 20 minutes,and could scavenge 4.98 mg of ·OH in 60 minutes.

persimmon leaves; buccal tablets; oxidation resistance; DPPH·; ·OH

2014-02-20

福建师范大学闽南科技学院资助项目(MK12001)。

张惠婷(1990-),女,硕士研究生。研究方向:农产品加工技术。Email:z_hting@163.com。通讯作者谢三都(1984-),男,讲师,硕士。研究方向:天然产物的研究与应用。Email:xsdfst@163.com。

TS254.1

A

1673-0925(2014)02-0120-06

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