?濕法超微粉碎對臍橙全果漿多酚及抗氧化活性的影響?

摘 要：為研究粉碎方式對臍橙全果漿多酚及抗氧化活性的影響，對濕法超微粉碎1次、濕法超微粉碎2次以及破壁料理機粉碎3種粉碎方式制備的臍橙全果漿的粒度分布、游離酚、結合酚及抗氧化活性進行了探討。結果表明：與破壁料理機相比，濕法超微粉碎的全果漿粒度分布更為集中，臍橙全果漿總酚溶出率提高6.9%，總黃酮溶出率提高13.5%。抗氧化能力評價中，濕法超微粉碎2次能明顯提高臍橙全果漿多酚的DPPH自由基清除力;濕法超微粉碎1次和濕法超微粉碎2次均顯著提高臍橙全果漿多酚的ABTS自由基清除力和鐵離子還原能力。因此，濕法超微粉碎能夠提高臍橙全果漿的多酚溶出率和抗氧化活性，可以用作制備臍橙全果漿的前處理加工手段。

關鍵詞：臍橙;超微粉碎;多酚;抗氧化活性;全果

中圖分類號：TS201.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2018）10-0095-05

Effects of Wet Superfine Grinding on Polyphenols and Antioxidant Activities of Whole Fruit Pulp of Navel Orange

PAN Lang1，3，HU Xiao1，3，DING Shen-hua1，2，3，LIANG Zeng-enni1，2，3，CHANG Xia1，3，SHAN Yang1，2，3

（1. Longping Branch of Graduate School， Hunan University， Changsha 410125，PRC; 2. Hunan Academy of Agricultural Sciences，

Hunan Agricultural Products Processing Institute， Changsha 410125， PRC; 3.Hunan Key Lab of Fruits amp;Vegetables Storage，

Processing， Quality and Safety， Changsha 410125， PRC）

Abstract： The navel orange were cleaned and pulverized by a wet superfine grinding and a broken wall cooking machine， then the navel orange whole fruit pulp were obtained by wet superfine grinding once， wet superfine grinding twice， and broken wall cooking machine. The particle size distribution， free polyphenols， bound polyphenols and antioxidant activity of whole fruit pulp prepared by three kinds of pulverization methods were discussed. The results showed that compared with the broken-wall cooking machine， the particle size distribution of the whole fruit pulp by wet superfine grinding was more concentrated， the total phenols dissolution rate of the navel orange whole pulp was increased by 6.9%， and the total flavonoid dissolution rate was increased by 13.5%. The results also suggested that wet superfine grinding twice could improve 1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl （DPPH）" free radical scavenging activity of polyphenols in the whole fruit pulp， wet superfine grinding once and wet superfine grinding twice also could obviously enhance the reducing power and iron reduction ability of polyphenols in the whole fruit pulp. In conclusion， wet superfine grinding could increase both the polyphenol content and antioxidant activity of navel orange whole fruit pulp， it can be used as a pretreatment processing method for preparing navel orange whole fruit pulp.

Key words： navel orange; superfine grinding ; polyphenols; antioxidant activities; whole fruit pulp

柑橘是世界第一大宗水果，中國是柑橘主要的原產地之一。據統計，2016年我國柑橘產量達3 618.80萬t，占全球柑橘總產量的29.02%[1]。目前對柑橘的消費主要以鮮食、加工罐頭和榨汁為主[2]。柑橘加工過程中產生大量的柑橘皮渣，而皮渣中含有豐富的維生素、氨基酸、粗脂肪、粗纖維、可溶性糖、酸、果膠等營養成分[3-4]。這些皮渣除少量用于提取果膠、精油、黃酮外，大部分沒有得到較好利用，因而造成資源浪費，同時也污染環境[5-6]。為了充分利用柑橘，提高柑橘經濟附加值，國內外研究者提出柑橘全果制汁的思路[7]。柑橘全果制汁是指將果皮和果肉等經超微粉碎機、膠體磨等超微粉碎設備處理，被有效地乳化、分散、均質和粉碎，達到果渣超細粉碎及乳化的效果，制得渾濁柑橘果漿類產品，從而實現柑橘原料的全利用。

超微粉碎技術是近年發展起來的一種新型粉碎技術，可將原料加工成微米甚至納米級的微粉或微漿[8-9]，從而有利于原料中營養成分的釋放和吸收。物料經超微粉碎后，表面積和孔隙率大幅度增加，從而使得其理化特性和化學活性成分的含量也有較大變化[10-11]。張小利等[12]研究了超微粉碎對香菇多酚組成及抗氧化活性的影響，結果表明超微粉碎能夠提高香菇多酚的溶出率和抗氧化活性;張美霞等[13]研究了超微粉碎過程對金銀花中功能成分的影響，結果表明，超微粉碎頻率和時間對金銀花總酚得率的影響較超微粉碎時間和壓力以及超微粉碎壓力和頻率的交互影響大;Meng Q R等[14]研究表明超微等粉碎可以提高鐵皮石斛粉末的生物可接受率和抗氧化活性。但超微粉碎技術對臍橙多酚含量及抗氧化活性影響的報道較少。

試驗通過濕法超微粉碎機和破壁料理機制備不同粒徑的臍橙全果漿，探討超微粉碎對臍橙全果漿游離酚、結合酚、總黃酮的含量以及抗氧化活性，包括1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基清除能力、2，2’-聯氨-雙-（3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸）二氨鹽（ABTS+·）清除能力和鐵離子還原能力的影響，以期為臍橙全果漿的開發利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試材料與試劑 選擇無機械損傷、無病蟲害及無腐爛的贛南臍橙作為原料。主要試劑：沒食子酸標準品（成都曼斯特生物科技有限公司）;蘆丁標準品（成都曼斯特生物科技有限公司）;1，1-二苯基-2-三硝基苯肼[梯希愛（上海）化成工業發展有限公司];2，2-聯氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二銨鹽（合肥博美生物科技有限責任公司）;2，4，6-三吡啶基三嗪（上海瑞永生物科技公司）。

1.1.2 主要儀器與設備 QDGX-18高精密度濕法超微粉碎機（無錫輕大食品裝備有限公司）;JYL-Y96高速破壁料理機（山東九陽股份有限公司）;LGJ-25C型冷凍干燥機（北京四環科學儀器廠）;Avanti J-26XP型冷凍離心機，RE-52AA型旋轉蒸發器（上海亞榮生化儀器廠）;UV-1800紫外可見分光光度計[島津儀器（蘇州）有限公司];LS-POP VI激光粒度儀型（歐美克科技有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 臍橙全果漿的制備 將臍橙清洗干凈、切成小塊，然后用高精密度濕法超微粉碎機和高速破壁料理機進行粉碎，料理機粉碎時間為10 min，分別得到濕法超微粉碎1次、濕法超微粉碎2次（將濕法超微粉碎機粉碎過1次的果漿重復粉碎1次）和料理機制備的臍橙全果漿，測定粒度分布后，以冷凍干燥機凍干備用。

1.2.2 臍橙全果漿粒徑分布 用取樣勺取2.0 g臍橙全果漿于燒杯中，加入10 mL超純水，磁力攪拌器攪拌至果漿充分分散，然后以激光粒度儀測定。

1.2.3 游離酚的提取 參照Sun J等[15]的方法，準確稱取2.50 g凍干樣于50 mL離心試管中，加入20 mL 80%（v/v）預冷丙酮，冰浴均質3 min，然后以4℃、4 000 r/min離心15 min，收集上清液，重復上述步驟3次，合并上清液，將上清液轉移至圓底蒸發瓶中，45℃旋轉蒸發至干，以甲醇定容至20 mL，-80℃貯存備用。

1.2.4 結合酚的提取 向提取游離酚后的殘渣中加入20 mL 2 mol/L的NaOH溶液，氮氣環境下消化90 min后，用HCl調節至中性，用正己烷除去油脂層，加入30 mL乙酸乙酯振蕩10 min，然后10 000 r/min離心10 min，取上清液，重復上述步驟3次，合并上清液。將上清液轉移至圓底蒸發瓶，45℃旋轉蒸發至干，以甲醇溶解并定容至20 mL，-80℃貯存備用。

1.2.5 臍橙全果漿酚酸含量的測定 參照Wang R R等[16]的方法并稍作修改，游離酚的提取液稀釋10倍后進行測定。取提取液0.4 mL，加入2 mL稀釋10倍的Folin酚試劑后混合均勻，5 min后加入7.5%的碳酸鈉溶液3 mL，混合均勻暗處放置1 h后，于765 nm處測定吸光值，以甲醇為對照，樣品中的酚酸含量以每克干重含微克沒食子酸當量表示（μg GA/g DW），沒食子酸標準曲線方程為y=0.061 5+0.006 6x，R2=0.996 8。

1.2.6 臍橙全果漿中總黃酮的測定 根據Kim等[17]的方法測定總黃酮的含量，取提取液0.5 mL，接著加入2 mL重蒸去離子水混合均勻，立即往試管中加入0.15 mL 5%（m/v）的NaNO2，反應5 min后，往試管中加入0.15 mL 10%的AlCl3，反應1 min加入1mL 1 mol/L的NaOH混合均勻，立即加入1.2 mL重蒸去離子水，在510 nm處測定吸光度。樣品中總黃酮的含量以每克干重含微克蘆丁當量表示（μg RE/g DW），蘆丁標準曲線方程為y=0.023 4+0.001 1x，R2=0.998 8。

1.2.7 DPPH自由基清除率的測定 參照Wang R R等[16]的方法進行測定。以甲醇做空白，按公式（1）計算DPPH自由基清除率。其中，A樣品為提取液的吸光度，A空白為空白試劑的吸光度。

（1）

1.2.8 ABTS+·清除率測定 參照Xi W P等[18]的方法，略作修改后進行測定。取稀釋10倍后的提取液100 μL和3.6 mL ABTS+·工作液混合后，于暗處反應30 min，以甲醇為空白，測定734 nm處的吸光度，按公式（2）計算ABTS+·清除率。其中，A樣品為提取液的吸光度，A空白為空白試劑的吸光度。

（2）

1.2.9 鐵離子還原能力測定 參照Pan G G等[19]的方法，取100 μL提取液加入到4 mL TPTZ工作液中混勻，在37℃水浴中反應10 min后，以甲醇做參比，測定593 nm處的吸光度，以吸光度表示還原能力的強弱，反應物的吸光度越大，表示還原能力越強。

1.3 數據分析

采用Excel 2003和SPSS19.0進行單因素方差分析，用Duncan法進行顯著性分析（P<0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同粉碎方式對臍橙全果漿粒徑分布的影響

由圖1可知，不同粉碎方式制備的全果漿粒徑均在100 μm處百分含量最高，濕法超微粉碎2次的全果漿粒徑分布較濕法超微粉碎1次和破壁料理機粉碎的要集中。濕法超微粉碎1次制備的全果漿D（4，3）和D90分別為88.07 μm和164.21 μm，濕法超微粉碎2次的D（4，3）和D90分別為78.04 μm和140.20 μm，破壁料理機的D（4，3）和D90分別為95.70 μm和183.85 μm。由數據可知，濕法超微粉碎機較破壁料理機制備的全果漿粒徑要小，且濕法超微粉碎2次較濕法超微粉碎1次的粒徑更小。

2.2 不同粉碎方式對臍橙全果漿中酚酸含量的影響

由圖2可知，濕法超微粉碎機制備的臍橙全果漿總酚、游離酚含量均顯著高于破壁料理機制備的全果漿（P<0.05）。總酚含量最高和最低分別為709.29 μg/g和559.94 μg/g，濕法超微粉碎2次全果漿中總酚含量是破壁料理機粉碎的1.27倍;濕法超微粉碎1次、濕法超微粉碎2次和破壁料理機制備的全果漿的游離酚含量分別為530.71、634.98和478.20 μg/g，結合酚含量分別為68.18、74.32和81.74 μg/g，游離酚含量最高的為濕法超微粉碎2次全果漿，而結合酚含量最高的為破壁料理機粉碎全果漿。綜上所述，超微粉碎提高了臍橙全果漿的總酚溶出率。這與文獻報道的超微粉碎技術可以促進各種營養物質溶出和生物活性成分釋放是一致的[20-21]，其機制可能是超微粉碎后物料的細胞壁被破壞，從而減小了細胞內部物質的溶出阻力;另外結合酚是與纖維素等成分結合在一起，超微粉碎后，纖維素的結構發生改變、細化，促進了這部分結合態多酚的釋放[22]。

2.3 不同粉碎方式對臍橙全果漿中總黃酮含量的影響

由圖3可知，濕法超微粉碎與破壁料理機粉碎制備的全果漿總黃酮含量呈顯著差異（P<0.05），而濕法超微粉碎1次與濕法超微粉碎2次兩種粉碎方式差異不顯著。濕法超微粉碎2次制備的全果漿總黃酮含量最高，為4 584.16 μg/g;破壁料理機制備的全果漿總黃酮含量最低，為3 889.63 μg/g。這比鄭潔等[23]測定的果皮和果肉鮮樣中總黃酮的含量要高，可能是提取方法不同導致的。結果表明，濕法超微粉碎2次的全果漿總黃酮含量較破壁料理機提高了17.86%，由此可見，濕法超微粉碎可以促使臍橙全果漿總黃酮的溶出。

2.4 不同粉碎方式對臍橙全果漿DPPH自由基清除率的影響

由圖4可知，濕法超微粉碎2次制備的全果漿提取液DPPH自由基清除率（67.33%）顯著高于其余兩種粉碎方式（P<0.05），而濕法超微粉碎1次（51.67%）和破壁料理機（52.00%）制備的全果漿DPPH自由基清除能力差異不顯著;濕法超微粉碎2次全果漿提取液DPPH自由基清除率是濕法超微粉碎1次和破壁料理機粉碎全果漿提取液的1.30倍。

2.5 不同粉碎方式對臍橙全果漿ABTS+·清除率的影響

由圖5可知，3種粉碎方式制備的臍橙全果漿提取液的ABTS+·清除率呈顯著性差異（P<0.05）。濕法超微粉碎1次、濕法超微粉碎2次和破壁料理機制備全果漿提取液的ABTS+·清除率分別為66.33%、72.67%和54.00%。濕法超微粉碎2次全果漿提取液的ABTS+·清除率最高，是超微粉碎1次和破壁料理機全果漿提取液的1.09倍和1.35倍。

2.6 不同粉碎方式對臍橙全果漿鐵離子還原能力的影響

由圖6可知，濕法超微粉碎1次和濕法超微粉碎2次制備的全果漿提取液還原能力差異不顯著，但是兩者與破壁料理機制備的全果漿提取液還原能力呈顯著差異（P<0.05）。還原能力最強的為濕法超微粉碎2次的全果漿提取液，吸光度為0.71;還原能力最弱的為破壁料理機制備的全果漿提取液，吸光度為0.58，前者是后者的1.22倍。

3 結論與討論

采用濕法超微粉碎機和破壁料理機制備臍橙全果漿，并探討了不同粉碎方式對臍橙全果漿的粒徑分布、游離酚、結合酚以及抗氧化活性的影響。結果表明：相較于破壁料理機制備的全果漿，濕法超微粉碎機制備的臍橙全果漿粒徑更小，濕法超微粉碎2次的臍橙全果漿D（4，3）為78.04 μm、D（90）為140.20 μm，全果漿粒度分布更為集中;濕法超微粉碎2次后，全果漿的總酚、總黃酮含量均提高，可能是由于粉碎過程中，破壞了物料的細胞壁，減小了細胞內物質的溶出阻力;濕法超微粉碎2次制得的全果漿DPPH自由基清除能力、ABTS+·清除能力以及鐵離子還原能力均得到提高，這與測定的全果漿中總酚、總黃酮含量關系是一致的，說明總酚、總黃酮含量對臍橙全果漿抗氧化能力有很重要的影響[24]。

可見，與破壁料理機相比，濕法超微粉碎機能夠提高臍橙全果漿的多酚、黃酮溶出率和抗氧化活性。因此，超微粉碎技術可以用于臍橙全果濁汁、臍橙全果醬等產品的前處理加工手段，從而使臍橙果皮中的生物活性物質得以保留。

參考文獻：

[1] 沈兆敏. 我國柑橘產銷現狀、發展趨勢及對策建議[J]. 果農之友，2017，（9）：1.

[2] 單 楊. 中國柑橘工業的現狀、發展趨勢與對策[J]. 中國食品學報，2008，8（1）：1-8.

[3] Sharma K，Mahato N，Cho M H，et al. Converting citrus wastes into value-added products： Economic and environmently friendly approaches[J]. Nutrition，2017，（34）：29-46.

[4] Marín F R，Martínez M，Uribesalgo T，et al. Changes in nutraceutical composition of lemon juices according to different industrial extraction systems[J]. Food Chemistry，2002，78（3）：319-324.

[5] 付復華，李忠海，單 楊，等. 柑橘皮渣綜合利用技術研究進展[J]. 食品與機械，2009，25（5）：178-184.

[6] Tripodo，Maria M，Lanuzza，et al. Citrus waste recovery： a new environmentally friendly procedure to obtain animal feed[J]. Bioresource Technology，2004，91（2）：111-115.

[7] 單 楊. 柑橘全果制汁及果粒飲料的產業化發展[J]. 中國食品學報，2012，12（10）：1-8.

[8] Zhang X，Hu H.Preparation and analysis of a polyacrylate grinding aid for grinding calcium carbonate（GCC） in an ultrafine wet grinding process[J]. Powder Technol，2014，254（2）：470-479.

[9] 劉子放，張 巖，李 俊，等. 濕法超微粉碎程度對新鮮桑果漿理化特性及活性成分含量的影響[J]. 蠶業科學，2017，43（3）：472-478.

[10] Liu R，Li J，Wu T，et al.Effects of ultrafine grinding and cellulase hydrolysis treatment on physicochemical and rheological properties of oat （Avena nuda L.） β-glucans[J]. Journal of Cereal Science，2015，（65）：125-131.

[11] Zhu K X，Huang S，Peng W，et al.Effect of ultrafine grinding on hydration and antioxidant properties of wheat bran dietary fiber[J]. Food Res Int，2010，43（5）：943-948.

[12] 張小利，夏春燕，王慧清. 超微粉碎對香菇多酚組成及抗氧化活性的影響[J]. 食品科學，2015，36（11）：42-49.

[13] 張美霞，任小霞. 超微粉碎過程對金銀花中功能成分的影響[J]. 食品科學，2016，37（8）：51-56.

[14] Meng Q R，Fan H R，Xu D，et al. Superfine grinding improves the bioaccessibility and antioxidant properties of dendrobium officinale powders[J]. International Journal of Food Science and Technology，2017，（52）：1440-1451.

[15] Sun J，Chu Y F，Wu X Z，et al. Antioxidant and antiproliferative activities of common fruits[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2002，50（25）：7449-7454.

[16] Wang R R，Ding S H，Zhao D D. Effect of dehydration methods on antioxidant activities， phenolic contents， cyclic nucleotides， and volatiles of jujube fruits[J]. Food Science and Biotechnology，2016，25（1）：137-143.

[17] Kim D O，Jeong S W，Lee C Y. Antioxidant capacity of phenolic phytochemicals from various cultivars of plums[J]. Food Chem，2003，（81）：321-32.

[18] Xi W P，Zhang Y M，Sun Y J，et al. Phenolic composition of Chinese wild mandarin （Citrus reticulata Balnco.） pulps and their antioxidant properties[J]. Industrial Crops and Products，2014，（52）：466-474.

[19] Geoffrey G P，Paul A K，Bronwen G S. Detection of orange juice adulteration by tangelo juice using multivariate analysis of polymethoxylated flavones and carotenoids[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture，2002，82（4）：421-427.

[20] 顏才植，葉發銀，趙國華. 食品中多酚形態的研究進展[J]. 食品科學，2015，36（15）：249-254.

[21] 姚秋萍，馬亞麗，李 健，等. 超微粉碎技術對油菜花粉中槲皮素和山奈素溶出率的影響[J]. 食品科學，2009，30（6）：43-45.

[22] Youna H，Ulla H，Anna-Maija L. Potential of dry fractionation of wheat bran for the development of food ingredients， part II： Electrostatic separation of particles[J]. Journal of Cereal Science，2011，53（1）：9-18.

[23] 鄭 潔，趙其陽，張耀海. 超高效液相色譜法同時測定柑橘中主要酚酸和類黃酮物質[J]. 中國農業科學，2014，47（23）：4706-4717.

[24] 祝愛艷，楊延峰，周凱鵬. 贛南臍橙幼果中的多酚與抗氧化活性[J]. 食品科技，2017，42（4）：207-211.