摘要 为评价不同品种蓝莓发酵酒的抗氧化活性,采用芭尔德温、灿烂、梯芙蓝、杰兔、蓝雨、顶峰、园蓝和粉蓝8个品种蓝莓果实酿造蓝莓酒,并对不同品种蓝莓鲜果及其蓝莓酒中的总酚、黄酮有效成分含量与抗氧化活性的相关性进行分析。结果表明,品种园蓝鲜果及其发酵酒中的总酚、黄酮含量最高;抗氧化活性方面,该品种发酵酒对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)和2,2-联氮-双-3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸(ABTS)的清除率最高;蓝莓酒中的总酚、黄酮含量与其DPPH和ABTS清除率呈明显正相关关系(Plt;0.01)。生产上,总酚、黄酮可作为衡量蓝莓酒抗氧化能力的重要成分。
关键词 蓝莓品种;蓝莓酒;多酚;黄酮;抗氧化能力
中图分类号 TS255.3" "文献标识码 A
文章编号 1007-7731(2024)11-0097-05
Evaluation of antioxidant activity in fermented blueberry wine of different varieties
YANG Zhirui" " LI Xiaoli" " NING Xiaohong
(College of Life and Health Science, Kaili University, Kaili 556011, China)
Abstract To evaluate the antioxidant activity in fermented blueberry wine of different varieties, eight different varieties of blueberry fruits including Baldwin, Brightwell, Tifblue, Premier, Bluerain, Climax, Gardenblue and Powderblue were used to brew blueberry wine. The correlation between the antioxidant activity and polyphenols, flavonoids in different varieties of blueberry fruit and blueberry wine was analyzed. The results showed that the contents of polyphenols and flavonoids of Gardenblue blueberry fruit and wine were the highest,and the clearance rates of 1, 1-diphenyl-2-trinitrophenylhydrazine (DPPH) and 2, 2-diazo-di-3-ethylbenzodihydrothiazolin-6-sulfonic acid (ABTS) were the highest. The contents of total phenols and flavonoids in blueberry wine were positively correlated with the clearance rates of DPPH and ABTS (Plt;0.01). Total phenols and flavonoids can be used as important components to evaluate the antioxidant capacity of blueberry wine.
Keywords blueberry varieties; blueberry wine; polyphenol; flavonoid; antioxidant activity
蓝莓学名越橘(Vaccinium vitis-idaea L.),其果实富含多酚、类黄酮等生物活性物质[1],具有改善视力、抗氧化和提高免疫力等保健功能[2-3]。蓝莓属小浆果,适合加工成蓝莓果汁、蓝莓酒和蓝莓果酱等产品,从而延长食品货架期和提高蓝莓的附加值[4]。
目前,相关学者从蓝莓引种评价、蓝莓果实营养品质、贮存加工特性、蓝莓酒加工工艺及风味物质成分等方面开展了大量的研究工作,为蓝莓产业的发展奠定了基础。付燕等[5]采用主成分分析法对5个引入蓝莓品种进行了适应性评价,为蓝莓新品种推广种植提供了参考。周继芬等[3]研究了蓝莓的营养成分及独特保健功能,对蓝莓中的叶黄素、花青苷等因子表现出的保健功能进行了阐述。张素敏等[6]评价了露地栽培的12个蓝莓品种的果实外观、营养品质和加工性能。方雨洁[7]以3种兔眼蓝莓为试验材料,研究其蓝莓酒的酿造工艺,并综合分析了其蓝莓酒的品质。严红光等[8]采用气相色谱质-谱技术(Gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS)和气相离子迁移谱(Gas chromatography-ion mobility spectrometer,GC-IMS)分析了3种蓝莓发酵果酒的风味特征,为改进蓝莓果酒风味提供了参考。
贵州地区自引种栽培蓝莓以来,目前种植面积和产量均居全国前列,蓝莓产业已成为该地区的特色支柱产业之一。本研究以贵州地区栽培的芭尔德温、灿烂、梯芙蓝、杰兔、蓝雨、顶峰、园蓝和粉蓝8个蓝莓品种为试验材料,对不同品种蓝莓鲜果及其蓝莓酒中的总酚、黄酮含量与蓝莓酒抗氧化活性的相关性进行分析,为酿造蓝莓酒的原料品种选择和酿造高品质的蓝莓酒提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
蓝莓品种分别为芭尔德温、灿烂、梯芙蓝、杰兔、蓝雨、顶峰、园蓝和粉蓝,果实均采自麻江县蓝莓种植基地。
葡萄酒活性干酵母(安琪酵母股份有限公司),焦亚硫酸钾(上海今迈仪器仪表有限公司,分析纯),没食子酸(天津市大茂化学试剂厂,分析纯),无水乙醇、氢氧化钠、亚硝酸钠、乙酸钠和盐酸(西陇科学股份有限公司,均为分析纯),芦丁、Folin-ciocalteu试剂、3,5-二硝基水杨酸(合肥博美生物科技有限责任公司,均为分析纯),亚硫酸钠(天津市光复精细化工研究所,分析纯)及酒石酸钾钠(成都金山化学试剂有限公司,分析纯)。
1.2 仪器与设备
A360型紫外可见光分光光度计(上海翱艺仪器有限公司),HSX-250M型恒温培养箱(上海南荣实验室设备有限公司),AXTD5A型离心机(盐城市安信试验有限公司),0~50% Brix型手持糖度计(力辰仪器科技有限公司),phs-3c型pH计(上海今迈仪器仪表有限公司)。
1.3 试验方法
1.3.1 蓝莓酒发酵工艺流程" 新鲜蓝莓果实经清洗沥干水分后打浆,在果浆中添加焦亚硫酸钾,使二氧化硫(SO2)含量在100 mg/L,用蔗糖调节可溶性固形物含量24 °Bx,装瓶后按原料质量比例的2%接种活化后的葡萄酒活性干酵母,然后置于生化培养箱中25 ℃恒温带渣发酵,发酵结束后,于4 000 r/min条件下离心8 min,渣汁分离取上清液,即获得蓝莓酒(图1)。
1.3.2 蓝莓酒理化指标检测" 参照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》进行蓝莓酒理化指标检测。
1.3.3 总酚含量的测定" 参照刘艺等[9]的方法,于765 nm处测定吸光值,得到线性回归方程y=11.596x+0.012 1,R2=0.998 1。其中,x为没食子酸的质量浓度(mg/mL),y为对应浓度下的吸光度。
1.3.4 黄酮含量的测定" 参照姚会敏等[10]方法,于510 nm处测定吸光值,得到线性回归方程y=1.115x-0.007 8,R2=0.999 5,其中x为芦丁标准溶液的质量浓度(mg/mL),y为对应浓度下的吸光度。
1.3.5 DPPH自由基清除率的测定" 参考林丽静等[11]的方法测定。
1.3.6 ABTS自由基清除率的测定" 参考吴双从等[12]的方法测定。
1.4 数据处理
采用SPSS 20.0软件进行数据分析,结果以平均值±标准差表示;采用Origin 2018软件作图。
2 结果与分析
2.1 蓝莓酒理化指标检测
蓝莓酒各项理化指标检测结果见表1,不同品种蓝莓发酵酒的理化指标:酒精度10.0%~14.0%,高于标准要求值(酒精度≥5.0%);总糖含量4.0~12.0 g/L,总酸含量5.0~8.0 g/L,均满足GB/T 32783—2016《蓝莓酒》要求值。
2.2 不同品种蓝莓鲜果中总酚含量比较
总酚含量除了受气候、土壤等自然条件影响外,还受到蓝莓品种的影响。8个蓝莓品种鲜果中的总酚含量见图2。不同蓝莓品种鲜果中的总酚含量存在差异,其中品种园蓝鲜果中的总酚含量最高,为(3.54±0.01)mg/g,与其他品种之间差异具有统计学意义(Plt;0.05);品种芭尔德温的总酚含量最低,为(2.78±0.06)mg/g。
2.3 不同品种蓝莓鲜果中黄酮含量比较
如图3所示,8个蓝莓品种鲜果中的黄酮含量存在差异,品种园蓝和粉蓝中的黄酮含量分别为(0.81±0.10)、(0.80±0.02)mg/g,明显高于顶峰、蓝雨、杰兔、梯芙蓝、灿烂和芭尔德温6个品种(Plt;0.05);品种园蓝和粉蓝之间黄酮含量差异无统计学意义(Pgt;0.05)。
2.4 不同品种蓝莓酒中总酚含量比较
不同品种蓝莓发酵酒中的总酚含量见图4。如图4所示,不同品种蓝莓酒的总酚含量差异较大,含量在1 740.00~3 570.00 mg/L。其中,品种园蓝和粉蓝酿造的蓝莓酒中总酚含量明显(Plt;0.05)高于顶峰、蓝雨、杰兔、梯芙蓝、灿烂和芭尔德温酿造蓝莓酒;品种园蓝和粉蓝的发酵酒中总酚含量存在明显差异(Plt;0.05)。
2.5 不同品种蓝莓酒中黄酮含量比较
不同品种蓝莓发酵酒中的黄酮含量见图5,如图5所示,不同品种蓝莓酒中黄酮含量在295.00~795.00 mg/L,其中品种园蓝的蓝莓酒中黄酮含量最高,为(795.00±21.50)mg/L,其次为粉蓝品种,为(672.00±22.10)mg/L,并且与其他6个品种的蓝莓酒中的黄酮含量差异具有统计学意义(Plt;0.05);品种芭尔德温、灿烂和顶峰的蓝莓酒,品种梯芙蓝和蓝雨的蓝莓酒中黄酮含量差异无统计学意义(Pgt;0.05)。
2.6 不同品种蓝莓酒的抗氧化能力比较
不同品种蓝莓发酵酒的抗氧化能力见表2。由表2可知,不同品种蓝莓经发酵得到的蓝莓酒对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)和2,2-联氮-双-3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸(ABTS)均具有较好的清除能力,其中DPPH清除率最高的是品种园蓝酿造的蓝莓酒,为98.03%,品种灿烂最低,为94.43%;ABTS清除率最高的是园蓝,为85.63%,品种芭尔德温最低,为70.17%,品种芭尔德温与灿烂的ABTS清除率差异无统计学意义(Pgt;0.05)。品种园蓝的蓝莓酒具有良好的DPPH和ABTS自由基清除能力,这可能与其酒中的多酚和黄酮含量较高有关。
2.7 总酚、黄酮含量与抗氧化活性之间的相关性
采用SPSS 20.0统计软件对蓝莓鲜果及其蓝莓酒中的总酚、黄酮含量与DPPH、ABTS清除能力进行双变量相关性分析,获得Pearson相关系数和双侧统计学结果,见表3。
由表3可知,蓝莓鲜果的黄酮和总酚含量呈正相关(Plt;0.01),蓝莓酒中黄酮和总酚含量呈正相关(Plt;0.01),其原因是大多数黄酮类化合物都属于多酚类物质。蓝莓酒中总酚、黄酮含量与蓝莓鲜果的总酚、黄酮含量呈正相关(Plt;0.01),这可能是蓝莓鲜果中的总酚、黄酮等成分较好地转移到了蓝莓酒中。蓝莓酒中总酚、黄酮含量与蓝莓酒的DPPH、ABTS清除率呈正相关(Plt;0.01),表明总酚、黄酮可作为衡量蓝莓酒抗氧化能力的重要成分。
3 结论与讨论
酚类物质是蓝莓生物活性的重要物质之一,具有消除人体内自由基作用[13]。酚类物质包含黄酮类,单宁类、酚酸类及花色苷类等,黄酮类化合物又称生物类黄酮,是重要的抗氧化成分之一。蓝莓酒中的黄酮类化合物含量丰富,具有抗氧化、保护心血管及抑制炎症及抗微生物等作用[14]。酿造蓝莓酒所用的蓝莓品种不同是导致蓝莓酒酚类物质之间存在差异性的重要原因之一。方雨洁[7]测得灿烂、粉蓝和园蓝3个品种发酵酒中的总酚含量在1 494.44~2 402.99 mg/L,不同品种蓝莓发酵酒中总酚含量存在明显差异,其中园蓝品种的发酵酒中总酚含量最高,与本研究结果一致。
DPPH在517 nm处有最大吸光值,能够从释放质子的物质中得到质子,通过测定物质对自由基的清除能力,可以快速评价物质的抗氧化能力[15]。在734 nm吸收峰处,被氧化后的蓝绿色水溶性ABTS自由基与抗氧化剂结合后会褪色,因此可以根据褪色情况来判断样品的抗氧化能力[16]。周佳悦等[17]研究了不同发酵方式的蓝莓果酒发酵过程中果酒理化指标和抗氧化能力的动态变化,其中总酚、总黄酮、花色苷、原花青素含量与总抗氧化能力、DPPH自由基清除能力和ABTS自由基清除能力明显相关(Plt;0.01)。李小娟等[18]分析了鲜食葡萄品种的多酚类物质含量及抗氧化活性,结果表明,葡萄果皮中铁离子还原抗氧化能力(FRAP)和氧自由基吸收能力(ORAC),以及种子和果梗中DPPH清除率与花青素、总酚和总黄酮之间均呈明显正相关(Plt;0.01),且多酚类物质含量越高其抗氧化活性越强。本试验中,不同品种蓝莓发酵酒中总酚、黄酮含量与蓝莓酒DPPH、ABTS清除率呈正相关(Plt;0.01),这与上述学者的研究结果相似。
本研究分析了8个不同品种蓝莓果实及其蓝莓酒中的总酚、黄酮含量及与蓝莓酒抗氧化活性的相关性。结果表明,品种园蓝鲜果及其发酵酒中总酚、黄酮含量最高,DPPH和ABTS清除率最好;蓝莓酒中总酚、黄酮含量与蓝莓酒DPPH、ABTS的清除率成正相关(Plt;0.01),因此,总酚、黄酮可作为衡量蓝莓酒抗氧化能力的重要成分。本研究发现品种园蓝鲜果及其发酵酒的抗氧化物质含量较高,具有明显的品种优势,这对于蓝莓基地引入优良品种和企业酿造高品质的蓝莓酒具有一定的现实指导意义。
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(责编:何 艳)