高 朋,赵 敏,马致静,姜 涛,刘灵娣,温春秀
(1.河北工程大学 园林与生态工程学院,河北 邯郸 056038;2.河北省农林科学院 经济作物研究所,河北 石家庄 050051)
蒲公英(Taraxacum mongolicum)为菊科多年生草本植物,是药食同源植物,含多种活性成分[1],其中的酚类化合物具有抗氧化、抗衰老等作用[2]。干燥是保证蒲公英生物活性成分及化合物质量的关键因素之一[3]。研究表明适宜的干燥方式可以较好地保留物料中的活性成分[4]。目前已有较多其他作物中酚类物质的相关研究,但关于不同干燥方法对蒲公英总酚及抗氧化活性的影响鲜有报道[5]。因此,本文通过比较和分析不同干燥方式(晒干、热风干燥和真空干燥)下蒲公英叶的总酚含量及抗氧化能力,来确定适合蒲公英叶的干燥方法,为蒲公英叶的加工及应用提供参考。
试验材料为滨蒲1 号蒲公英叶。没食子酸对照品,美国sigma 公司(质量分数>99%);1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、福林酚试剂,上海源叶生物科技有限公司;2,2-联-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐,索莱宝;水溶性维生素E(Trolox),索莱宝。
仪器:贝克曼X-30R 离心机,北京普析通用仪器有限责任公司;普析TU-1810 双光束紫外分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;电热恒温鼓风干燥箱,上海龙跃仪器设备有限公司;BZF-50 真空干燥箱,上海博讯实业有限公司。
①晒干法。保证样品在光照通风的环境下干燥,直至恒重。②热风干燥法。每组样品放在风速为2.5 m·s-1,温度分别为50 ℃、65 ℃、80 ℃和90 ℃的电热恒温鼓风干燥箱中烘干至恒重。③真空干燥法。在25 ℃、真空度≤-0.09 MPa 条件下进行干燥,直至恒重。
总酚含量的测定参考文献[6]的Folin-Cioncaiteu比色法。结果用每克蒲公英干粉中含有没食子酸毫克数表示,单位为mg·g-1。
1.4.1 清除DPPH 自由基活性测定
清除DPPH 自由基活性参考文献[7]进行测定,以标准品浓度(μmol·L-1)为横坐标,DPPH 自由基清除率为纵坐标,得到线性回归方程y=0.000 4x+0.014 3,R2=0.991 6。样品测定单位以每克蒲公英干粉内Trolox抗氧化活性当量为单位(μmol·g-1)。
1.4.2 清除ABTS+自由基能力测定
清除ABTS+自由基能力测定参考文献[8]并略作修改。以标准品浓度(μmol·L-1)为横坐标,ABTS+自由基清除率为纵坐标,得到线性回归方程y=0.000 4x+0.010 2,R2=0.993 8。样品测定时量取总酚提取稀释液0.1 mL(1 ∶2),单位以每克蒲公英干粉内Trolox 抗氧化活性当量为单位(μmol·g-1)。
采用Microsoft Excel 2010 进行数据计算并采用SPSS 26.0 统计软件进行方差分析,采用单因素方差分析处理差异的显著水平,采用皮尔森相关系数法测定总酚及抗氧化能力之间的相关性。
由表1 可知,真空干燥处理的叶总酚含量最高,为19.92 mg·g-1。在热风干燥中,随着干燥温度的升高,总酚含量呈现出先升高再下降的趋势,在65 ℃时,总酚含量最高,为19.53 mg·g-1,与晒干后的总酚含量无显著差异;95 ℃热风干燥的总酚含量最低,只有10.77 mg·g-1。
表1 干燥条件对蒲公英叶片总酚含量及抗氧化活性的影响表
2.2.1 不同干燥方式下蒲公英叶清除DPPH 自由基的比较
由表1 可知,不同干燥方式对叶片清除DPPH 自由基能力影响显著,其中,真空干燥处理的叶片清除DPPH 自由基能力最强,达到374.71 μmol·g-1;其次是晒干368.15 μmol·g-1。热风干燥处理中,65 ℃热风干燥清除DPPH 自由基的能力显著高于其他温度下的热风干燥清除能力,为222.22 μmol·g-1。
2.2.2 不同干燥方式下蒲公英叶清除ABTS+自由基能力的比较
由表1 可知,不同干燥方式对蒲公英叶清除ABTS+自由基能力影响较大,各干燥方式下清除ABTS+自由基能力具有显著差异。真空干燥条件下,叶片清除ABTS+自由基能力最强,为892.98 μmol·g-1;晒干的蒲公英叶也具有较强的清除ABTS+自由基能力,为873.17 μmol·g-1;热风干燥中,65 ℃热风干燥下叶片清除ABTS+自由基能力最高,为704.70 μmol·g-1。
总酚含量、清除DPPH 和ABTS+自由基能力之间相关性分析见表2,总酚的含量与清除DPPH、ABTS+自由基能力呈正相关且达到了极显著水平,这说明蒲公英叶总酚含量越高,其抗氧化能力越强。
表2 总酚与抗氧化活性相关性分析表
自然晒干成本较低,但受天气状况影响;热风干燥因为操作简单,不受外界气候条件影响和易实现规模化等特点,被企业广泛应用;真空干燥因隔绝空气得以保留物料的原本特性,逐步应用于生产,但成本较高[8]。干燥是蒲公英叶初加工的重要环节,干燥效果在一定程度上影响加工后的产品质量,结合实际生产及成本综合分析,在较好的环境条件下,可优先选择晒干和真空干燥,在干燥条件不足的情况下,可选择65 ℃热风干燥。
本试验发现,中低温及真空干燥有利于样品中酚类物质的保留。分析其可能的原因是酚类物质具有一定的热敏性,较高温度会破坏酚类结构,导致酚类物质的分解。干燥温度对酚类物质有较大的影响,有研究表明,低温减弱了酚类物质热分解作用,而高温会使酚类物质从结合态释放出来,转化为其他物质[9]。同时干燥过程中与氧气的接触也对总酚含量产生了一定的影响[10],热风干燥条件下蒲公英叶片表面风速较快,与氧气充分接触,容易导致酚类物质的分解,且此前在其他植物中的研究均表明干燥中氧分压的数值变化影响酚类物质的保留[11]。而真空条件下氧气含量低,酚类物质得到了较好保留,能减轻传统干燥过程中热变的程度[12]。