南果梨黃酮液穩定性研究

劉延吉, 蔡茜, 劉澍

(沈陽農業大學生物科學技術學院,遼寧沈陽110161)

南果梨屬于薔薇科梨亞科梨屬中的秋子梨,主產于遼寧鞍山、海城、遼陽一帶,為自然雜交實生苗,有100多年的栽培歷史,為秋子梨中最優良的品種,也是遼寧特產水果。果實以色澤鮮艷,果肉爽口多汁,以風味香濃而馳名于國內外,可與香梨,貢梨,水晶梨媲美[1]。該果含有18種氨基酸、9種微量元素、4種維生素、多種脂肪酸、多糖、黃酮和芳香類物質對人體具有較高的營養和滋補作用[2]。在黃酮類化合物中,兒茶素和水飛薊賓具有強保肝作用,已在臨床上用做肝炎、肝硬化的治療藥物。淫羊藿黃酮、黃芪素、黃芪苷能抑制肝組織脂質過氧化、提高小鼠肝臟SOD活性,減少肝組織脂褐素形成,對肝臟有保護作用。田基黃總黃酮有改善肝功能的作用。黃芩苷對阿霉素引起的肝脂質過氧化有保護作用。甘草黃酮可保護乙醇所致肝細胞超微結構的損傷等。南果梨總黃酮在水溶液中的穩定性直接影響其作用及保質期長短。由于南果梨僅產于中國,關于南果梨的各種性質的研究,國外未見報道,國內有關南果梨的豐產栽培技術,果樹生長特性,優良品種選擇,及果實采摘后貯藏、保鮮和加工等方面的報道較多[3],而有關南果梨化學成分的研究較少。對南果梨總黃酮水溶液在不同狀態下的穩定性研究及南果梨在解酒方面的作用尚未見報道。本文主要研究南果梨果肉中與解酒相關的黃酮類化合物的穩定性,以南果梨總黃酮含量、沉淀率及透光率為考察指標,分別考察澄清劑、穩定劑、滅菌條件、光照、溫度、時間對南果梨總黃酮水溶液穩定性的影響,研究保持南果梨總黃酮水溶液穩定性的各種最佳條件因素。此研究填補國內外本領域研究的空白,有利于充分挖掘南果梨的商業價值,同時為南果梨解酒保健飲料的開發提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

南果梨:購于遼寧省沈陽市東陵區水果批發市場,成熟度較好;抗壞血酸、檸檬酸鈉、聚合磷酸鈉、EDTA-Na2、偏重亞硫酸鈉、無水亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、明膠(食品級)、單寧(化學純)等:均符合食品添加劑標準和國家食品衛生標準。

TU-1800紫外可見分光光度計;抽濾機;組織粉碎機;不銹鋼水浴鍋;高速冷凍離心機;電子天平等。

1.2 方法

1.2.1 南果梨總黃酮的提取與測定 取南果梨干品粗粉100 g,根據作者已有經驗的沸水提取篩選出的最優水平組合進行提取(即采用90℃溫度、加水量(固液比)10倍、每次1 h、提取1次),然后將提取液過濾,即得到南果梨總黃酮液[4-5]。測定方法參見參考文獻[6]。

1.2.2 南果梨黃酮液沉淀率及透光率的測定 黃酮液沉淀率的測定[7]:在離心管中準確加入黃酮液10 mL,以5 000 r/min離心20 min,棄上層溶液,準確稱取沉淀物(濕劑)重量,按下列公式計算沉淀率,作為南果梨黃酮液穩定性的評判指標。沉淀率(%)=沉淀物重量(g)/離心黃酮液質量(g)×100%

黃酮液透光率的測定:在 TU-1800紫外可見分光光度計上,以蒸餾水為空白對照,在595 nm處測定其透光率 T595(%),測定公式為:T=102-OD

1.2.3 澄清實驗 明膠單寧澄清試驗:分別將明膠和單寧用40℃的水溶解成1%的溶液,在30℃進行滴加,添加量一般為明膠20 g/dL黃酮液和單寧10 g/dL黃酮液。取6份南果梨黃酮液,加入單寧溶液并攪拌均勻,再慢慢加入明膠溶液,攪勻后再8～12℃下靜置6～8 h,經離心機離心沉降分離,取上清液測定透光率、總黃酮含量及沉淀率。

1.2.4 復合穩定劑配比實驗 以單因素實驗選擇穩定劑的品種和水平取值,采用0.2%的相同用量,對抗壞血酸、檸檬酸鈉、聚合磷酸鈉、EDTA-Na2、偏重亞硫酸鈉、無水亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉等單一穩定劑的穩定效果進行單因素實驗。在相同處理條件下,測定沉淀率、透光率及總黃酮含量,評判穩定效果。最終確定以 EDTA-Na2、多聚磷酸鈉、檸檬酸鈉及抗壞血酸作為南果梨黃酮液的穩定劑,總用量控制在0.4%以下,然后進行正交實驗L9(34),以沉淀率為評價指標,優化復合穩定劑配比。

1.2.5 保存條件 采用單因素試驗,測定在不同光照強度、保存溫度、保存時間的情況下對南果梨總黃酮液穩定性的影響,以南果梨總黃酮量為評價指標,以此選著最佳的保存條件。

1.2.6 殺菌溫度和時間 通過單因素實驗,在70、80、90、100℃溫度下,分別考察不同殺菌時間南果梨黃酮液穩定性的變化,確定適宜的殺菌溫度和時間。

2 結果與分析

2.1 澄清劑對南果梨總黃酮液穩定性的影響

透光率和沉淀率都是評判溶液穩定性的重要指標。對于南果梨黃酮液而言,在不影響總黃酮含量的前提下,透光率越大,即澄清度越高,同時沉淀率越低,穩定性就最好。

表1 澄清劑對南果梨總黃酮液穩定性的影響Tab.1 Effect of clarifier on the stability of Nanguo Pear flavonoid solution

對表1實驗結果進行直觀分析,明膠單寧澄清法對南果梨黃酮液的穩定性有一定的影響,且對總黃酮含量影響不大,未經處理的黃酮液透光率為80.23%,而在明膠單寧添加量分別為25 g/dL和5 g/dL之后,透光率提高到90.15%,說明明膠單寧以此比例添加,可以取得最佳澄清效果。

2.2 復合穩定劑對南果梨總黃酮液穩定性的影響

在天然植物提取液特別是注射液、口服液的生產中,常常加入抗氧化劑及金屬絡合劑等附加劑以防止和延緩有效成分的氧化分解[8],而這些附加劑的加入既要保護提取液中的天然活性成分不受氧化分解,又要不影響提取液的穩定性、澄清度和活性作用。

表2 正交試驗因素水平表Tab.2 Orthogonal test factor level table

表3 正交試驗結果Tab.3 Orthogonal test results

對表3實驗結果進行直觀分析,從極差R值大小可知,各因素對實驗結果影響的主次序為C>D>A>B。對南果梨黃酮液穩定性而言,沉淀率愈小,穩定性愈高,可得出復合穩定劑的最優水平組合為A2B2C1D1,即 EDTA-Na20.075 mg/mL,多聚磷酸鈉 0.075 mg/mL,檸檬酸鈉0.05 mg/mL,抗壞血酸0.05 mg/mL。在此優化水平條件下,進行3次平行實驗驗證,其沉淀率平均值為0.102%,說明A2B3C1D1為最優水平組合。

2.3 南果梨黃酮液最佳保存條件

2.3.1 光照對南果梨總黃酮穩定性的影 黃酮類化合物是廣泛存在于植物中的一類黃色色素,因分子中含有堿性氧原子能與酸結合成鹽,又稱黃堿素,而色素受光照影響較大。

表5 光照對南果梨總黃酮液穩定性的影響Tab.5 Effect of light on the stability of Nanguo Pear flavonoid solution

表5結果表明,在無光照條件下存放2個月,南果梨黃酮液總黃酮含量平均下降0.32%;室內光存放一個月,總黃酮含量平均下降1.21%;強光下存放5 d到 10 d,總黃酮含量平均下降3.42%～7.26%。說明強光對總黃酮的穩定性影響較大。

2.3.2 溫度對南果梨總黃酮穩定性影響 測定不同溫度下南果梨黃酮液總黃酮含量,找出最佳的保存溫度。

表6結果表明,滅菌后在20～25℃存放3個月,總黃酮含量平均下降0.37%;在37～40 ℃存放3個月,總黃酮含量平均下降0.53%;在2～4 ℃存放3個月,總黃酮含量平均下降0.74%;說明南果梨總黃酮液的最佳存放溫度為20～25℃。

2.4 殺菌溫度和時間的確定

殺菌溫度和時間是影響南果梨總黃酮液穩定性的重要因素,殺菌溫度越高,時間越長,對南果梨黃酮液的穩定性影響越大。因此,在保證產品質量的前提下,殺菌溫度越低、時間越短為好。

對表7進行分析,滅菌溫度和時間對總黃酮含量影響不大,從沉淀率及透光率來看,在90℃滅菌20 min時沉淀率較低,透光率最大,此時黃酮液最穩定。

表6 溫度對南果梨總黃酮液穩定性影響Tab.6 Effect of temperature on the stability of Nanguo Pear flavonoid solution

表7 不同殺菌溫度和時間對南果梨總黃酮液的影響Tab.7 Effect of sterilization temperature and time on the stability of Nanguo Pear flavonoid solution

3 結 語

采用明膠單寧作為澄清劑,添加量分別為:明膠25 g/dL,單寧5 g/dL,可以取得最佳澄清效果。采用 EDTA-Na2、多聚磷酸鈉、檸檬酸鈉及抗壞血酸作為復合穩定劑,添加量分別為 EDTA二鈉0.075 mg/mL,多聚磷酸鈉0.075 mg/mL,檸檬酸鈉0.05 mg/mL,抗壞血酸0.05 mg/mL,可以取得較理想的穩定效果。強光對總黃酮含量影響較大,應該在室溫下避光保存。在保證產品質量的前提下,滅菌溫度越低、時間越短越好,結果表明,在90℃滅菌20 min黃酮液達到最穩定效果。

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