南果梨黄酮液稳定性研究

刘延吉, 蔡茜, 刘澍

(沈阳农业大学生物科学技术学院,辽宁沈阳110161)

南果梨属于蔷薇科梨亚科梨属中的秋子梨,主产于辽宁鞍山、海城、辽阳一带,为自然杂交实生苗,有100多年的栽培历史,为秋子梨中最优良的品种,也是辽宁特产水果。果实以色泽鲜艳,果肉爽口多汁,以风味香浓而驰名于国内外,可与香梨,贡梨,水晶梨媲美[1]。该果含有18种氨基酸、9种微量元素、4种维生素、多种脂肪酸、多糖、黄酮和芳香类物质对人体具有较高的营养和滋补作用[2]。在黄酮类化合物中,儿茶素和水飞蓟宾具有强保肝作用,已在临床上用做肝炎、肝硬化的治疗药物。淫羊藿黄酮、黄芪素、黄芪苷能抑制肝组织脂质过氧化、提高小鼠肝脏SOD活性,减少肝组织脂褐素形成,对肝脏有保护作用。田基黄总黄酮有改善肝功能的作用。黄芩苷对阿霉素引起的肝脂质过氧化有保护作用。甘草黄酮可保护乙醇所致肝细胞超微结构的损伤等。南果梨总黄酮在水溶液中的稳定性直接影响其作用及保质期长短。由于南果梨仅产于中国,关于南果梨的各种性质的研究,国外未见报道,国内有关南果梨的丰产栽培技术,果树生长特性,优良品种选择,及果实采摘后贮藏、保鲜和加工等方面的报道较多[3],而有关南果梨化学成分的研究较少。对南果梨总黄酮水溶液在不同状态下的稳定性研究及南果梨在解酒方面的作用尚未见报道。本文主要研究南果梨果肉中与解酒相关的黄酮类化合物的稳定性,以南果梨总黄酮含量、沉淀率及透光率为考察指标,分别考察澄清剂、稳定剂、灭菌条件、光照、温度、时间对南果梨总黄酮水溶液稳定性的影响,研究保持南果梨总黄酮水溶液稳定性的各种最佳条件因素。此研究填补国内外本领域研究的空白,有利于充分挖掘南果梨的商业价值,同时为南果梨解酒保健饮料的开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

南果梨:购于辽宁省沈阳市东陵区水果批发市场,成熟度较好;抗坏血酸、柠檬酸钠、聚合磷酸钠、EDTA-Na2、偏重亚硫酸钠、无水亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、明胶(食品级)、单宁(化学纯)等:均符合食品添加剂标准和国家食品卫生标准。

TU-1800紫外可见分光光度计;抽滤机;组织粉碎机;不锈钢水浴锅;高速冷冻离心机;电子天平等。

1.2 方法

1.2.1 南果梨总黄酮的提取与测定 取南果梨干品粗粉100 g,根据作者已有经验的沸水提取筛选出的最优水平组合进行提取(即采用90℃温度、加水量(固液比)10倍、每次1 h、提取1次),然后将提取液过滤,即得到南果梨总黄酮液[4-5]。测定方法参见参考文献[6]。

1.2.2 南果梨黄酮液沉淀率及透光率的测定 黄酮液沉淀率的测定[7]:在离心管中准确加入黄酮液10 mL,以5 000 r/min离心20 min,弃上层溶液,准确称取沉淀物(湿剂)重量,按下列公式计算沉淀率,作为南果梨黄酮液稳定性的评判指标。沉淀率(%)=沉淀物重量(g)/离心黄酮液质量(g)×100%

黄酮液透光率的测定:在 TU-1800紫外可见分光光度计上,以蒸馏水为空白对照,在595 nm处测定其透光率 T595(%),测定公式为:T=102-OD

1.2.3 澄清实验 明胶单宁澄清试验:分别将明胶和单宁用40℃的水溶解成1%的溶液,在30℃进行滴加,添加量一般为明胶20 g/dL黄酮液和单宁10 g/dL黄酮液。取6份南果梨黄酮液,加入单宁溶液并搅拌均匀,再慢慢加入明胶溶液,搅匀后再8～12℃下静置6～8 h,经离心机离心沉降分离,取上清液测定透光率、总黄酮含量及沉淀率。

1.2.4 复合稳定剂配比实验 以单因素实验选择稳定剂的品种和水平取值,采用0.2%的相同用量,对抗坏血酸、柠檬酸钠、聚合磷酸钠、EDTA-Na2、偏重亚硫酸钠、无水亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等单一稳定剂的稳定效果进行单因素实验。在相同处理条件下,测定沉淀率、透光率及总黄酮含量,评判稳定效果。最终确定以 EDTA-Na2、多聚磷酸钠、柠檬酸钠及抗坏血酸作为南果梨黄酮液的稳定剂,总用量控制在0.4%以下,然后进行正交实验L9(34),以沉淀率为评价指标,优化复合稳定剂配比。

1.2.5 保存条件 采用单因素试验,测定在不同光照强度、保存温度、保存时间的情况下对南果梨总黄酮液稳定性的影响,以南果梨总黄酮量为评价指标,以此选着最佳的保存条件。

1.2.6 杀菌温度和时间 通过单因素实验,在70、80、90、100℃温度下,分别考察不同杀菌时间南果梨黄酮液稳定性的变化,确定适宜的杀菌温度和时间。

2 结果与分析

2.1 澄清剂对南果梨总黄酮液稳定性的影响

透光率和沉淀率都是评判溶液稳定性的重要指标。对于南果梨黄酮液而言,在不影响总黄酮含量的前提下,透光率越大,即澄清度越高,同时沉淀率越低,稳定性就最好。

表1 澄清剂对南果梨总黄酮液稳定性的影响Tab.1 Effect of clarifier on the stability of Nanguo Pear flavonoid solution

对表1实验结果进行直观分析,明胶单宁澄清法对南果梨黄酮液的稳定性有一定的影响,且对总黄酮含量影响不大,未经处理的黄酮液透光率为80.23%,而在明胶单宁添加量分别为25 g/dL和5 g/dL之后,透光率提高到90.15%,说明明胶单宁以此比例添加,可以取得最佳澄清效果。

2.2 复合稳定剂对南果梨总黄酮液稳定性的影响

在天然植物提取液特别是注射液、口服液的生产中,常常加入抗氧化剂及金属络合剂等附加剂以防止和延缓有效成分的氧化分解[8],而这些附加剂的加入既要保护提取液中的天然活性成分不受氧化分解,又要不影响提取液的稳定性、澄清度和活性作用。

表2 正交试验因素水平表Tab.2 Orthogonal test factor level table

表3 正交试验结果Tab.3 Orthogonal test results

对表3实验结果进行直观分析,从极差R值大小可知,各因素对实验结果影响的主次序为C>D>A>B。对南果梨黄酮液稳定性而言,沉淀率愈小,稳定性愈高,可得出复合稳定剂的最优水平组合为A2B2C1D1,即 EDTA-Na20.075 mg/mL,多聚磷酸钠 0.075 mg/mL,柠檬酸钠0.05 mg/mL,抗坏血酸0.05 mg/mL。在此优化水平条件下,进行3次平行实验验证,其沉淀率平均值为0.102%,说明A2B3C1D1为最优水平组合。

2.3 南果梨黄酮液最佳保存条件

2.3.1 光照对南果梨总黄酮稳定性的影 黄酮类化合物是广泛存在于植物中的一类黄色色素,因分子中含有碱性氧原子能与酸结合成盐,又称黄碱素,而色素受光照影响较大。

表5 光照对南果梨总黄酮液稳定性的影响Tab.5 Effect of light on the stability of Nanguo Pear flavonoid solution

表5结果表明,在无光照条件下存放2个月,南果梨黄酮液总黄酮含量平均下降0.32%;室内光存放一个月,总黄酮含量平均下降1.21%;强光下存放5 d到 10 d,总黄酮含量平均下降3.42%～7.26%。说明强光对总黄酮的稳定性影响较大。

2.3.2 温度对南果梨总黄酮稳定性影响 测定不同温度下南果梨黄酮液总黄酮含量,找出最佳的保存温度。

表6结果表明,灭菌后在20～25℃存放3个月,总黄酮含量平均下降0.37%;在37～40 ℃存放3个月,总黄酮含量平均下降0.53%;在2～4 ℃存放3个月,总黄酮含量平均下降0.74%;说明南果梨总黄酮液的最佳存放温度为20～25℃。

2.4 杀菌温度和时间的确定

杀菌温度和时间是影响南果梨总黄酮液稳定性的重要因素,杀菌温度越高,时间越长,对南果梨黄酮液的稳定性影响越大。因此,在保证产品质量的前提下,杀菌温度越低、时间越短为好。

对表7进行分析,灭菌温度和时间对总黄酮含量影响不大,从沉淀率及透光率来看,在90℃灭菌20 min时沉淀率较低,透光率最大,此时黄酮液最稳定。

表6 温度对南果梨总黄酮液稳定性影响Tab.6 Effect of temperature on the stability of Nanguo Pear flavonoid solution

表7 不同杀菌温度和时间对南果梨总黄酮液的影响Tab.7 Effect of sterilization temperature and time on the stability of Nanguo Pear flavonoid solution

3 结 语

采用明胶单宁作为澄清剂,添加量分别为:明胶25 g/dL,单宁5 g/dL,可以取得最佳澄清效果。采用 EDTA-Na2、多聚磷酸钠、柠檬酸钠及抗坏血酸作为复合稳定剂,添加量分别为 EDTA二钠0.075 mg/mL,多聚磷酸钠0.075 mg/mL,柠檬酸钠0.05 mg/mL,抗坏血酸0.05 mg/mL,可以取得较理想的稳定效果。强光对总黄酮含量影响较大,应该在室温下避光保存。在保证产品质量的前提下,灭菌温度越低、时间越短越好,结果表明,在90℃灭菌20 min黄酮液达到最稳定效果。

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