添加芦荟提取物对橙汁中维生素C保存率的影响

蒋志伟，邓涵丰，周 毅，王芷怡，邓智峰，蒋银燕

（长沙医学院临床学院，湖南 长沙 410219）

芦荟原产于非洲热带干旱地区，我国福建、广东、广西、四川、云南等地有栽培，也有野生状态的芦荟存在。芦荟叶片肥厚多汁，呈狭披针形，有效成分主要存在叶片黏液中。芦荟黏液中富含多种抗氧化酶类、氨基酸、维生素和酚类等天然抗氧化物质[1]，能有效防止橙汁中维生素C 等营养物质被氧化[2]。同时，SÁNCHEZ 等[3]认为芦荟具有高效、无毒、安全的特点。近年来，大量研究表明芦荟对人体具有一定的抗癌和抗菌作用。

维生素C 又称抗坏血酸，具有降低胆固醇、预防心血管疾病、促进铁的吸收和储存、促进伤口愈合、提高机体免疫力以及解毒等多种生理功能，因此被作为一种临床药物以及日常营养补充剂，是人们和某些其他动物物种必不可少的营养素。新鲜的蔬菜水果是维生素C 的主要食物来源，占膳食维生素C 总摄入量的97.6%[4]。维生素C 的化学性质不稳定，易因碱性条件、重金属离子及高温等而受到破坏[5]。胡伟等[6]研究表明温度、空气、光照、pH 值等储存条件对橙汁中维生素C 的影响较大。目前，市面上普遍使用化学食品添加剂来提高橙汁中维生素C 的保存率。王晓蕾等[7]研究表明在低温避光条件下添加化学试剂EDTA，橙汁中的维生素C 在1 个月内的浓度变化仅为5%。然而，市面上一直缺乏利用天然物质提高橙汁中维生素C 保存率的方法。

本实验通过在橙汁中添加芦荟提取物，考察了不同芦荟提取物浓度、加热时间、加热温度、光照时间、空气暴露时间等对橙汁中维生素C 保存率的影响，为芦荟与橙汁的开发利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

橙子（脐橙）、库拉索芦荟，长沙市望城区菜鲜生生鲜超市。

重铬酸钾溶液，深圳市博林达科技有限公司；硫代硫酸钠溶液，雷博康LABCOMS；碘，天津市北辰方正试剂厂；碘化钾，天津市北联精细化学品开发有限公司；冰醋酸溶液，南京三盾药业有限公司；可溶性淀粉，天津北辰方正试剂厂；维生素C，国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

组织破壁机MJ-WJE2802D，广东省美的生活电器制造有限公司；YP6002B 电子天平，上海衡际科学仪器有限公司；真空泵SHZ-D（Ⅲ），力辰科技有限公司；SHH.W21 恒温水浴锅，北京中兴伟业仪器有限公司；PHS-3C-02 实验室pH 计，上海三信仪器厂。

1.3 实验方法

1.3.1 原料的处理

由新鲜脐橙经去皮后，用组织破壁机榨汁，抽滤去杂后收集滤液得到橙汁。为防止维生素C 氧化，同时加入10 mL 浓度为2 mol·L-1的醋酸溶液，放入冰箱避光保存备用。

1.3.2 芦荟提取物的制备

参考文献[2]中的实验方法，取适量新鲜肥厚的库拉索芦荟叶洗净后去皮切碎，用组织破壁机打碎，抽滤，收集滤液移入碘量瓶中，置于冰箱密封保存备用。

1.3.3 维生素C 含量的测定

参照文献[8]，使用碘量法测定维生素C 含量。首先用K2Cr2O7标准溶液对Na2S2O3溶液进行标定，再用已知浓度的Na2S2O3溶液对I2标准溶液进行标定，得出I2溶液的实际浓度后，准确取出25.00 mL 的I2标准溶液于250 mL 容量瓶中，定容，摇匀。用移液管移取25.00 mL 橙汁，置于250 mL 锥形瓶中，为防止维生素C 氧化，应迅速加入10 mL（2 mol·L-1）醋酸溶液，再加入50 mL蒸馏水，2 mL 0.5%的淀粉指示剂，立即用稀释10 倍的I2标准溶液滴定至出现稳定的浅蓝色，30 s 内不褪色即为终点，平行测定3 次。通过计算平均值得出橙汁中维生素C 的含量以及维生素C 的保存率。维生素C 的含量以及保存率的计算公式为

式中：C(I2)为碘标准溶液浓度，mol·L-1；V(I2)为碘溶液使用量，mL；A为实验结束后橙汁中维生素C的含量，mg·mL-1；B为实验开始时橙汁中维生素C的含量，mg·mL-1。

1.3.4 实验设计

（1）添加不同浓度的芦荟提取物对橙汁中维生素C 保存率的影响。分别向等量橙汁原料中添加浓度分别为0%、2%、4%、6%、8%、10%和12%的芦荟提取物，在室温（约25 ℃）下密封保存1 h 后，测定各组原料中维生素C 含量并得出保存率。

（2）不同加热时间和加热温度对添加芦荟提取物的橙汁中维生素C 保存率的影响。实验组在橙汁原料中添加10 mL 芦荟提取物后，放置于40 ℃、55 ℃、70 ℃恒温水浴锅中分别加热0 min、2 min、4 min、6 min、8 min 和10 min 后，取样测定原料中维生素C含量并得出保存率；对照组是在橙汁原料中添加10 mL去离子水后，同样置于40 ℃、55 ℃、70 ℃恒温水浴锅中，分别加热0 min、2 min、4 min、6 min、8 min 和10 min后，取样测定原料中维生素C含量并得出保存率。

（3）不同光照时间对添加芦荟提取物的橙汁中维生素C 保存率的影响。分别取两份等量橙汁原料，实验组加入10 mL 芦荟提取物，对照组加入10 mL 去离子水，均置于距紫外光光源10 cm，紫外光波长235.7 nm下照射0 min、30 min、60 min、90 min、120 min、150 min 和180 min 后取样测定橙汁原料中维生素C 含量并得出保存率。

（4）不同空气暴露时间对添加芦荟提取物的橙汁中维生素C 保存率的影响。分别取两份等量橙汁原料，实验组加入10 mL 芦荟提取物，空白对照组则加入10 mL 去离子水，将两组实验原料置于室温（约25 ℃）下开瓶暴露在空气中，分别于0 min、30 min、60 min、90 min、120 min、150 min 和180 min 后，取样测定橙汁原料中维生素C 含量并得出保存率。

1.3.5 数据处理

所有实验数据均使用Excel 2016 进行绘图分析。

2 结果与分析

2.1 添加不同浓度的芦荟提取物对橙汁中维生素C 保存率的影响

由图1 可知，当芦荟提取物浓度为8%时，橙汁中维生素C 保存率最高；芦荟提取物浓度在2%～8%时，橙汁原料中维生素C 保存率上升较快；当芦荟提取物浓度大于8%时，橙汁原料中维生素C 保存率上升不明显。添加了芦荟提取物的橙汁中维生素C 保存率明显高于未添加芦荟提取物的橙汁，且随着添加芦荟提取物的浓度增加，橙汁中维生素C保存率逐渐上升。

图1 添加不同浓度的芦荟提取物对橙汁中维生素C 保存率的影响图

2.2 不同加热时间和加热温度对添加芦荟提取物的橙汁中维生素C 保存率的影响

由图2 可知，温度及加热时间对橙汁原料中维生素C 保存率有明显影响。随着温度的上升及加热时间的延长，橙汁中维生素C 保存率均明显下降。当加热时间为10 min 时，在40 ℃条件下添加芦荟提取物和未添加芦荟提取物的维生素C 保存率分别为76.58%、73.56%，在55 ℃条件下添加芦荟提取物和未添加芦荟提取物的维生素C 保存率分别为63.25%、61.26%，在70 ℃时添加芦荟提取物和未添加芦荟提取物的维生素C 保存率分别为52.37%、49.64%。结果表明，在40 ℃添加芦荟提取物时，橙汁中维生素C 保存率下降平缓。在55 ℃添加芦荟提取物时，橙汁中维生素C 保存率下降增快。在70 ℃时，添加芦荟提取物与未添加芦荟提取物的橙汁中维生素C 保存率均迅速下降，但添加芦荟提取物的橙汁中维生素C 保存率均高于未添加芦荟提取物的橙汁。因此，添加芦荟提取物对橙汁中维生素C 具有较为明显的保护作用，这是由于芦荟提取物中的多酚类、多糖类和黄酮类化合物具有清除氧化自由基的抗氧化作用，能使原料中维生素C 保存率下降变慢。因此，在生产加工过程中适当加入芦荟提取物，不仅能增加橙汁中维生素C 的稳定性，还能增加橙汁的口感。

图2 不同加热时间和加热温度对添加芦荟提取物的橙汁中维生素C 保存率的影响图

2.3 不同光照时间对添加芦荟提取物的橙汁中维生素C 保存率的影响

由图3 可知，光照时间对橙汁中维生素C 保存率有较大的影响。在相同条件下添加芦荟提取物的橙汁中维生素C保存率明显高于未添加芦荟提取物的橙汁。在0～90 min，未添加芦荟提取物的橙汁中维生素C保存率较添加芦荟提取物的橙汁下降明显。在90 min时，未添加芦荟提取物的橙汁中维生素C 保存率仅为72.73%，添加芦荟提取物的橙汁中维生素C 保存率为82.77%；在90～180 min，未添加芦荟提取物的橙汁中维生素C 保存率下降减慢并与添加芦荟提取物的橙汁趋于相等。在180 min 时，未添加芦荟提取物的橙汁中维生素C 保存率为54.66%，添加芦荟提取物的橙汁中维生素C 保存率为56.94%。这是由于芦荟提取物中的多酚类物质能先与紫外线所产生的自由基反应，当芦荟中多酚类物质被消耗完时，对橙汁中维生素C保存率的影响不大。因此，在橙汁加工生产过程中适当添加芦荟提取物，能有效降低光照对橙汁中维生素C 的影响。

图3 不同光照时间对添加芦荟提取物的橙汁中维生素C保存率的影响图

2.4 不同空气暴露时间对添加芦荟提取物的橙汁中维生素C 保存率的影响

由图4 可知，随着暴露时间的延长，添加与未添加芦荟提取物的橙汁中的维生素C保存率均明显下降。在0～60 min，未添加芦荟提取物的橙汁中维生素C保存率下降明显。在60 min 时，未添加芦荟提取物的橙汁中维生素C 保存率仅为58.34%，添加芦荟提取物的橙汁中维生素C 保存率为71.32%。当暴露时间延长到180 min，对照组与实验组中维生素C 保存率趋于相等，芦荟提取物的添加对橙汁中维生素C 保存率的影响不大。这是因为芦荟提取物含有多酚类物质，具有良好的抗氧化性，能有效减少氧气对橙汁中维生素C 的氧化。随着时间的延长，当芦荟提取物中的抗氧化性物质被消耗完后，芦荟提取物的添加对橙汁中维生素C 保存率的影响较小。

图4 不同空气暴露时间对添加芦荟提取物的橙汁中维生素C 保存率的影响图

3 结论

本实验研究了不同条件下，添加芦荟提取物对橙汁原料中维生素C 保存率的影响。结果表明，芦荟提取物能提高橙汁中维生素C 保存率。随着添加芦荟提取物浓度的提升，其维生素C 呈上升趋势。当芦荟提取物浓度为8%时，能有效提高橙汁中维生素C 保存率。不同温度及加热时间对橙汁中维生素C 保存率影响明显。在加热温度与加热时间都相同的条件下，添加芦荟提取物的实验组均比未添加芦荟提取物的实验组中的维生素C 保存率高。在光照条件下，适当添加芦荟提取物可减小光照对维生素C 保存率的影响。橙汁中维生素C 对空气暴露非常敏感，添加芦荟提取物能有效减缓橙汁中维生素C 保存率下降趋势，而未添加芦荟提取物的橙汁中维生素C 保存率呈大幅下降趋势。