加热和光照对黑加仑花色苷清除自由基能力的影响

贾 娜，孔保华，刘 骞，马振龙

(东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨150030)

加热和光照对黑加仑花色苷清除自由基能力的影响

贾 娜，孔保华*，刘 骞，马振龙

(东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨150030)

研究了加热和光照对黑加仑花色苷抗氧化活性的影响，探讨了黑加仑花色苷抗氧化能力的稳定性。通过测定不同加热温度和加热时间、不同光照方式和光照时间，黑加仑花色苷的羟基自由基和超氧自由基清除率，发现花色苷清除两种自由基的能力随着加热温度的增加、加热时间的延长而逐渐降低，光照方式对清除自由基能力的降低顺序为:室外自然光＞室内自然光＞避光，且放置时间越长，清除自由基能力降低的越多。在加工存储过程中，应避免高温或者光照放置，以保存花色苷的抗氧化活性。

黑加仑，花色苷，加热，光照，抗氧化

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

黑加仑冻果 购自哈尔滨高泰食品公司，－18℃保存。

UT－1800紫外可见分光光度计 北京普析通用仪器有限公司;DK－8B电热恒温水浴锅 上海精宏实验设备有限公司;AL－104精密电子天平 上海梅特勒－托利多仪器设备有限公司;pHS－25型pH计上海精科雷磁仪器厂;N1000－系列旋转蒸发仪 日本Rikakikai公司。

1.2 实验方法

1.2.1 黑加仑花色苷的提取 按照文献［9］所述方法提取黑加仑花色苷。提取液于40℃旋转蒸发，所得浓缩液用pH 3.0的磷酸盐缓冲液稀释至花色苷含量约为100mg/L。取5mL花色苷稀释液于试管中，盖紧塞子分别于20、40、60、80、100℃水浴中加热5h，每隔1h取出一支试管，立即用自来水冷却，测定所得试样的抗氧化指标。另取300mL稀释液分装成100mL/瓶，分别于室温放置于室外光照、室内光照和室内避光，每隔一段时间取样测定超氧自由基和羟基自由基清除率。

1.2.2 超氧自由基清除能力的测定 参照 Xiang等［10］的方法并稍加修改。0.1mL待测液与2.85mL Tris－盐酸(pH 8.2，50mmol/L)混合，25℃保温10min后，加入0.1mL 25℃预热的6mmol/L邻苯三酚，迅速摇匀，于320nm每隔30s测定吸光值，按照下式计算清除率:

式中:Ac为邻苯三酚自氧化速率，即每分钟增加的吸光值;As为加入样品后，每分钟增加的吸光值。1.2.3 羟基自由基清除能力的测定 参照Lee等［11］的方法。0.1mL待测液与1mL反应缓冲液混合(含0.1mmol/LFeCl3，0.104mmol/L EDTA，1.5mmol/L H2O2，2.5mmol/L脱氧核糖，0.1mmol/L抗坏血酸，pH 7.4)，对照以0.1mL水代替样品，37℃水浴保温1h后，加入 1mL 2.8%TCA溶液和 1mL 0.5%TBA (0.025mol/L NaOH溶解)，80℃水浴保温30min。冷却后，于532nm测定吸光值，按下式计算清除率:

式中:Ac为对照的吸光值;As为样品的吸光值。1.2.4 统计分析 每个实验重复3次，结果表示为M ±SD。数据统计分析采用Statistix8.1(分析软件，St Paul，MN)利用软件包中Linear Models程序进行，差异显著性(P＜0.05)分析使用Tukey HSD程序。

2 结果与分析

2.1 光照方式和光照时间对花色苷清除超氧自由基能力的影响

从图1可以看出，在三种不同光照条件下，黑加仑花色苷的超氧自由基清除率随着放置时间的增加而逐渐降低，且光照方式不同，下降程度不同。室外自然光直射，花色苷超氧自由基清除率降低的最快，在放置25d时，由最初的57.35%降为25.20%。室内自然光放置时，超氧自由基清除率比室外自然光时下降的慢，25d后为28.57%。在室内避光条件下，花色苷清除超氧自由基的能力相对保存的最好，在25d时为29.12%。因此，在提取、加工过程中，应该尽量避光，以防止其抗氧化能力降低。

图1 光照方式和光照时间对花色苷清除超氧自由基能力的影响Fig.1 Effect of light and time on superoxide radical scavenging activity

2.2 光照方式和光照时间对花色苷清除羟基自由基能力的影响

由图2可知，羟基自由基清除率的变化规律与超氧自由基的相似，都是随着放置时间的延长而逐渐降低，且光照方式不同，降低幅度不同。室外自然光直射，羟基自由基清除率降低的最快，放置25d时，由最初的80.45%降为12.66%，室内自然光和避光放置25d时，清除率相对较高，分别为21.82%和23.22%。三种放置方式在放置初期，即2d时，清除率变化较小，而到5d时，清除率显著降低，随后随着时间增加到25d的过程中，清除率变化相对缓慢。

图2 光照方式和光照时间对花色苷清除羟基自由基能力的影响Fig.2 Effect of light and time on hydroxyl radical scavenging activity

2.3 加热温度和加热时间对花色苷清除超氧自由基能力的影响

从图3中可以看出，加热温度为20℃和40℃时，清除率变化较平稳，而温度升高到60、80、100℃以后，清除率降低幅度增加。加热5h后，20℃和40℃的清除率由原来的 57.26%分别变为 55.14%和52.40%，而 60、80、100℃的清除率只有 50.71%、50.40%和45.92%，可见，黑加仑花色苷在40℃以内时，超氧自由基清除率保存的较好。

2.4 加热温度和加热时间对花色苷清除羟基自由基能力的影响

从图4可以看出，加热温度越高、加热时间越长，羟基自由基清除率下降程度越大。加热温度为20℃，清除率变化较小，而40、60、80、100℃加热1h后，清除率就已经显著下降，随后随着加热时间的增加，清除率均有不同程度的降低，加热5h后，分别由80.32%降为77.76%、72.72%、70.78%、69.61%和66. 88%。可见高温对羟基自由基的清除能力造成破坏，这可能是由于高温导致黑加仑花色苷降解，抗氧化活性也随之降低，因此，加工时最好采取较低温度。

图3 加热温度和加热时间对花色苷清除超氧自由基能力的影响Fig.3 Effect of heating temperature and time on superoxide radical scavenging activity

图4 加热温度和加热时间对花色苷清除羟基自由基能力的影响Fig.4 Effect of heating temperature and time on hydroxyl radical scavenging activity

3 讨论

目前关于加热和光照方式对花色苷抗氧化能力的影响鲜有报道，大部分研究只测定了花色苷含量的变化。本研究测定了黑加仑花色苷对超氧自由基和羟基自由基这两种重要自由基的清除率，结果显示，加热以后，两种自由基的清除率均有不同程度的下降，且温度越高，加热时间越长，降低幅度越大，而光照也导致清除率降低，降低顺序为:室外光照＞室内光照＞室内避光，因此在加工贮藏过程中，应尽量避免高温和采用避光保存。张镜等［12］发现60、70、80℃处理1～8h后，阴香花色苷的DPPH自由基清除率无显著变化，而110～130℃高温处理30min反而导致清除率增加。史海英等［13］在100℃加热紫玉米花色苷20min，发现超氧自由基清除能力和过氧化氢清除能力均无显著变化。而本研究发现，加热使黑加仑花色苷的抗氧化能力具有不同程度的降低，由此可见，不同来源花色苷的抗氧化能力稳定性不尽相同，这可能是由于所含的花色苷种类不同所致。此外，虽然光照和加热均使花色苷清除自由基能力降低，但加热过程中，清除率的变化相对平稳，这可能是由于花色苷粗提物是一个相对复杂的体系，加热导致诸如缩合反应之类化学反应的发生［14］，而这些反应可能对抗氧化能力产生的影响较小，而光照可以直接导致抗氧化成分降解，因此清除率随放置时间的增加逐渐降低。

4 结论

通过测定不同加热温度和加热时间，以及不同光照方式和光照时间下，黑加仑花色苷的超氧自由基清除率和羟基自由基清除率的测定，发现加热使黑加仑花色苷清除超氧自由基和羟基自由基的能力降低，且加热时间越长、加热温度越高，降低的越多，而光照方式对清除两种自由基能力的降低顺序为:室外光照＞室内光照＞室内避光，光照时间越长，清除率降低幅度越大。

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［13］史海英，吕晓玲.紫玉米花色苷抗氧化能力的稳定性［J］.天津科技大学学报，2008，23(1):26－28.

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Influence of heat treatment and illumination on the radical scavenging activities of anthocyanins from blackcurrant

JIA Na，KONG Bao－hua*，LIU Qian，MA Zhen－long
(College of Food Science，Northeast Agricultural University，Harbin 150030，China)

The effects of heat treatment and light on the antioxidant activities of anthocyanins from blackcurrant were investigated and its antioxidant stability was analyzed.The hydroxyl radical and superoxide radical scavenging activities were determined at different heating temperature/time and illumination method/time.The results showed that the antioxidant activities of anthocyanins from blackcurrant decreased with the increasing temperature and heating time.The illumination decreased antioxidant activities followed as:outdoor light＞indoor light＞avoid light，and the antioxidant activities decreased more with the prolonged illumination time.The results revealed that high temperature and illumination should be avoided during blackcurrant process and storage to protect the antioxidant activities of anthocyanins.

black currant;anthocyanins;heat treatment;illumination;antioxidant activity

TS201.2

A

1002－0306(2012)08－0143－04

花色苷是一种在植物中普遍存在的酚类物质，是植物的叶、花和果实呈现鲜艳颜色的原因。很多研究表明，小浆果中的花色苷含量尤为丰富，在小浆果的多酚物质中占有重要地位［1－2］。花色苷的一个重要特性是具有很强的抗氧化活性，具有预防心血管类疾病、糖尿病和抗肿瘤等医疗价值［3］，近年来引起了广泛的关注。但是，花色苷是一类不稳定的化合物，易于降解，pH、存储温度、光照、氧气、金属离子等诸多因素都可影响到花色苷的稳定性［4］，因此，有必要对花色苷的稳定性进行研究，以提高其应用价值。黑加仑花色苷含量丰富，其含量可达250mg/100g鲜果［5］，四种主要的花色苷分别为飞燕草素－3－葡糖苷，飞燕草素－3－芸香糖苷，矢车菊素－3－葡糖苷，矢车菊素－3－芸香糖苷［6］。目前，关于光照对黑加仑花色苷影响的研究还未见报道，而对于黑加仑花色苷的热稳定性已有一些报道，但大部分只测定了花色苷的含量，对热降解动力学进行分析［7－8］，而没有对抗氧化活性的变化情况进行研究。因此，本文对生产加工和存储过程中常见的两种处理方式，即加热和光照对花色苷抗氧化活性的影响进行了研究，通过测定不同加热温度和加热时间下，以及不同光照方式和光照时间下，花色苷清除羟基自由基和超氧自由基能力的变化情况，来探讨这两种处理方式对花色苷抗氧化活性产生哪些影响，为黑加仑花色苷在加工和贮藏过程中质量控制和抗氧化活性保存提供理论依据和方法指导。

2011－06－14 *通讯联系人

贾娜(1982－)，女，博士研究生，研究方向:农产品加工与贮藏工程。

黑龙江省青年科学基金项目(QC2011C001);国家公益性行业(农业)科研专项经费项目(200903012－02)。