两种干燥方式对软枣猕猴桃挥发油及游离氨基酸成分的影响

2022-06-27 10:00董晓雅王雪纯时东方
长春师范大学学报 2022年4期
关键词:软枣冻干挥发油

董晓雅,燕 娟,王 奇,王雪纯,时东方

(1.长春师范大学生命科学学院,吉林 长春 130032;2.长春师范大学中心实验室,吉林 长春 130032)

软枣猕猴桃(Actinidiaarguta)是猕猴桃科(Actinidiaceae)、猕猴桃属的一种大型落叶藤本,雌雄异株[1-2]。软枣猕猴桃果实呈卵圆形,表皮无毛[3-4],富含VC、多酚类物质和膳食纤维等多种营养成分,营养价值极高,有“水果之王”的美称[5]。软枣猕猴桃有着很好的药用价值,有消炎、抗氧化、抗肿瘤、降血糖等功效[6-10]。随着软枣猕猴桃产业的发展,软枣猕猴桃在多个国家开始商业化种植[11]。在国内,软枣猕猴桃产区主要分布在我国东北、山东及华北、西北等地区[9]。

软枣猕猴桃中的挥发油是软枣猕猴桃主要的生物活性物质之一,植物挥发油又被称为植物精油,是植物所产生的一种易挥发的次级代谢产物,由萜烯类化合物、醇类等成分组成[11]。软枣猕猴桃中的氨基酸类物质也是影响自身营养及口感的重要因素。国内研究者对软枣猕猴桃的研究主要集中在软枣猕猴桃的营养成分如花青素、多酚等物质方面,对氨基酸和挥发油等成分的研究较少。本文选取‘KL’品种的软枣猕猴桃鲜果并采取冻干和烘干两种干燥方式,对其挥发油和氨基酸成分进行分析,为软枣猕猴桃鲜果的加工和利用提供技术支持。

1 材料和方法

1.1 材料

本实验所选取的原料为长春师范大学软枣猕猴桃基地所培育的新品种,以‘KL’命名。采摘后以PET塑料小盒分装放在冰箱内4℃保存。

1.2 试剂与仪器

正己烷(分析纯,天津市富宇精细化工有限公司);盐酸(分析纯,北京化工厂);5-磺基水杨酸(分析纯,国药集团);6890N-5973i型气相色谱质谱联用仪(美国安捷伦);傅里叶变换红外光谱仪;S433D氨基酸分析仪(德国赛卡姆);EYELAFDU-2110型冷冻干燥机(东京理化);BGZ-240型电热鼓风干燥箱(上海博迅);电子天平;旋转蒸发仪(德国海道尔夫);MM400冷冻混合球磨仪(德国莱驰);H1850R型高速离心机(湖南湘仪)。

1.3 实验方法

1.3.1 挥发油的测定

样品前处理:在-80℃的温度下,干燥12 h获得冻干样品;在60℃的温度下,烘干9 h获得烘干样品。

用球磨仪磨碎样品,电子天平各称取80 g,分别加入正己烷充分浸泡,放置一夜静置分层。取上清液进行过滤,滤液加入旋转蒸发仪圆底烧瓶中进行蒸干,直至除去正己烷,得到‘KL’品种冻干和烘干的挥发油,密封后于4℃保存。取软枣猕猴桃的挥发油进行红外图谱以及GC-MS分析。

红外图谱的分析采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR),FT-IR的分析条件为:测试波数范围为4 000~400 cm-1;波数精度≤0.1 cm-1;分辨率为2 cm-1;温度25℃;相对湿度≤60%;电压220 V;频率50 Hz。

气相色谱质谱联用仪测定条件:DB-17MS毛细管色谱柱(0.25 mm×30 m,0.25 μm);进样口温度250℃,分流比20∶1,柱流量1.0 mL/min,柱箱升温程序:初始温度60℃,保持1 min,每分钟10℃升温升至240℃,保持8 min;再以每分钟20℃升温升至280℃,保持15 min。扫描方式为全扫描。

1.3.2 游离氨基酸的测定

分别称取1 g左右的冻干和烘干软枣猕猴桃的粉碎样品,用50 mL 0.01 mol/L盐酸浸提30 min。摇匀进行过滤,吸取滤清液2 mL于离心管中,加入8%的磺基水杨酸2 ml,混匀,再静置15 min;3 000 r/min离心20 min,取上清液,过0.45 μm膜后上机。

2 结果与分析

2.1 软枣猕猴桃烘干和冻干样品挥发油的得率

由表1可知,冻干干燥方式产物挥发油得率为3.83%,烘干干燥方式产物挥发油得率为3.76%,冻干和烘干两种方式挥发油得率有少许的差异,可能是因为在烘干过程中温度的升高导致挥发油有所损失,烘干的挥发油重量稍微少于冻干的挥发油重量。

表1 冻干和烘干样品挥发油含量

2.2 软枣猕猴桃冻干和烘干样品挥发油红外图谱

由红外谱图可见,721~3 010 cm-1之间至少8处特定挥发油波数处冻干干燥方式的样品红外吸收光度略强于烘干干燥方式的样品(图1,图2),差异为5%~10%。这同样证实了冻干干燥方式得出的挥发油得率高于烘干干燥方式。

图1 冻干样品红外图谱

图2 烘干样品红外图谱

2.3 软枣猕猴桃冻干和烘干样品挥发油成分

由表2和表3可见,冻干和烘干两种干燥方式通过溶剂提取所得的挥发油种类分别是8种和9种,其中己二酸二(2-乙基己)酯、反式角鲨烯、N-二十九烷、3,4-二氢-2,7,8-三甲基-2-(4,8,12-三甲基十三烷)-2H-1-苯并吡喃-6-醇(D-gamma-生育酚)和VE 5种成分为共有成分,其中VE和3,4-二氢-2,7,8-三甲基-2-(4,8,12-三甲基十三烷)-2H-1-苯并吡喃-6-醇(D-gamma-生育酚)都是很好的抗氧化剂,对人体身体健康有很大益处。

表2 冻干样品挥发油化学成分

表3 烘干样品挥发油化学成分

2.4 软枣猕猴桃的游离氨基酸种类及含量

由表4可以看出‘KL’软枣猕猴桃中冻干和烘干样品中氨基酸的种类没有明显差异,冻干样品中含有14种氨基酸,烘干样品中含有15种氨基酸,其中有6种是人体必需氨基酸,分别是Val、Ile、Leu、Phe、Lys和Met;其中Ser、Gly、Tyr、Arg这4种氨基酸为半必需氨基酸。软枣猕猴桃的游离氨基酸在不同干燥方式下种类基本没有变化。

表4 软枣猕猴桃冻干、烘干样品中游离氨基酸种类及含量

在冻干样品中Ser的含量最多,为10.967 mg/g,其次是Lys,含量为3.963 mg/g;在烘干样品中Ser和Lys含量相差不多,分别为4.819 mg/g和4.759 mg/g,其次就是Phe,含量为3.787 mg/g。两种干燥方式的不同体现在了氨基酸含量的不同,Ser和Phe含量差异较大,冻干样品中Ser含量为10.967 mg/g,烘干样品中Ser含量为4.819 mg/g;冻干样品中Phe含量为0.585 mg/g,烘干样品中Phe含量为3.787 mg/g。冻干和烘干的干燥方式对个别氨基酸含量还是有一定影响的,但总体影响差异不大。

3 讨论与结论

本次实验通过对‘KL’品种的软枣猕猴桃的冻干和烘干样品的挥发油和游离氨基酸进行测定,以此来探究不同的干燥方式对软枣猕猴桃的影响。冻干处理的挥发油得率要高于烘干处理,探究原因可能是高温对挥发油有一定的损耗。在挥发油成分方面,冻干和烘干的挥发油成分中5种为共有成分;冻干和烘干的游离氨基酸成分组成差异不大,但是各个氨基酸含量有较明显的差异,尤其是Ser含量差异明显,可能是在烘干的过程中温度的变化造成了Ser的分解从而导致Ser含量的减少。

本研究选取‘KL’品种,通过比较分析两种不同干燥方式对挥发油含量、成分以及游离氨基酸的成分和含量的影响,为软枣猕猴桃鲜果的加工和利用提供技术支持。

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