不同干燥方式对橄榄多酚抗氧化活性的影响

李凤霞 胡元庆 郑银滨 黄韵 郑儒昌

摘 要 研究不同干燥方式对橄榄多酚抗氧化活性的影响。采用乙醇浸提法来提取橄榄多酚，AB-8大孔树脂纯化后干燥，考察热风干燥温度、真空冷冻干燥及远红外干燥方式对橄榄多酚清除1，1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基（DPPH·）、羟自由基（·OH）和2，2′-二氮-双铵盐自由基（ABTS+·）能力的影响。结果表明：热风干燥处理对橄榄多酚清除3种自由基的能力差异显著，以80 ℃干燥效果最好；3种处理方式对橄榄多酚清除DPPH·的影响无显著差异，对·OH和ABTS+·清除能力影响差异显著。因此，在选择干燥方式时需要考虑橄榄多酚的用途。

关键词 橄榄多酚；干燥方式；抗氧化活性

中图分类号 TQ914.1 文献标识码 A

Abstract The effect of different drying methods on the antioxidant activity of olive polyphenols was investigated. Olive polyphenols were extracted by ethanol extraction， and the product was purified using AB-8 macroporous resin and then dried. The effects of hot air drying temperature， vacuum freeze drying and far infrared drying on the removal of 1，1-two phenyl-2-three nitrophenyl hydrazine free radical （DPPH·）， hydroxyl free radical （·OH） and 2，2′-two nitrogen- diammonium salt free radical （ABTS+·） were investigated. The results showed that the ability to scavenging the three free radicals by olive fruit polyphenols was significantly different after hot air drying， and 80 ℃ was the best. There was no significant difference in the effect of the three treatments on DPPH， but there were significant differences in the impact of ·OH and ABTS+· Therefore， the use of olive polyphenols should be taken into consideration when choosing a drying method.

Keywords olive polyphenols； dry methods； antioxidant activity

DOI 10.3969/j.issn.1000-2561.2018.09.024

植物多酚是一类普遍保存于植物体内的多元酚类物质，绝大部分保存在植物的皮、根、木、叶、果中，是一类含有奇特生理活性和药理活性的自然产物。众多的实验结果证明，植物多酚对植物的生长发育和调节、基因的诱导表达信号传导等都有一定影响[1-2]，且具有较强的抗氧化活性[3-4]，抗神经性[5]疾病还能有效预防高血糖、高血脂及心脑血管等慢性疾病[6-7]，在制药、生化、日化、食品以及精细化工等高科技范畴拥有广阔的应用远景[8]。

橄榄[Canarium album （Lour. ） Raeusch]又称为青果、白榄、黄榄、山榄，属于橄榄科（Burseraceae）橄榄属（Canarium L.），是一种常绿乔木，原产地是中国[9]。橄榄的果实、叶片中含有大量抑菌及抗氧化功能因子——橄榄多酚，橄榄的苦涩以及许多药理作用都跟多酚类物质相关[10]。在橄榄多酚的应用中经常需要进行浓缩、脱水、干燥等处理，因此研究热处理对橄榄多酚抗氧化效果的影响具有重要意义。近年来，橄榄多酚的抗氧化活性研究较多[11]，但是关于干燥对橄榄多酚抗氧化活性的研究却未见报道。

本研究以抗氧化活性为指标，确定热风干燥的最优干燥参数，同时考察热风干燥、真空冷冻干燥、远红外干燥处理对橄榄多酚抗氧化活性的影响，为橄榄多酚的开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 材料与试剂 橄榄，市售，品种为檀香。

AB-8大孔树（山东东鸿化工有限公司），1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）（上海伊卡生物技术有限公司），硫酸亚铁（天津市鼎盛鑫化工有限公司），过氧化氢（天津市北辰方正试剂厂），水杨酸（天津市津北精细化工有限公司），抗坏血酸（天津市北辰方正试剂厂），无水乙醇（广州番禺力强化工厂）等，均为分析纯。

1.1.2 仪器与设备 RE-52AA 旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂；LG0.2真空冷冻干燥试验机，沈阳航天新阳制造有限公司；SAK-ZG-W0700红外干燥机，泰州泰科红外科技有限公司；HH-2数显恒温水浴锅，金坛市鸿科仪器厂；FR224CN电子天平，奥豪斯仪器（上海）有限公司；XCT-0型高温鼓风干燥箱，上海浦东荣丰科学仪器有限公司；L550低俗台式大容量離心机，湖南湘仪实验室仪器开发有限公司；RODI型实验室超纯水机，上海和泰仪器有限公司；UV-1100型紫外可见分光光度计，上海美谱达仪器有限公司；JJ-2组织捣碎机，金坛市国旺实验仪器厂；DW-S6L 388A Haier立式超低温保存箱，广州市仪华新电子仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 橄榄多酚的提取 将新鲜橄榄去核，切成块状，70 ℃下烘干至恒重，粉碎，过100目筛，用密封袋封装，备用。

采用乙醇浸提法[12]提取橄榄多酚：称取一定量的橄榄粉，按1：20的料液比加入50%的乙醇水溶液，40 ℃浸提2 h后，经4 500 r/min离心15 min，得上清液，78 ℃旋转蒸发浓缩40 min，得橄榄多酚粗提液。

1.2.2 大孔树脂静态吸附与解析 树脂预处理：称取一定量的AB-8大孔树脂放在大烧瓶中，用95%乙醇没过树脂浸湿12～14 h，使其充分溶胀，再用95%乙醇多次清洗，至无白色浑浊为止，用3%HCl溶液浸湿8 h，再用净水洗涤至中性，最后用0.3 mol/L NaOH溶液浸湿8 h，用清水洗涤至中性，用蒸馏水浸泡以备用[13]。

静态吸附：称取处理好并经滤纸吸干表面水分的AB-8大孔树脂，按1：5的比例加入橄榄多酚粗提取液，在30 ℃下吸附2 h。

静态解吸：将充分吸附后的大孔树脂用蒸馏水多次洗涤，后用滤纸吸干树脂表面水分，加入70%乙醇溶液30 mL，置于30 ℃下摇床震荡12 h，充分解吸后过滤即获得橄榄多酚纯化液。

1.2.3 不同干燥方式处理橄榄多酚纯化液 热风干燥处理：分别取橄榄多酚纯化液，设置两段式热风干燥，预热阶段的温度为60 ℃干燥2 h，主干燥阶段温度分别为80、90、100、110、120 ℃干燥至恒重。

真空冷冻干燥处理：把橄榄多酚纯化液放置–70 ℃冰箱中预先冷冻20～24 h，设置冷阱温度为–35 ℃、真空度为100 Pa，干燥24 h。

远红外干燥处理：将样品置于远红外干燥箱内80 ℃、功率2 025 W干燥直至终点。

1.2.4 体外抗氧化活性的测定 取不同干燥方式处理后的橄榄多酚粉末，用蒸馏水分别配制为300 ug/mL的相同浓度的样品，待用。

1）DPPH自由基（DPPH·）清除能力测定。参考Zimmer等[14]的方法，并略作修改：在比色管中依次加入2 mL不同干燥处理的橄榄多酚提取液和2 mL 0.2 mmol/L的DPPH乙醇溶液，摇晃使其充分混合，遮光反应30 min，放置在517 nm波长处测量其吸光度A1；同时，将不同质量浓度的样品溶液2 mL与无水乙醇充分混合反应后测量其吸光度A2，将2 mL DPPH和2 mL 无水乙醇溶液充分混合反应后测得其吸光度A0。并且以与多酚待测液相同浓度的维生素C水溶液作为对照。根据以下公式计算样品的DPPH·清除率。每个样品重复3次。

DPPH·清除率%=[1?（A1?A2）/A0]× 100%

2）羟自由基（·OH）清除能力测定。采用Fenton反应体系[15]：在比色管中加入1.8 mmol/L 的硫酸亚铁溶液2 mL、1.8 mmol/L水杨酸—乙醇溶液1.5 mL以及不同干燥处理的橄榄多酚提取液1 mL混匀后，加入0.03%的H2O2溶液0.1 mL摇晃均匀，37 ℃条件下水浴加热30 min，放置510 nm波长处测量其吸光度A1；以蒸馏水代替样液，按上述步骤操作测定其吸光度A2；以蒸馏水取代样液和H2O2溶液，按上述方法操作测量其吸光度A0。根据以下公式计算样品的·OH清除率。每个样品重复3次。

·OH清除率%=（A1–A2）/（A0–A2）× 100%

3）ABTS+·自由基清除能力测定。参考Zhang等[16]的方法：取7 mmol/L的ABTS溶液和2.45 mmol/L的过硫酸钾溶液等体积混合，在常温、遮光前提下静置反应16 h，制备成ABST+·储备液。将ABTS+·储备液用10 mmol/L pH 7.4的磷酸盐缓冲液稀释，使其在734 nm波长处的吸光度为0.70±0.02，得到ABTS+·反应液。测量时，取3.9 mL ABTS+·反应液和0.1 mL的不同干燥处理的橄榄多酚提取液充分混合后，在常温条件下反应6 min，于734 nm波长处测量吸光度A1；A0为空白对照的吸光度。根据以下公式计算ABTS+·清除率。每个样品重复3次。

ABTS+·清除率%=（A0–A1）/A0 × 100%

1.3 数据分析

数据采用SPSS 23.0统计软件进行方差分析，采用LSD法进行多重比较（p<0.05为差异显著）。

2 结果与分析

2.1 不同主干燥阶段热风温度对橄榄多酚清除DPPH·能力的影响

由图1可见，随着主干燥阶段温度的提高，干制品橄榄多酚对DPPH·清除能力逐渐减弱，且差异显著。80 ℃时清除率为97.18%，90 ℃时清除率为94.36%，而温度升至100 ℃后清除率降至88.16%。由此可见，在采用热风干燥橄榄多酚时，必须要考虑温度对清除率的影响。

2.2 不同主干燥阶段热风温度对橄榄多酚清除ABTS+·能力的影响

由图2可见，橄榄多酚对ABTS+·的清除能力随主干燥阶段热风温度升高而逐漸降低。80 ℃和90 ℃ 热风干燥的橄榄多酚清除ABTS+·的能力差异不显著，清除率分别为97.6%和95.92%；100 ℃和110 ℃干制品的清除能力无显著差异；而当干燥温度达120 ℃时，清除率已经降至89.81%。由此可见，热风干燥温度对橄榄多酚的清除ABTS+·的能力影响显著（p<0.05）。

2.3 不同主干燥阶段热风温度对橄榄多酚清除·OH能力的影响

由图 3可知，橄榄多酚对·OH 的清除能力随主干燥阶段热风温度升高而显著降低。80 ℃时清除率为68.3%，热风温度超过90 ℃后清除率降至60%以下。同时，结合图1和图2也可以看出，同浓度的橄榄多酚对·OH清除率明显低于对DPPH·及ABTS+·的清除率，这与王寒冬等[17]的研究结果是一致的。

2.4 不同干燥方式干燥的橄榄多酚对DPPH·的清除能力的影响

不同干燥方式处理橄榄多酚对DPPH·清除作用如图4所示。3种干燥方式处理的橄榄多酚对DPPH·均有较强的清除作用，但差异不显著性（p>0.05）。

2.5 不同干燥方式干燥的橄榄多酚对·OH的清除能力的影响

如图5所示，3种干燥方式处理的橄榄多酚对·OH清除作用差异显著（p<0.05），对·OH清除能力由强到弱的顺序为：真空冷冻干燥>80 ℃热风干燥>远红外干燥。

2.6 不同干燥方式干燥的橄榄多酚对ABTS+·的清除能力的影响

如图6所示，在0.05的显著水平下，80 ℃热风干燥与真空冷冻干燥对ABTS+·清除能力无显著差异，但却显著优于远红外干燥的橄榄多酚的清除能力。

3 讨论

热风干燥是被广泛应用的干燥技术之一，具有设备简单、参数易控、成本低等优点，是目前干燥常用的方法之一[18-19]。但是高温易导致橄榄多酚的物化指标发生改变，从而导致失去或降低应有的应用价值。本研究中，随着干燥温度的升高，热风干制的橄榄多酚对3种自由基的清除能力显著性下降，一是由于植物组织中橄榄多酚在多酚氧化酶的作用下部分降解[20-21]，二是植物组织中的多酚类物质受热分解的速度加快[22]。由此可见，采用热风干燥橄榄多酚时，一定要控制好温度，兼顾干燥效率的同时尽量不要超过90 ℃。

真空冷冻干燥温度低，能保存热敏性物质且彻底脱水，但冷冻干燥耗能大、时间长[23]。远红外干燥具有加热速度快、加热均匀、加热效率高等优点，但具有热惯性[24]。真空冷冻干燥、80 ℃热风干燥和远红外干燥3种干燥方式对橄榄多酚的DPPH·自由基的清除能力无显著性差异，這是因为加热有助于酚类物质的形成，而真空冷冻干燥在冻干结束后的回温过程中会导致多酚氧化酶活性增强，从而造成酚类物质的损失[25]；3种干燥方式对·OH和ABTS+·自由基的清除能力却有显著性差异，这与橄榄中多酚类物质的组成及分子量有关，不同类型的多酚对不同自由基和组织的作用存在一定的选择性[26]。

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