林叶新,李忠海
(1.南宁职业技术学院,广西 南宁 530000;2.中南林业科技大学绿色食品研究所,湖南 长沙 410004)
林檎是一种珍稀古植物,可作为南方亚热带地区苹果树的嫁接砧木,在我国广西、湖南等省(区)山区和少数民族地区,群众有利用林檎叶作茶饮的习惯[1]。已有实验证明,林檎叶中含有对人体健身、防癌、抗衰老、健齿等有益的保健成分,且对一些细菌、霉菌和酵母有抑制作用[2-3]。据报道[4],林檎叶中含有野樱甙(prunasin)、异野樱甙(isosakuranetin)等黄酮类化合物。而羟基黄酮类一般都有较强的清除自由基活性[5]。有文献报道[6],林檎叶经乙醇提取再经氢氧化钠溶解和乙酸乙酯溶解,其组分对·OH 自由基有较好的清除作用,两种组分同样有较好的脂质过氧化抑制作用。我们也对林檎叶防腐保鲜成分的微波提取工艺进行了优化研究[7],并在此基础上探讨了林檎叶水提物及其不同极性组分的抑菌和清除自由基作用[8-9]。针对林檎叶的以上功能可开发出应用于食品工业的新型天然防腐保鲜剂。而作为一种食品防腐保鲜剂在实际应用中必须具有一定的稳定性。本文借助紫外可见分光光度法,分别考察了3月、6 月和9 月采摘的林檎叶防腐保鲜成分对太阳光、酸碱和温度的耐受能力,以及它们在不同条件下的稳定性情况,为林檎叶的防腐保鲜应用打下基础。
尖嘴林檎鲜叶:于2008 年3 月、6 月、9 月份采摘于广西柳州融水县。市售林檎干叶(外购)。
UV-1700紫外分光光度计,UV-PROBE操作系统。氢氧化钠(AR)、浓盐酸(AR)。
1.3.1 原料预处理
将清洗干净的尖嘴林檎叶片,在40℃条件下进行热风干燥,粉碎,过0.25mm 筛。
1.3.2 林檎叶提取物提取工艺流程
1.3.3 林檎叶提取物稳定性的测定
1.3.3.1 稳定性的测定原理
将林檎叶提取物配制成一定浓度的水溶液,通过分光光度法测定溶液在不同环境下的吸光度,以最大吸收峰及在最大吸收波长处的吸光度的变化衡量其稳定性,变化越小,稳定性越好。
1.3.3.2 稳定性测试方法
1)稳定性对照物:分别将3 月、6 月和9 月份采摘的林檎叶提取物配制成一定浓度的溶液,置于阴凉干燥处保存,并测定其吸光度,分别标记为1-0、2-0 和3-0 号。
2)对光的稳定性:将3 月、6 月和9 月份采摘的林檎叶提取物溶液在常温下日光直射6h,后测定其吸光度,分别标记为1-1、2-1 和3-1 号。
3)对酸碱的稳定性:在烧杯中用氢氧化钠溶液和盐酸调节其pH 值,用pH 广泛试纸检验,观察其颜色变化。发现,林檎叶提取物溶液在pH=1 7 时,肉眼观察有无明显变化。而在pH ≥8 时,稍微搅拌,溶液即由浅黄色变成橙红色。同时进一步考察它们在酸性环境下的稳定性:pH=2、pH=4 和 pH=6 的林檎叶提取物溶液,常温下静置于阴凉干燥处,放置2h,分 别 标 记 为1-2、2-2、3-2、1-3、2-3、3-3、1-4、2-4 和3-4 号。
4)对温度的稳定性:分别取3 月、6 月和9 月份采摘的林檎叶提取物溶液,在60℃水浴中静置1h,分别标记为1-5、2-5 和3-5 号。分别取3 月、6 月和9月份采摘的林林檎叶提取物溶液,在80℃水浴中静置1h,分别标记为1-6、2-6 和3-6 号。分别取3 月、6 月和9 月份采摘的林檎叶提取物溶液,在100℃水浴中静置1h,分别标记为1-7、2-7 和3-7 号。
在紫外分光光度计上测定以上24 个样品溶液在200 900 nm 范围内的吸收曲线,用1 7 号与0 号的吸收曲线相对照,得出它们在不同条件下的稳定性。
对1-0、2-0 和3-0 号溶液用紫外分光光度计在200 900 nm 范围内进行扫描,得到其在该波长范围内的吸收曲线如图1 所示。林檎叶提取物的水溶液在可见光区几乎没有吸收峰出现,在紫外区有吸收峰,并在285nm 处出现最大吸收峰。
图1 林檎叶提取物对照液吸收曲线Fig.1 Ultraviolet absorption of the comparison conditions of the extract from Mallus doumeri leaf
3 月、6 月和9 月份采摘的林檎叶提取物对照液的最大吸收波长及其对应的吸光度值的变化情况如表1 所示。
表1 不同季节的林檎叶提取物对照液紫外吸收情况Table 1 Comparison of ultraviolet absorption of the comparison conditions of the extract from Mallus doumeri leaf in variety seasons
试验得到1-1、2-1 和3-1 号溶液在200 900nm范围内的吸收曲线,并分别与1-0、2-0 和3-0 号吸收曲线相比较。其中3 月林檎叶提取物溶液吸收曲线如图2 所示。不同季节的林檎叶提取物水溶液在光照前后的最大吸收波长及其对应的吸光度值的变化情况如表2 所示。
图2 光照前后的3 月林檎叶提取物溶液吸收曲线Fig.2 Absorption curves of solution of the extract from Mallus doumeri Leaf in March before and after illumination
表2 不同季节的林檎叶提取物光照前后溶液紫外吸收情况Table 2 Comparison of ultraviolet absorption of conditions of t the extract from Mallus doumeri leaf in variety seasons before and after illumination
由图2 和表2 可知,不同季节的林檎叶提取物水溶液其吸收曲线在光照前后有较小的变化,其最大吸收波长没有明显的变化,但其最大吸收峰处的吸光度值有一定程度的减小,说明该溶液中的物质在日光照射下发生了一定程度的降解,故需要避光保存。
通过初步试验得知,林檎叶提取物水溶液在碱性环境下(pH ≥8)不稳定。现考察它们在酸性环境下(pH=2、4、6)的稳定性。实验得到了pH=2、4、6 条件下不同季节的林檎叶提取物水溶液在200 900nm 波长范围内的吸收曲线,并分别与1-0、2-0 和3-0 号吸收曲线相比较。其中9 月林檎叶提取物溶液吸收曲线如图3 所示。不同季节的林檎叶提取物水溶液在调酸前后的最大吸收波长及其对应的吸光度值的变化情况如表3 所示。
图3 调酸前后的9 月林檎叶提取物溶液吸收曲线Fig.3 Absorption curves of solution of the extract from Mallus doumeri Leaf in September before and after adjusting to acidic condition
表3 不同季节的林檎叶提取物调酸前后溶液紫外吸收情况Table 3 Comparison of ultraviolet absorption of conditions of the extract from Mallus doumeri Leaf in variety seasons before and after adjusting to acidic condition
由图3 和表3 可知,不同季节的林檎叶提取物水溶液其吸收曲线在调酸前后有较小的变化,但其最大吸收波长变化不大。而随着pH 值的增加,其最大吸收处的吸光度值有一定程度的增加。这说明该水溶液中的物质在强酸性环境下稳定性降低。尤其是6 月的林檎叶提取物水溶液,在最大吸收处的吸光度值减小程度最为明显。而9 月的林檎叶提取物水溶液,在最大吸收处的吸光度值变化最小,稳定性较好。
实验测定了分别经过60℃、80℃和100℃加热处理后的不同季节的林檎叶提取物水溶液在200 900nm 波长范围内的吸收曲线,并与加热前的对照曲线相比较。其中9 月林檎叶提取物溶液吸收曲线如图4 所示。
图4 不同温度加热处理前后9 月林檎叶提取物溶液吸收曲线Fig. 4 Absorption curves of solution of the extract from Mallus doumeri Leaf in September before and afer being heated at different temperatures
不同季节的林檎叶提取物水溶液在加热处理前后的最大吸收波长及其对应的吸光度值的变化情况如表4 所示。由图4 以及表4 可知,不同季节的林檎叶提取物水溶液,其在加热处理前后的吸收曲线和最大吸收波长有一定的变化。其中以9 月份采摘的林檎叶提取物耐加热性最好,在温度为60℃时,最大吸收波长没有发生改变。其他季节采摘的林檎叶提取物在60℃时,最大吸收波长就已发生改变,甚至出现新的最大吸收波长。3 种林檎叶提取物在80℃时,最大吸收波长均已发生更大改变。在100℃时,原来在285nm 附近的最大吸收峰已消失。这说明林檎叶提取物溶液在温度低于60℃时方能保持较好的稳定性。
表4 不同季节的林檎叶提取物加热处理前后的紫外吸收情况Table 4 Comparison of ultraviolet absorption of conditions of the antiseptic compositions from Mallus doumeri Leaf in variety seasons before and after being heated
本试验考察了3 月、6 月和9 月采摘的林檎叶提取物对太阳光照、酸碱和温度的耐受性,结果表明,在光照条件下,林檎叶提取物较不稳定,最大吸收峰处的吸光度值有所降低,说明提取物已发生分解,需要避光保存。林檎叶提取物在酸性条件下,其稳定性较好。随着pH 值的减小,稳定性也变差;碱性条件下,林檎叶提取物更不稳定,原有颜色会发生改变,因此该提取物不宜应用于碱性食品中。在温度为60℃或更高时,3 月和6 月采摘的林檎叶提取物均不稳定,而9 月采摘的林檎叶提取物在60℃时,有较好的稳定性;9 月采摘的林檎叶提取物对太阳光照、酸碱和温度的耐受性比3 月和6 月的好,更适合作为天然防腐保鲜剂的原料进行开发。
[1] 邓毓芳,刘显旋,钟海雁,等.林檎生物学特性及开发利用前景的研究[J].中南林学院学报,1996,16(4):24-27.
[2] 邓毓芳,钟海雁,李忠海,等.林檎叶保健茶的研制[J].湖南食品发酵, 1992(1):22-25.
[3] 邓芳席,黄祖法.林檎叶抑菌作用的研究[J].食品科学,1996,17(3):47-50.
[4] 陈惠芳.植物活性成分词典(第1 册)[M].北京:中国医药科技出版社,2001:908-909.
[5] Catelle N, Bernier J, Catteall J P. Antioxidant properties of hvdroxy-flavones[J]. Free Rad Biol Med., 1996(20): 35-43.
[6] 钟海雁,李忠海,魏元青.林檎叶提取物抗氧化及·OH自由基清除作用的研究[J].北华大学学报:自然科学版,2001,12(6):522-525.
[7] 林叶新,李忠海.林檎叶防腐保鲜成分微波提取工艺的优化研究[J].化工技术与开发. 2012,41(3):13-17.
[8] 林叶新,李忠海.林檎叶水提物及其不同极性组分的抑菌和清除自由基作用的研究[J].天然产物研究与开发,2012,24(9):1264-1269.
[9] 林叶新,李忠海.林檎叶提取物清除自由基作用的研究[J].食品与机械,2013,29(1):122-125.