烹飪方式對香椿芽的抗氧化物質(zhì)和抗氧化活性的影響

袁長梅,佟海嬌,張樂,潘賽超,馬麗艷*

(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心(北京)，北京 100083；3.北京房山區(qū)農(nóng)業(yè)環(huán)境和生產(chǎn)監(jiān)測站，北京 102488；4.北京市農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測站，北京 100029)

香椿(Toonasinensis)又名香椿芽，原產(chǎn)于中國的中部及南部，作為中國特有的木本蔬菜，其風(fēng)味獨特，保健功效顯著，是深受廣大消費者青睞的綠色蔬菜[1]。香椿生長季節(jié)性很強，新鮮香椿僅在4-5月份采摘。

新鮮香椿芳香馥郁、脆爽多汁、味道鮮美、營養(yǎng)價值高，含有黃酮、多酚、生物堿、皂苷等多種生物活性成分[2]。研究表明，香椿中的黃酮具有抗氧化、降糖、治療痛風(fēng)等作用[3-4]，香椿中的多酚化合物具有不同的抗氧化性能，在抗氧化活性中起到了關(guān)鍵作用[5]，香椿中的皂苷和生物堿是重要的藥用成分，具有抗菌、抗腫瘤、降血壓、保護神經(jīng)元等多種醫(yī)療保健作用[6]。

已有研究表明，香椿的不同采收期、不同干燥方式、不同殺菌方式等會影響香椿中生物活性成分的含量[7-9]。而傳統(tǒng)的烹飪方式(煮、炒、油炸)對其生物活性成分的研究鮮見報道。本研究比較了傳統(tǒng)的烹飪方式(煮、炒、油炸)對香椿抗氧化物質(zhì)(黃酮、生物堿、多酚類物質(zhì))和抗氧化活性的影響，評估了烹飪時間長短對抗氧化物質(zhì)和抗氧化活性的影響，為香椿及其制品的加工提供了依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

紅油香椿：于2020年4月16日采于北京市房山區(qū)韓村河鎮(zhèn)圣水峪村上方山。

表兒茶素、沒食子酸、兒茶素、蘆丁、楊梅素、槲皮素、山奈酚、鹽酸小檗堿標(biāo)準品、奎諾二甲基丙烯酸酯(Trolox)、甲醇(色譜純)、甲酸(色譜純)：購自百靈威科技有限公司；乙醇、鹽酸、硝酸鋁、氫氧化鈉、三氯甲烷、氨水、福林酚、碳酸鈉、冰乙酸、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2，4，6-三(2-吡啶基)三嗪(TPTZ)、三氯化鐵、乙酸鈉等：購自北京藍弋試劑有限公司；試驗用水均為一級水。

1.1.2 儀器與設(shè)備

Agilent 1290超高壓液相色譜儀 安捷倫科技(中國)有限公司；UV-2600紫外可見分光光度計 日本島津有限公司。

1.2 方法

1.2.1 試驗處理

采集的香椿用流水沖洗后，切除根部，散開葉片，瀝干水分，備用。本試驗采用了煮、炒、油炸3種烹飪方法。

煮：在不銹鋼鍋中倒入2 L蒸餾水，煮沸，分別放入200 g香椿煮1，3，5 min，蓋上鍋蓋，避免水分蒸發(fā)。取出瀝干水分，冷卻，液氮速凍。用粉碎機粉碎成粉末，存放于-20 ℃冰箱中。

炒：在不銹鋼鍋中放入10 mL大豆油，加熱至冒煙，分別放入200 g香椿炒1，3，5 min，倒出，用吸水紙吸去多余油脂，液氮速凍。用粉碎機粉碎成粉末，存放于-20 ℃冰箱中。

油炸：在不銹鋼鍋中放入400 mL大豆油，加熱到冒煙，分別放入200 g香椿油炸1，3，5 min，撈出，用吸水紙吸去多余油脂，液氮速凍。用粉碎機粉碎成粉末，存放于-20 ℃冰箱中。

1.2.2 測定方法

1.2.2.1 總黃酮的測定

采用硝酸鋁顯色法[10]，以蘆丁為標(biāo)準品，測定總黃酮含量。

1.2.2.2 總生物堿的測定

采用分光光度法，以鹽酸小檗堿為標(biāo)準品，測定總生物堿含量。

1.2.2.3 總多酚的測定

采用福林酚比色法[11]，以沒食子酸為標(biāo)準品，測定總多酚含量。

1.2.2.4 酚類組成分析

采用高效液相色譜法，參考高意等的方法并略有改動[12]。精確稱取香椿粉末0.5 g，依次加入5 mL甲醇和5 mL水，超聲萃取40 min，提取液離心(6000 r/min)10 min，取上清液過濾(0.22 μm有機濾膜)，濾液待測定。

色譜柱為Poroshell 120 EC-C18(3.0 mm×100 mm， 2.7 μm)；流動相：以0.1%乙酸為流動相A，以甲醇為流動相B，選擇梯度洗脫：5% A 保持2 min，5 min為45% A，6 min 為55% A，9～11 min 為80% A，保持2 min，13 min回到5% A；流速：0.3 mL/min；進樣量：10 μL；檢測波長：290 nm；柱溫：35 ℃。

1.2.3 抗氧化活性測定

1.2.3.1 DPPH自由基清除率的測定

測定方法參考文獻[13-14]并略有改動。稱取樣品粉末1.0 g置于250 mL錐形瓶中，加入80%乙醇50 mL，超聲萃取30 min，收集上清液，殘渣復(fù)提2次，合并所有上清液，減壓濃縮后用80%乙醇定容至50 mL，得到樣品提取液。樣品提取液用乙醇稀釋成1000 μg/mL的母液，無水乙醇梯度稀釋成500，250，125 μg/mL。

1.2.3.2 FRAP鐵離子還原試驗

測定方法參考文獻[13-14]，以溶于80%甲醇的Trolox溶液作為標(biāo)樣，繪制標(biāo)準曲線，F(xiàn)RAP值的結(jié)果以每克樣品相當(dāng)于多少毫克的Trolox來表示(mg TE/g)。FRAP值越大，代表樣品的還原性物質(zhì)越多，抗氧化活性越強。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2017軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析和圖表繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 烹飪方式對抗氧化物質(zhì)的影響

2.1.1 烹飪方式對黃酮類物質(zhì)的影響

黃酮類化合物在植物中分布廣泛，屬于植物的代謝產(chǎn)物，具有較強的抗氧化作用。新鮮香椿中的總黃酮含量是1130 mg/100 g，烹飪后總黃酮大量損失，煮平均損失了72.8%，炒平均損失了58.8%，油炸平均損失了73.1%。對比烹飪方式，炒的損失率最低，煮和油炸損失率較高(見表1)。隨著烹飪時間的延長，總黃酮的含量均明顯降低，說明總黃酮含量與烹飪的介質(zhì)(水、油)、溫度、時間有很大關(guān)系。劉金亮等[15]研究表明，在槐米加工過程中，不殺青105 ℃直接烘干對黃酮的保存率要優(yōu)于蒸汽殺青后105 ℃烘干，推測黃酮類物質(zhì)更易溶解損失。有大量水、油介質(zhì)存在的情況下，黃酮更容易溶出損失，炒的損失率反而最低。

表1 烹飪方式對香椿抗氧化物質(zhì)含量的影響Table 1 The effects of cooking methods on the content of antioxidant substances in Toona sinensis

2.1.2 烹飪方式對生物堿類物質(zhì)的影響

新鮮香椿中生物堿含量達到45.1 mg/100 g，烹飪加工后，煮平均損失了9.94%，炒平均損失了17.8%，油炸損失了40.5%。隨著烹飪時間的延長，生物堿含量明顯降低，油炸的損失率明顯高于煮和炒的烹飪方式，油炸5 min后香椿中生物堿含量下降到16.9 mg/100 g。

桑葉中生物堿以1-脫氧野尻霉素(DNJ)為代表，俞燕芳等[16]研究表明，與凍干桑葉相比，油炸和水煮處理的桑葉DNJ含量均顯著下降，油炸的下降幅度大于水煮。隨著烹飪時間的延長，桑葉中DNJ含量顯著降低。總體說明DNJ含量與烹飪介質(zhì)(水、油)、溫度、時間有很大關(guān)系。這與本試驗結(jié)果相符，油炸后生物堿的下降幅度顯著大于水煮，推測香椿中的生物堿類物質(zhì)更怕高溫，高溫易引起生物堿類物質(zhì)的降解。

2.1.3 烹飪方式對多酚類物質(zhì)的影響

新鮮香椿中的總多酚含量高達12793 mg/kg，烹飪后總多酚損失比較多，煮平均損失了61.3%，炒損失了68.6%，油炸損失了78.7%。隨著烹飪時間的延長，總多酚的含量呈降低趨勢，油炸5 min后的香椿中總多酚的含量降為2505 mg/kg。

研究表明，水煮和炒等加工方式會引起酚類物質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化及含量的降低[17-18]，油炸處理比其他處理更為復(fù)雜，油炸過程中食物的受熱溫度顯著高于其他處理，從而導(dǎo)致了酚類物質(zhì)的變化[19]。王耀紅等[20]研究表明，水煮處理馬鈴薯后，其自由態(tài)多酚和結(jié)合態(tài)多酚含量均顯著降低。俞燕芳等研究表明，水煮和油炸后桑葉的總酚含量顯著降低，隨著水煮時間的延長，總酚含量明顯降低，這與本試驗結(jié)果相符。

水煮會使多酚類物質(zhì)水解且隨水溶出流失，油炸溫度高可以使很多物質(zhì)遇熱聚合、水解，從而使含量顯著下降。根據(jù)試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，香椿中多酚類物質(zhì)對油炸高溫的損失率大于水煮溶解損失。也有研究表明[21]，番茄、南瓜和土豆在烹飪時，以橄欖油為介質(zhì)(油炸和清炒)其總多酚的含量顯著高于以水為介質(zhì)。不同食物的多酚化合物種類組分不同，含量不同，不同酚類單體的穩(wěn)定性也不同，所以會造成研究結(jié)果的不一致。

2.1.4 烹飪方式對酚類組成的影響

通過測定紅油香椿中可能存在的幾種酚類物質(zhì)(表兒茶素、沒食子酸、兒茶素、蘆丁、楊梅素、槲皮素和山奈酚)，最終發(fā)現(xiàn)紅油香椿中主要含有沒食子酸、蘆丁、楊梅素(見圖1)，其他幾種物質(zhì)未檢出。

圖1 混合標(biāo)準品和樣品色譜圖Fig.1 The chromatogram of the standard mixtures and samples注：1為沒食子酸；2為兒茶素；3為表兒茶素；4為蘆丁；5為楊梅素；6為槲皮素；7為山奈酚。

由表2可知，不同烹飪方式處理后，隨著烹飪時間的延長，蘆丁和楊梅素的含量顯著降低。油炸的損失率最高，水煮和炒的損失率差不多。

表2 烹飪方式對香椿幾種化合物含量的影響Table 2 The effects of cooking methods on the content of several compounds in Toona sinensis mg/kg

水煮后，沒食子酸的含量反而升高，推測是香椿中其他酚酸類物質(zhì)受熱后發(fā)生了水解反應(yīng)而生成沒食子酸。Yang Y等[22]研究了香椿貯藏過程中沒食子酸乙酯含量的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)香椿中的沒食子酸乙酯在貯藏初期短暫升高，隨著貯藏時間的延長，含量明顯降低，在貯藏期結(jié)束時達到了最低值，根據(jù)結(jié)果推測其發(fā)生了降解。吳佳欣等[23]研究了加熱時間對余甘子水煎液中沒食子酸含量的影響，結(jié)果顯示：隨著加熱時間的延長，沒食子酸含量顯著升高，柯里拉京、單寧酸的含量明顯減少，推測其發(fā)生了水解反應(yīng)并釋放出沒食子酸，從而導(dǎo)致沒食子酸含量顯著增加，這與本試驗結(jié)果一致，水煮后，沒食子酸含量顯著升高，水煮3 min達到了最高值，水煮5 min后含量開始降低。炒和油炸后，香椿中的沒食子酸含量先增加后降低，推測炒和油炸的烹飪溫度比較高，水解產(chǎn)生的沒食子酸在高溫下迅速降解損失。

2.2 烹飪方式對抗氧化活性的影響

2.2.1 烹飪方式對DPPH自由基清除能力的影響

DPPH自由基清除能力的高低代表樣品抗氧化性的能力，不同烹飪方式對香椿樣品提取液DPPH自由基的清除能力見圖2。

圖2 加工方式對香椿中DPPH自由基清除能力的影響Fig.2 The effects of cooking methods on DPPH free radical scavenging ability of Toona sinensis注：(a)、(b)、(c)中1～10分別表示凍干、煮1 min、煮3 min、煮5 min、炒1 min、炒3 min、炒5 min、油炸1 min、油炸3 min、油炸5 min。

水煮處理的香椿樣品，樣品提取液濃度在500～1000 μg/mL時，這幾個處理的DPPH自由基清除能力都維持在一個較高的水平，清除能力趨于平緩，數(shù)值比較接近；當(dāng)樣品提取液濃度從500 μg/mL降低至100 μg/mL時，樣品DPPH自由基清除能力顯著降低。炒處理的香椿樣品，樣品提取液濃度在100～1000 μg/mL 時，DPPH自由基清除能力均顯著降低。油炸處理的香椿樣品，樣品提取液濃度在500～1000 μg/mL時，1 min油炸的樣品DPPH自由基清除能力緩慢降低，3，5 min處理明顯降低；當(dāng)樣品提取液濃度從500 μg/mL降低至100 μg/mL時，樣品DPPH自由基清除能力均顯著降低。

2.2.2 烹飪方式對 FRAP值的影響

香椿經(jīng)過水煮、炒、油炸中式烹飪后，F(xiàn)RAP值的結(jié)果見圖3。

圖3 加工方式對香椿中FRAP的影響Fig.3 The effects of cooking methods on FRAP of Toona sinensis

與新鮮香椿相比，1，3 min水煮處理的香椿FRAP值無明顯差異，5 min水煮處理的香椿FRAP值顯著降低，但是也明顯高于炒和油炸處理。與新鮮香椿相比，炒和油炸烹飪的香椿FRAP值顯著降低，炒平均損失了51.6%，油炸平均損失了33.9%，隨著烹飪時間的延長，F(xiàn)RAP值顯著降低。

根據(jù)DPPH自由基清除能力和FRAP值的試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同的中式烹飪對香椿抗氧化作用的影響差異很大，其中炒的烹飪方式破壞最為明顯，水煮的烹飪方式對抗氧化物質(zhì)的降解作用不明顯，1 min油炸處理的烹飪方式結(jié)果比較接近水煮的烹飪方式，要明顯優(yōu)于炒的烹飪方式，隨著烹飪時間的延長，所有烹飪方式的抗氧化作用均呈下降趨勢。

3 結(jié)論

不同烹飪方式對香椿抗氧化物質(zhì)和抗氧化活性的影響顯著，各種烹飪方式都導(dǎo)致了總黃酮、總生物堿、總多酚含量的降低，并且隨著烹飪時間的延長，含量會進一步降低。水煮的烹飪方式要明顯優(yōu)于炒和油炸，1 min 油炸的烹飪方式明顯優(yōu)于炒和長時間油炸。綜合考慮，水煮和1 min 油炸的烹飪方式是保留香椿活性成分最好的方法，水煮也要盡量控制最短的烹飪時間。