杏仁皮的苦杏仁苷含量測(cè)定及脫毒工藝探究

劉策，曹清明，屠焰，刁其玉

（1.中南林業(yè)科技大學(xué)食品與科學(xué)工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410004；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，北京100081）

杏仁皮的苦杏仁苷含量測(cè)定及脫毒工藝探究

劉策1，2，曹清明1，*，屠焰2，刁其玉2

（1.中南林業(yè)科技大學(xué)食品與科學(xué)工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410004；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，北京100081）

建立了杏仁皮中活性物質(zhì)苦杏仁苷含量的測(cè)定方法，并對(duì)杏仁皮脫毒工藝進(jìn)行了優(yōu)化。用紫外光譜法測(cè)得：在219 nm處有最大吸收光譜；苦杏仁苷的甲醇溶液在一定的濃度范圍內(nèi)，其吸光度值與濃度呈良好的線性關(guān)系（r2= 0.9992）。以苦杏仁苷標(biāo)準(zhǔn)品為對(duì)照，計(jì)算了樣品中的苦杏仁苷含量。確定測(cè)定方法以后，對(duì)浸泡脫毒法進(jìn)行單因素及正交優(yōu)化，確定了0.1%檸檬酸浸泡8 h，浸泡溫度70℃、料水比1∶15（g∶mL）為最佳脫毒條件。

杏仁皮；苦杏仁苷；紫外分光光度法；浸泡法脫毒

杏仁皮是杏仁的紅棕色或者深黃色的種皮，大約占杏仁果實(shí)干重的2%～4%[1]。在杏仁加工過(guò)程中常常通過(guò)高溫?zé)釥C漂方法脫去杏仁皮。脫去的杏仁皮作為廢物丟棄，造成了極大的資源浪費(fèi)，也污染了環(huán)境。

杏仁皮中含有11.4%～13.1%的粗蛋白質(zhì)，也是膳食纖維的主要來(lái)源，可以作為食品加工原料或者動(dòng)物飼料使用[2]。杏仁皮中存在一種重要的生物活性物質(zhì)，即苦杏仁苷，苦杏仁苷是傳統(tǒng)中藥杏仁的有效成分，具有鎮(zhèn)咳、平喘、增強(qiáng)免疫能力、抗腫瘤、降血糖等作用，但是，在苦杏仁苷酶存在時(shí)苦杏仁苷水解可生成苯甲醛、葡萄糖及氫氰酸。氫氰酸有劇毒，大量口服苦杏仁會(huì)中毒，甚至導(dǎo)致死亡，口服苦杏仁苷藥物的LD50為60mg/kg[3]。據(jù)報(bào)道，杏仁皮中苦杏仁苷的含量為2.23%左右，與杏仁中的苦杏仁苷含量大體一致[4]。如果攝入量多，則會(huì)造成中毒甚至死亡。

目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有關(guān)于杏仁皮的毒性物質(zhì)和加工脫毒工藝的報(bào)道，可以參照杏仁的脫毒方法。杏仁類產(chǎn)品的加工脫毒工藝多采取沸水蒸煮法、高溫浸泡法、烘干炒制法、生物發(fā)酵法等。沸水蒸煮法具有脫毒效果好，但是能耗大、成本高的特點(diǎn)。生物發(fā)酵法雖然綠色環(huán)保，但是處理周期長(zhǎng)，操作復(fù)雜。高溫浸泡處理是杏仁類產(chǎn)品加工過(guò)程中脫毒、鈍酶、護(hù)色的一個(gè)重要工序，本文將參照此法對(duì)杏仁皮進(jìn)行脫毒。

本文旨在研究杏仁皮的脫毒方法，以期將杏仁皮加以利用。首先通過(guò)測(cè)定苦杏仁苷含量來(lái)判斷杏仁皮的毒性大小，在此基礎(chǔ)上對(duì)高溫浸泡法脫毒進(jìn)行正交優(yōu)化，以期尋找一套適宜的杏仁皮脫毒方法。

1 材料與方法

1.1 材料

杏仁皮：采購(gòu)自張家口市萬(wàn)全縣洗馬林鎮(zhèn)禾久果仁加工廠；苦杏仁苷標(biāo)準(zhǔn)品：純度≥97%，上海源葉生物公司；甲醇（分析純）、檸檬酸（分析純）、鹽酸（分析純）：北京化工廠。

1.2 儀器

UV-6300型紫外可見(jiàn)分光光計(jì)：上海美譜達(dá)儀器有限公司；DSHZ-300型多用途水浴恒溫振蕩器：江蘇太倉(cāng)市實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠；JK-500B型超聲波清洗器：合肥金尼克機(jī)械制造有限公司。

1.3 苦杏仁苷測(cè)定方法的建立

1.3.1 最大吸收波長(zhǎng)的確定

精確稱量20mg苦杏仁苷標(biāo)準(zhǔn)品溶于甲醇并定容至50mL，得到0.4mg/mL的苦杏仁苷甲醇溶液，稀釋到0.1mg/m L。用紫外分光光度法，在200 nm～400 nm范圍內(nèi)進(jìn)行全波長(zhǎng)掃描，確定最大吸收波長(zhǎng)。

1.3.2 苦杏仁苷標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定

分別取0.4mg/mL苦杏仁苷甲醇溶液0.125、0.25、0.5、0.75、1、1.25mL，使用甲醇定容至5mL，得到0.01、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。在1.3.1確定的最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3.3 杏仁皮樣品的處理及含量測(cè)定

將杏仁皮樣品粉碎后過(guò)40目篩，準(zhǔn)確稱取0.800g，用30m L甲醇浸泡10min。放入超聲清洗機(jī)內(nèi)進(jìn)行超聲處理30min，過(guò)濾。將濾液使用甲醇定容至50mL備用，靜置1 h。用紫外分光光度計(jì)在最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度值。并且參照標(biāo)準(zhǔn)曲線、稀釋倍數(shù)及樣品質(zhì)量計(jì)算苦杏仁苷含量。

1.3.4 重復(fù)度試驗(yàn)及加標(biāo)回收率試驗(yàn)

按照1.3.3的方法測(cè)定杏仁皮樣品5次，測(cè)定其平均含量及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）。精確稱取已知含量的同一樣品約0.800 g，共5份，分別加入苦杏仁苷標(biāo)準(zhǔn)品4.0mg，測(cè)定加入標(biāo)準(zhǔn)品前后的苦杏仁苷含量，計(jì)算其平均回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）。

1.4 浸泡法杏仁皮脫毒工藝的優(yōu)化

1.4.1 浸泡法脫毒工藝流程

杏仁皮樣品粉碎→量取一定體積的浸泡液浸泡→恒溫水浴浸泡→每隔1小時(shí)換一次浸泡液→浸泡液低溫烘干→測(cè)定苦杏仁苷含量。

1.4.2 浸泡法脫毒的單因素試驗(yàn)

1.4.2.1 浸泡液對(duì)杏仁皮脫毒效果的影響

選取蒸餾水、0.1%檸檬酸溶液和0.1%鹽酸溶液加入杏仁皮中進(jìn)行浸泡脫毒處理，并測(cè)定其苦杏仁苷含量。

1.4.2.2 浸泡時(shí)間對(duì)杏仁皮脫毒效果的影響

分別在浸泡1、2、4、6、8、12 h時(shí)取出杏仁皮樣品，并測(cè)定其苦杏仁苷含量。

1.4.2.3 浸泡溫度對(duì)杏仁皮脫毒效果的影響

分別將杏仁皮樣品放置在40、50、60、70、80、90℃的恒溫水浴中進(jìn)行浸泡脫毒處理，并測(cè)定苦杏仁苷含量。

1.4.2.4 料水比對(duì)杏仁皮脫毒效果的影響

分別在料水比為1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30（g/m L）的條件下進(jìn)行浸泡脫毒處理，測(cè)定苦杏仁苷含量。

1.4．3 浸泡法脫毒的正交優(yōu)化試驗(yàn)

對(duì)不同的浸泡液、浸泡時(shí)間、浸泡溫度及料水比4個(gè)因素進(jìn)行正交優(yōu)化。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用L9（34）正交表進(jìn)行正交試驗(yàn)，優(yōu)化浸泡法脫毒的工藝條件。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)的處理和分析使用SAS9.2，正交試驗(yàn)優(yōu)化采用ANOVA進(jìn)行正交試驗(yàn)方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 苦杏仁苷含量測(cè)定方法的建立

2.1.1 最大吸收波長(zhǎng)與標(biāo)準(zhǔn)曲線的確定

0.1mg/m L苦杏仁苷的甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液在219 nm處出現(xiàn)最大吸收峰。因此確定該波長(zhǎng)為苦杏仁苷甲醇溶液的最大吸收波長(zhǎng)。分別測(cè)定0.01、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1mg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度值，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線Y=8.790 4X+0.138 8，R2=0.999 2（X為苦杏仁苷甲醇溶液濃度mg/mL，Y為吸光度值A(chǔ)bs）。在波長(zhǎng)219 nm處測(cè)其吸光度值與濃度呈良好的線性關(guān)系，可按此標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量分析。該結(jié)果與李強(qiáng)[5]和高凌宇[6]的試驗(yàn)結(jié)論基本一致。

2.1.2 重復(fù)度試驗(yàn)及加標(biāo)回收率試驗(yàn)

苦杏仁苷含量測(cè)定的重復(fù)度和加標(biāo)回收率試驗(yàn)的結(jié)果見(jiàn)表1及表2。

由表1和表2可知，重復(fù)度試驗(yàn)得到苦杏仁苷含量的平均值是3.61%，RSD為0.462 1%，平均回收率達(dá)到100.48%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為1.432%。盡管甲醇溶液揮發(fā)容易造成系統(tǒng)誤差，但是試驗(yàn)在允許的誤差范圍內(nèi)，因此能夠準(zhǔn)確的測(cè)定杏仁皮中的苦杏仁苷含量。

表1 重復(fù)度試驗(yàn)結(jié)果Table1 The experiment results of multiplicity

表2 苦杏仁苷含量測(cè)定的加標(biāo)回收率試驗(yàn)Table2 The results of standards recovery

測(cè)定植物資源中苦杏仁苷含量的方法比較多，藥典法（異煙酸-吡唑啉酮比色法）測(cè)定操作復(fù)雜，危險(xiǎn)性高，誤差大。高效液相色譜法測(cè)定的結(jié)果精密度高、誤差小，但是對(duì)試驗(yàn)環(huán)境和儀器要求高，化驗(yàn)成本較高[7]。本文采用的紫外分光光度法來(lái)測(cè)定苦杏仁苷含量，以活性物質(zhì)的含量代表毒素的殘余量，操作簡(jiǎn)單、成本低、速度快，適合于杏仁皮或者其他杏仁產(chǎn)品中的苦杏仁苷含量的快速化驗(yàn)分析。

2.2 浸泡法對(duì)杏仁皮脫毒工藝的單因素試驗(yàn)

2.2.1 浸泡液對(duì)苦杏仁苷含量的影響

浸泡液對(duì)苦杏仁苷含量的影響見(jiàn)圖1。

圖1 浸泡液對(duì)苦杏仁苷含量的影響Fig.1 Influence of soaking liquid on amygdalin content

選取不同的浸泡液進(jìn)行浸泡處理，從圖1可以看出，使用0.1%檸檬酸的浸泡液處理后苦杏仁苷含量最低。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[8]，微酸性環(huán)境能夠促進(jìn)苦杏仁苷的溶出和分解，而強(qiáng)酸的環(huán)境下（0.1%鹽酸）的苦杏仁苷降解能力低于弱酸環(huán)境（0.1檸檬酸）。該結(jié)論與李軍[9]進(jìn)行的杏仁脫毒工藝研究的結(jié)論基本一致。

2.2.2 浸泡時(shí)間對(duì)苦杏仁苷含量的影響

本試驗(yàn)分別在浸泡1、2、4、6、8、12 h時(shí)觀察苦杏仁苷含量的變化情況，結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 浸泡時(shí)間對(duì)苦杏仁苷含量的影響Fig.2 Influence of soaking period on amygdalin content

從圖2中發(fā)現(xiàn)，前4個(gè)小時(shí)，苦杏仁苷降解速率快，而后降解速率變慢，在12 h之后，苦杏仁苷含量大約在2.2%左右。過(guò)短的浸泡時(shí)間脫毒效果差，過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間會(huì)造成杏仁皮營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失，因此需要合理的控制浸泡時(shí)間。臧瑾康[10]研究浸泡法脫毒處理杏仁，需要在25℃～30℃的浸泡液中處理7 d～9 d，低溫長(zhǎng)時(shí)間的浸泡可以防止高溫對(duì)杏仁營(yíng)養(yǎng)的損失，而杏仁皮可以耐受高溫浸泡，相比之下浸泡時(shí)間短，效率更高。2.2.3 浸泡溫度對(duì)苦杏仁苷含量的影響

浸泡溫度對(duì)苦杏仁苷含量的影響見(jiàn)圖3。

圖3 浸泡溫度對(duì)苦杏仁苷含量的影響Fig.3 Influence of soaking temperature on amygdalin content

本試驗(yàn)將杏仁皮樣品放置在40、50、60、70、80、90℃的恒溫水浴中進(jìn)行浸泡脫毒處理，并測(cè)定苦杏仁苷含量。理論上溫度越高，降解速率越快，苦杏仁苷含量會(huì)越來(lái)越低。但是從圖3中發(fā)現(xiàn)，在60℃前，隨著溫度的升高，苦杏仁苷含量逐漸減少。而在此之后，隨著溫度升高，苦杏仁苷含量略微呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)。可能的原因?yàn)椋嘈尤受战到夥譃槎l途徑，一條途徑是高溫?zé)岱纸猓硗庖粭l途徑是酶促降解。苦杏仁苷酶在高水溫條件下失去酶活，因此降解的途徑減少了一條，所以呈現(xiàn)了苦杏仁苷含量略微變大的趨勢(shì)。杏仁的中藥加工中的燀炒處理就是在高溫條件下滅活苦杏仁苷酶，達(dá)到“殺酶保苷”的效果[11]。

2.2.4 料水比對(duì)苦杏仁苷含量的影響

料水比對(duì)苦杏仁苷含量的影響見(jiàn)圖4。

本試驗(yàn)在料水比分別為1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、

圖4 料水比對(duì)苦杏仁苷含量的影響Fig.4 Influence of the ratio of material to liquid on amygdalin content

1∶25、1∶30 6種不同的比例觀察苦杏仁苷含量的變化情況，從圖4中發(fā)現(xiàn)，隨著水分含量的逐漸增大，苦杏仁苷含量逐漸變小，在1∶15的料水比之后繼續(xù)添加浸泡液，苦杏仁苷含量趨于穩(wěn)定。浸泡脫毒的水分用量與杏仁皮脫毒處理時(shí)的顆粒大小有關(guān)，顆粒越大，與浸泡液有效接觸面積越小，所需要的水分越多。2.3 浸泡法脫毒的正交優(yōu)化試驗(yàn)

表3 因素水平表Table3 Factors and levels

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 4 The results of orthogonal experiments

根據(jù)表4中的數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，結(jié)果見(jiàn)表5。

浸泡時(shí)間、浸泡試劑、浸泡溫度、和料水比四個(gè)因素的具有極大的顯著性差異（P<0.05）。各因素的對(duì)苦杏仁苷含量的影響大小次序?yàn)椋航轀囟龋玖弦罕龋窘輹r(shí)間>浸泡試劑。綜合各因素的K值和直觀比較，得出浸泡法脫毒工藝?yán)碚撋系淖罴压に嚄l件為A2B3C2D2，即使用0.1%檸檬酸浸泡試劑，浸泡8 h，浸泡溫度70℃、料水比1∶15時(shí)下脫毒效果最佳。

表5 正交試驗(yàn)的方差分析表Table5 ANOVA for orthogonal experiments

3 結(jié)論

以苦杏仁苷為標(biāo)準(zhǔn)品，采用紫外分光光度法，在波長(zhǎng)為219 nm處測(cè)定了杏仁皮中苦杏仁苷的含量。本方法不僅穩(wěn)定、靈敏度高、簡(jiǎn)便，而且節(jié)約時(shí)間和試劑，為中小型企業(yè)快速測(cè)定杏仁皮中苦杏仁苷的含量提供了良好的方法。

對(duì)浸泡高溫法的脫毒工藝進(jìn)行了單因素及正交優(yōu)化，各因素影響的主次關(guān)系為浸泡溫度＞料液比＞浸泡試劑>浸泡時(shí)間。確定了0.1%檸檬酸浸泡浸泡8 h，浸泡溫度70℃、料水比1∶15（g∶m L）為最佳脫毒條件。

不同的加工脫毒工藝方法（比如高溫烘干法、沸水蒸煮法、生物發(fā)酵法等脫毒方法）都存在弊端。而高溫浸泡法能夠有效地去除毒素，同時(shí)能夠盡可能降低加工成本、節(jié)約能源、操作簡(jiǎn)單。本試驗(yàn)對(duì)高溫浸泡法進(jìn)行了研究，得到最佳的浸泡脫毒工藝條件，適用于廣泛的中小型杏仁加工企業(yè)，具有較大的理論意義和實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。

[1]崔海燕.高速逆流色譜分離純化山楂和杏仁皮中主要活性成分的研究[D].西安：陜西師范大學(xué),2010

[2]G MANDALARI,A TOMAINO,T ARCORACI,et al.Characterization of polyphenols,lipids and dietary fibre from almond skins (Amygdalus communis L.)[J].Journal of Food Composition and Analysis,2010,23(2):166-174

[3] B Y GE,H X CHEN,FM HAN,et al.Identification of amygdalin and its major metabolites in rat urine by LC-MS/MS[J].Journal of Chromatography B,2007,857(2):281-286

[4] 馬雪松,陳繽.苦杏仁及其炮制品中苦杏仁苷含量測(cè)定[J].遼寧中醫(yī)雜志,2006(3):355

[5] 李強(qiáng).志丹杏杏仁中苦杏仁苷提取、純化及水解研究[D].西安：陜西師范大學(xué),2006

[6] 高凌宇,田文禮.杏花花粉中功能性成分的研究進(jìn)展[J].農(nóng)產(chǎn)品加工(學(xué)刊),2010(11):74-76

[7]錢(qián)平,賈云,劉志輝,等.高效液相色譜法測(cè)定郁李仁中苦杏仁苷的含量[J].中國(guó)中醫(yī)藥信息雜志,2009(12):50-51

[8]湯慶發(fā),謝穎,陳飛龍,等.苦杏仁中苦杏仁苷的存在形式及其影響因素[J].中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志,2013(8):107-109

[9] 李軍.苦杏仁脫苦工藝的研究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué),2012

[10]臧瑾康,吳純紅,沈中,等.苦杏仁脫苦去毒的最佳工藝條件探討[J].四川食品與發(fā)酵,1997(4):20-24

[11]王力生,鄒節(jié)明,袁偉恩,等.苦杏仁的炮制及有效成分提取和分析進(jìn)展[J].分析測(cè)試技術(shù)與儀器,2005(1):34-38

The Determination of Amygdalin and the Process of Removing the Bitterness in the Almond Skin

LIU Ce1，2，CAO Qing-ming1，*，TU Yan2，DIAO Qi-yu2
（1.Food Science and Technology College，Central South University of Forestry and Technology，Changsha 410004，Hunan，China；2.Institute of Feed Research，TheChinese Academy of Agriculture Science，Beijing 100081，China）

This paper aimed to establish a method for measuring the concentration of amygdalin in almond skin. The optimization of detoxification also was finished.With Ultraviolet spectrometry，the maximum absorption wavelength determined at219 nm，and the calibration curve was linear in a certain range（r2=0.999 2），and with the standard of amygdalin as reference，amygdalin contents in samples were measured.Based on this method，the single factors and orthogonal optimization were used for the detoxification of soaking.The result is as follows：0.1%citric acid soaking reagent，8 hours for smoking，70℃soaking temperature，the rate of solid to liquid 1∶15（g/mL）.

almond skin；amygdalin；UV spectrophotometry；the detoxification by soaking

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.03.015

2013-09-03

奶牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系北京市創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)

劉策（1988—），男（漢），碩士研究生，主要從事新型飼料資源開(kāi)發(fā)利用研究。

*通信作者：曹清明，副教授，碩士生導(dǎo)師。