石榴皮總黃酮的提取及其對鮮肉保鮮效果的研究

摘 要：目的：優化石榴皮總黃酮的提取工藝，并探究其在豬肉冷藏過程中的保鮮效果。方法：采用水浴提取法加超聲輔助法優化石榴皮提取工藝，并分別在0 d、3 d和6 d對浸泡過石榴皮提取物的豬肉進行感官評價、失重率、質構特性以及菌落總數的測定。結果表明，在提取條件為40%乙醇、水浴溫度30 ℃、水浴時間20 min、料液比1∶30（g∶mL）和超聲時間40 min時，石榴皮總黃酮的提取率最高，為4.113%。在冷藏過程中，浸泡過石榴皮提取物的豬肉失重率、硬度、菌落總數上升較緩慢，感官評分、咀嚼度下降較慢。結論：石榴皮總黃酮對豬肉在貯藏過程中的保鮮具有積極作用。

關鍵詞：石榴皮總黃酮；優化；正交實驗；保鮮效果；抑菌活性

Study on Extraction of Total Flavonoids from Pomegranate Peel and Its Effect on Fresh Meat Preservation

LI Zhaiyan1， HU Fangyang2，3， ZHANG Chi1*

（1.Guangzhou Institute of Business and Industry， Foshan 528000， China;"2.College of Agriculture and Food Engineering， Baise University， Baise 533000， China;"3.Guangxi Key Laboratory of Mango Biology， Baise 533000， China）

Abstract： Objective： To optimize the extraction process of total flavonoids from pomegranate peel and explore its preservation effect during pork refrigeration. Method： This article optimizes the extraction process of pomegranate peel using water bath extraction and ultrasound assisted method. The sensory evaluation， weight loss rate， texture characteristics， and total bacterial count of pork soaked in pomegranate peel extract were measured at 0 d， 3 d， and"6 d， respectively. Result： The results showed that under extraction conditions of 40% ethanol， water bath temperature of 30 ℃， water bath time of 20 min， solid-liquid ratio of 1∶30 （g∶mL）， and ultrasound time of 40 minutes， the extraction rate of total flavonoids from pomegranate peel was the highest， at 4.113%. The results showed that during refrigeration， the weight loss rate， hardness， and total bacterial count of pork soaked in pomegranate peel extract increased slowly， while sensory scores and chewiness decreased slower. Conclusion： The results showed that total flavonoids of pomegranate peel have a positive effect on the preservation of pork during storage.

Keywords： pomegranate peel total flavonoids; optimization; orthogonal test; preservation effect; antibacterial activity

石榴皮是石榴科植物石榴（Punica granatum L.）的干燥果皮。我國南北方均有栽培，以江蘇省、河南省等地較多。石榴皮中富含的黃酮類化合物，具有清除自由基和抗氧化活性的功能，可作為天然抗氧化劑，被廣泛用于食品、醫藥、化妝品等領域。乙醇索氏提取法、纖維素酶輔助提取法、超聲波提取法和微波提取法是常見的黃酮提取方法[1-2]。李穎[3]采用醇提取法，把得到的石榴皮提取物應用于冷藏豬肉的保鮮中，結果發現石榴皮提取物對豬肉pH值和蒸煮損失率沒有顯著影響，說明在豬肉冷藏期間石榴皮提取物能夠有效抑制脂肪和蛋白質的氧化。本文通過探究石榴皮提取物中總黃酮對鮮肉的保鮮效果，以期豐富石榴皮提取物功能性物質的應用，為鮮肉提供有效的貯藏保鮮方法。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

干燥石榴皮、新鮮豬肉。

1.2 儀器與設備

WF-18高速多功能粉碎機，永康市鉑歐五金制品有限公司；UV-1000紫外可見分光光度計，翱藝儀器（上海）有限公司；TGL-16B高速臺式離心機，上海安亭科學儀器廠；FA21046電子天平，上海安亭電子儀器廠；PHS-3E pH計，上海儀電科學儀器股份有限公司；CT3質構儀，美國Brookfield公司；TL-08X無菌均質器，江蘇天翔儀器有限公司；LS立式壓力蒸汽滅菌器，江陰濱江醫療設備有限公司；SPX-250B-Z生化培養箱，上海博訊實業有限公司醫療設備廠；YC-395L冰箱，中科美菱低溫科技股份有限公司；KS-600D超聲波清洗機，寧波海曙科生超聲設備有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品的預處理

將新鮮石榴皮置于60 ℃電熱恒溫鼓風干燥箱中進行烘干處理，并對烘干后的石榴皮進行粉碎，過0.25 mm篩，獲得石榴皮粉。

1.3.2 石榴皮總黃酮的提取

準確稱取1.0 g石榴皮粉，置于50 mL圓底燒瓶內，添加特定濃度的乙醇萃取液，混合均勻。用保鮮膜封口，在特定的溫度和時間條件下進行水浴處理，完成后對樣品進行超聲處理，靜置并冷卻至室溫，隨后在4 000 r·min-1下離心10 min。取上清液到50 mL容量瓶中，用60%乙醇溶液定容，即得樣品待測液。

1.3.3 樣品中黃酮含量的測定

取1.3.2中得到的樣品溶液0.4 mL于10.00 mL容量瓶中，加入0.2 mL 5%的NaNO2溶液，充分搖勻并靜置6 min。再加入0.2 mL體積分數為10%的Al（NO3）3溶液，再次搖勻并靜置6 min后，加入2 mL 4%的NaOH溶液，用60%乙醇定容，搖勻后靜置15 min。用紫外可見分光光度計在501 nm波長下測定吸光度，進行數據處理分析。

1.3.4 石榴皮總黃酮超聲波提取的單因素實驗及正交試驗

（1）單因素實驗。①乙醇濃度的選擇。精確稱取1 g石榴皮粉，分別與不同濃度（30%、40%、50%、60%、70%和80%）的乙醇溶液混合，50 ℃水浴20 min，料液比1∶20（g∶mL），超聲時間20 min，研究不同乙醇濃度對總黃酮提取率的影響。②水浴溫度的選擇。精確稱取1 g石榴皮粉，與50%的乙醇溶液混合，分別在不同溫度下（30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃和70 ℃）水浴20 min，料液比1∶20（g∶mL），超聲時間20 min。研究不同溫度對總黃酮提取率的影響。③料液比的選擇。精確稱取1 g石榴皮粉，與50%的乙醇溶液混合，50 ℃水浴20 min、分別以不同料液比（1∶10、1∶15、1∶20、1∶25和1∶30，g∶mL）進行添加，超聲時間20 min，研究不同料液比對總黃酮提取率的影響。④超聲時間的選擇。精確稱取1 g石榴皮粉，與50%的乙醇溶液混合，50 ℃水浴20 min，料液比1∶20（g∶mL），分別設置不同超聲時間（10 min、20 min、30 min、40 min和50 min），研究不同超聲時間對總黃酮提取率的影響。

（2）正交實驗。以總黃酮提取率為考察指標，結合單因素試驗進行4因素3水平L9（34）的正交試驗，對水浴提取法加超聲輔助法提取石榴皮中的工藝參數進行優化[1]，正交實驗因素與水平見表1。

1.3.5 石榴皮總黃酮提取物對豬肉保鮮的測定

取新鮮豬肉在6～8 h內將豬肉中心溫度降至4 ℃，將豬肉浸入提取好的總黃酮溶液中，浸泡10 min后取出，使用無菌紗布吸收多余水分，隨后采用自封袋進行包裝，并將其存放于4 ℃的冰箱中[2]。分別在0 d、3 d和6 d進行感官評分、失重率、總膽汁酸（Total Bile Acid，TBA）值以及菌落總數的測定，每個實驗組進行3次平行實驗。

1.4 感官評定

參照《食品安全國家標準 鮮（凍）畜、禽產品》（GB 2707—2016）進行感官評定，評價表見表2；失重率測定參考代惠芹等[4]方法進行；TBA指標的測定參照昝博文等[5]方法進行；pH值的測定參考《食品安全國家標準 食品pH值的測定》（GB 5009.237—2016）進行，參考標準為新鮮肉pH在5.8～6.2，次鮮肉pH在6.3～6.6，變質肉pH＞6.7；菌落總數的測定參照《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數測定》（GB 4789.2—2022）進行。

2 結果與分析

2.1 單因素實驗分析

2.1.1 不同乙醇濃度對石榴皮總黃酮提取率的影響

乙醇濃度對石榴皮總黃酮提取率的影響如圖1所示?？傸S酮提取率隨著乙醇濃度的增加呈先增加后降低的趨勢。當乙醇濃度為50%時，石榴皮中總黃酮的提取效率最高；當乙醇濃度高于50%時，可能由于乙醇濃度的增大，提取液中除黃酮外的其他物質的提取率也隨之提高，從而影響黃酮類物質的提取，導致石榴皮總黃酮提取率下降[3]。因此，選擇50%作為最佳的乙醇濃度。

2.1.2 不同水浴溫度對石榴皮總黃酮提取率的影響

水浴溫度對石榴皮總黃酮提取率的影響如圖2所示。當溫度在30～70 ℃時，石榴皮總黃酮的提取率隨溫度的升高呈先上升后下降的趨勢，在40 ℃時達到峰值。因此，選擇40 ℃作為最佳的水浴溫度。

2.1.3 不同料液比對石榴皮總黃酮提取率的影響

料液比對石榴皮總黃酮提取率的影響如圖3所示。隨著石榴皮粉與乙醇溶液混合比例的增加，石榴皮中總黃酮的提取率呈先升高后降低的趨勢。當料液比未達到1∶25時，總黃酮提取率隨乙醇溶液體積比的增大而增大，這是因為萃取過程中物料的質量分數越高，總黃酮溶出率越高。當料液比達到1∶25時，總黃酮的溶出率已趨于飽和，所以當料液比持續增加時，總黃酮的溶出率降低，其他物質也會溶出。因此，選擇1∶25作為最佳的料液比。

2.1.4 不同超聲時間對石榴皮總黃酮提取率的影響

超聲時間對石榴皮總黃酮提取率的影響如圖4所示。在超聲波的作用下，石榴皮中總黃酮的提取率隨超聲時間的變化而變化。當超聲時間為10～20 min時，總黃酮的提取率隨時間的延長呈上升趨勢，當超聲時間為20 min時，石榴皮中總黃酮提取率最高，隨后再延長超聲波處理時間，總黃酮的提出率呈下降趨勢。其原因可能是超聲波處理時間過長，可能會導致黃酮類化合物的結構發生變化，從而降低提取率。因此，選擇20 min作為最佳的超聲時間。

2.2 正交實驗結果分析

由表3可知，各因素對總黃酮提取率的影響順序依次為C＞D＞B＞A。由k值得最優組合為A1B1C3D3，在該條件下總黃酮提取率為4.113%，高于正交表中的最優組合（A2B2C3D1）的提取率。即采用40%乙醇作溶劑、30 ℃水浴、水浴時間20 min、料液比（g∶mL）1∶30和超聲處理40 min，提取率最高。

2.3 石榴皮總黃酮提取物對豬肉保鮮效果的研究

2.3.1 石榴皮總黃酮提取物對豬肉感官評分的影響

由表4可知，處理組的感官評分明顯優于空白組。在儲存3 d時，空白組豬肉已經出現輕微的腐敗臭味，肉呈暗紅色，表面略黏手，缺乏彈性。處理組肉味正常，肉色微紅，外表濕潤，不黏手，彈性較好。因此，含石榴皮總黃酮提取物的樣品可以較好地保持豬肉的感官品質，延長貯藏期。

2.3.2 石榴皮總黃酮提取物對豬肉失重率的影響

失重率是評價貯藏期間冷鮮肉保水性的最直觀指標，豬肉汁液較多時，肉色鮮艷，營養豐富，鮮嫩可口。當豬肉里的微生物大量繁殖時，豬肉汁液也會大量流失，這不僅會影響嫩度等指標的測定，還會導致部分營養成分流失從而使品質下降。由圖5可知，處理組和空白組的樣品失重率隨貯藏天數的增加均呈上升趨勢。同時，在整個實驗過程中，處理組的失重率均低于空白組，在第6 d時，處理組的失重率明顯低于空白組。因此，石榴皮總黃酮提取物能有效降低貯藏期間冷鮮肉的失重率。

2.3.3 石榴皮總黃酮提取物對豬肉質構的影響

根據豬肉的質地特征可以評估豬肉的新鮮度。對豬肉質構特性的分析主要有硬度和咀嚼度兩個方面。由圖6（a）可知，豬肉的硬度隨著冷藏時間的增加呈上升趨勢，在3～6 d的冷藏時間內，空白組的豬肉硬度明顯高于處理組。原因可能是豬肉中蛋白質和脂肪的氧化、變形或降解會改變豬肉的凝膠結構，從而增加其硬度。由圖6（b）可知，在冷藏狀態下，隨著儲存時間的增加，豬肉的咀嚼度也隨之降低，但在0～6 d的冷藏時間內，處理組的咀嚼度均高于對照組，結果表明石榴皮黃酮提取物可以有效保持冷藏豬肉的咀嚼度。綜上，石榴皮的總黃酮對保持冷藏豬肉的質構特性起到了積極的作用，尤其是在延長食品保質期方面表現出了良好的維持能力。

2.3.4 石榴皮總黃酮提取物對豬肉菌落總數的測定

由圖7可知，豬肉中菌落總數隨著貯藏時間的增加呈上升趨勢，在貯藏期間，浸泡過石榴皮總黃酮溶液的豬肉的菌落總數均低于未浸泡過石榴皮總黃酮溶液豬肉的菌落總數。第6 d時，處理組的細菌菌落總數明顯低于空白組，處理組的細菌菌落總數為5.4×106 CFU·g-1，空白組為2.2×107 CFU·g-1，原因可能是石榴皮所含的黃酮類化合物具有抑制某些細菌生長的作用。

3 結論

本文探索石榴皮中黃酮類物質提取的最佳工藝條件，確定最佳工藝條件后將石榴皮總黃酮提取物運用于豬肉的保鮮。本研究采用單因素結合正交實驗法確定石榴皮總黃酮的最佳提取條件。結果表明，采用40%乙醇作溶劑、30 ℃水浴、水浴時間20 min、料液比1∶30（g∶mL）和超聲處理40 min時，石榴皮總黃酮提取率最高，達4.113%。把最佳提取條件運用到冷藏的豬肉保鮮上，分別在0 d、3 d、6 d對空白組和處理組進行感官評價、失重率測定、TBA指標測定和菌落總數的測定，保鮮效果明顯。本文探究了石榴皮提取物中的主要物質總黃酮對冷藏鮮肉的保鮮效果，豐富了石榴皮提取物功能性物質的應用。

參考文獻

[1]張麗君，李敏，王靜，等.石榴皮中黃酮類物質的提取及抗氧化研究[J].化學工程師，2021，5（9）：65-68.

[2]田花麗，渠元春，周青輝，等.藥食同源石榴的開發應用研究進展[J].糧食與食品工業，2022，29（3）：27-31.

[3]李穎.石榴皮提取物對豬肉餅品質的影響及內在機制研究[D].西安：陜西科技大學，2021.

[4]代惠芹，劉樹澤，高琪，等.大蒜素處理對雙孢菇保鮮效果的影響[J].北方園藝， 2022（11）：82-88.

[5]昝博文，白婷，唐麗，等.熱加工工藝對調理里脊肉色澤和質構特性的影響[J].中國調味品，2022，47（12）：53-60.