关键因子对枸杞鲜汁加工中β-胡萝卜素含量的影响

刘兰英，张曦燕，李晓莺

（国家枸杞工程技术研究中心，宁夏银川750002）

关键因子对枸杞鲜汁加工中β-胡萝卜素含量的影响

刘兰英，张曦燕，李晓莺

（国家枸杞工程技术研究中心，宁夏银川750002）

以宁杞1号枸杞鲜果为试材，研究抗氧化剂、杀菌温度、杀菌时间、贮藏条件等关键因子对枸杞鲜汁加工中β-胡萝卜素变化的影响，结果表明：添加0.2%抗氧化剂VC和0.2%柠檬酸对β-胡萝卜素有保护作用，杀菌温度和时间是杀菌效果的主要影响因素，杀菌温度85℃、时间5 min时β-胡萝卜素含量最高。0℃～4℃贮藏条件较室温更有助于鲜汁中β-胡萝卜素的保留。

β-胡萝卜素；枸杞鲜汁；杀菌；抗氧化剂；贮藏

枸杞（Lycium barbarum L.）富含类胡萝卜素、维生素C、类黄酮、枸杞多糖等多种生物活性物质，其中β-胡萝卜素含量丰富，居植物之首。β-胡萝卜素是维生素A的重要来源，也是一种优良的抗氧化剂，可以防止食品体系氧化，消除人体内自由基，延缓由自由基引起的氧化性衰老[1]。β-胡萝卜素能刺激免疫[2]，防治和延缓癌症，是癌症的对抗剂[3]。但β-胡萝卜素是敏感性物质，极易在加工中损失。研究表明，枸杞果实经不同方式干燥后，活性成分不同程度损失，以热风干燥损失最为严重[4]。将枸杞鲜果加工成枸杞汁后各种营养及功能成分则明显高于干果，如维生素C含量为鲜果的91.9%，β-胡萝卜素含量为鲜果的50.2%。目前仅有晏志云[5]在2001年时对枸杞制汁过程中β-胡萝卜素的保存率进行了研究。本试验旨在研究不同因子对枸杞鲜汁加工中活性成分β-胡萝卜素含量的变化影响，为优化加工工艺参数，更好保留β-胡萝卜素生物活性提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

宁杞1号枸杞鲜果于2015年7月采摘于国家枸杞工程技术研究中心芦花台枸杞试验基地。

VC、柠檬酸、THF（四氢呋喃）、BHT（2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚）、石油醚、氯化钠、无水硫酸钠、氢氧化钾、三乙胺均为分析纯；二氯甲烷、甲醇、丙酮为色谱纯；水为超纯水；β-胡萝卜素（HPLC 98%）标品：Sigma公司。

1.2 仪器与设备

超声波提取器：武汉佳鹏电子有限公司；RE2000旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂；BS 224S型电子天平：赛多利斯（北京）科学仪器有限公司；JPCT0628 Milli Q纯水系统：密理博中国有限公司；Agilent1260高效液相色谱仪系统（安捷伦Agilent 1260高效液相色谱仪、G1311C四元梯度泵含四通道在线脱气机、G1316A柱温箱、G1315DDAD检测器、G1329B自动进样器、G2185BA Triple Quad LC色谱工作站）：Agilent，USA。

1.3 方法

1.3.1 抗氧化剂对枸杞鲜汁β-胡萝卜素含量的影响

取枸杞鲜果200 g，加入抗氧化剂VC和柠檬酸，添加量为枸杞果实的0.1%～0.2%，用组织破碎机破碎后，静置30 min，取样测定β胡萝卜素含量，以不加抗氧化剂的鲜榨汁作空白，每个处理重复3次。

1.3.2 杀菌对枸杞鲜汁β-胡萝卜素含量的影响

取枸杞鲜果榨汁，混匀，100 mL/袋分装，在85、90、95℃水浴中处理时间分别为5、10、15 min，鲜榨汁为对照。冷却取样测定样品中β-胡萝卜素含量，每个样品重复处理3次。

1.3.3 贮藏条件对枸杞鲜汁β-胡萝卜素含量的影响

枸杞鲜汁80℃灭菌20 min后锡纸袋真空包装在0℃～4℃和室温（23±2）℃条件下贮藏，分析 0、15、30、60、90、120、180 d贮藏期鲜汁中β-胡萝卜素含量的

变化，每个处理重复3次。

1.3.4 β-胡萝卜素含量测定

参照康迎春等的方法测定[6]。

1.3.5 数据分析与处理

试验数据采用Excel-2007和SPSS17.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 抗氧化剂对β-胡萝卜素含量变化的影响不同抗氧化剂对β-胡萝卜素含量的影响见表1。

表1 不同抗氧化剂对β-胡萝卜素含量的影响Table 1 Effect of different antioxidants on β-carotene content

从表1中可以看出，与对照相比，0.2%VC和0.2%柠檬酸对鲜汁中的β-胡萝卜素有保护作用。但单一使用抗氧化剂未能同时对鲜汁的色泽和稳定性起到保护作用。因此，可以将0.2%VC和0.2%柠檬酸进行复配使用。抗坏坏血酸具有还原性，是一种重要的抗氧化剂，可消除体系中的氧，使初期的氧化物还原。另外，枸杞果汁中的抗氧化成分如维生素C、酚类化合物以及黄酮类化合物等对植物组织中的类胡萝卜素均有一定的协同保护作用。

2.2 杀菌条件对β-胡萝卜素含量变化的影响

表2为杀菌温度和时间的因素水平表，不同杀菌条件下β-胡萝卜素含量的变化情况见表3。

表2 因素水平表Table 2Factors and levels of experiment L9（32）

表3 杀菌对β-胡萝卜素含量的影响Table 3 Effect of sterilization on β-carotene content

生产加工果汁，杀菌是必要的步骤。如表2所示，鲜汁杀菌前β-胡萝卜素含量为（685.68±142.64）μg/100 mL，随着加热温度的升高和加热时间的延长，枸杞鲜汁中β-胡萝卜素含量逐渐降低。杀菌温度85℃、时间5min时β胡萝卜素含量为（526.11±132.24）μg/100 mL，杀菌温度95℃、时间15 min时，β-胡萝卜素含量降至最低仅为71.31 μg/100 mL。β-胡萝卜素属四萜类化合物，分子中含有4个戊二烯单位，具有高度不饱和性，其性质活泼，高温容易导致β-胡萝卜素的降解。综合考虑对枸杞鲜汁中营养素的保护，生产加工枸杞鲜汁的最佳灭菌温度不应超过85℃。

2.3 贮藏条件对β-胡萝卜素含量变化的影响

贮藏条件对枸杞鲜汁中β-胡萝卜素含量的影响如图1所示。

图1 贮藏条件对β-胡萝卜素含量变化的影响Fig.1 Effect of storage on β-carotene content

由图1可见，在两种贮藏条件下，β-胡萝卜素含量在贮藏期15 d时均迅速增加，至30 d时达到一个高峰。0℃～4℃贮藏条件下贮藏30 d时，β-胡萝卜素含量为196.30 μg/100 mL，与枸杞鲜汁贮藏15 d时的β-胡萝卜素含量相比达到极显著水平（P＜0.01），之后随着贮藏期的延长β-胡萝卜素含量有所降低，至90 d～180 d时含量基本维持不变。常温条件下枸杞鲜汁中β-胡萝卜素含量呈波浪型变化。两种贮藏温度下β-胡萝卜素含量总体均呈增加趋势，这一结果与João Gustavo Provesi等[7]对南瓜汁中类胡萝卜素贮藏期间变化研究结果不同，由于类胡萝卜素在贮藏过程中的变化除了受一些外部因素光照、氧气、包装容器顶隙影响外，还受到一些内部因素如食品体系的化学组成，颗粒结晶程度等影响。

3 结论

枸杞鲜果榨汁过程中添加VC、柠檬酸对β-胡萝卜素具有保护作用，β-胡萝卜素含量随着杀菌温度的升高和时间的延长不断降低，鲜汁加工中杀菌温度不宜超过85℃，在低温（0℃～4℃）和室温贮藏条件下，鲜汁中β-胡萝卜素含量随着贮藏期的延长均有不同程度增加。

[1]Paola P,Simona S,Nicola M,et al.Induction of cell cycle arrest and apoptosis in human colon adenocarcinoma cell lines by betacarotene through down-regulation of cyclin A and Bcl-2 family proteins[J].Carcinogenesis,2002,23(1)：8-11

[2]BendiahA.Beta-caroteneandtheImmuneResponse[J].Proc Nutr Soc,1991,50：263-274

[3]Hurst J S,Saini M K,Jin G-F,et al.Toxicity of oxidized β-carotene to cultured human cells[J].Experimental Eye Research,2005,81(2)：239-243

[4]马文平,李赫,叶立勤,等.不同采收期枸杞干燥过程中主要类胡萝卜素的变化[J].中国农业科学,2007(7)：1492-1497

[5]晏志云,蔡奕文.制汁与保藏过程中枸杞β-胡萝卜素保存率的研究[J].山东食品发酵,2001(1)：30-34

[6]康迎春,尹跃,赵建华,等.HPLC测定枸杞鲜果中主要类胡萝卜素组成[J].食品工业,2014,35(12)：270-273

[7]João Gustavo Provesi,Carolinne Odebrechet Dias,Edna Regina A-mante.Changes in carotenoids during processing and storage of pumpkin puree[J].Food Chemistry,2011,128：195-202

Effects of Key Factors on β-Carotene in Wolfberry Juice Process

LIU Lan-ying，ZHANG Xi-yan，LI Xiao-ying
（National Wolfberry Engineering and Technology Research Center，Yinchuan 750002，Ningxia，China）

Ningqi No 1 fresh fruit as the research object，effects of antioxidant，sterilization and storage on beta-carotene content were investigated during wolfberry juice process.Results indicated that adding 0.2%VCand 0.2%citric acid could give rise to protect virgin pulp color.Temperature and treatment time were the two factors affecting the sterilization of Lycium bararum L.juice，temperature 85℃and treatment time 5 min could protect beta-carotene from oxidation because of the high temperature sterilization process.0℃-4℃storage contributed to maintain beta-carotene during 180 d of storage.

β-carotene；wolfberry juice；sterilization；antioxidant；storage

2016-10-19

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.14.001

国家自然科学基金资助项目（31160340）；宁夏自然科学基金项目（NZ14208）

刘兰英（1980—），女（汉），副研究员，硕士，研究方向：枸杞活性成分研究及产品开发。