不同热加工条件对紫苏提取物总酚含量及抗氧化性的影响

□ 王海云

（马鞍山师范高等专科学校，安徽 马鞍山 243000）

目前植物活性成分的研究和天然产品的开发利用一直是食品行业研究的热点。而紫苏属于唇形科紫苏属草本植物[1]，易于种植，在我国有着悠久的种植历史，是国家卫生部首批的60种药食同源的植物之一[2]，其含有丰富的酚类，被认为是优质抗氧化物质。目前对紫苏的研究主要集中于其挥发油组成和含量测定，以及测定迷迭香酸和黄酮含量测定，提取方法的优化也是基于提高迷迭香酸和黄酮含量，针对不同热加工条件对紫苏叶抗氧化活性及总酚含量影响的研究相对较少。考虑到紫苏叶中含有许总酚类物质，在热加工条件下容易分解或挥发损失，而超声波能够在较低温度下加快提取，保证物质的稳定。本试验抗氧化活性的测定采用超声波提取法，以总酚、自由基清除率作为衡量指标，以研究不同的热加工条件对紫苏提取物抗氧化活性及总酚含量的影响。在此基础上，本试验还比较了不同紫苏样品在相同提取方法下的总酚提取率，为紫苏热加工方式和加工条件的选择提供理论基础，对研究利用紫苏总酚类物质的营养价值、生理功能及人体健康的影响有一定指导意义。

一、材料与方法

（一）材料与试剂

新鲜的紫苏叶、干紫苏籽购于黑龙江省。

福林酚，北京索莱宝科技有限公司；没食子酸、亚硝酸钠、无水乙醇，碳酸氢钠，江阴市化学试剂有限公司；过硫酸钾、ABTS，上海市拉丁生化科技股份有限公司，以上均为分析纯。

（二）仪器与设备

SV105VE型超低温冰箱、粉碎机、Modell680型酶标仪、烘箱、Centrifuge5810R型台式冷冻离心机、分析天平、SB-100DTN型超声波清洗器、SBH130D/3型干浴器、df-101s恒温磁力搅拌器、J09601型96孔全白酶标板。

（三）方法

1. 酚类物质的提取

将新鲜的紫苏叶、干紫苏籽烘干磨碎，两种样本分别称取两克，按照料液比1:20加入40mL70%乙醇，50℃超声波辅助提取30min，在4500rpm离心15min，取上清液后，同样方法再次提取残渣两次，合并提取液，加入提取溶剂至40ml，用于总酚及抗氧化能力的测定。

2. 总酚的测定

总酚的测定采用福林酚法，在此基础上略加修改，具体方法如下：

（一）标准曲线的制作

精确称量5 m g 没食子酸标准品，用7 0%乙醇溶解，定容到50mL容量瓶，配制浓度为0.1mg/ml的标准溶液，-20℃低温避光保存。移取标准没食子酸溶液1ml，加入0.5 ml福林酚试剂、2ml10%碳酸钠溶液，定容至10ml，室温条件暗处放置2h。在500-800nm进行波长扫描，确定最佳检测波长。取0.1mg/ml的没食子酸标准溶液，配置0.02 mg/ml、0.04mg/ml、0.06mg/ml、0.08mg/ml、0.1mg/ml0的没食子酸溶液。取不同浓度没食子酸溶液1ml，按上述方法在最佳吸收波长处测定吸光值。建立标准曲线得标准回归方程。

（二）样品总酚的测定

按照上述标准曲线测定方法，移取200μL反应液打入96孔全白酶标板，将载有反应液的96孔全白酶标板放入多功能微孔板读数仪在660nm处测吸光度值。使用上述标准曲线计算提取液中相应的总酚含量，进行三次平行试验。按照下面公式进行换算（总酚含量以没食子酸当量示）：W =（C×V×N）/M

3. ABTS自由基清除能力的测定

利用ABTS+清除能力指标来评价样品的总抗氧化能力，采用参考文献（Pellegrini et ah 1999[3]）的方法，并进行相应调整。

（一）配制ABTS+ 储备液

同体积的7mM的ABTS+与4.9mM的过硫酸钾混合，将混合液放置在黑暗的室温条件下反应16h。测定前，将上述混合液用无水乙醇稀释直至用比色皿在波长734nm处测得其吸光度为0.7左右。

（二）样品ABTS+ 自由基清除能力测定

先将样品用超纯水稀释至适当浓度，在0.1mL样品稀释液中加入ABTS+工作液3.9mL，以去超纯水为参比溶液，吸取200μL反应液吹入96孔全白酶标板，将载有反应液的96孔全白酶标板放入多功能微孔板读数仪在734 nm处测吸光度值。每个样品进行三次平行试验。按照下面公式计算样品对ABTS+自由基的清除率。

S =1- (A1/A2)×100%

公式中 A1—测定的某浓度的样品吸光度值

A2—用相同体积的无水乙醇代替上述样品测定吸光度值

4. 紫苏样品热处理

将提取后的紫苏样品注入玻璃试管中，加盖子在干浴器进行热处理。热处理的温度分别为：60℃、80℃、100℃、120℃、140℃。热处理的时间分别为：5min、10min、15min、20min。

（四）统计分析

采用邓肯式多重比较方法，用prism8软件作图。

二、结果与分析

（一）不同提取次数对紫苏叶和紫苏籽总酚含量的影响

图2-1可以得出，相同提取方法紫苏叶和紫苏籽中总酚含量差异显著。三次提取中，紫苏叶与紫苏籽总酚含量均呈现下降的趋势，紫苏叶总酚含量始终高于紫苏籽。

（二）不同提取次数对紫苏叶和紫苏籽总酚提取率的影响

图2-2可以看出在三次提取中，紫苏叶的提取率依次下降，第一次紫苏叶提取率为44.65%达到最高，第二次紫苏叶提取率是第一次提取的0.7倍；第三次紫苏叶提取率最低为18.09%。紫苏叶的第三次总酚提取率相比第二次的提取率显著降低。在三次提取中，紫苏籽的提取率也依次下降，第一次紫苏籽提取率为19.92%达到最高，第二次紫苏籽提取率是第一次提取的0.7倍；第三次紫苏籽提取率最低为4.98%。紫苏籽的第三次总酚提取率相比前两次的提取率都有显著降低。在三次提取中，紫苏叶的总酚提取率均高于紫苏籽。有研究表明[4]，紫苏叶的最佳提取条件为70%的乙醇溶液，超声时间为30.52min，温度为50℃。在最佳条件下，紫苏籽的平均提取率约为45.49%，与本实验紫苏叶第一次提取的提取率偏差0.84%，而紫苏籽的最佳提取条件为70%的乙醇溶液，超声时间为35.66min，温度为58.82℃，在最佳条件下，紫苏籽的平均提取率约为23.67%，与本实验紫苏籽第一次提取的提取率偏差2.75%，本实验提取条件与紫苏叶的最佳提取条件更加吻合，因此在三次提取中紫苏叶的总酚提取率均高于紫苏籽。

（三）不同热加工条件对紫苏总酚含量的影响

从图2-3中可以看出，在整个加热过程中，紫苏提取物的总酚含量随加热时间的延长、温度的升高呈下降趋势。未经加工的紫苏提取物中总酚含量为2.2325mg/g。在加热相同时间的条件下，随着加热温度的升高（60℃、80℃、100℃、120℃），紫苏提取物总酚含量连续降低。加热温度为60℃时，随着加热时间从0min到20min，总酚含量始终呈下降趋势。其中15-20min下降最为明显，下降了0.269mg/g。紫苏叶样品在60℃加热时，随着时间延长总酚含量和自由基清除率下降，其中5min最高，20min最低，与未加热对比，几乎不存在显著差异。加热温度为80℃时，随着加热时间从0min到20min，总酚含量也连续下降。其中15-20min下降最为明显，下降了0.2224mg/g，与未加热对比，和5min间存在显著差异。加热温度为100℃时，随着加热时间从0min到20min延长，总酚含量连续下降。其中15-20min下降较不明显为0.0405mg/g，与未加热对比，和5min、10min间存在显著差异。加热温度为120℃时，随着加热时间从0min到20min延长，总酚含量连续下降，但变化趋势相比60、80、100℃较不明显与未加热对比，和5min、10min间存在显著差异。在0-5min内随着加热温度的升高，总酚含量降低的最为明显，分别降低了0.0736、0.3406、0.4844、0.6463mg/g。加热20min时，随着加热温度的升高，总酚物质含量有少量的降低。本研究表明，热处理对紫苏总酚的影响是随着加热温度升高、加热时间延长，紫苏总酚含量呈下降趋势。另一可能的原因是由于酶促褐变反应造成了酚类物质含量的下降。还有一种原因可能是紫苏中的酚类物质主要以游离态形式存在，研究表明游离态酚类物质随着加热时间的延长、加热温度的升高呈下降的趋势显著，而结合态的酚类物质其含量的变化规律不明显，因此总体呈下降趋势。在热加工过程中，应尽可能避免因蒸煮、油炸等需要耗费长时间处理导致的加热处理过长而造成酚类物质损失。

（四）不同热加工条件对紫苏总酚抗氧化性的影响

从图2-4中可以看出，在整个加热过程中，紫苏提取物的ABTS自由基清除能力随加热温度的升高呈下降趋势。未经加工处理的紫苏提取物的ABTS自由基清除率最高，其值为65.02%。在加热相同时间的条件下，随着加热温度的升高（60℃、80℃、100℃、120℃、140℃），紫苏提取物ABTS自由基清除率连续降低。样品在140℃加热20min时的ABTS+清除能力最低为39.04%，其值约为原始提取物的0.6。在同一加热温度下，加热时间为0min-20min时，自由基清除能力变化极显著。在加热5min时，60℃自由基清除率存在显著差异，加热10min、15min、20min是同样趋势。

本研究结果表明紫苏经过热加工后，ABTS自由基清除能力有明显下降的趋势。ABTS自由基清除率变化趋势与总酚含量的变化趋势相似，因此热加工过程中影响抗氧化活性改变的因素可能是酚类物质的含量的下降，使抗氧化能力降低。推测降低的原因：①酚类物质在热加工过程当中发生热分解、氧化或着聚合反应；②样品中大分子总酚解离；③样品中酚类物质在溶剂中发生自溶；④酚类物质与蛋白质等大分子产生交联结构[5]。

三、结论

本实验对紫苏叶、紫苏籽的提取率进行了比较，并对不同热加工条件下的紫苏叶粗提物的总酚含量及抗氧化能力变化进行了研究，结果发现在相同条件下紫苏叶的总酚提取率均高于紫苏籽，且随着时间的延长、温度的升高，紫苏中的酚类物质含量逐渐降低，抗氧化能力有一定程度降低。