食品添加剂对猫眼豆黄酮类化合物抗氧化活性的影响

李蜀眉，王丽荣,时梦轩,盛显良

(内蒙古农业大学 理学院，呼和浩特 010018)

猫眼豆(PhaseoluscoccineusL.)又称“熊猫豆”，是一年生豆科植物[1]。猫眼豆是我国河西走廊的珍稀名贵彩色豆种。猫眼豆的形状和口感独特，营养丰富，易熟，具有很高的经济价值。黄酮类化合物广泛分布于蔬菜、水果等多种植物中。黄酮类化合物不仅在植物的生长发育中起着重要作用，而且还具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗氧化、抗炎、抗衰老、抗心脑血管疾病等多种生物活性[2,3]。在食品的生产、加工、制备、处理、包装、运输或存贮过程中，为改善食品的色、香、味、防腐、保鲜和加工工艺，需要加入食品添加剂[4]。食品添加剂对食品中天然黄酮类化合物的影响少有报道。本文以猫眼豆为原料，提取猫眼豆中的黄酮类化合物，研究防腐剂、凝固剂、酸味剂、调味剂等常用食品添加剂对猫眼豆黄酮类化合物抗氧化活性的影响,为猫眼豆的加工和应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 猫眼豆

呼和浩特东瓦窑农贸市场。

1.1.2 主要试剂

芦丁、亚硝酸钠、硝酸铝、DPPH(1,1-dipheny1-2-picrylhydrazy)、乙醇、氢氧化钠、硫酸钙、氯化钙、氯化镁、苯甲酸、山梨酸、丙酸钠、乙酸、柠檬酸、乳酸、谷氨酸钠、蔗糖、氯化钠：均为分析纯。

1.1.3 主要仪器设备

旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂；T6新悦可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司；HH-S数显恒温水浴锅 金坛市医疗仪器厂。

1.2 实验方法

1.2.1 提取猫眼豆中的黄酮类化合物

设计三因素三水平的正交实验，见表1。在不同的乙醇浓度、料液比和温度条件下，提取猫眼豆中的黄酮类化合物，浸提2次，每次6 h,选出最优的提取条件。

表1 提取猫眼豆黄酮类化合物正交实验因素水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for extracting flavonoids from Phaseolus coccineus

1.2.2 测定猫眼豆黄酮类化合物的含量

1.2.2.1 标准曲线的制作

参照参考文献[5]配制标准溶液，然后在波长500 nm处测定吸光度，得到吸光度(Y)与浓度(X，g/L)的线性回归方程：Y=4.4865X-0.0005，相关系数R2=0.9976 。

1.2.2.2 猫眼豆黄酮类化合物的含量

以正交实验得出的最优提取条件为60%乙醇，料液比1∶25，温度20 ℃，精确称量猫眼豆，浸提2次，每次6 h，合并2次滤液，旋转蒸发至约5 mL，然后定容于50 mL容量瓶中，分别取1，2 mL，与芦丁标准溶液同法显色，测定500 nm处的吸光度，计算猫眼豆黄酮类化合物的平均百分含量。

1.2.3 抗氧化活性的测定

采用DPPH法测定猫眼豆黄酮类化合物的抗氧化活性。 DPPH是一种稳定的自由基，在517 nm处有最大吸收峰。当具有抗氧化作用的黄酮类化合物添加到DPPH溶液中时，自由基减少，吸光度减少，可通过吸光度的减少来判定清除自由基的能力。清除自由基的能力越强，抗氧化的效果越好。用抑制率(K，%)来表示猫眼豆黄酮类化合物的抗氧化活性,抑制率越大,抗氧化性越强。溶液的配制、测定及抑制率的计算参考文献[6]。

K(%)=[1-(Ai-Aj)/Ac]×100%。

1.2.4 防腐剂对猫眼豆黄酮类化合物抗氧化活性的影响

将浓度为2 mg/mL的丙酸钠、苯甲酸钠、山梨酸各1 mL分别加入到20 mL 0.01%的猫眼豆黄酮类化合物溶液中，以0.01%的猫眼豆黄酮类化合物做对照，放置5 h。用 DPPH法在517 nm处测定其吸光度，计算添加不同防腐剂后的抑制率。

1.2.5 酸味剂对猫眼豆黄酮类化合物抗氧化活性的影响

取浓度为2 mg/mL的乙酸、柠檬酸、乳酸各1 mL分别加入到20 mL 0.01%的猫眼豆黄酮类化合物溶液中，以0.01%的猫眼豆黄酮类化合物做对照，放置5 h。用 DPPH法在517 nm处测定其吸光度，计算添加不同酸味剂后的抑制率。

1.2.6 凝固剂对猫眼豆黄酮类化合物抗氧化活性的影响

将浓度为2 mg/mL的硫酸钙、氯化钙、氯化镁各1 mL分别加入到20 mL 0.01%的猫眼豆黄酮类化合物溶液中，以0.01%的猫眼豆黄酮类化合物做对照，放置5 h。用 DPPH法，在517 nm处测定其吸光度，计算添加不同凝固剂后的抑制率。

1.2.7 调味剂对猫眼豆黄酮类化合物抗氧化活性的影响

将浓度为2 mg/mL的谷氨酸钠、蔗糖、氯化钠各1 mL分别加入到20 mL 0.01%的猫眼豆黄酮类化合物溶液中，以0.01%的猫眼豆黄酮类化合物做对照，放置5 h。用 DPPH法在517 nm处测定其吸光度，计算添加不同调味剂后的抑制率。

2 结果与分析

2.1 猫眼豆黄酮类化合物的提取条件

正交实验提取猫眼豆中黄酮类化合物的结果见表2。猫眼豆黄酮类化合物提取因素的影响顺序是：料液比>乙醇浓度>温度。猫眼豆黄酮类化合物提取的最优水平是：料液比为1∶25 (g/mL)，60%乙醇，提取温度为20 ℃。以此为条件，提取猫眼豆黄酮类化合物，平均提取率为1.196%。

表2 提取猫眼豆黄酮类化合物的正交实验数据 Table 2 Orthogonal experiment data for extracting flavonoids from Phaseolus coccineus

2.2 防腐剂对猫眼豆黄酮类化合物抗氧化活性的影响

在20 mL 0.01%的猫眼豆黄酮类化合物溶液中分别加入3种食品中常用的防腐剂 1 mL，浓度为2 mg/mL。放置5 h后，测定其抑制率(K，%)。

图1 防腐剂对猫眼豆黄酮类化合物抗氧化活性的影响Fig.1 The effect of preservatives on antioxidant activity of flavonoids from Phaseolus coccineus

由图1可知，没有加入防腐剂，猫眼豆黄酮类化合物的抑制率为22.6%。添加防腐剂后，可使抑制率增加，苯甲酸钠和山梨酸分别增加50.9%和91.1%，而丙酸钠对猫眼豆黄酮类化合物的抑制率基本没有影响。苯甲酸钠和山梨酸可增强猫眼豆黄酮类化合物的抗氧化活性。

2.3 酸味剂对猫眼豆黄酮类化合物抗氧化活性的影响

在20 mL 0.01%的猫眼豆黄酮类化合物溶液中分别加入1 mL，浓度为2 mg/mL的3种食品中常用的酸味剂，以未添加酸味剂的作为对照，放置5 h后，测定其抑制率(K，%)。

图2 酸味剂对猫眼豆黄酮类化合物抗氧化活性的影响Fig.2 The effect of acidifiers on antioxidant activity of flavonoids from Phaseolus coccineus

由图2可知，3种酸味剂都使得猫眼豆黄酮类化合物的抑制率下降，其中乙酸和柠檬酸分别下降了46.9%和21.3%，乳酸略有下降，变化不大。3种酸味剂中，乙酸和柠檬酸可使猫眼豆黄酮类化合物的抗氧化活性降低，而乳酸对其影响不大。

2.4 凝固剂对猫眼豆黄酮类化合物抗氧化活性的影响

将3种食品常用凝固剂1 mL，浓度为2 mg/mL分别加入20 mL 0.01%的猫眼豆黄酮类化合物溶液中，放置5 h后，测定添加不同凝固剂后的抑制率。

图3 凝固剂对猫眼豆黄酮类化合物抗氧化活性的影响Fig.3 The effect of coagulants on antioxidant activity of flavonoids from Phaseolus coccineus

由图3可知，与对照相比，3种凝固剂都使猫眼豆黄酮类化合物的抑制率下降，硫酸钙、氯化钙、氯化镁分别使其下降59.5%、47.7%、53.5%。说明这3种凝固剂会使猫眼豆黄酮类化合物的抗氧化活性下降。

2.5 调味剂对猫眼豆黄酮类化合物抗氧化活性的影响

将3种食品调味剂1 mL，浓度为2 mg/mL分别加入到20 mL 0.01%的猫眼豆黄酮类化合物溶液中，不添加调味剂的为对照，放置5 h，测定其抑制率。

图4 调味剂对猫眼豆黄酮类化合物抗氧化活性的影响Fig.4 The effect of flavoring agents on antioxidant activity of flavonoids from Phaseolus coccineus

由图4可知，3种食品调味剂对猫眼豆黄酮类化合物的影响不同，氯化钠可使其抑制率升高24.0%，谷氨酸钠和蔗糖使猫眼豆黄酮类化合物的抑制率下降，分别下降35%和19.9%。可见谷氨酸钠和蔗糖可降低猫眼豆黄酮类化合物的抗氧化活性，而氯化钠则可提升猫眼豆黄酮类化合物的抗氧化活性。

3 结论

通过三因素三水平的正交实验，提取猫眼豆黄酮类化合物的最佳条件是：料液比为1∶25 (g/mL)，提取剂为60%乙醇，提取温度为20 ℃，平均提取率为1.196%。实验条件是食品添加剂1 mL，浓度为2 mg/mL，加到20 mL 0.01%的猫眼豆黄酮类化合物溶液中，放置5 h。防腐剂中苯甲酸钠和山梨酸可增强猫眼豆黄酮类化合物的抗氧化活性，丙酸钠对猫眼豆黄酮类化合物的抗氧化活性基本没有影响。酸味剂中乙酸和柠檬酸可降低猫眼豆黄酮类化合物的抗氧化活性，而乳酸对其影响不大。3种凝固剂(硫酸钙、氯化钙、氯化镁)都可降低猫眼豆黄酮类化合物的抗氧化活性。调味剂氯化钠可增强猫眼豆黄酮类化合物的抗氧化活性，谷氨酸钠和蔗糖则使其下降。