谷俊华 黄斐
摘要[目的]考察不同的热风干燥温度对苦瓜干品质的影响。[方法]通过不同的热风温度(40、50、60、70、80 ℃)对苦瓜进行干燥,分析了不同温度干燥后苦瓜干制品的理化及抗氧化活性。[结果]热风50 ℃条件下苦瓜干制品多酚含量最高,为2.83 mg/g;热风干燥60 ℃条件下的苦瓜干制品黄酮含量最高,为2.584 mg/g。不同的干燥温度对苦瓜中多酚抗氧化能力的影响较大,差异明显;清除DPPH自由基能力最强的是热风干燥50 ℃,其IC50为0.015 0 mg/mL;热风干燥80 ℃时对ABTS自由基的清除能力最强,其IC50为0.068 9 mg/mL。综合考虑,热風干燥50 ℃对苦瓜干品质的影响最小。[结论]研究可为苦瓜干制品的深加工提供理论依据。
关键词苦瓜干;热风干燥;理化特性;抗氧化性
中图分类号TS205.1文献标识码
A文章编号0517-6611(2017)16-0086-03
The Influence of Different Hotair Drying Temperatures on Quality of Dried Balsam Pear
GU Junhua,HUANG Fei(Xuchang Vocational and Technical College,Xuchang,Henan 461200)
Abstract[Objective] To investigate the influence of different hotair drying temperatures on quality of dried balsam pear.[Method] To dry balsam pear in different hotair temperatures (40,50,60,70,80 ℃),the dried balsam pears physical and chemical and antioxidant activity under different temperatures were analyzed.[Result] The results showed that hotair drying of 50 ℃ balsam pear dry products polyphenols content is 2.83 mg/g,that is the highest level.Hotair drying of 60 ℃ balsam pear dry products flavonoids content is 2.584 mg/g,that is the highest level.Different drying temperatures cause a great influence on the balsam pear polyphenolss antioxidant capacity,the difference is obvious.The strongest removal of DPPH free radical ability is hot air drying 50 ℃,the IC50=0.015 0 mg/mL,the strongest removal of ABTS ability is hot air drying 80 ℃,the IC50=0.068 9 mg/mL.Comprehensive consideration,hotair drying at 50 ℃ has the minimal impact on dried balsam pear quality.[Conclusion] The study can provide theoretical basis for deep processing of dried balsam pear.
Key wordsDried balsam pear;Hotair drying;Physical and chemical features;Antioxidant activity
苦瓜(Momordica charantia L.)是葫芦科(Curcubitaceae)苦瓜属(Momordica)植物苦瓜的果实,因具有特殊苦味而得名,别名凉瓜、锦荔枝、癞瓜。苦瓜原产于东印度,我国南方各省(区)均有栽培,尤以广西、广东、福建、湖南、四川更为普遍[1]。苦瓜因含有丰富的苦瓜苷、氨基酸、蛋白质、纤维素和多种维生素,以及K、Na、Ca、Mg、P、Fe等矿物质而具有独特的保健价值。
传统中医认为,苦瓜性味苦、寒,具有利尿、清热祛暑、明目清心等功能,是夏季经常食用的一种消暑蔬菜[2]。近年来,国内外医学界研究发现,苦瓜中的苦瓜蛋白MAP30能阻止艾滋病毒DNA的合成,苦瓜中还含有类似胰岛素的多肽P,苦瓜中的有效成分可抑制正常细胞的癌变和促进突变细胞的恢复过程,因此苦瓜具有预防艾滋病、癌症和糖尿病的潜在食用价值[3]。
苦瓜有极高的开发和利用价值,目前市场上干制茶饮料占据一定的市场。经过干燥后的苦瓜切片药食兼用,既能丰富人们的饮食结构,发挥苦瓜的保健功能,同時可以调节苦瓜的均衡供应时间,其质量减轻,体积缩小,可节省包装、贮藏和运输费用,便于携带,为苦瓜干品的远销奠定了基础,为苦瓜的利用开辟了新途径[4-5]。
笔者研究了不同热风干燥温度对苦瓜化学指标(多酚、黄酮)及其抗氧化活性的影响,为苦瓜干制品的深加工提供理论依据。
1材料与方法
1.1材料苦瓜,购自市场。HH-4 数显恒温水浴锅,江苏金坛市亿通电子有限公司;UV-1100 型紫外可见分光光度计,上海美谱达仪器有限公司;RE-52AA 旋转蒸发器,上海亚荣生化仪器厂;5804R台式高速冷冻离心,广州安邦生物科技有限公司;XB 220A 电子天平,深圳市朗普电子科技有限公司。
1.2方法
1.2.1原料的预处理。
挑选无虫害、外形整齐的新鲜苦瓜,去蒂,去籽; 按照试验要求切片(3 mm),均匀平铺成一层在盛物皿上,分别在40、50、60、70、80 ℃的温度条件下置于鼓风干燥箱内进行热风干燥,每隔一定时间测1次质量,直至恒质量。
1.2.2活性成分的提取。
称取鲜样10 g,研磨,100 mL浸提;干制品粉碎,40~80目;准确称取不同温度下的干样品各5 g,干制品与鲜样浸提液按料液比1∶10(g∶mL)加入甲醇提取溶剂,浸提2 h,每15 min振荡1次锥形瓶;取上清液,殘渣再次以料液比1∶5(g∶mL)加入相应的提取溶剂,浸提1 h;合并2次上清液。观察上清液是否浑浊,如果浑浊,先进行过滤或离心;然后50 ℃旋转蒸发至干,用提取溶剂复溶,最后定容到10 mL。
1.2.3样品中多酚含量的测定[6-7]。
准确量取待测样品液0.1 mL,加入Folin-Ciocalteu试剂0.1 mL和2.8 mL H2O,避光,静置8 min,然后加入2.0 mL 7.5% Na2CO3,摇匀密封,避光2 h,于波长765 nm处测定样品吸光值。以甲醇做空白对照,重复3次,取平均值。以没食子酸标样做标准曲线:Y=0.001 6X-0.143 9,其中Y为吸光度,X为浓度(μg/mL),R2=0.993 6。
1.2.4样品中黄酮含量的测定[8]。
准确量取待测样品液1.0 mL,加入5%NaNO2溶液0.3 mL,摇匀,静置6 min;再加入10%AlCl3溶液0.3 mL,摇匀,静置6 min;再加入4%氢氧化钠4.0 mL,加H2O定容,摇匀,静置15~20 min,以试剂为空白参比,在波长510 nm处测定吸光度。以芦丁做标准曲线:Y=0.001 2X-0.007 0,其中Y为吸光度值,X为浓度(μg/mL),R2=0.997 2。
1.2.5测定对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基的清除率[9-10]。
分别取样品溶液0.5 mL和60 μmol/L DPPH甲醇溶液2.5 mL,充分混匀后于室温下密封避光静置30 min,以甲醇做空白,于波长517 nm下测吸光值。对照组加0.5 mL甲醇和2.5 mL 60 μmol/L的DPPH甲醇溶液。
DPPH自由基清除率=(A0-A1)/A0×100%
式中,A0为0.5 mL溶剂代替提取液吸光度,A1为0.5 mL提取液吸光度。苦瓜提取物清除DPPH自由基的能力用IC50值(清除率为50%时提取物中物质的浓度)表示。
1.2.6测定对2,2-联氮-双(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基的清除率[11-14]。配制ABTS溶液在波长734 nm下,其吸光度是0.70±0.05。在3.8 mL的ABTS工作液中加入0.1 mL的苦瓜提取液,空白對照为在3.8 mL的ABTS工作液中加入0.1 mL甲醇以代替苦瓜提取液,室温下,摇匀密封、避光6 min,立即测定波长734 nm处的吸光值。苦瓜提取物清除ABTS自由基的能力用IC50值(清除率为50%时提取物中物质的浓度)表示。
1.2.7铁还原能力的测定[15]。
准确量取待测样品液0.1 mL,加入3.1 mL水,与预热至37 ℃的1.8 mL的2,4,6-三吡啶基三嗪溶液(TPTZ)工作液混匀,37 ℃水浴后反应30 min,以甲醇做空白对照,于波长593 nm处测定吸光度值。
2结果与分析
2.1苦瓜提取液中多酚物质含量的测定
Folin-Ciocalteu 比色法是目前常用的测定植物总酚含量的方法,操作简便、快速,结果准确、稳定。根据没食子酸标准曲线,可测出不同热风干燥温度处理的苦瓜片多酚含量的大小:热风干燥50 ℃>热风干燥40 ℃>热风干燥60 ℃>热风干燥70 ℃>热风干燥80 ℃。由此看出,热风干燥70、80 ℃对多酚含量的影响最大;热风干燥50 ℃的苦瓜多酚含量为2.83 mg/g,影响最小(图1)。可以得出温度越高,对多酚的影响就越大,损失也就越多。
2.2不同干燥温度对苦瓜黄酮含量的影响
由图2可知,热风干燥60 ℃的苦瓜干制品黄酮含量最大,为2.584 mg/g,其余4种干燥温度对黄酮含量的影响相当。
2.3苦瓜提取液对DPPH自由基的清除作用
DPPH自由基经常被用来作为测试抗氧化性试剂,是一种非常稳定,可以长时间保存的自由基。DPPH自由基属于芳香类自由基,它拥有3个芳环结构,通过对抗氧化剂样品直接捕获或与DPPH自由基相结合行为的研究,来估计抗氧化剂的清除能力,特别是对芳香类自由基的清除能力。DPPH自由基性质稳定,清除困难,考察样品对它的清除效果可显示该样品清除自由基的能力。
由图3可以看出,苦瓜多酚对DPPH自由基具有显著的清除作用,5种不同干燥温度下的苦瓜多酚提取液随着质量浓度的增大,其清除DPPH自由基的效果都增强。在试验浓度范围内,浓度与DPPH自由基的清除作用成正比例变化。
根据IC50可知,苦瓜多酚清除DPPH自由基能力大小如下:热风干燥50 ℃(IC50=0.015 0 mg/mL)>热风干燥60 ℃(IC50=0.031 7 mg/mL)>热风干燥80 ℃(IC50=0.043 1 mg/mL)>热风干燥70 ℃(IC50=0.086 9 mg/mL)>热风干燥40 ℃(IC50=0.096 7 mg/mL)。由此可见,热风干燥50 ℃清除自由基能力最强。
2.4苦瓜提取物对ABTS自由基的清除作用
由图4看出,在所选浓度范围内,随着浓度的升高,5种不同干燥温度处理的苦瓜提取液对ABTS自由基的清除率与浓度成正比。在此体系所选定的范围内,热风干燥60 ℃与热风干燥80 ℃对ABTS自由基的清除能力较强,而热风干燥40 ℃的清除能力较低。
根据IC50值显示,苦瓜多酚清除ABTS自由基的能力大小为: 热风干燥40 ℃(IC50=0.368 9 mg/mL)<热风干燥50 ℃(IC50=0.261 7 mg/mL)<热风干燥60 ℃(IC50=0.126 1 mg/mL)<热风干燥70 ℃(IC50=0.096 2 mg/mL)<热风干燥80 ℃(IC50=0.068 9 mg/mL)。由此看出,干燥温度越高,对ABTS自由基的清除作用影响越小。
2.5苦瓜提取物对铁还原能力的测定
还原能力是表示抗氧化物质提供电子能力的重要指标,还原力越强,抗氧化性越强。物质清除自由基的能力大小与它还原能力的大小密不可分,由于多酚类化合物可络合诱导氧化的过渡金属离子,如Fe3+、Cu2+等。抗氧化剂与金属离子的反应在清除自由基等抗氧化过程中有着重要的作用。
该试验是一个还原铁的体系,具有较强还原力的物质能把Fe3+还原成Fe2+,通过显色反应来判断还原的程度,反应后吸光度越大,则物质的还原能力越强。图5显示,样品浓度与吸光度呈正相关关系。多酚浓度越大,铁还原能力越强。
图5苦瓜多酚的铁还原能力
Fig.5The iron reduction ability of balsam pear polyphenols
3结论
3.1不同温度干燥处理的苦瓜活性成分含量
对于多酚含量的测定:热风干燥70、80 ℃对多酚含量的影响最大,热风50 ℃条件下苦瓜干制品多酚含量为2.83 mg/g,影响最小。可以看出温度越高,对多酚的影响就越大,损失也就越多。对黄酮含量的测定:热风干燥60 ℃的苦瓜干制品黄酮含量最大,为2.584 mg/g,其余4种干燥温度对黄酮含量的影响相当。
3.2不同干燥温度处理的苦瓜中多酚抗氧化能力
不同的干燥温度对苦瓜中多酚的抗氧化能力的影响较大,差异明显。清除DPPH自由基能力最強的是热风干燥50 ℃,其IC50为0.015 0 mg/mL;热风干燥80 ℃条件下对ABTS自由基清除能力最强,其IC50为0.068 9 mg/mL。
综合分析,热风干燥50 ℃对苦瓜活性成分含量及抗氧化活性的影响均较小,对苦瓜干品质的影响最小。
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