冬瓜皮成分及抗氧化活性成分分析

王棟梁　王娜　王丹蕾等

摘要：研究了厚度對干冬瓜皮理化成分的影響，以及厚度和干燥處理對鮮、干冬瓜皮的活性成分含量及抗氧化能力的影響。結果表明，冬瓜皮中含有大量的蛋白質、礦質元素、粗纖維、葉綠素、黃酮、多酚等營養與功能性物質，具有一定的抗氧化能力。冬瓜皮厚度對上述基本指標有不同程度的影響，干燥處理對黃酮、多酚含量及抗氧化活性影響也有所不同。

關鍵詞：冬瓜皮；理化成分；厚度；干燥；抗氧化能力

中圖分類號： R284.1文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2015）11-0411-03

收稿日期：2014-11-03

基金項目：農業部公益性行業（農業）科研專項（編號：201303079）。

作者簡介：王棟梁（1989—），女，河南鄭州人，碩士研究生，研究方向為功能活性成分研究與開發。E-mail：wdliang2012@163.com

通信作者：范會平，博士，副教授，碩士生導師，研究方向為農產品加工與貯藏工程、功能活性成分研究與開發。E-mail：fanhuiping1972@hotmail.com。我國是蔬菜生產大國，農業發展中蔬菜生產占據著獨特的地位和優勢，但在蔬菜加工及流通過程中會有大量副產物的產生，不僅造成資源的極大浪費，而且大大降低了產品的附加值，因此對蔬菜副產物的利用與研究具有重要意義[1-3]。

冬瓜，別稱白瓜、寒瓜、枕瓜，屬葫蘆科植物，廣泛分布于亞洲的熱帶、亞熱帶及溫帶地區，產量較高，在中國主要產地分布在廣東、廣西、湖南、福建、江蘇、浙江、四川、湖北、安徽、河南、河北等省，種植面積在20萬hm2以上，是我國夏秋季的常見蔬菜。冬瓜營養豐富，主要營養成分為蛋白質、碳水化合物、維生素以及鉀、鈣、鐵等，含有除色氨酸外的8種人體必需氨基酸，谷氨酸和天門冬氨酸含量較高，還含有鳥氨酸和γ-氨基丁酸以及兒童特需的組氨酸[4]，能夠治療各種疾病，如胃腸道疾病、呼吸道疾病、糖尿病等[5]，由此可知，冬瓜具有一定的藥理保健作用及良好的加工性能[6]?，F代醫學研究表明，冬瓜皮具有降血糖、降血壓、護肝腎以及美容減肥和降脂的作用[7]。但在日常生活和食品工業冬瓜制品的加工過程中，冬瓜皮都被當作廢料或飼料處理掉了，這不僅造成資源的極大浪費，并且對環境也造成了污染。

由于冬瓜皮與冬瓜肉的營養成分有著很大的不同，并且冬瓜皮中主要營養成分對于資源的綜合利用又有很重要的意義，本試驗主要對冬瓜皮中的理化成分及所含的活性物質進行了研究和分析。

1材料與方法

1.1材料與試劑

黑皮冬瓜，采購于河南省鄭州市陳寨蔬菜批發市場；沒食子酸，安徽合肥博美生物科技有限責任公司生產；Folin-Ciocalteu試劑，安徽合肥博美生物科技有限責任公司生產；蕓香苷標準品：北京維欣儀奧科技發展有限公司生產；乙醇、硫酸、鹽酸、氫氧化鈉、亞硝酸鈉、三氯化鋁、碳酸鈉等所用試劑均為國產分析純。

1.2儀器與設備

T8新世紀紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限公司）；2300自動定氮分析儀（瑞典Foss公司）；MARS 6型微波消解儀（CEM公司）；SXL型馬弗爐（吳江市華宇焊割設備有限公司）；DHG-9143BS-Ⅲ型電熱恒溫鼓風干燥箱（上海新苗醫療器械制造有限公司）；SPECTRO LMX06 ICP-OES光譜儀（德國斯派克分析儀器公司）。

1.3方法

將采購來的新鮮冬瓜削皮，人工削成3種不同厚度的冬瓜皮，分別為1、2、4 mm，為薄、中厚、厚冬瓜皮樣品，裝入自封袋中在4 ℃恒溫箱中保存；將削好的冬瓜皮烘干、粉碎、過120目篩，即為冬瓜皮干樣。

1.4分析與測定

1.4.1營養成分水分的測定采用常壓干燥失重法，具體步驟參照GB/T 5009.3—2010《食品安全國家標準，食品中水分的測定》。灰分測定采用重量法，具體步驟參照GB 5009.4—2010《食品安全國家標準，食品中灰分的測定》；蛋白質含量的測定采用凱氏定氮法，具體步驟參照GB 5009.5—2010《食品安全國家標準，食品中蛋白質的測定》；粗纖維含量測定采用中性洗滌劑法，具體步驟參照GB/T 5009.10—2003《植物類食品中粗纖維的測定》。

1.4.2葉綠素含量葉綠素含量測定參照張麗華等的方法[8]。取出待測樣品剪碎準確稱取1 g左右樣品于研缽中，加80%丙酮25 mL研磨，然后將研磨后的樣品濾入50 mL 容量瓶中，將80%丙酮洗液并入50 mL容量瓶中且定容至刻度，測鮮樣葉綠素含量。另取一部分樣品在85 ℃烘干箱內烘干，測定水分含量并且準確稱取烘干后的樣品0.5 g于20 mL 80%丙酮溶液中，在40 ℃水浴鍋中浸提5.5 h后過濾，濾液用于測定烘干樣品葉綠素含量。取葉綠體色素提取液在波長663、645、652 nm下測定吸光度，以95%乙醇為空白對照。

1.4.3礦質元素礦質元素含量的測定具體步驟參照朱艷霞等的方法[9]進行。

1.4.4黃酮含量冬瓜皮黃酮粗提液的制備過程是分別將稱取的冬瓜皮（干、鮮樣）5 g左右于1 000 mL回流瓶中，按照料液比為1 g ∶30 mL（鮮樣）和1 g ∶50 mL（干樣）加入70%乙醇，在75 ℃下水浴加熱輔助提取2 h，3層紗布過濾后，再將濾渣以同樣的方法水浴提取2 h，然后將2次提取液在錐形瓶中混合均勻，真空抽濾后，上清液經旋轉蒸發儀濃縮，用60%乙醇定容于100 mL容量瓶中，制得冬瓜皮黃酮粗提液，作為待測液。黃酮含量的測定，具體步驟參照李光等的方法[10]進行。

1.4.5多酚含量冬瓜皮多酚粗提液制備過程同冬瓜皮黃酮粗提液制備。具體步驟參照王倩倩等的方法[11]進行測定。

1.4.6抗氧化能力抗氧化能力的檢測采用改進的Fenton法，具體步驟參照艾志錄等的方法[12]進行測定，所加試劑都擴大2倍；DPPH檢測方法，具體步驟參照李孟婕等的方法[13]進行測定；FRAP值的測定根據碧云天生物技術公司提供的試劑盒操作。3種方法均以0.5 mg/mL的維生素C作為參照物。

1.5統計與分析

試驗重復操作3次，平均值作為試驗最終結果。采用SPSS軟件進行統計分析，以“平均值±標準差”數據表示方法。

2結果與分析

2.1不同厚度冬瓜皮營養成分比較

從表1可以看出，干冬瓜皮的水分含量隨著厚度的增加而降低，厚度從1 mm增加到2 mm，水分含量減少不顯著，從2 mm增加到4 mm，水分含量顯著減少，表明不同厚度的干冬瓜皮中水分含量有一定的差異。干冬瓜皮的灰分含量隨著厚度的增加沒有顯著差異，含量均為0.05%，表明厚度對干冬瓜皮的灰分含量基本無影響。不同厚度的干冬瓜皮中蛋白含量差異顯著，隨著冬瓜皮厚度的增加，蛋白含量呈現先減小后增加的趨勢，這可能是因為厚度為4mm的冬瓜皮上有一定的冬瓜肉，對冬瓜皮的蛋白質含量有一定的影響。干冬瓜皮的粗纖維含量隨著厚度的增加呈現減小的趨勢，處理間差異顯著，表明厚度對干冬瓜皮的粗纖維含量影響較大，可能是因隨著厚度的增加，冬瓜皮上含有的冬瓜肉的含量有所增加，影響到冬瓜皮的粗纖維含量。

2.2不同厚度冬瓜皮葉綠素含量

在波長663、645、652 nm 處測定樣品的吸光度，根據相關公式計算葉綠素含量結果見表2。從表2可以看出，厚度對干冬瓜皮的葉綠素a、葉綠素b和總葉綠素都有一定的影響，隨著厚度的增加，葉綠素a、葉綠素b和總葉綠素的含量呈現減小的趨勢，冬瓜皮1 mm與2 mm、2 mm與4 mm處理間葉綠素a、葉綠素b的含量均無顯著差異，但1 mm與4 mm處理間差異顯著；不同厚度干冬瓜皮的總葉綠素含量隨著厚度的增加差異顯著，表明厚度對干冬瓜皮的葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素含量影響較大?？赡苁且驗殡S著厚度的增加，冬瓜皮上的冬瓜肉也隨著增多，由于冬瓜肉中的葉綠素含量較低，進而導致冬瓜皮中葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素的含量降低。

2.3不同厚度冬瓜皮礦質元素含量

不同厚度的干冬瓜皮中礦質元素含量見表3。干冬瓜皮中含有B、Cu、Fe、Mn、Zn等微量元素，Na、P、Ca、K、Mg等常量元素，其中Fe在微量元素中含量較高，K在常量元素中含量較高。同時可以看出，不同厚度干冬瓜皮中Na、Ca、K的含量差異顯著，厚度對B、Mn、P、Mg含量也有一定的影響。與普通的常見食物相比較，干冬瓜皮中P、Na、Ca、K、Mg的含量極為豐富，是人體需要的鉀、鈣和多種微量元素的良好來源。

2.4不同厚度冬瓜皮黃酮、多酚含量

蕓香苷標準曲線及沒食子酸標準曲線分別見圖1、圖2，根據標準曲線測得不同厚度的鮮、干冬瓜皮黃酮、多酚含量從表4可以看出，不同厚度的鮮冬瓜皮中黃酮含量高于干冬瓜皮，厚度對鮮冬瓜皮黃酮、多酚含量影響差異顯著，但對干冬瓜皮的影響差異不顯著。同時，厚度越厚，鮮冬瓜皮中黃酮和多酚的含量越高。本實驗室前期研究發現，冬瓜肉中含有大量的黃酮和多酚，并且含量要高于冬瓜皮，隨著冬瓜皮厚度的增加，冬瓜肉的含量增加，進而造成厚度越大，鮮冬瓜皮中的黃酮和多酚含量增加。

不同厚度的鮮、干冬瓜皮抗氧化能力見表5。Fenton法和DPPH檢測方法中厚度對鮮冬瓜皮提取液的抗氧化能力有一定的影響，1 mm與2 mm處理間抗氧化能力差異顯著，2 mm 與4 mm處理間抗氧化能力差異不顯著，由于隨著冬瓜皮厚度的增加，冬瓜皮上會帶有少許冬瓜肉，冬瓜肉中水分含量較多，影響抗氧化活性成分的含量；Fenton法和DPPH檢測方法中厚度對干冬瓜皮提取液的抗氧化能力影響不顯著；FRAP值檢測方法中，厚度對鮮、干冬瓜皮提取液的抗氧化能力影響均不顯著。同一厚度的冬瓜皮，干冬瓜皮的抗氧化能力比鮮冬瓜皮的抗氧化能力要高。由于在干燥過程中，冬瓜皮中的水分揮發，所含的一些抗氧化活性物質在這個過程中富集，使得干冬瓜皮的抗氧化能力升高。

2.6相關性分析

為了進一步確定冬瓜皮的水分、黃酮、多酚含量與抗氧化能力之間的關系，對冬瓜皮的水分、黃酮、多酚含量與·OH清除率、 DPPH·清除率及FRAP值做相關性分析，分析結果見表6。從表6可以看出，水分、黃酮、多酚含量與·OH清除率、DPPH·清除率及FRAP值均極顯著相關，表明水分含量即冬瓜皮的鮮樣和干樣，黃酮、多酚含量均對抗氧化能力有很大的影響。因此，冬瓜皮的干燥處理、黃酮和多酚含量都可作為評價冬瓜皮抗氧化能力的一個非常重要的指標。自由基清除率與黃酮、多酚含量呈現一定的正相關性，表明黃酮和多酚是冬瓜皮中2種主要的抗氧化活性物質。

此外，測定抗氧化能力的3種指標間也呈現極顯著的相關性，可能與其相似的反應機理有一定的關系。

3結論

厚度對干冬瓜皮的蛋白質、粗纖維、葉綠素a、葉綠素b和總葉綠素的含量均有顯著影響，對水分和灰分影響均不顯著。厚度對鮮冬瓜皮黃酮和多酚含量有顯著影響，對干冬瓜皮的黃酮和多酚含量影響不顯著。干燥處理對鮮、干冬瓜皮的黃酮和多酚含量均有顯著影響。

抗氧化性試驗結果表明，鮮、干冬瓜皮均具有一定的抗氧化能力，厚度對其抗氧化能力無顯著影響，干燥處理對冬瓜皮的抗氧化性有較大影響。

隨著國家對蔬菜副產物綜合利用的重視以及對天然抗氧化劑的需求增加，本研究為冬瓜的副產物-冬瓜皮的綜合利用提供了參考，利用冬瓜皮提取黃酮、多酚類物質，不僅能變廢為寶，而且能夠有效減少環境污染，具有較高的研發價值和應用前景。

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