热风干燥法对刺梨果活性成分影响的研究

向卓亚 夏陈 邓俊琳 朱永清 陈建 郑安平 刘新 赵旭珠 林长彬

摘 要：目的：采用热风干燥法干燥刺梨鲜果，分析干燥前后对刺梨主要活性成分（维生素C、总多酚、总黄酮、没食子酸、儿茶素和鞣花酸）的影响，以及测定其有害重金属含量。结果：刺梨鲜果经60 ℃热风干燥后，总黄酮含量基本不变，总多酚和维生素C含量有减少;多酚类化合物儿茶素含量减少，没食子酸和鞣花酸含量则增加;刺梨干果中维生素C含量仍然高（7.2%）;干果中总多酚96.18 mg/g、总黄酮1.97 mg/g、儿茶素4.94 mg/g、没食子酸0.30 mg/g、鞣花酸1.70 mg/g。有害重金属限量符合国家标准GB 2762—2017的规定。结论：热风干燥的工艺方法使刺梨中活性成分含量变化，但不影响干刺梨的应用品质，是加工干燥刺梨鲜果的方便、快捷、性价比合适的方式，适合规模化应用。

关键词：刺梨;热风干燥;活性成分

刺梨（Rosa roxburghii）为蔷薇科蔷薇属多年生落叶小灌木，刺梨果实中富含各类活性物质，主要包括超氧化物歧化酶（SOD），原儿茶酸、儿茶素、鞣花酸等多酚类活性物质，以及刺梨苷和黄酮类活性物质[1-4]，具有提高机体免疫、抗癌防癌等多种药理作用[5-7]。刺梨采收主要集中在8—9月，该季节温度和相对湿度较高，采收后刺梨鲜果易腐烂变质[8]。为了延长贮藏期，目前各刺梨精深加工工厂主要利用热风干燥方式将其脱水制成干果。因此干燥方法对刺梨品质的影响值得探讨。刘丹等[9]研究了不同干燥方式对刺梨中多酚的影响，发现冷冻干燥和40 ℃减压干燥效果相对较佳。孙红艳等[10]研究发现，冷冻干燥后刺梨黄酮含量保存较好，可达到1.998%。然而目前未见热风干燥前后刺梨活性成分比较全面的分析报道，特别对干燥后多酚类化合物的定量分析的报道。本研究对刺梨鲜果和热风干燥后的干果中活性成分进行测试，并用高效液相色谱（HPLC）定量分析其中多酚类化合物，以探讨热风干燥法对刺梨的活性成分的影响，为刺梨产业的发展提供科技支撑。

1 材料与方法

刺梨鲜果，由乐山市沐川县四川山珍果农业发展有限公司提供，产于沐川县黄丹镇山田村。本研究组对样品做了植物种属确认并存样。

1.1 仪器与试剂

1.1.1 试剂 甲酸、福林酚试剂、三氯化钙、维生素C、乙醇、盐酸、氯化钾：分析纯，成都市科龙化工试剂厂;没食子酸、儿茶素和鞣花酸（纯度≥98%）：色谱纯，北京索莱宝科技有限公司;乙腈、甲醇：色谱纯，美国Mreda公司。

1.1.2 仪器设备 A2104型电子天平，上海舜宇恒平科学仪器有限公司;FW-100高速万能粉碎机，北京科伟永兴仪器有限公司;TD-4Z型台式低速离心机，四川蜀科仪器有限公司;KH2200DE型数控超声波清洗器，昆山禾创超声仪器有限公司;ELX-800型号酶标仪，美国伯腾仪器有限公司;1260型高效液相色谱仪，美国Agilent公司;UV-6100型号紫外分光光度计，上海元析仪器有限公司;DHG-9075A电热恒温鼓风干燥机，上海齐欣科学仪器有限公司;FDU-2110型冷冻干燥机，东京理化器械株式会社;AA-220原子吸收光谱仪，美国瓦里安。

1.2 方法

1.2.1 刺梨的干燥 称取500 g刺梨鲜果于烘箱中60 ℃热风干燥30 h后，粉碎、过60目筛密封保存。

1.2.2 刺梨中维生素C、水分及毒害重金属的测定 刺梨中维生素C的含量参照国家标准方法GB 5009.86—2016测定;水分的测定参照GB 5009.3—2016方法;铅的测定参照GB 5009.12—2017第一法;总砷参照GB 5009.11—2014第二法;镉参照GB 5009.15—2014;汞参照GB 5009.17—2014第一法。

1.2.3 刺梨总多酚和总黄酮的提取 将刺梨鲜果冷冻干燥并粉碎后过60目，称取1.00 g刺梨粉，用8 mL 80%甲醇40 ℃超声提取40 min，6 000 r/min离心10 min，收集上清液，残渣再重复提取2次，合并上清液，定容至25 mL，此为待测液，保存备用。取1.3.1制备的刺梨干果，按上述同样方法制備提取液并保存备用。

1.2.4 刺梨总黄酮的测定 参照陈克克等[11]报道的方法，分别取以上1.3.3的鲜果冻干粉提取待测液、烘干干果提取待测液及对照品芦丁溶液于510 nm波长处测定吸光值，并做计算。以芦丁溶液浓度值（μg/mL）为横坐标（x）、吸光值为纵坐标（y）绘制标准曲线。芦丁线性回归方程为：y =5.208x+0.041，R2=0.999。

1.2.5 刺梨总多酚的测定 参照Chu等[12]报道的方法，在10 mL试管中加入10 μL适当稀释后的刺梨提取待测液，加入20 μL福林酚试剂，混合均匀。放置5 min后，加入质量分数为5%的Na2CO3溶液0.16 mL。混合液在室温下避光反应60 min后，于765 nm波长下测定混合液吸光值，并做计算。以没食子酸为对照品，其溶液浓度值（μg/mL）为横坐标（x）、吸光值为纵坐标（y），绘制标准曲线。没食子酸线性回归方程为：y=0.004x+0.082，R2=0.999。

1.2.6 刺梨多酚类化合物含量的HPLC测定 本研究采用HPLC方法对刺梨中没食子酸、儿茶素、鞣花酸3种多酚类化合物做定量测定。色谱柱：Poroshell 120 PFP柱（4.6×100 mm，2.7 μm）;DAD检测器，检测波长：254、280 nm;柱温30 ℃;流速：0.8 mL/min;进样量5 μL;流动相：1%的甲酸水溶液（A）+乙腈（B）。梯度洗脱：0～10 min、B 5%～10%;10～20 min、B 10%～20%;20～35 min、B 20%～40%。

标准品溶液的制备：没食子酸、儿茶素、鞣花酸标准品20 mg，分别用甲醇溶解并定容至10 mL作为标准品母液。以二倍稀释法用甲醇将各标准品母液配制成一系列浓度梯度的标准品溶液，用HPLC法测试各标准品溶液。分别以没食子酸、儿茶素、鞣花酸的质量浓度值（μg/mL）为横坐标（x）、HPLC峰面积为纵坐标（y），绘制标准曲线并统计线性回归方程式，并试验和统计其相关因子（R2）和线性范围。分别取以上1.3.3的刺梨鲜果冻干粉提取待测液、烘干干果提取待测液按以上HPLC方法做测试并根据线性回归方程式计算三个多酚化合物的含量。统计分析采用SPSS软件。

2 结果与分析

2.1 刺梨干燥前后水分、维生素C、总多酚及总黄酮的含量

由表1可知，刺梨鲜果含水81.8%，烘干后干果含10%水分（10 g/100 g）。刺梨鲜果中维生素C含量居蔬菜水果榜首，其含量为猕猴桃的10倍、柑橘的100倍。鲜果冻干干基维生素C含量为10.8×103 mg/100 g，高于烘干干果（7.2×103 mg/100 g），具有显著差异（P<0.05）。维生素C具有氧化性且属于水溶性维生素，因此干燥过程随温度的升高以及水分的蒸发而损失。虽然热风干燥过程会影响维生素C含量，但刺梨干果中维生素C含量仍然高达7.2%（7.2×103 mg/100 g），完全不影响干刺梨的应用品质。通过与近几年文献报道的刺梨中维生素C含量作对比分析，发现不同地区产地刺梨鲜果中维生素C含量存在差异。本次试验中沐川县刺梨鲜果维生素C含量为1 960 mg/100 g，远高于李春荣等[13]报道的贵州省黔南山区鲜刺梨（775 mg/100 g），高于贵州花溪‘贵农5号’刺梨鲜果[14]（1 192.85 mg/100 g），与贵州的龙里[15-16]、七星关区[17]和花溪[17]等地鲜果含量较为接近，较丁小艳[16]报道的贵州黔西的鲜刺梨中含量低（2 963.69 mg/100 g）。

刺梨中富含多酚类化合物和黄酮类化合物。鲜果冻干干基总多酚含量为112.61 mg/g，高于干果中含量96.18 mg/g（P<0.05），这可能是由于多酚在干燥过程中发生了氧化分解。总黄酮含量基本没有变化，冻干刺梨鲜果干基和干刺梨中分别是2.05、1.97 mg/g。不同产地刺梨总多酚、总黄酮含量差异较大，这可能是由土壤、气候、品种等因素造成的。本研究中刺梨鲜果总多酚含量（112.61 mg/g）远高于贵州‘贵农5号’[14]（1 359.64 mg/100 g）和丁小艳[16]报道的鲜刺梨（2 571.00 mg/100 g）。刺梨干果中总多酚含量略低于曾芳芳[18]报道的贵州栽培和野生成熟的干刺梨中（154.81、141.15 mg/g）总多酚的含量。本研究中刺梨鲜果总黄酮含量（2.05 mg/g）较丁小艳[16]报道的贵州黔西县刺梨含量高（78.94 mg/100 g），略高于贵州花溪的‘贵农5号’[19]，低于李达等[17]和曾芳芳[18]报道的贵州刺梨鲜果的含量（8.76～10.97 mg/g）。

2.2 刺梨多酚类化合物没食子酸、儿茶素和鞣花酸的含量

没食子酸、儿茶素和鞣花酸三种标准品的HPLC图谱见图1。统计得到三个线性方程式及其R2和线性范围，即没食子酸y=19.27x-37.92（280 nm），R2=0.999，线性范围1.016～254 μg/mL;儿茶素y =3.744x-0.490（280 nm），R2=0.999，線性范围3.64～116.5 μg/mL;鞣花酸y=25.84x-34.09（254 nm），R2=0.999，线性范围9.8～78.4 μg/mL（表2）。多酚类化合物含量计算公式为式（1）：

多酚单体含量（mg/g）=待测液中多酚单体浓度×稀释倍数×样品定容体积/提取质量/1 000。（1）

作为植物中的一大类次生代谢产物，多酚类化合物主要在种子萌发、植物生长和发育、细胞分裂、光合作用色素的合成、植物抗霜冻和防御病虫害等过程中均起到重要作用[20-21]。刺梨富含多酚，为了研究刺梨中主要的酚类化合物在刺梨鲜果和干果中定量含量，本研究选取了没食子酸、儿茶素、鞣花酸3种酚类代表化合物进行HPLC定量分析。表3结果显示，刺梨鲜果热风烘干后儿茶素含量显著降低（P<0.05），由刺梨鲜果冻干后干基中儿茶素6.91 mg/g减为烘干干果4.94 mg/g。这可能是儿茶素在烘干过程中发生了分解。但没食子酸和鞣花酸则在干果中含量显著提高（P<0.05），分别为0.30、1.70 mg/g。这可能是在热风干燥过程中糖苷型没食子酸和糖苷型鞣花酸的糖苷键断裂，释放出游离没食子酸和鞣花酸。Zheng等[19]利用液质联用技术鉴定到刺梨中含有儿茶素和鞣花酸，且通过峰高和峰面积初步推断鞣花酸衍生物、儿茶素类化合物在刺梨中含量丰富，是刺梨中重要的植物化学成分，但并未对具体化合物做定量分析。谭登航等[22]发现，刺梨叶中鞣花酸含量最高，其次为刺梨果实。目前关于刺梨中的酚类化合物深入研究较少，本研究对刺梨中多酚化合物做了定量研究。

2.3 刺梨中毒害重金属含量

铅、砷、镉和汞为果蔬中常见的有害重金属，其可能从污染的土地中带入或者在加工过程中产生。表4结果表明，干燥后由于水分减少使得刺梨中重金属百分含量有所升高，但全部符合国家标准GB 2762—2017对食品中重金属含量的限量要求。这说明沐川刺梨不仅从环境带入的重金属污染程度小，通过热风干燥加工也未带入上述污染物，可安全食用。

3 结论

采用热风干燥法干燥刺梨鲜果制备刺梨干果，经60 ℃热风干燥后，总黄酮含量基本不变，总多酚和维生素C含量有减少;多酚类化合物儿茶素含量减少，没食子酸和鞣花酸含量则增加。刺梨干果中维生素C含量仍然很高（7.2%）;干果中总多酚96.18 mg/g、总黄酮1.97 mg/g、儿茶素4.94 mg/g、没食子酸0.30 mg/g、鞣花酸1.70 mg/g。有害重金属限量符合国家标准GB 2762—2017的规定。这些结果说明热风干燥法不影响刺梨干果的应用品质，是干燥刺梨鲜果的方便、快捷、性价比合适的方式，适合规模化应用。

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Effect of Hot Air Drying on Bioactive Substance in Rose roxburghii

XIANG Zhuo-ya1，XIA Chen1，DENG Jun-lin1，ZHU Yong-qing1，CHEN Jian1，ZHENG An-ping2，LIU Xin2，ZHAO Xu-zhu1，LIN Chang-bin1

（1Institute of Agro-products Processing Science and Technology，Sichuan Academy of Agricultural Sciences，Chengdu 610066，China;2 Sichuan Shanzhengguo Agricultural Development Co.LTD.，Leshan 614000，China）

Abstract：【Objective】 Rose roxburghii fresh fruit was dried using hot air drying method.The contents of main active substance（vitamin C，total polyphenols，total flavonoids t，gallic acid，catechin and ellagic acid）and heavy metals in the fresh and dried Rose roxburghii fruit were analyzed and compared.【Result】 The results showed that the content of total flavonoids had been remained unchanged while the contents of total polyphenols and vitaminC had been decreased after hot air drying at 60 ℃.The content of polyphenolic catechin had been decreased while the contents of gallic acid and ellagic acid had been increased.The content of vitaminC in the dried Rose roxburghii was still high（7.2%）.The contents of the active substance in the dried fruits were as follows：total polyphenols 96.18 mg/g，total flavonoids 1.97 mg/g，catechins 4.94 mg/g，gallic acid 0.30 mg/g，and ellagic acid 1.70 mg/g.The limit of harmful heavy metals shall comply with the provisions of the national standard GB 2762—2017.【Conclusion】 The hot air drying method may result in the content changes of the active ingredients in Rose roxburghii，but does not affect the application quality of the dried fruit.Hot air drying method is a convenient，fast，and cost-effective way to process fresh Rose roxburghii，which is suitable for large-scale application.

Keywords：Rose roxburghii;hot air drying;bioactive substance

基金項目：四川道地中药材创新团队项目（项目编号：SCCXTD-2020-19）;四川省科技厅“三区”人才支持计划科技人员专项计划项目。

作者简介：向卓亚（1994— ），女，硕士，研究实习员，研究方向：功能食（药）品。

通信作者：陈 建（1969— ），男，博士，研究员，研究方向：功能食（药）品。