柿饼加工过程中的有效成分分离与分析

2020-06-03 04:37郑玉忠刘艳林健雯张振霞
湖北林业科技 2020年2期
关键词:活性成分分离提取物

郑玉忠 刘艳 林健雯 张振霞

摘 要:在柿饼制作过程中,本研究目的在于监测不同条件下柿皮和柿果中有效成分的变化。结果表明,柿果加工成柿饼后,含糖量从1.31 mg·g-1增加到2.65 mg·g-1,增加102.14%。而对于鲜柿中的单宁、总黄酮、总酚、Vc等成分,在柿饼中的含量则大幅下降,分别降低了94.06%、83.30%、37.26%、99.92%。同时,通过对柿子皮提取物进行分离分析,发现柿皮中Vc含量达到165.71 mg·(100g)-1,是果肉的2倍多;总糖、总酮和多酚的总含量约占柿皮提取物的65%,使得柿皮提取物具备明显的体外抗氧化活性。

关键词:柿子;提取物;活性成分;分离;分析

中图分类号:S665.2 文献标识码:A 文章编号:1004-3020(2020)02-0018-05

Separation and Analysis of Active Components in Dried Persimmons Processing

Zheng Yuzhong Liu Yan Lin Jianwen Zhang Zhenxia

(Hanshan Normal University Chaozhou 521041)

Abstract:In the process of dried persimmon,the aim of this study was to monitor the changes of active ingredients in the peel and fruit of persimmon under different conditions. The results showed that the sugar content of dried persimmon increased from 1.31 mg·g-1 to 2.65 mg·g-1,an increase of 102.14% was here. From fresh persimmon to dried persimmon,the contents of tannin,total flavonoids,total phenols and vitamin C decreased by 94.06%,83.30%,37.26%,99.92%,respectively. At the same time,through separation and analysis of persimmon peel extract,it was found that the content of Vc in persimmon peel reached 165.71 mg·(100g)-1,which was more than twice that of pulp. The total content of total sugar,total ketone and polyphenol accounted for 65% of persimmon peel extract,which made persimmon peel extract have obvious antioxidant activity in vitro.

Key words:persimmon;extract;active components;separate;analysis

柿Diospyros kaki为柿属植物,原产于中国长江流域及华南地区,已有3000多年栽培历史[1]。粤东地区不仅柿资源丰富,也是重要的柿饼加工地。潮州浮山镇是远近闻名的“柿饼村”,已有200多年的制作历史。每年柿果加工量很大,废弃的柿皮约占柿果重量的十分之一。柿皮含有大量的缩合单宁、黄酮、可溶性糖等活性物质,具抗氧化、清除自由基等效应[2-5]。研究发现柿皮提取物(Persimmon peel extract,PPE)具有良好的总抗氧化活性、还原力、脂质过氧化抑制力以及自由基清除能力,同时它显著地抑制线粒体脂质过氧化、肿胀、蛋白氧化和ATPase活性降低,可用于治疗各种炎症[6-10]。本文通过提取、分离和测定柿饼制作过程中有效成分,有利于弄清活性成分的分布,这有利于拓展柿果的产业价值,为柿资源的高效利用提供试验依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

新鲜柿皮、新鲜柿果、处理6 d的柿饼、处理15 d的柿饼、已经制成的柿饼以及晒干后磨粉的柿皮。以上材料均收集于潮州市饶平县浮饶镇柿饼加工厂。

1.2 试验仪器与器具

鼓风干燥箱、分餾装置、DA-201型大孔吸附树脂的玻璃色谱柱、可见光分光光度计、电子天平、冻干机。

1.3 试验试剂

焦性没食子酸、芦丁、葡萄糖、DA-201型大孔吸附树脂、乙醇、苯酚硫酸、亚硝酸钠-硝酸铝、Folin-酚、草酸、2,6-二酚靛酚蓝、浓硫酸、苯酚、氯化铁、氢氧化钠、盐酸。

1.4 试验方法

1.4.1 柿饼和柿皮活性成分的测定

总黄酮的测定:芦丁比色法[3];多酚类物质的测定:Folin-酚法[4];单宁的测定:氯化铁显色法[11];总糖的测定:苯酚硫酸法[12,13];总维生素C的测定:2,6-二氯酚靛酚滴定法[14](参照GB/T 5009.86-2003《蔬菜、水果及其制品中总抗坏血酸的测定》)。

数据处理:每测定重复三次,分别平行取样,结果以平均值计算。全部试验数据用Microsoft Excel数据处理系统进行处理。

1.4.2 柿皮有效成分PPE分离和纯化

(1)柿皮有效成分的粗提取[6,7]。

取柿皮粉末40 g,用600 mL 70%乙醇溶液作为提取试剂(料液比1∶10(m/V)),装在圆底烧瓶中,上回流冷凝管,水浴加热保持溶液近沸状态,80℃回流提取2 h,将滤液转入烧杯,残渣用以上方法重复提取1次。合并两次滤液,于恒温水浴锅中蒸去多数提取液,并于冷冻浓缩干燥机中制干,得粗提物,并计算得率。

(2)柿皮有效成分PPE纯化[6,7]。①树脂的预处理。

将DA-201型大孔吸附树脂于无水乙醇中浸泡过夜,装柱后分别用蒸馏水、5% HCl、蒸馏水、2%NaOH清洗,最后用蒸馏水洗至中性即可。②上样。取7.2 g粗提物制成40 mL水溶液,上载于含DA-201型大孔吸附树脂的玻璃色谱柱(5 cm×80 cm)上,以2.5 mL/min的流速用3倍床体积的水洗脱除杂后,用3倍床体积的50%乙醇溶液洗脱,收集洗脱液,然后用无水乙醇进行全面洗脱,在用水洗至无醇味,在用蒸馏水以每秒7滴的流速洗至无醇味,在用3倍床体积5%的盐酸以相同的流速酸洗,然后用蒸馏水洗至中性,在用3倍床体积的2% NaOH以相同的流速碱洗,最后用蒸馏水洗至中性如此往复循环使用。③浓缩。

将收集的洗脱液用旋转蒸发仪于50℃减压浓缩蒸去大部分提取剂后置于冷冻浓缩干燥机烘干,所得提取物即为PPE,并称重和计算得率(以每100 g柿子皮粉末中含PPE的克数表示)。

(3)柿子皮有效成分PPE中活性成分含量测定。以芦丁、焦性没食子酸、葡萄糖为标准品分别测定PPE中总糖、总黄酮及多酚含量,方法分别采用芦丁比色法[3]、Folin-酚法[4]、苯酚硫酸法[12,13]。结果分别根据相应标准曲线的线性回归方程计算出所测PPE中总糖、总黄酮及多酚的相应质量浓度(mg/mL),进一步换算PPE中总糖、总黄酮及多酚含量。

计算公式:ω/%=(ρ2/ρ1)×100,其中:ω为总糖、总黄酮及多酚的相应含量;ρ1表示所加样品中PPE的质量浓度;ρ2表示根据线性回归方程计算出的PPE中总糖、总黄酮及多酚的相应质量浓度。

2 结果和分析

2.1 柿子加工过程中有效成分的变化

本研究测定新鲜柿皮、新鲜柿、处理6 d柿、处理15 d柿、已经制成的柿饼中总糖、总黄酮、多酚、单宁、维生素C等有效成分的含量。从表1可以看出,从新鲜柿果,到柿饼制作的过程中,总糖含量从1.311 mg·g-1到2.65 mg·g-1不断的增加,增加了102.14%,说明柿饼在加工后熟过程中,物质转化为糖类物质,增加气口感和甜度。此外发现柿皮的含糖量也不低,为0.519 mg·g-1。

从表1数据显示:新鲜柿皮和柿果中单宁含量最高0.1 mg·g-1左右;随着柿饼加工过程,从新鲜柿、处理6 d柿、处理15 d柿以及制成柿饼,近三十多天的加工过程中,单宁含量从鲜柿的0.101 mg·g-1降到柿饼中的0.006 mg·g-1,减少94.06%,说明柿果中的单宁物质在柿果加工过程中出现单宁物质转化,降低其含量。

从表1中发现新鲜柿皮的总黄酮含量、总酚含量和新鲜柿果中的总黄酮含量、总酚含量相差无几,而从新鲜柿果到柿饼的过程中總黄酮含量和总酚类含量不断地减少,分别减少83.30%和37.26%。这可能与柿饼的制作过程中,黄酮类物质和酚类物质转化为其他物质,致使其含量降低,口感增加。

此外,发现柿果的Vc含量随着柿饼加工成熟不断减少,从60.45 mg·(100g)-1到0.05 mg·(100g)-1的巨大变化,降低了99.92%,这是因为加工过程中,Vc被破坏分解有关。此外,研究发现新鲜柿皮中的Vc含量很高,比新鲜果肉的Vc含量高174.13%,可见果皮中营养物质也较丰富。柿饼加工过程可以从大量废弃的柿皮可以提取Vc,提高其应用价值。

3.2 柿皮有效成分的提取

将柿皮粉末用70%乙醇蒸馏提取2次,浓缩后用冷冻干燥机制干,烘干柿皮样品的粗提物16.67 g,和晒干柿皮样品的粗提取16.72 g,两者的提取效率基本一样,均为41%左右(表2)。再将粗提物溶液经DA-201型大孔吸附树脂纯化,获得的洗脱液用旋转蒸发仪浓缩后置于冷冻干燥机烘干,所得精提取物即为柿皮有效成分PPE,比较两者的最终提取质量为2.6 g和2.49 g,提取效率分别为6.5%和6.22%(表2)。

在提取过程中发现:第一次粗提取的柿皮成分,

由于其含有杂质相对较多,干燥后成黄色的颗粒状粉末(见图1),易溶于水,易吸潮而变得黏糊。而对其进行精提后获得的柿皮有效成分PPE在上样后,用蒸馏水洗脱除杂时,洗脱出来的液体为荧光绿色,而用醇分离时,流出来的液体为黄褐色,最后全洗时,洗脱出来的颜色是亮黄色的。干燥后的柿皮有效成分PPE,纯度相对较高,干燥过程中一直呈褐色粉末状态,且粉末均匀,且易溶于水,且不易吸潮。

2.3 柿皮的精提取中总糖、总酮、多酚的含量

试验以芦丁、焦性没食子酸、葡萄糖为标准品获得的标准曲线见表3。分别根据相应的线性回归方程计算柿皮有效成分PPE中总糖、总黄酮及多酚的相应质量浓度(mg·mL-1),最终获得PPE中总糖、总黄酮及多酚含量见表4。结果显示烘干柿皮和晒干柿皮有效成分PPE中总糖含量比较接近,分别为1.173 g和1.164 g,占比为45.1%和46.8%。

仅从柿皮提取的量来看,可看出纯烘的柿皮提取物得率要比晒的柿皮要好。从表2和表4的对比可以看出,纯烘的柿皮有效成分提取率和含量均高于晒得柿皮有效成分含量,如柿皮有效成分提取中的总糖、总酮、多酚的含量来看,纯烘柿子皮提取物中总糖、总酮、总酚的均值分别为1.17,0.29,0.22 g,相加之和为1.68 g,PPE的纯度是65%;而晒干柿皮提取物中总糖、总酮、总酚的均值分别为1.16,0.24,0.14 g,相加之和为1.54 g,PPE的纯度是61.9%[18-20]。由此可以看出,依靠太阳晒干柿皮干燥过程较烘干过程缓慢,影响了其有效成分的含量。

3 结论

本文通过提取分离和测定不同条件下柿皮和柿果的有效成分(PPE),以便柿皮成分的有效利用。分析测定了柿皮有效成分中的单宁类物质、糖类物质、黄酮类物质、酚类物质、Vc等含量。研究发现柿果加工成柿饼后,含糖量从1.311 mg·g-1增加到2.65 mg·g-1,增加102.14%,而鲜柿果的单宁、总黄酮、总酚、Vc含量和柿饼中的差别极大,分别减低94.06%、83.3%、37.26%、99.92%。对柿皮有效成分PPE分离和纯化,测定总糖、总酮和多酚含量的占比为65%,使得PPE有明显的体外抗氧化活性。在对柿皮有效成分和柿饼加工过程中的有效成分的比较中,无论从总糖、总黄酮、多酚、单宁还是维生素C,新鲜柿皮各成分的含量一点都不比各时间段的柿果低,有的含量甚至要比柿果要高,如柿皮Vc含量比果肉的高174%,达到165.71 mg·(100g)-1,显示了果皮中也有丰富的营养成分。可见柿皮的有用价值不比柿果等低,其有效成分含量高,可以充分的利用和开发起来,如柿皮有效成分抗光老化的研究等,达到资源的合理充分利用,减少浪费和污染等问题。柿皮活性研究有利于拓展柿果的产业价值,能为柿果资源的高效利用和副产品开发提供新的途径。因此,对于挖掘和利用潮汕地区的特色果品资源、带动其在农村的规模化生产,增加农民收入、促进农村产业结构的调整具有重要的现实意义。

参 考 文 献

[1]梁玉琴,韩卫娟,张嘉嘉.河南省柿种质资源表型多样性研究[J].中国农业大学学报,2015,20(1):74-85.

[2]陈栓虎,高全昌.柿子皮综合利用技术[J].农牧产品开发,1995(4):9-10.

[3]杨建雄,原江锋,李发荣.柿叶黄酮的体外抗氧化作用研究[J].营养学报,2003,25(2):215-217.

[4]王燕,滕建文,黄丽,等.柿子皮多酚物质的提取和除臭效果的研究[J].食品研究与开发,2008,29(6):33-37.

[5]Gu HF,Li CM,Xu YJ,et al.Structural features and antioxidant activity of tannin from persimmon pulp[J]. Food Research International,2008,41(2):208-217.

[6]贾贵东,杨建雄,王芳,等.柿子皮提取物的抗氧化活性[J].食品科学,2011,32(5):45-49.

[7]Kawase M,Motohashi N,Satoh K,et al. Biological activity of persimmon (Diospyros kaki) peel extracts[J]. Phytother Res,2003,17(5):495-500.

[8]Parajuli D,Kwakita H,Inoue K,et al.Persimmon peel gel for the selective recovery of gold[J]. Hydrometallurgy,2007,87(3/4):133-139.

[9]Fukai S,Tanimoto S,Maeda A,et al.Pharmacological activity of compounds extracted from persimmon peel (Diospyros kaki THUNB.)[J].J Oleo Sci,2009,58(4):213-219.

[10]Yokozawa T,Kim YA,Kim HY,et al.Protective effect of persimmon peel polyphenol against high glucose-induced oxidative stress in LLC-PK1 cells[J].Food Chem Toxicol,2007,45(10):1979-1987.

[11]佟健,侯冬巖,田速成,等.蛋白质沉淀—光度分析法测定橡子淀粉中单宁的含量[J].辽宁大学学报,1996,23(3):60-64.

[12]孙芸,刘杰,刘佳佳,等.苯酚-硫酸法测定菊苣根中总糖的含量[J].中国民族民间医药,2008(4):12-13.

[13]盛伟,方晓阳,吴萍.白灵菇、杏鲍菇、阿魏菇多糖体外抗氧化活性研究[J].食品工业科技,2008(5):103-105.

[14]李合生,孙群,赵世杰,等.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2004.

(责任编辑:唐 岚)

收稿日期:2019-10-15

基金项目:广东省科技计划项目(2014A030304067);潮州市科技项目(2014N01)。

作者简介:郑玉忠(1977~),男,副教授,博士,研究方向:生物学、中药学。

张振霞为通讯作者。

猜你喜欢
活性成分分离提取物
丁苯酞联合银杏叶提取物注射液治疗急性缺血性脑卒中
不同方法制备咖啡提取物及其在卷烟中的应用
松树根有助于强化牙齿
黄芪生理活性成分及其药理作用研究进展
不同浓度氮磷配比对丹参生长和活性成分积累的影响
转型背景下的民办高校管理理念创新
融合与分离:作为一种再现的巫术、文字与影像世界的构成
气体分离提纯应用变压吸附技术的分析
地肤子总黄酮含量测定及其抗氧化活性
雪菊活性成分提取及引种研究进展