烹饪方式对香椿芽的抗氧化物质和抗氧化活性的影响

袁长梅,佟海娇,张乐,潘赛超,马丽艳*

(1.中国农业大学 食品科学与营养工程学院，北京 100083；2.农业农村部农产品质量监督检验测试中心(北京)，北京 100083；3.北京房山区农业环境和生产监测站，北京 102488；4.北京市农业环境监测站，北京 100029)

香椿(Toonasinensis)又名香椿芽，原产于中国的中部及南部，作为中国特有的木本蔬菜，其风味独特，保健功效显著，是深受广大消费者青睐的绿色蔬菜[1]。香椿生长季节性很强，新鲜香椿仅在4-5月份采摘。

新鲜香椿芳香馥郁、脆爽多汁、味道鲜美、营养价值高，含有黄酮、多酚、生物碱、皂苷等多种生物活性成分[2]。研究表明，香椿中的黄酮具有抗氧化、降糖、治疗痛风等作用[3-4]，香椿中的多酚化合物具有不同的抗氧化性能，在抗氧化活性中起到了关键作用[5]，香椿中的皂苷和生物碱是重要的药用成分，具有抗菌、抗肿瘤、降血压、保护神经元等多种医疗保健作用[6]。

已有研究表明，香椿的不同采收期、不同干燥方式、不同杀菌方式等会影响香椿中生物活性成分的含量[7-9]。而传统的烹饪方式(煮、炒、油炸)对其生物活性成分的研究鲜见报道。本研究比较了传统的烹饪方式(煮、炒、油炸)对香椿抗氧化物质(黄酮、生物碱、多酚类物质)和抗氧化活性的影响，评估了烹饪时间长短对抗氧化物质和抗氧化活性的影响，为香椿及其制品的加工提供了依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

红油香椿：于2020年4月16日采于北京市房山区韩村河镇圣水峪村上方山。

表儿茶素、没食子酸、儿茶素、芦丁、杨梅素、槲皮素、山奈酚、盐酸小檗碱标准品、奎诺二甲基丙烯酸酯(Trolox)、甲醇(色谱纯)、甲酸(色谱纯)：购自百灵威科技有限公司；乙醇、盐酸、硝酸铝、氢氧化钠、三氯甲烷、氨水、福林酚、碳酸钠、冰乙酸、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2，4，6-三(2-吡啶基)三嗪(TPTZ)、三氯化铁、乙酸钠等：购自北京蓝弋试剂有限公司；试验用水均为一级水。

1.1.2 仪器与设备

Agilent 1290超高压液相色谱仪 安捷伦科技(中国)有限公司；UV-2600紫外可见分光光度计 日本岛津有限公司。

1.2 方法

1.2.1 试验处理

采集的香椿用流水冲洗后，切除根部，散开叶片，沥干水分，备用。本试验采用了煮、炒、油炸3种烹饪方法。

煮：在不锈钢锅中倒入2 L蒸馏水，煮沸，分别放入200 g香椿煮1，3，5 min，盖上锅盖，避免水分蒸发。取出沥干水分，冷却，液氮速冻。用粉碎机粉碎成粉末，存放于-20 ℃冰箱中。

炒：在不锈钢锅中放入10 mL大豆油，加热至冒烟，分别放入200 g香椿炒1，3，5 min，倒出，用吸水纸吸去多余油脂，液氮速冻。用粉碎机粉碎成粉末，存放于-20 ℃冰箱中。

油炸：在不锈钢锅中放入400 mL大豆油，加热到冒烟，分别放入200 g香椿油炸1，3，5 min，捞出，用吸水纸吸去多余油脂，液氮速冻。用粉碎机粉碎成粉末，存放于-20 ℃冰箱中。

1.2.2 测定方法

1.2.2.1 总黄酮的测定

采用硝酸铝显色法[10]，以芦丁为标准品，测定总黄酮含量。

1.2.2.2 总生物碱的测定

采用分光光度法，以盐酸小檗碱为标准品，测定总生物碱含量。

1.2.2.3 总多酚的测定

采用福林酚比色法[11]，以没食子酸为标准品，测定总多酚含量。

1.2.2.4 酚类组成分析

采用高效液相色谱法，参考高意等的方法并略有改动[12]。精确称取香椿粉末0.5 g，依次加入5 mL甲醇和5 mL水，超声萃取40 min，提取液离心(6000 r/min)10 min，取上清液过滤(0.22 μm有机滤膜)，滤液待测定。

色谱柱为Poroshell 120 EC-C18(3.0 mm×100 mm， 2.7 μm)；流动相：以0.1%乙酸为流动相A，以甲醇为流动相B，选择梯度洗脱：5% A 保持2 min，5 min为45% A，6 min 为55% A，9～11 min 为80% A，保持2 min，13 min回到5% A；流速：0.3 mL/min；进样量：10 μL；检测波长：290 nm；柱温：35 ℃。

1.2.3 抗氧化活性测定

1.2.3.1 DPPH自由基清除率的测定

测定方法参考文献[13-14]并略有改动。称取样品粉末1.0 g置于250 mL锥形瓶中，加入80%乙醇50 mL，超声萃取30 min，收集上清液，残渣复提2次，合并所有上清液，减压浓缩后用80%乙醇定容至50 mL，得到样品提取液。样品提取液用乙醇稀释成1000 μg/mL的母液，无水乙醇梯度稀释成500，250，125 μg/mL。

1.2.3.2 FRAP铁离子还原试验

测定方法参考文献[13-14]，以溶于80%甲醇的Trolox溶液作为标样，绘制标准曲线，FRAP值的结果以每克样品相当于多少毫克的Trolox来表示(mg TE/g)。FRAP值越大，代表样品的还原性物质越多，抗氧化活性越强。

1.3 数据处理

采用Excel 2017软件对试验数据进行统计分析和图表绘制。

2 结果与分析

2.1 烹饪方式对抗氧化物质的影响

2.1.1 烹饪方式对黄酮类物质的影响

黄酮类化合物在植物中分布广泛，属于植物的代谢产物，具有较强的抗氧化作用。新鲜香椿中的总黄酮含量是1130 mg/100 g，烹饪后总黄酮大量损失，煮平均损失了72.8%，炒平均损失了58.8%，油炸平均损失了73.1%。对比烹饪方式，炒的损失率最低，煮和油炸损失率较高(见表1)。随着烹饪时间的延长，总黄酮的含量均明显降低，说明总黄酮含量与烹饪的介质(水、油)、温度、时间有很大关系。刘金亮等[15]研究表明，在槐米加工过程中，不杀青105 ℃直接烘干对黄酮的保存率要优于蒸汽杀青后105 ℃烘干，推测黄酮类物质更易溶解损失。有大量水、油介质存在的情况下，黄酮更容易溶出损失，炒的损失率反而最低。

表1 烹饪方式对香椿抗氧化物质含量的影响Table 1 The effects of cooking methods on the content of antioxidant substances in Toona sinensis

2.1.2 烹饪方式对生物碱类物质的影响

新鲜香椿中生物碱含量达到45.1 mg/100 g，烹饪加工后，煮平均损失了9.94%，炒平均损失了17.8%，油炸损失了40.5%。随着烹饪时间的延长，生物碱含量明显降低，油炸的损失率明显高于煮和炒的烹饪方式，油炸5 min后香椿中生物碱含量下降到16.9 mg/100 g。

桑叶中生物碱以1-脱氧野尻霉素(DNJ)为代表，俞燕芳等[16]研究表明，与冻干桑叶相比，油炸和水煮处理的桑叶DNJ含量均显著下降，油炸的下降幅度大于水煮。随着烹饪时间的延长，桑叶中DNJ含量显著降低。总体说明DNJ含量与烹饪介质(水、油)、温度、时间有很大关系。这与本试验结果相符，油炸后生物碱的下降幅度显著大于水煮，推测香椿中的生物碱类物质更怕高温，高温易引起生物碱类物质的降解。

2.1.3 烹饪方式对多酚类物质的影响

新鲜香椿中的总多酚含量高达12793 mg/kg，烹饪后总多酚损失比较多，煮平均损失了61.3%，炒损失了68.6%，油炸损失了78.7%。随着烹饪时间的延长，总多酚的含量呈降低趋势，油炸5 min后的香椿中总多酚的含量降为2505 mg/kg。

研究表明，水煮和炒等加工方式会引起酚类物质结构的变化及含量的降低[17-18]，油炸处理比其他处理更为复杂，油炸过程中食物的受热温度显著高于其他处理，从而导致了酚类物质的变化[19]。王耀红等[20]研究表明，水煮处理马铃薯后，其自由态多酚和结合态多酚含量均显著降低。俞燕芳等研究表明，水煮和油炸后桑叶的总酚含量显著降低，随着水煮时间的延长，总酚含量明显降低，这与本试验结果相符。

水煮会使多酚类物质水解且随水溶出流失，油炸温度高可以使很多物质遇热聚合、水解，从而使含量显著下降。根据试验结果发现，香椿中多酚类物质对油炸高温的损失率大于水煮溶解损失。也有研究表明[21]，番茄、南瓜和土豆在烹饪时，以橄榄油为介质(油炸和清炒)其总多酚的含量显著高于以水为介质。不同食物的多酚化合物种类组分不同，含量不同，不同酚类单体的稳定性也不同，所以会造成研究结果的不一致。

2.1.4 烹饪方式对酚类组成的影响

通过测定红油香椿中可能存在的几种酚类物质(表儿茶素、没食子酸、儿茶素、芦丁、杨梅素、槲皮素和山奈酚)，最终发现红油香椿中主要含有没食子酸、芦丁、杨梅素(见图1)，其他几种物质未检出。

图1 混合标准品和样品色谱图Fig.1 The chromatogram of the standard mixtures and samples注：1为没食子酸；2为儿茶素；3为表儿茶素；4为芦丁；5为杨梅素；6为槲皮素；7为山奈酚。

由表2可知，不同烹饪方式处理后，随着烹饪时间的延长，芦丁和杨梅素的含量显著降低。油炸的损失率最高，水煮和炒的损失率差不多。

表2 烹饪方式对香椿几种化合物含量的影响Table 2 The effects of cooking methods on the content of several compounds in Toona sinensis mg/kg

水煮后，没食子酸的含量反而升高，推测是香椿中其他酚酸类物质受热后发生了水解反应而生成没食子酸。Yang Y等[22]研究了香椿贮藏过程中没食子酸乙酯含量的变化，结果发现香椿中的没食子酸乙酯在贮藏初期短暂升高，随着贮藏时间的延长，含量明显降低，在贮藏期结束时达到了最低值，根据结果推测其发生了降解。吴佳欣等[23]研究了加热时间对余甘子水煎液中没食子酸含量的影响，结果显示：随着加热时间的延长，没食子酸含量显著升高，柯里拉京、单宁酸的含量明显减少，推测其发生了水解反应并释放出没食子酸，从而导致没食子酸含量显著增加，这与本试验结果一致，水煮后，没食子酸含量显著升高，水煮3 min达到了最高值，水煮5 min后含量开始降低。炒和油炸后，香椿中的没食子酸含量先增加后降低，推测炒和油炸的烹饪温度比较高，水解产生的没食子酸在高温下迅速降解损失。

2.2 烹饪方式对抗氧化活性的影响

2.2.1 烹饪方式对DPPH自由基清除能力的影响

DPPH自由基清除能力的高低代表样品抗氧化性的能力，不同烹饪方式对香椿样品提取液DPPH自由基的清除能力见图2。

图2 加工方式对香椿中DPPH自由基清除能力的影响Fig.2 The effects of cooking methods on DPPH free radical scavenging ability of Toona sinensis注：(a)、(b)、(c)中1～10分别表示冻干、煮1 min、煮3 min、煮5 min、炒1 min、炒3 min、炒5 min、油炸1 min、油炸3 min、油炸5 min。

水煮处理的香椿样品，样品提取液浓度在500～1000 μg/mL时，这几个处理的DPPH自由基清除能力都维持在一个较高的水平，清除能力趋于平缓，数值比较接近；当样品提取液浓度从500 μg/mL降低至100 μg/mL时，样品DPPH自由基清除能力显著降低。炒处理的香椿样品，样品提取液浓度在100～1000 μg/mL 时，DPPH自由基清除能力均显著降低。油炸处理的香椿样品，样品提取液浓度在500～1000 μg/mL时，1 min油炸的样品DPPH自由基清除能力缓慢降低，3，5 min处理明显降低；当样品提取液浓度从500 μg/mL降低至100 μg/mL时，样品DPPH自由基清除能力均显著降低。

2.2.2 烹饪方式对 FRAP值的影响

香椿经过水煮、炒、油炸中式烹饪后，FRAP值的结果见图3。

图3 加工方式对香椿中FRAP的影响Fig.3 The effects of cooking methods on FRAP of Toona sinensis

与新鲜香椿相比，1，3 min水煮处理的香椿FRAP值无明显差异，5 min水煮处理的香椿FRAP值显著降低，但是也明显高于炒和油炸处理。与新鲜香椿相比，炒和油炸烹饪的香椿FRAP值显著降低，炒平均损失了51.6%，油炸平均损失了33.9%，随着烹饪时间的延长，FRAP值显著降低。

根据DPPH自由基清除能力和FRAP值的试验结果发现，不同的中式烹饪对香椿抗氧化作用的影响差异很大，其中炒的烹饪方式破坏最为明显，水煮的烹饪方式对抗氧化物质的降解作用不明显，1 min油炸处理的烹饪方式结果比较接近水煮的烹饪方式，要明显优于炒的烹饪方式，随着烹饪时间的延长，所有烹饪方式的抗氧化作用均呈下降趋势。

3 结论

不同烹饪方式对香椿抗氧化物质和抗氧化活性的影响显著，各种烹饪方式都导致了总黄酮、总生物碱、总多酚含量的降低，并且随着烹饪时间的延长，含量会进一步降低。水煮的烹饪方式要明显优于炒和油炸，1 min 油炸的烹饪方式明显优于炒和长时间油炸。综合考虑，水煮和1 min 油炸的烹饪方式是保留香椿活性成分最好的方法，水煮也要尽量控制最短的烹饪时间。