不同干燥方法对凤丹牡丹花营养成分含量及抗氧化活性的影响

李佩璇，陈法志，李秀丽，翟敬华，王湛昌

（武汉市农业科学院，武汉 430075）

牡丹（Paeonia suffruticosa Andr.）为芍药科（Pae⁃oniaceae）芍药属（Paeonia）落叶灌木，原产中国，素有花中之王，国色天香美誉，历来为世人所喜爱［1］。凤丹（Paeonia ostii‘fengdan’）由牡丹野生原种杨山牡丹（Paeonia ostii）经过长期栽培演化形成的观赏、食用兼药用的品种群，是中国油用牡丹栽培的主要类型，目前在山东、河南、河北、陕西、安徽、湖北、四川、江苏、湖南等地广泛栽培。2013年，凤丹花被原国家卫生部批准为新资源食品。凤丹花含有丰富的营养成分，包括蛋白质、氨基酸、多糖、维生素A、维生素B3、维生素C、铁、镁、铜、锌、硒等，还含有多酚、黄酮、花青素、芍药苷等多种生物活性成分［2-7］，具有抗氧化、清热解毒、美容养颜等功效，已开发成牡丹花茶、鲜花饼、牡丹花酒、护肤品等系列产品。凤丹花含水量大、花瓣薄，鲜花不耐贮藏，采收后需及时干燥处理，但有关凤丹花干燥研究尚不够深入，亟需掌握凤丹鲜花的适宜干燥方法，为凤丹花加工利用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

武汉市农业科学院林果所内实验基地种植的5年生凤丹植株。

1.2 试剂

没食子酸标准品，购自上海源叶生物科技有限公司；二苯代苦味酰基自由基（DPPH），购自美国Sigma公司；其他试剂未加说明皆为分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司。

1.3 仪器设备

ME203E型电子天平，i8型双光束紫外/可见分光光度计，EMS-50-双列十孔恒温水浴锅，TGL-20M高速离心机，TGCXN-2B超声循环提取机，DHG型电热恒温鼓风干燥箱，SCIENTZ-10N-B手动压盖冷冻干燥机，格兰仕微波炉。

1.4 方法

1.4.1 干燥处理方法

1）热风干燥。取凤丹鲜花300 g，去掉杂质，放入烘箱内，设置40、60、80℃烘干，定期翻动，烘干至恒重。

2）微波干燥。取凤丹鲜花300 g，去掉杂质，放入微波炉托盘，在中高火、中火、中低火条件下烘干至恒重。

3）真空冷冻干燥。取凤丹鲜花100 g，放入真空冷冻干燥机内，干燥至恒重。

4）自然晒干。取凤丹鲜花300 g，在太阳下晒干至恒重。

1.4.2 主要营养与活性成分测定 对不同干燥方法制备的样品，分别测定蛋白质、还原糖、维生素C、多酚、黄酮等含量。

1）还原糖含量的测定。采用3，5-二硝基水杨酸法［8］测定还原糖含量，得到标准曲线为y=0.454 3x-0.007 4，R2=0.999 4，式中，y为吸光度，x为对照样品浓度，下同。

2）可溶性蛋白质含量的测定。采用考马斯亮蓝-G250法［9］测定可溶性蛋白质含量，得到标准曲线为y=0.010 1x+0.007 6，R2=0.998 4。

3）维生素C含量的测定。参照刘绍俊等［10］的方法测定维生素C的含量，得到标准曲线为y=0.420 3x+0.001 9，R2=0.998 7。

4）多酚含量的测定。采用Folin-酚法［11］测定多酚含量，得到回归方程为y=7.64x+0.254，R2=0.991 3。

5）黄酮含量的测定。采用亚硝酸钠-硝酸铝法［12］测定黄酮含量，得到曲线方程为y=0.005 7x-0.009 5，R2=0.995 9。

1.4.3 抗氧化活性检测 取10 g处理后的凤丹花粉末，溶于80 mL 80%甲醇中，在70℃水浴中浸提2 h，离心过滤，定容至100 mL，作为提取液。置于-20℃的冰箱中保存备用。

1）DPPH自由基清除率的测定。参照赵鑫等［13］的方法测定DPPH自由基清除率。

2）羟基自由基清除率的测定。参照陈佳龄等［14］的方法测定羟基自由基清除率。

3）亚硝酸盐清除率的测定。参照李佩艳等［15］的方法，并稍加改动。将原液配置为浓度分别为0.004、0.006、0.008、0.010 mg/mL的样品液，取1 mL样品液于10 mL容量瓶中，加入0.005 mg/mL亚硝酸钠（NaNO2）标准溶液1.5 mL，加入pH 3.0的磷酸柠檬酸缓冲溶液2.5 mL，37℃下反应30 min，立即加入1 mL质量浓度为0.4%的对氨基苯磺酸溶液，混匀，静置3～5 min后，加入0.5 mL质量浓度为0.2%的盐酸萘已二胺溶液，加去离子水至刻度，混匀，静置15 min，以样品液为空白组，在544 nm处，测定吸光度为A，测定NaNO2标准溶液的吸光度为A0，按以下公式计算样品液对NO2-的清除率。

清除率=（A0-A）/A0×100%

4）还原能力的测定。参照程源斌［16］的方法测定还原能力。

2 结果与分析

2.1 主要营养与活性成分测定

2.1.1 还原糖含量 由图1可知，不同干燥方式处理的凤丹花还原糖含量存在差异，其中60℃烘干处理和冻干处理的凤丹花还原糖含量最高，二者之间差异不显著。微波中高火处理的还原糖含量最低，为13.91%。热风干燥处理，随烘干温度的升高，还原糖含量先升高后降低，60℃烘干处理还原糖含量达到最大，为23.82%；微波干燥处理，随着微波强度的提高，还原糖含量逐步降低，表明微波的强度过大会对还原糖造成破坏。

2.1.2 蛋白质含量 由图2可知，不同干燥方式之间的蛋白质含量存在差异，晒干处理的蛋白质含量最高，为75.09 mg/g；其次为冻干处理，含量为63.87 mg/g；40℃热风烘干的蛋白质含量最低，仅为30.64 mg/g。热风干燥处理，随着温度升高，蛋白质含量呈现增加趋势。微波干燥处理，随着微波强度的增加，蛋白质含量先降低后升高，在中火时最低，微波强度中低火与中高火干燥的蛋白质含量差异不显著。

2.1.3 维生素C含量 由图3可知，不同干燥方式之间的维生素C含量存在差异。微波中高火处理的维生素C含量最高，达到0.77%，冻干处理的维生素C含量最低，仅为0.32%。40℃热风干燥与60℃热风干燥处理的维生素C含量差异不显著，80℃热风干燥维生素C含量增加；微波干燥处理，随着微波强度的提高，维生素C含量逐渐升高，微波中高火处理达到最大值。晒干和冻干的维生素C含量分别为0.52%和0.32%，均显著低于微波中高火处理，晒干和冻干耗时长，影响了维生素C含量。

2.1.4 多酚含量 由图4可知，不同干燥方式之间的多酚含量存在差异，冻干处理的多酚含量最高，达到11.71 mg/g，而晒干处理和80℃烘干处理的多酚含量最低，均为7.29 mg/g，比冻干处理低37.75%。热风干燥处理，随着烘干温度升高，多酚含量降低，40℃烘干处理最高。微波干燥处理，随着微波强度的提高，多酚含量先升高后降低。

2.1.5 黄酮含量 由图5可知，不同干燥方式之间的黄酮含量存在差异。冻干处理的黄酮含量最高，达11.85 mg/g，微波中低火处理的黄酮含量最低，为7.98 mg/g。40℃热风干燥与60℃热风干燥处理的黄酮含量差异不显著，80℃烘干黄酮含量降低；微波干燥处理，随着微波强度的提高，黄酮含量先升高后降低，微波中低火和中高火的黄酮含量差异显著。

2.2 抗氧化性活性评价

2.2.1 DPPH自由基清除率 由图6可知，同一干燥方法处理的凤丹花提取物对DPPH自由基的清除率随浓度的增加而增加，呈明显的量效关系。由表1可见，在提取物浓度为0.5 mg/mL时，真空冷冻干燥的凤丹花提取物DPPH自由基清除率最高，达到（76.10±1.06）%，显著高于其他处理，其次为微波中低火，再次为60℃热风干燥，晒干的DPPH自由基清除率最低，为（56.20±1.00）%，表明真空冷冻干燥具有较强的清除DPPH自由基能力。随着热风干燥温度升高和微波干燥强度的提高，DPPH自由基清除率降低，说明高温和较高的微波强度都会破坏提取物的抗氧化性。

表1 各指标最高浓度抗氧化活性

2.2.2 羟基自由基清除率 由图7可知，提取物对羟基自由基的清除率随浓度的增加而增大，呈现明显量效关系。最高浓度下，真空冷冻干燥处理的羟基自由基清除率最高。由表1可见，当样品液浓度达到0.36 mg/mL时，真空冷冻干燥的清除率为（95.76±1.08）%，以下依次为微波中火、微波中低火、40℃热风干燥、60℃热风干燥、微波中高火、80℃热风干燥，晒干的清除率最低，仅为（48.84±0.47）%。由此看出，真空冷冻干燥具有较强的清除羟基自由基能力。随着烘干温度和微波干燥强度的提高，羟基自由基清除率降低，这一点与DPPH自由基清除率类似，说明高温和较高的微波强度都会破坏提取物的抗氧化性。

2.2.3 亚硝酸盐清除率 由图8可知，提取物对亚硝酸盐自由基的清除率随浓度的增加而增大，呈现一定量效关系。比较同一浓度水平下各处理对亚硝酸盐清除率，均以真空冷冻干燥处理的亚硝酸盐清除率最高。由表1可见，当样品液浓度达到0.010 mg/mL时，清除率趋于稳定，此时真空冷冻干燥的亚硝酸盐清除率为（95.26±1.06）%，以下依次为40℃热风干燥、微波中低火、微波中火、晒干、60℃热风干燥，微波中高火和80℃烘干亚硝酸盐清除率较低，清除率分别为（78.00±1.10）%、（76.54±1.14）%。随着烘干温度和微波干燥强度的提高，亚硝酸盐清除率降低，说明高温和较高的微波强度都会破坏提取物的抗氧化性，而自然晾干表现出中等强度的抗氧化性。

2.2.4 铁氰化钾还原力 由图9可知，提取物的铁氰化钾还原力随浓度的增加而增大，呈现一定量效关系。比较同一浓度水平不同干燥方式处理下铁氰化钾还原力，均以真空冷冻干燥最高。由表1可见，当提取物的浓度达到10 mg/mL时，吸光度趋于稳定。此时真空冷冻干燥的吸光度最大，达到（4.29±0.08），以下依次为微波中火、微波中低火、60℃烘干、微波中高火、40℃烘干，晒干和80℃烘干吸光度较低，分别为（2.60±0.05）、（2.51±0.03）。

3 结论

牡丹花采收后，干燥处理能显著降低水分含量，有利于保存及运输。食用花卉常见的干燥方式主要有自然风干法、热风干燥法、微波干燥法及真空冷冻干燥法。自然风干法优势在于操作简单，成本低，但干燥耗时长，且易受外界环境条件影响［17-19］。热风干燥是生产中最常用的干燥方法，相比自然风干法而言效率更高，但是有些植物材料不耐高温，在高温下易变色，不适合用热风干燥法。适当的提高温度可以提高干燥效率，但过高的温度会使黄酮、多酚含量降低［20］。微波干燥能杀菌、消毒，且耗时短，成本较低，较易操作。冷冻干燥法所得干燥物质呈干海绵多孔状，最大程度保持物料的颜色、形状、营养成分及活性成分，可获得高品质的干制品，适合较长期保存，方便长途运输，能快速复活利用，在蔬菜、水果、茶叶等均有研究应用［21-24］。本研究通过比较不同干燥方式处理的凤丹花营养与活性成分的含量，发现真空冷冻干燥处理的还原糖、多酚、黄酮含量均显著高于其他干燥处理，蛋白质含量也较高，仅次于晒干处理，可见真空冷冻干燥有利于保留凤丹花的营养与活性成分，是凤丹花较优的干燥方法。

牡丹花具有较高的抗氧化能力，熊丽娜［25］研究表明，牡丹花在12种食用花卉中多酚含量最高，抗氧化能力最强。不同品种的牡丹花瓣抗氧化能力显著不同，且与多酚含量呈现显著一致性，多酚类化合物是牡丹花具有抗氧化能力的物质基础［12］。本研究对不同干燥处理的凤丹花抗氧化活性进行比较，选取DPPH自由基清除率、羟基清除率、亚硝酸盐清除率和铁氰化钾还原力4个指标评价抗氧化活性，结果表明，真空冷冻干燥的DPPH自由基清除率、羟基清除率、亚硝酸盐清除率均最高，铁氰化钾还原力也最强。

采用晒干、热风干燥、微波干燥及真空冷冻干燥处理凤丹花，真空冷冻干燥较好地保留了凤丹花营养与活性成分，且抗氧化活性最强，是凤丹花较优的干燥方法。本研究为凤丹花干燥与加工利用奠定了技术基础。