果膠酶處理軟棗獼猴桃揮發性成分的研究

楊婧，張博，辛廣，*，李書倩，孫曉榮，劉長江

（1.沈陽農業大學食品學院，遼寧沈陽 110161；2.鞍山師范學院化學系，遼寧鞍山 114007）

軟棗獼猴桃（Actinidia arguta Sieb.et Zucc）又名軟棗子、獼猴梨、藤瓜和藤棗。為獼猴桃科獼猴桃屬，多年生落葉藤本植物。軟棗獼猴桃是九種光果獼猴桃種類之一[1]。在我國主要分布于東北、華北、山東、西北及長江流域，其中東北南部山區較多見[2]，朝鮮、日本、俄羅斯亦有分布[3]。軟棗獼猴桃富含各種營養成分，VC最高達430.8 mg/100g[4]，含有近20種氨基酸及20多種無機元素，果實含豐富的超氧化物歧化酶（SOD）[5]，具有止渴、解熱、利尿、祛痰等作用[6]。

軟棗獼猴桃具有一定的抑菌性[6]和抗氧化性[7]，但由于軟棗獼猴桃果肉中含有大量的果膠類物質[8]，直接影響揮發油量的提取。利用果膠酶處理軟棗獼猴桃，是由于果膠物質主要存在于植物初生壁和細胞中間，而復合果膠酶能夠除去細胞壁中的果膠質，從而可以有效地破除細胞壁，使細胞中的活性成分溶解出來[9]，使得揮發性物質的產率大大提高，在生產中有重要的應用價值。

目前對軟棗獼猴桃揮發性物質提取方法的研究日益增多，主要的提取方法有固相微萃取法[10]和連續蒸餾法[11]等。利用同時蒸餾萃取裝置進行揮發物質的提取，特別是對果實進行酶處理后揮發物質的提取尚未見報道。本文采用同時蒸餾萃取法分別對對照處理及添加1%果膠酶軟棗獼猴桃進行揮發性成分的提取，用GC-MS對其揮發性成分進行定性分析。為進一步探討軟棗獼猴桃揮發油的生物活性提供參考。

1 材料

1.1 軟棗獼猴桃

采于鞍山九龍川，實驗材料生理指標見表1。

表1 采摘的軟棗獼猴桃的生理指標Table 1 Physiological indicators of Actinidia arguta Sieb.et Zucc

1.2 儀器與試劑

同時蒸餾萃取裝置：北京墾堡博美玻璃儀器有限公司；旋轉蒸發儀RE-52AA：上海亞榮生化儀器廠；電子天平；可調式電熱套；果膠酶：上海藍季科技發展有限公司；恒溫培養箱：武漢海聲達儀器設備有限公司；二氯甲烷，無水硫酸鈉：AR，天津市光復科技發展有限公司；HP6890/5973氣相色譜-質譜計算機聯用儀：美國惠普公司。

1.3 方法

取大小一致、無病蟲害的軟棗獼猴桃500 g；添加1%果膠酶的軟棗獼猴桃500 g（45℃的恒溫箱中，保持4 h），將兩種軟棗獼猴桃分別置于2 000 mL圓底燒瓶，加入1 000 mL蒸餾水，同時蒸餾萃取儀的另一端為裝有60 mL的二氯甲烷的250 mL圓底燒瓶，50℃恒溫水浴加熱。同時蒸餾萃取得到二氯甲烷萃取液，用適量的無水硫酸鈉干燥過夜，濾液旋轉蒸發除去溶劑，分別得到淡黃色軟棗獼猴桃揮發油0.4 g和0.9 g，待GC-MS分析。

1.4 氣相色譜-質譜測定

氣相色譜條件：色譜柱為HP-5（25.0 m×0.25 mm，0.25 μm）彈性石英毛細管柱；載氣為He氣，載氣流量1 mL/min；進樣口溫度230℃；無分流進樣；程序升溫40℃→230℃（5℃/min）；解析5 min。

質譜條件：離子源為EI源，離子源溫度230℃；接口溫度230℃；四級桿溫度150℃；倍增器電壓1200eV；電離電壓70 eV；發射電流34.6 A；掃描范圍20 amu～500 amu。

1.5 定性及定量分析

定性分析：取同時蒸餾萃取的揮發性成分，用氣相色譜-質譜計算機聯用儀進行分析鑒定。通過G1701BA化學工作站數據處理系統，檢索NIST98譜圖庫，并分別與八峰索引及EPA/NIH質譜圖集的標準譜圖進行對照、復合，再結合有關文獻進行人工譜圖解析，確定揮發油中的各個化學成分。

定量分析：通過G1701BA化學工作站數據處理系統，按峰面積歸一化法進行定量分析，分別求得各化學成分在軟棗獼猴桃果實揮發性成分中的相對百分含量。

2 結果與分析

2.1 不同處理軟棗獼猴桃揮發油產率

由化學工作站給出對照處理和1%果膠酶處理的揮發性成分中化學成分的總離子圖，結果如圖1、2。軟棗獼猴桃揮發油提取率見表2。

表2軟棗獼猴桃揮發油提取率Table 2 Essential oil extraction rate of Actinidia arguta Sieb.et Zucc

如表2所示，經過1%果膠酶處理的軟棗獼猴桃揮發油產率為0.18%，是對照處理軟棗獼猴桃揮發油產率的2.25倍。

從兩種處理的軟棗獼猴桃果實揮發性物質中共鑒定出41種化合物，將確定的41種成分及求得的各成分在揮發性物質中的百分含量列于表3，其中主要成分為糠醛、棕櫚酸、（E）-2-己烯醛、正己醇、1-甲基-4-（1-甲基亞乙基） 環己烯、苯乙醛、（Z，Z，Z）-9，12，15-十八烷三烯酸乙酯。從添加1%果膠酶處理的軟棗獼猴桃揮發油中比對照處理的軟棗獼猴桃揮發油多提取出12種揮發性成分，其中主要有1，3，3-三甲基-2-氧雜二環[2.2.2]辛烷，相對含量相差0.92%、1-甲基-4-（1-甲基亞乙基）環己烯，相對含量相差0.62%、十四（烷）酸，相對含量相差1.03%、棕櫚酸，相對含量相差 2.26%、（Z，Z，Z）-9，12，15-十八烷三烯酸乙酯，相對含量相差1.06%。將兩者化學成分類別區別列于表4。兩種不同處理的軟棗獼猴桃的揮發油中提取出的化合物類別有明顯差異。其中酸類和胺類物質的個數相同，而烯烴類物質相差3種，酯類物質相差7種，醇類物質相差2種。

表3 軟棗獼猴桃揮發油中的化學成分Table 3 The chemical content of Actinidia arguta essential oil

續表3 軟棗獼猴桃揮發油中的化學成分Continue table 3 The chemical content of Actinidia arguta essential oil

2.2 不同處理軟棗獼猴桃揮發油成分中化合物類別差異

如表4所示，兩種不同處理的軟棗獼猴桃提取的揮發油鑒定出的化合物在不同類別中種數不盡相同：除酸類和胺類都為2種和1種外，酶處理鑒定出的烯烴類、酯類、醇類、烷烴類分別比對照多出3種、7種、2種、1種；酶處理鑒定出1種酮類，對照未鑒定出酮類；而酚類和醛類酶處理比對照少1種。

3 結論與討論

本實驗分別對兩種不同處理的軟棗獼猴桃進行揮發油的提取，含量最多的都是糠醛和棕櫚酸，但經過1%果膠酶處理的軟棗獼猴桃的揮發油化合物無論種類還是產率都多于對照處理，因為揮發油主要是次生代謝物質，存在軟棗獼猴桃果實細胞內，破壁的效果是增加提取率的重要原因，而果膠酶能分解細胞壁，有助于軟棗獼猴桃揮發油的提取，因而產率提高，揮發油的化學成分增多，但在破壁時是否引發復雜的化學反應而引產生新的揮發性成分有待進一步研究。

表4 兩種軟棗獼猴桃中化合物類別Table 4 The chemical compound category in two kinds of Actinidia arguta Sieb.et Zucc

A.J.Matich et al[12]從八個軟棗獼猴桃中采用頂空進樣和溶劑提取法萜烯、苯類、酯類、醛類、酮類、醇類、酸類、烷烴、硫化物、呋喃，與本文研究結果不完全一致。楊明非等[11]采用連續蒸餾法從軟棗獼猴桃揮發成分中共分離出13個組分，鑒定了12個組分，其主要成分是酯類、醇類物質。辛廣等[13]利用固相微萃取法研究東北野生軟棗獼猴桃果實的香氣，發現烯烴占揮發油比例很大，但酸類物質未被檢出，而本文檢出棕櫚酸相對含量較高，可能是由于二氯甲烷極性大，對極性大的成分（如酸）萃取相對多一些，同時蒸餾萃取法對高沸點成分的提取比較有利，而難提取β-月桂烯、D-檸檬烯等水不溶性的成分。可見，不同原材料包括品種不同、地域差異和不同成熟度，提取方法的不同都會對實驗結果起到一定的影響。

本文沒有對揮發油化學成分的絕對含量進行分析，也是本文的局限之處，因此，為了能夠更準確分析軟棗獼猴桃的揮發油成份及果膠酶對其作用，今后要對其揮發油進行絕對含量分析實驗，對軟棗獼猴桃進行更全面、系統的分析，以便更準確地提供軟棗獼猴桃揮發油相關的理論數據，更加合理地利用和開發軟棗獼猴桃資源。實驗中發現，經過酶前處理后提取軟棗獼猴桃揮發油的顏色比對照更淡，有待于今后的進一步研究。

本文研究主要結論：果膠酶前處理可以提高軟棗獼猴桃揮發油的產率，增加了鑒定出的揮發油化合物種數，進一步研究可應用到其精深加工中。

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[1]姚華,陸娟,劉夢韓,等.高效液相色譜法測定葛棗彌猴桃葉中黃酮苷A的含量[J].東北師大學報:自然科學版,2009(1):137-140

[2]印萬芬.我國有經濟價值的獼猴桃及其利用[J].特產科學實驗,1981(3):28

[3]李坤明,胡忠榮,陳偉.昭通地區野生獼猴桃資源及其利用資源[J].中國野生植物資源,2006,25(2):39-41

[4]王菲,許金光,劉長江.軟棗獼猴桃中的功能保健成分及其在食品加工中的應用[J].食品工業科技,2010,31(8):421

[5]嚴仲愷.中國長白山藥用植物彩色圖志[M].北京:人民衛生出社,1997:285

[6]全國中草藥匯編編寫組.全國中草藥匯編(上冊)[M].北京:人民衛生出版社會,1976:795

[7]劉中申,祝德秋.軟棗獼猴桃抗衰老作用的初步研究[J].老年學雜志,1987,7(4):45

[8]姜文文,姜愛華,田密霞,等.果膠酶處理對軟棗獼猴桃出汁率的影響[J].加工工藝,2008,8(4):48-49

[9]張占軍,王富花,曾曉雄.果膠酶在食品工業中應用的研究進展[J].中國釀造,2010,223(10）:4-6

[10]辛廣,張博,馮帆,等.軟棗獼猴桃果實香氣成分分析[J].食品科學,2009,30(4):230-232

[11]楊明非,趙秋雁,劉廣平.軟棗獼猴桃揮發物質的提取及GC-MS分析[J].植物研究,2006(1):128-129

[12]Matich A J,Young H,Allen J M,et al.Actinidia arguta:volatile compounds in fruit and flowers[J].Phytochemistry,2003,63(3):285-301

[13]辛廣,張博,馮帆,等.軟棗獼猴桃果實香氣成分分析[J].食品科學,2009,30(4):230-232