●齐会娟 李中宾 张春英 刘德文 金屿淞 仲伟利
(1.大兴安岭地区农业林业科学研究院 黑龙江 大兴安岭 165100;2.东北林业大学 黑龙江 哈尔滨 150040)
红豆越橘(Vaccinium vitis-idaea L.)属于杜鹃花科(Eri-caceae)越橘属(Vaccinium)植物,又名牙疙瘩、红豆、红果,蒙文名阿力日苏,分布于东亚、北美、北欧的高山地带。我国大兴安岭地区红豆越橘资源极为丰富,分布面积为10 万公顷,蕴藏量为1 000万千克,具有很高的利用价值[1]。据国外报道,红豆越橘浓缩物具有抑制真菌生长的性能,是很有发展前景的天然食品防腐剂[2]。红豆越橘富含有机酸、糖类、维生素和微量元素,有很高的营养价值;具有抗氧化、抗炎、抗癌防癌、减肥、抗糖尿病、预防心血管疾病、提高记忆力和改善视力等药理作用,常用于肉汁、调味和贮藏产品,是北欧国家和俄罗斯最受欢迎的浆果之一[3],也是开发功能食品极好的天然原料。但是在中国,人们对其认识还不够深入,红豆越橘的实际利用率比较低,造成了资源的浪费。本文对大兴安岭地区野生红豆越橘果实中的营养物质和活性物质含量进行了测定分析,同时测定了果汁的pH值、总酸、苯甲酸、全氮含量和固形物含量,为进一步开发利用大兴安岭地区野生红豆越橘奠定基础。
1.1.1 材料 大兴安岭地区野生红豆越橘冻果,于2018年 9月 21日(红果期)采摘,放置于 20℃冰箱中保存。芦丁、矢车菊-3-葡萄糖苷、牛血清蛋白、苯甲酸钠均为标准品;色谱纯乙腈、甲醇(J&K.SCITIFIC LTD.北京百灵威科技有限公司),色谱纯甲酸(天津市科密欧化学试剂有限公司);无水乙醇、葡萄糖、盐酸、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、氯化钾、醋酸钠等均为分析纯。
1.1.2 仪器设备 765 紫外可见分光光度计(INESA),上海精密科学仪器有限公司;BA110S精密电子天平,Sartorius仪器(上海)有限公司;雷磁PHS-3E型酸度计,仪电科学仪器;PAL-1 型手持折光仪,东京技术有限公司;UP-30 纯水机,上海本昂科学仪器有限公司;SHB-IV双A循环水式真空泵,郑州长城科贸有限公司;101-OA型电热鼓风干燥箱,天津市泰斯特仪器;沃特世e2695高效液相色谱仪,美国进口;VOSHIN-1000DW超声细胞破碎仪,无锡沃信仪器有限公司。
1.2.1 总酸的测定 采用电位滴定法,参考GB/T 12456-2008《食品中总酸的测定》测定,总酸以柠檬酸计[4]。
1.2.2 总糖的测定 准确称取1g样品,加入3mL去离子水研磨后转入150mL三角瓶中,加入12mL蒸馏水冲洗2~3次,合并入三角瓶中,加入10mL 6mol/L的盐酸搅匀,沸水浴30min后冷却,滴加20%的氢氧化钠至中性,定容至100mL,稀释25 倍后比色法测定[5]。
1.2.3 花色苷测定
1.2.3.1 紫外分光光度法(O.D.)测定花色苷含量。准确称取5g样品于150mL烧杯中,加入95%的乙醇与1.5mol/L盐酸配成85:15(体积比)的提取剂100mL,静止30min后,超声15min 2 次,合并抽滤液转移至250mL容量瓶中,滤渣加入 30~40mL提取剂浸泡3~4 次,过滤洗涤后定容,稀释5 倍后在波长535nm处测定吸光值,计算总花青素含量[6]。
1.2.3.2 pH示差法测定花色苷含量。提取方法参照O.D.法中样品的提取,取提取液样品1mL 2 份,用pH1.0 的氯化钾缓冲液和pH4.5 的醋酸钠缓冲溶液分别定容至10mL,放置2h,在520nm和700nm处分别测定其吸光度,计算花色苷含量(以矢车菊素-3-葡萄糖苷表示)[7]。
1.2.3.3 高效液相色谱法(HPLC)测定花色苷含量。提取方法参照O.D.法中样品的提取,色谱柱为岛津C18柱,4.6mm(内径)250mm(长)5m(粒径)。花青素(包括花青素苷和花青素苷元)的检测波长为525nm。流动相组成为A相:乙腈:甲醇为85:15;B相:10%的甲酸水溶液。洗脱比例为:0min,8%A;15min,25%A;20min,8%A。柱温 35℃,流速 0.8mL/min,用empower(3.0 版本)软件分析。采用UV检测,通过检测出的总峰面积与已知标准品的峰面积进行比对,计算出相对于标准品Cy3G的总花青素含量[8]。
1.2.4 总黄酮测定 采用铝盐螯合显色法,准确称取1.5g样品置于150mL三角瓶中,加60%的乙醇超声提取20min,两次合并滤液,定容至100mL,吸取2mL提取液两等份滴于25mL比色管中,分别加入1mL 5%的亚硝酸钠,摇匀,静置6min,然后加入1mL 10%的硝酸铝,摇匀,静置6min,再加入10mL 4%的氢氧化钠,用30%的乙醇定容至25mL,摇匀,静置15min后,于510nm处测定吸光度值,总黄酮以芦丁当量浓度表示[9]。
1.2.5 可溶性固形物测定 采用折射仪法,参考NY/T 2637-2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定》[10]。
1.2.6 多糖测定 取2 等份匀浆后的红豆越橘果实5g按照料液比1:30 的比例加入去离子水,沸水浴提取4h后抽滤,其中1 份定容至250mL,稀释20 倍采用苯酚-硫酸法在波长486nm处测定,计算多糖含量[11];另1 份浓缩后用4 倍无水乙醇醇沉后干燥,计算醇沉多糖得率。
1.2.7 蛋白质测定 蛋白质提取方法采用1.2.6 中多糖提取液,采用考马斯亮蓝比色法在波长595nm处测定[12]。
1.2.8 全氮测定 采用凯氏定氮法,对果实和果汁分别消煮后,蒸馏法测定全氮含量[13]。
1.2.9 苯甲酸测定 采用高效液相色谱法,参照GB5009.28-2016《食品中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的测定》[14]。
采用Excel 2010 对上述数据进行处理,所有指标均进行了3 次平行样测定。
野生红豆越橘营养物质含量,见表1 和表2。
由表1 可以看出,红豆越橘果实的总酸为3.16,糖酸比为14.53,pH值为2.50,比较低,口感不好,不适宜鲜食,宜寻找合适的加工方法,提高红豆越橘资源的利用率;固形物含量为 12.2%,蛋白质含量4.03mg/g,有一定的营养价值;苯甲酸含量为0.196mg/g,全氮含量为6.70mg/g。
表2 野生红豆越橘果汁理化指标测定结果
由表2可以看出,红豆越橘果汁的总酸为28.30g/L,pH值为2.52,固形物含量为12.2%,苯甲酸含量为0.187mg/g,全氮含量为49.65mg/L。
野生红豆越橘活性物质含量,见表3。
表3 野生红豆越橘果实中活性物质测定结果
由表3 可以看出,红豆越橘果实中活性多糖含量为110.52mg/g,醇沉多糖得率为1.9%,可以从活性多糖方面对红豆越橘果实进行深加工,提高其附加值;总黄酮含量为247.02mg/100g,具有相对较高的黄酮含量。由表3 可以看出,紫外分光光度法(O.D.)测定总花色苷含量结果为106.87mg/100g,用pH示差法测定总花色苷含量为107.18mg/100g,高效液相色谱法(HPLC)测定果实中矢车菊-3-葡萄糖苷的含量为97.52mg/100g,占总花色苷的90.99%,说明矢车菊-3-葡萄糖苷是红豆越橘果实中的主要花色苷类型,3 种方法都可以对红豆越橘果实中的花色苷含量进行定量分析。
红豆越橘由于糖酸比较低,不适宜鲜食;可以从活性多糖、黄酮提取方面对红豆越橘果实进行深加工,提高其附加值;果实中的主要花色苷类型为矢车菊-3-葡萄糖苷,同时用3 种方法对红豆越橘果实的花色苷含量进行测定,结果相差不大,可以用3 种方法对红豆越橘果实中的花色苷含量进行定量分析。同时果实和果汁中有较高的苯甲酸含量和较低的全氮含量,可能是导致红豆越橘难以发酵的原因,因此红豆越橘果酒发酵时,除了选择一定的工艺技术降解苯甲酸外,还需要酵母营养剂的支持来使发酵进行彻底。