不同干燥方法對鳳丹牡丹花營養成分含量及抗氧化活性的影響

李佩璇，陳法志，李秀麗，翟敬華，王湛昌

（武漢市農業科學院，武漢 430075）

牡丹（Paeonia suffruticosa Andr.）為芍藥科（Pae?oniaceae）芍藥屬（Paeonia）落葉灌木，原產中國，素有花中之王，國色天香美譽，歷來為世人所喜愛［1］。鳳丹（Paeonia ostii‘fengdan’）由牡丹野生原種楊山牡丹（Paeonia ostii）經過長期栽培演化形成的觀賞、食用兼藥用的品種群，是中國油用牡丹栽培的主要類型，目前在山東、河南、河北、陜西、安徽、湖北、四川、江蘇、湖南等地廣泛栽培。2013年，鳳丹花被原國家衛生部批準為新資源食品。鳳丹花含有豐富的營養成分，包括蛋白質、氨基酸、多糖、維生素A、維生素B3、維生素C、鐵、鎂、銅、鋅、硒等，還含有多酚、黃酮、花青素、芍藥苷等多種生物活性成分［2-7］，具有抗氧化、清熱解毒、美容養顏等功效，已開發成牡丹花茶、鮮花餅、牡丹花酒、護膚品等系列產品。鳳丹花含水量大、花瓣薄，鮮花不耐貯藏，采收后需及時干燥處理，但有關鳳丹花干燥研究尚不夠深入，亟需掌握鳳丹鮮花的適宜干燥方法，為鳳丹花加工利用奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

武漢市農業科學院林果所內實驗基地種植的5年生鳳丹植株。

1.2 試劑

沒食子酸標準品，購自上海源葉生物科技有限公司；二苯代苦味酰基自由基（DPPH），購自美國Sigma公司；其他試劑未加說明皆為分析純，購自國藥集團化學試劑有限公司。

1.3 儀器設備

ME203E型電子天平，i8型雙光束紫外/可見分光光度計，EMS-50-雙列十孔恒溫水浴鍋，TGL-20M高速離心機，TGCXN-2B超聲循環提取機，DHG型電熱恒溫鼓風干燥箱，SCIENTZ-10N-B手動壓蓋冷凍干燥機，格蘭仕微波爐。

1.4 方法

1.4.1 干燥處理方法

1）熱風干燥。取鳳丹鮮花300 g，去掉雜質，放入烘箱內，設置40、60、80℃烘干，定期翻動，烘干至恒重。

2）微波干燥。取鳳丹鮮花300 g，去掉雜質，放入微波爐托盤，在中高火、中火、中低火條件下烘干至恒重。

3）真空冷凍干燥。取鳳丹鮮花100 g，放入真空冷凍干燥機內，干燥至恒重。

4）自然曬干。取鳳丹鮮花300 g，在太陽下曬干至恒重。

1.4.2 主要營養與活性成分測定 對不同干燥方法制備的樣品，分別測定蛋白質、還原糖、維生素C、多酚、黃酮等含量。

1）還原糖含量的測定。采用3，5-二硝基水楊酸法［8］測定還原糖含量，得到標準曲線為y=0.454 3x-0.007 4，R2=0.999 4，式中，y為吸光度，x為對照樣品濃度，下同。

2）可溶性蛋白質含量的測定。采用考馬斯亮藍-G250法［9］測定可溶性蛋白質含量，得到標準曲線為y=0.010 1x+0.007 6，R2=0.998 4。

3）維生素C含量的測定。參照劉紹俊等［10］的方法測定維生素C的含量，得到標準曲線為y=0.420 3x+0.001 9，R2=0.998 7。

4）多酚含量的測定。采用Folin-酚法［11］測定多酚含量，得到回歸方程為y=7.64x+0.254，R2=0.991 3。

5）黃酮含量的測定。采用亞硝酸鈉-硝酸鋁法［12］測定黃酮含量，得到曲線方程為y=0.005 7x-0.009 5，R2=0.995 9。

1.4.3 抗氧化活性檢測 取10 g處理后的鳳丹花粉末，溶于80 mL 80%甲醇中，在70℃水浴中浸提2 h，離心過濾，定容至100 mL，作為提取液。置于-20℃的冰箱中保存備用。

1）DPPH自由基清除率的測定。參照趙鑫等［13］的方法測定DPPH自由基清除率。

2）羥基自由基清除率的測定。參照陳佳齡等［14］的方法測定羥基自由基清除率。

3）亞硝酸鹽清除率的測定。參照李佩艷等［15］的方法，并稍加改動。將原液配置為濃度分別為0.004、0.006、0.008、0.010 mg/mL的樣品液，取1 mL樣品液于10 mL容量瓶中，加入0.005 mg/mL亞硝酸鈉（NaNO2）標準溶液1.5 mL，加入pH 3.0的磷酸檸檬酸緩沖溶液2.5 mL，37℃下反應30 min，立即加入1 mL質量濃度為0.4%的對氨基苯磺酸溶液，混勻，靜置3～5 min后，加入0.5 mL質量濃度為0.2%的鹽酸萘已二胺溶液，加去離子水至刻度，混勻，靜置15 min，以樣品液為空白組，在544 nm處，測定吸光度為A，測定NaNO2標準溶液的吸光度為A0，按以下公式計算樣品液對NO2-的清除率。

清除率=（A0-A）/A0×100%

4）還原能力的測定。參照程源斌［16］的方法測定還原能力。

2 結果與分析

2.1 主要營養與活性成分測定

2.1.1 還原糖含量 由圖1可知，不同干燥方式處理的鳳丹花還原糖含量存在差異，其中60℃烘干處理和凍干處理的鳳丹花還原糖含量最高，二者之間差異不顯著。微波中高火處理的還原糖含量最低，為13.91%。熱風干燥處理，隨烘干溫度的升高，還原糖含量先升高后降低，60℃烘干處理還原糖含量達到最大，為23.82%；微波干燥處理，隨著微波強度的提高，還原糖含量逐步降低，表明微波的強度過大會對還原糖造成破壞。

2.1.2 蛋白質含量 由圖2可知，不同干燥方式之間的蛋白質含量存在差異，曬干處理的蛋白質含量最高，為75.09 mg/g；其次為凍干處理，含量為63.87 mg/g；40℃熱風烘干的蛋白質含量最低，僅為30.64 mg/g。熱風干燥處理，隨著溫度升高，蛋白質含量呈現增加趨勢。微波干燥處理，隨著微波強度的增加，蛋白質含量先降低后升高，在中火時最低，微波強度中低火與中高火干燥的蛋白質含量差異不顯著。

2.1.3 維生素C含量 由圖3可知，不同干燥方式之間的維生素C含量存在差異。微波中高火處理的維生素C含量最高，達到0.77%，凍干處理的維生素C含量最低，僅為0.32%。40℃熱風干燥與60℃熱風干燥處理的維生素C含量差異不顯著，80℃熱風干燥維生素C含量增加；微波干燥處理，隨著微波強度的提高，維生素C含量逐漸升高，微波中高火處理達到最大值。曬干和凍干的維生素C含量分別為0.52%和0.32%，均顯著低于微波中高火處理，曬干和凍干耗時長，影響了維生素C含量。

2.1.4 多酚含量 由圖4可知，不同干燥方式之間的多酚含量存在差異，凍干處理的多酚含量最高，達到11.71 mg/g，而曬干處理和80℃烘干處理的多酚含量最低，均為7.29 mg/g，比凍干處理低37.75%。熱風干燥處理，隨著烘干溫度升高，多酚含量降低，40℃烘干處理最高。微波干燥處理，隨著微波強度的提高，多酚含量先升高后降低。

2.1.5 黃酮含量 由圖5可知，不同干燥方式之間的黃酮含量存在差異。凍干處理的黃酮含量最高，達11.85 mg/g，微波中低火處理的黃酮含量最低，為7.98 mg/g。40℃熱風干燥與60℃熱風干燥處理的黃酮含量差異不顯著，80℃烘干黃酮含量降低；微波干燥處理，隨著微波強度的提高，黃酮含量先升高后降低，微波中低火和中高火的黃酮含量差異顯著。

2.2 抗氧化性活性評價

2.2.1 DPPH自由基清除率 由圖6可知，同一干燥方法處理的鳳丹花提取物對DPPH自由基的清除率隨濃度的增加而增加，呈明顯的量效關系。由表1可見，在提取物濃度為0.5 mg/mL時，真空冷凍干燥的鳳丹花提取物DPPH自由基清除率最高，達到（76.10±1.06）%，顯著高于其他處理，其次為微波中低火，再次為60℃熱風干燥，曬干的DPPH自由基清除率最低，為（56.20±1.00）%，表明真空冷凍干燥具有較強的清除DPPH自由基能力。隨著熱風干燥溫度升高和微波干燥強度的提高，DPPH自由基清除率降低，說明高溫和較高的微波強度都會破壞提取物的抗氧化性。

表1 各指標最高濃度抗氧化活性

2.2.2 羥基自由基清除率 由圖7可知，提取物對羥基自由基的清除率隨濃度的增加而增大，呈現明顯量效關系。最高濃度下，真空冷凍干燥處理的羥基自由基清除率最高。由表1可見，當樣品液濃度達到0.36 mg/mL時，真空冷凍干燥的清除率為（95.76±1.08）%，以下依次為微波中火、微波中低火、40℃熱風干燥、60℃熱風干燥、微波中高火、80℃熱風干燥，曬干的清除率最低，僅為（48.84±0.47）%。由此看出，真空冷凍干燥具有較強的清除羥基自由基能力。隨著烘干溫度和微波干燥強度的提高，羥基自由基清除率降低，這一點與DPPH自由基清除率類似，說明高溫和較高的微波強度都會破壞提取物的抗氧化性。

2.2.3 亞硝酸鹽清除率 由圖8可知，提取物對亞硝酸鹽自由基的清除率隨濃度的增加而增大，呈現一定量效關系。比較同一濃度水平下各處理對亞硝酸鹽清除率，均以真空冷凍干燥處理的亞硝酸鹽清除率最高。由表1可見，當樣品液濃度達到0.010 mg/mL時，清除率趨于穩定，此時真空冷凍干燥的亞硝酸鹽清除率為（95.26±1.06）%，以下依次為40℃熱風干燥、微波中低火、微波中火、曬干、60℃熱風干燥，微波中高火和80℃烘干亞硝酸鹽清除率較低，清除率分別為（78.00±1.10）%、（76.54±1.14）%。隨著烘干溫度和微波干燥強度的提高，亞硝酸鹽清除率降低，說明高溫和較高的微波強度都會破壞提取物的抗氧化性，而自然晾干表現出中等強度的抗氧化性。

2.2.4 鐵氰化鉀還原力 由圖9可知，提取物的鐵氰化鉀還原力隨濃度的增加而增大，呈現一定量效關系。比較同一濃度水平不同干燥方式處理下鐵氰化鉀還原力，均以真空冷凍干燥最高。由表1可見，當提取物的濃度達到10 mg/mL時，吸光度趨于穩定。此時真空冷凍干燥的吸光度最大，達到（4.29±0.08），以下依次為微波中火、微波中低火、60℃烘干、微波中高火、40℃烘干，曬干和80℃烘干吸光度較低，分別為（2.60±0.05）、（2.51±0.03）。

3 結論

牡丹花采收后，干燥處理能顯著降低水分含量，有利于保存及運輸。食用花卉常見的干燥方式主要有自然風干法、熱風干燥法、微波干燥法及真空冷凍干燥法。自然風干法優勢在于操作簡單，成本低，但干燥耗時長，且易受外界環境條件影響［17-19］。熱風干燥是生產中最常用的干燥方法，相比自然風干法而言效率更高，但是有些植物材料不耐高溫，在高溫下易變色，不適合用熱風干燥法。適當的提高溫度可以提高干燥效率，但過高的溫度會使黃酮、多酚含量降低［20］。微波干燥能殺菌、消毒，且耗時短，成本較低，較易操作。冷凍干燥法所得干燥物質呈干海綿多孔狀，最大程度保持物料的顏色、形狀、營養成分及活性成分，可獲得高品質的干制品，適合較長期保存，方便長途運輸，能快速復活利用，在蔬菜、水果、茶葉等均有研究應用［21-24］。本研究通過比較不同干燥方式處理的鳳丹花營養與活性成分的含量，發現真空冷凍干燥處理的還原糖、多酚、黃酮含量均顯著高于其他干燥處理，蛋白質含量也較高，僅次于曬干處理，可見真空冷凍干燥有利于保留鳳丹花的營養與活性成分，是鳳丹花較優的干燥方法。

牡丹花具有較高的抗氧化能力，熊麗娜［25］研究表明，牡丹花在12種食用花卉中多酚含量最高，抗氧化能力最強。不同品種的牡丹花瓣抗氧化能力顯著不同，且與多酚含量呈現顯著一致性，多酚類化合物是牡丹花具有抗氧化能力的物質基礎［12］。本研究對不同干燥處理的鳳丹花抗氧化活性進行比較，選取DPPH自由基清除率、羥基清除率、亞硝酸鹽清除率和鐵氰化鉀還原力4個指標評價抗氧化活性，結果表明，真空冷凍干燥的DPPH自由基清除率、羥基清除率、亞硝酸鹽清除率均最高，鐵氰化鉀還原力也最強。

采用曬干、熱風干燥、微波干燥及真空冷凍干燥處理鳳丹花，真空冷凍干燥較好地保留了鳳丹花營養與活性成分，且抗氧化活性最強，是鳳丹花較優的干燥方法。本研究為鳳丹花干燥與加工利用奠定了技術基礎。