两种植物黄酮对即食洋姜片中亚硝酸盐的清除效果

胡居吾，黄义荣，李玉敏

（1.江西省科学院应用化学研究所，江西南昌 330096；2.江西益群农副食品加工有限责任公司，江西南昌 330000；3.南昌市园林开发公司 江西南昌 330019）

洋姜，学名菊芋（Jerusalen artichoke），系菊科向日葵属多年生草本植物Helianthus tuberosus L的块茎，其生长适应性广、易种植、耐贫瘠、产量高，栽培广泛，主要集中在江西省、湖南省等。洋姜中含有脂肪、蛋白质、碳水化合物、各种微量元素和维生素，以及具有类似膳食纤维生理功能的菊糖（干基含量达30%～40%）。洋姜具有清热解毒功效和利尿作用，我国南方很多地区将洋姜腌制食用，但在即食风味洋姜片的生产过程中，常出现产品中亚硝酸盐超标等质量问题，影响产品的品质。根据我国相关国家标准中规定[1]，蔬菜及其制品中亚硝酸盐（以NaNO2计）的限量为20 mg/kg，人体摄入过量的亚硝酸盐，会引发食物中毒现象，还会增加某些癌症的发生，如肾癌[2]、胃癌[3]等。

在发酵过程中，蔬菜易被具有硝酸盐还原能力的菌污染，这些菌包括白喉杆菌、大肠杆菌和黏质塞氏杆菌等，使得蔬菜中的亚硝酸盐含量增加；或者含有较多硝酸盐类的生产用水，不经过去离子处理，直接用于生产时，也会使得蔬菜中的亚硝酸盐含量增加；缸、坛等腌制蔬菜的器皿，由于清洗消毒不彻底，器皿的表面携带一定量的细菌，也是蔬菜中的亚硝酸盐含量增加的原因之一[4]。研究表明，蔬菜腌渍过程中，亚硝酸盐含量在腌制前期，含量明显增加，到了腌制中后期其含量呈减少的变化趋势，当到腌渍12 d左右，蔬菜中的亚硝酸盐保持平衡[5-6]。

目前研究发现，许多植物提取物能较好地清除亚硝酸盐，如竹叶提取物、藤茶提取物等。因此，本文研究竹叶黄酮和藤茶黄酮对洋姜腌制过程中亚硝酸盐的消除效果，确定最佳物质及其用量，为即食风味洋姜片的生产过程中质量控制提供技术基础。

1 材料与方法

1.1 实验原料

竹叶，采自南昌市，80℃烘干，粉碎，过40目筛；藤茶，购自江西东南藤茶生物科技有限公司；洋姜由江西益群农副食品加工有限责任公司提供。

1.2 仪器与试剂

芦丁标品（分析纯）、乙醇（分析纯）、氢氧化钠（分析纯）、亚硝酸钠（分析纯）、硝酸铝（分析纯），DZKW-4恒温水浴锅、UV-3415型紫外分光光度计。

1.3 实验方法

1.3.1 竹叶黄酮和藤茶黄酮的提取

（1）竹叶黄酮的提取工艺参数。使用热回流技术，最佳工艺条件为料液比1∶15、乙醇浓度50%Vol.、提取温度60℃、提取时间1.5 h，重复上述实验一次，合并二次提取液，回收乙醇并浓缩，再在真空下干燥，得竹叶黄酮产品。

（2）藤茶黄酮的提取工艺参数：使用热回流技术，最佳工艺条件为料液比1∶12、乙醇浓度65%Vol.、提取温度70℃、提取时间1.0 h，重复上述实验一次，合并二次提取液，回收乙醇并浓缩，再在真空下干燥，得藤茶黄酮产品。

1.3.2 两种植物提取物对即食风味洋姜片中亚硝酸盐的消除实验

将洋姜清水冲洗干净并沥干，切片，将切片之洋姜干燥至含水量在20%左右。将干燥后的洋姜片置于磨口烧瓶中腌制，一层洋姜一层盐，然后压紧，进行腌制。在腌制过程中，分别加入竹叶黄酮和藤茶黄酮，实验分成两组，一组加入竹叶黄酮，每克干洋姜片的剂量分别为0、0.1、0.25、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0 mg和4.0 mg。另一组加入藤茶黄酮，每克干洋姜片剂量分别为0、0.1、0.25、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0 mg和4.0 mg。腌制12 d后，分别测定其中的亚硝酸盐含量，与空白对照组相比较，计算亚硝酸盐的消除率，并确定这两种植物总黄酮对亚硝酸盐的消除效果及其用量。

亚硝酸盐的消除率的计算：

式中，M0为空白对照组中亚硝酸盐的含量，单位为mg/kg；Mx为加入黄酮后亚硝酸盐的含量，单位为mg/kg。

1.4 分析检测方法

1.4.1 竹叶黄酮和藤茶黄酮测定方法

（1）竹叶黄酮和藤茶黄酮标准曲线的制作。准确吸取芦丁标准溶液0、0.1、0.25、0.5、0.75mL和1.0mL，相当于芦丁0、0.25、0.625、1.25、1.875 mg和2.5 mg，移入10mL刻度比色管中，按李烨[7]的实验步骤进行，得回归方程。标准曲线如图1、图2所示。

图1 芦丁标准曲线（竹叶黄酮）

图2 芦丁标准曲线（藤茶黄酮）

（2）黄酮提取率的测定与计算[7]。吸取5mL两种黄酮提取液，按标准曲线制备的操作步骤，于510 nm波长处测定吸光度并得出黄酮在提取液中的浓度。

1.4.2 亚硝酸盐的测定[8]

按GB 5009.33-2016 食品安全国家标准食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定。

1.5 数据统计处理

2 结果与讨论

2.1 两种植物黄酮的含量及得率

分别从实验竹叶及藤茶中提取竹叶黄酮及藤茶黄酮产品，其产品质量及收率，见表1。

表1 两种植物黄酮的含量及得率

竹叶黄酮中包括以牡荆苷、异牡荆苷、荭草苷、异荭草苷为主的碳苷黄酮和香豆酸、阿魏酸等物质，期分子结构中具有数量不等的酚羟基，这些酚羟基具有较强的还原性，同时对部分食物致病菌，如细菌、霉菌和酵母菌等，具有显著的抑制功效，这也是能消除蔬菜中亚硝酸盐主要原因[9]。

藤茶黄酮主要化学成分，包括二氢杨梅素（dihydromyricctin，DMY）、杨梅素、藤茶素（grossodentatasin）、藤茶甙（grossedentaside）等，其中二氢杨梅素含量高达25%[10]。藤茶中的二氢杨梅素是其抗氧化和抑制亚硝胺合成的主要活性物质，可以作为天然亚硝胺抑制剂的来源。

2.2 不同剂量的竹叶黄酮和藤茶黄酮对亚硝酸盐的清除效果

分别试验不同剂量竹叶黄酮及藤茶黄酮对亚硝酸盐的消除作用，其结果如表2所及图3所示。

表2 不同剂量竹叶黄酮和藤茶黄酮对亚硝酸盐的清除率（%，±s）

表2 不同剂量竹叶黄酮和藤茶黄酮对亚硝酸盐的清除率（%，±s）

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图3 不同剂量竹叶黄酮和藤茶黄酮对对亚硝酸盐的清除率

由表2和图3可见，竹叶黄酮在洋姜腌制过程中所产生的亚硝酸盐具有较好的清除作用，每克干洋姜片使用剂量从0.1 mg增加到3.0 mg，清除率从20.12%增加到84.69%，剂量和清除率之间基本呈线性关系（r=0.916 2）；每克干洋姜片剂量再增加到4.0 mg，清除率不再随着剂量的增大而显著增加（P＞0.5）。在洋姜腌制过程中所产生的亚硝酸盐具有较强的清除作用，每克干洋姜片剂量从0.1 mg增加到3.0 mg，清除率从29.04%增加到89.07%，和清除率之间基本呈线性关系（r=0.961 4）；当剂量再增加到4.0 mg，清除率不再随着剂量的增大而显著增加（P＞0.5）。在同一剂量下，藤茶黄酮对亚硝酸盐的清除率显著高于竹叶黄酮，且各组间都具有显著性差异。

众多研究表明，在蔬菜腌制过程中，从天然植物中提取的黄酮类物质能对亚硝酸盐起到消除作用，因为它对亚硝化反应的起到抑制作用。在模拟人体胃液的环境下，在37℃时二甲胺与亚硝酸钠可适宜地生成二甲基亚硝胺，当往黄酮提取液中依次加入二甲胺与亚硝酸钠时，黄酮类物质优先同亚硝酸钠作用，使二甲胺不能与亚硝酸钠反应，达到阻止亚硝胺生成的目的[11]，因此，可消除亚硝酸盐的生成。

3 结论

（1）竹叶黄酮对亚硝酸盐有较好的清除作用，每克干洋姜片使用剂量从0.1 mg增加到3.0 mg时，清除率从（20.12±0.71）%增加到（84.69±3.52）%，量效之间呈线性关系（r=0.916 2）；剂量再增加到4.0 mg，清除率不再显著增加（P＞0.5）。

（2）藤茶黄酮对亚硝酸盐的清除作用较强，每克干洋姜片剂量从0.1 mg增加到3.0 mg，清除率从（29.04±0.66）%增加到（89.07±2.14）%，量效之间呈线性关系（r=0.961 4）；剂量再增加到4.0 mg，清除率不再显著增加（P＞0.5）。在同剂量下，藤茶黄酮对亚硝酸盐的清除率显著高于竹叶黄酮。

[1]中华人民共和国卫生部.GB2762-2012 食品安全国家标准食品中污染物限量[S].北京:中国标准出版社,2013.

[2]Dellavalle C T,Daniel C R,Aschebrookkilfoy B,et al.Dietary Intake of Nitrate and Nitrite and Risk of Renal Cell Carcinoma in the NIH-AARP Diet and Health Study[J].British Journal of Cancer,2013,108(1):205-212.

[3]Bryan N S,Alexander D D,Coughlin J R,et al.Ingested Nitrate and Nitrite and Stomach Cancer Risk: An Updated Review[J].Food &Chemical Toxicology An International Journal Published for the British Industrial Biological Research Association,2012,50(10):3646-3665.

[4]Hou,Cai J,Long,et al.Nitrite Level of Pickled Vegetables in Northeast China[J].Food Control,2013,29(1):7-10.

[5]Yan P M,Xue W T,Tan S S,et al.Effect of Inoculating Lactic Acid Bacteria Starter Cultures on the Nitrite Concentration of Fermenting Chinese Paocai[J].Food Control,2008,19(1):50-55.

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[7]李烨.不同方法提取竹叶黄酮的研究[J].酿酒,2015,42(2):79-93.

[8]国家卫生和计划生育委员会,国家食品药品监督管理总局.GB 5009.33-2016 食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定[S].北京:中国标准出版社,2013.

[9]Hu C J,Liao H B,Yuan K,et al.Chemical Composition and Antioxidant Activity of Essential Oil of Bamboo Leaves from Four Species in China[J].Asian Journal of Chemistry,2011,23(6):2543-2547.

[10]覃骊兰.藤茶的化学成分及药理作用研究进展[J].上海中医药杂志,2008,42(6):94-96.

[11]张庆乐,吴守林,张丽青,等.植物黄酮在抑制亚硝化反应中的应用[J].医药导报,2009,28(6):733-734.