热加工对荠菜中可溶性多糖和维C含量的影响

张 晨，曾红玖，杨诗奇，江润生，王春艳

（徐州工程学院食品工程学院，江苏徐州 221018）

0 引言

荠菜（Capsella bursa-pastoris） 为十字花科草本植物[1]，生长期常为1年或2年。荠菜又叫血压草、春菜、净肠草等。我国幅员辽阔，荠菜资源丰富，作为一种野菜，风味独特，深受广大消费者的喜爱[2]。荠菜不仅含有大量的维B2、维C、蛋白质、胡萝卜素和脂肪等营养物质[3]，还含有人体所需的各种矿物质，被中医用作药材，有“菜中甘草”之美誉，可以起到止血、止痢、利尿、明目、解毒等作用[4]。

荠菜中多糖含量丰富并具有抗肿瘤、抗炎、抗凝血、抗病毒、抗放射、降血糖[5]、降血脂[6]、抗疲劳[7]、耐缺氧[8]、抗氧化[9]等多种生物活性。近年来，可溶性多糖的研究受到越来越多研究者的重视，特别是对于多糖增强免疫作用方面的研究已成为世界性研究课题，而且真菌类或者其他植物类多糖的研究及其应用在国内已经有不少报道，但是迄今为止对于野生荠菜可溶性多糖的研究较为少见。

维C又叫抗坏血酸，具有还原性和水溶性。具有延缓衰老、美白、淡化色斑、促进人体对碳水化合物的作用，可以预防癌症发生[10]等。此外，维C还有促进铁元素的吸收，有助于造血功能；成年人每天对于维C的需求量为40~80 mg，因此经常食用新鲜果蔬是补充维C的最好途径，当然一些口味比较独特的野生蔬菜也是不错的选择。目前国内外，对于新鲜果蔬维C含量的研究报道较为多见，但是相对于野生荠菜这类野生植物中维C含量的研究报道很少。为此，试验采用苯酚-硫酸法及2,4-二硝基苯肼法，探究热加工的时间对荠菜中的可溶性多糖及维C含量和性质变化，旨在为更好地利用和开发荠菜食品提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 样品和试剂

北方野生新鲜荠菜，购于徐州当地的农贸市场；葡萄糖标准品、抗坏血酸标准品，购于上海思域化工科技有限公司。

试剂：蒸馏水，徐州工程学院生物芯片实验室自制；液化酶（α-淀粉酶），规格为BR；糖化酶 （α-1,4-葡萄糖水解酶），规格10万U/mL，上海思域化工科技有限公司提供；氯仿－正丁醇混合物、石油醚、浓硫酸、苯酚溶液、2,4-二硝基苯肼溶液、乙醇、草酸溶液、硫脲，均为分析纯，国药集团提供。

1.2 试验方法及步骤

1.2.1 苯酚-硫酸法测定荠菜中可溶性多糖含量

称取荠菜样品3 g，用石油醚脱脂48 h，应用热水浸提法将脱脂后的样品在90℃沸水浴中提取2 h后[11]，再用真空抽滤机抽滤，收集滤液；按体积比1∶10向提取液中加入液化酶、糖化酶去除淀粉[11]，抽滤去掉酶渣，再次收集滤液，用旋转蒸发仪将其滤液浓缩；Sevage法去除蛋白，向浓缩液中按体积比1∶3加入氯仿 -正丁醇混合物 （体积比 5∶1）[1，12]，重复7次之后中间无沉淀层，即蛋白质去除完全；最后用大容量离心机离心，取其上清液。

移取10 mL纯化液移至100 mL容量瓶内定容，摇匀。取洁净试管4支，向其中3支试管中准确移取2 mL纯化后的样品，蒸馏水作为空白组。然后向试管加入质量分数5%苯酚溶液1.0 mL，将试管充分摇匀。再迅速加入浓硫酸5.0 mL，振荡均匀，在室温下静置15 min后，于40℃下水浴加热10 min，冷却。于波长490 nm处测定吸光度。设置50~100℃温度梯度，处理提取纯化液，并计算荠菜中可溶性多糖的含量。

1.2.2 2,4-二硝基苯肼法测定荠菜中抗坏血酸含量

用常量天平准确称取15.0 g新鲜、洁净荠菜于研钵中，向研钵中加入质量分数1%的草酸溶液10 mL，研磨成匀浆。在100 mL容量瓶中取匀浆液10 mL，加质量分数1%的草酸定容，静置10 min后过滤。取上述提取液20 mL于小烧杯中，加人2.0 g活性炭[13]，搅拌，静置1 min后过滤，然后按照1∶1的体积比，取质量分数2%的硫脲与其混合均匀。

取4只试管分为2组，准确移取4 mL提取液于3只待测试管内，并向其加人质量分数2%的2,4-二硝基苯肼2 mL[13]，摇匀；空白组试管加入4 mL蒸馏水，接着加入同体积的苯肼溶液。

将所有试管置于恒温水浴箱，在水浴37℃条件下恒温反应3 h后取出，室温冷却20 min。向试管中加入质量分数85%的硫酸溶液5 mL，边加边摇，让其冷却至室温。于波长520 nm处测定待测液的吸光度。

设定不同温度梯度40~100℃，处理得到的纯化液，并计算抗坏血酸的含量。

2 结果与分析

2.1 热加工过程对可溶性多糖含量的影响

经热处理荠菜中可溶性多糖吸光度及含量见表1。

表1 经热处理荠菜中可溶性多糖吸光度及含量

结果表明，荠菜中的可溶性多糖含量较少，随着温度变化荠菜中可溶性多糖质量分数波动较小，但是相对而言荠菜中可溶性多糖最适的温度为60~70℃[14]。

2.2 热加工过程对维C含量的影响分析

2,4-二硝基苯肼法测定结果表明，荠菜维C最适温度为50~60℃，随着温度增加荠菜中的维C质量分数快速下降，在80~100℃时尤为明显。而且所有吸光度为0.2~0.8，此范围误差较小，结果可靠性强。质量分数相对标准偏差小于1%，说明其精密度较高，样品经过预处理后，可以确定系统误差基本消除，因此可以用精密度表示准确度。

经热处理后荠菜中维C吸光度及含量见表2。

表2 经热处理后荠菜中维C吸光度及含量

2.3 方差分析热加工过程对可溶性多糖、维C含量的影响

为进一步验证数据的可靠性，分别对表1和表2中获得的结果，即可溶性多糖、维C质量分数作单因素方差分析。

温度对可溶性多糖单因素分析见表3，温度对维C单因素分析见表4。

以上单因素方差分析得出F>F临界，而且p<0.01，即温度对可溶性多糖、维C影响非常显著，即试验获得的数据是可靠的。

可溶性多糖和维C随温度变化曲线见图1。

表3 温度对可溶性多糖单因素分析

表4 温度对维C单因素分析

图1 可溶性多糖和维C随温度变化曲线

由图1可知，在40~50℃时，荠菜中的维C含量减少的趋势逐渐变慢；在50℃之后，荠菜中维C含量迅速降低；70~80℃时荠菜中维C含量趋于稳定；之后再升高温度，维C含量下降随着温度的升高而逐渐降低。而在整个温度体系中，可溶性多糖随温度变化基本不变（其中40℃处未设置梯度），所以在温度50℃左右对荠菜进行热处理，对于荠菜中抗坏血酸的利用达到最优。

2.4 热加工时间对可溶性多糖和维C含量的影响

由于可溶性多糖在不同温度中加热1 min，含量无明显变化。因此在考虑时间对其的影响时，设置时间梯度为1，3，5min；温度梯度为50，70，90， 100℃。运用Minitab 18统计软件分析加热时间和加热温度对含量的影响。

加热时间和温度对可溶性多糖含量的影响见图2。

从图2可知，最适温度为70℃，时间为1min，随着温度的升高和加热时间的增加，其含量都会有不同程度的下降，当然这也证明了图1中数据的准确性。因此可以得出，荠菜中不同营养成分所需的最适加工温度也略有不同，针对可溶性多糖和维C 2种营养物质确定了二者最适宜的温度范围是50~70℃，此温度范围可使二者兼顾。

3 结论

图2 加热时间和温度对可溶性多糖含量的影响

食品中可溶性多糖具有广泛的生物活性，如抗肿瘤、抗炎、抗凝血、降血脂等[11，15]。可溶性多糖也是其发挥药用的主要机制来增强机体的免疫功能，对抗体和补体的形成具有调节作用，对免疫系统发挥多方面的调节作用[16]。

荠菜中的可溶性多糖在未经热加工时每100 g中含有0.219 g，这与许瑞波等人[17]研究得出的提取率相当。结果发现，可溶性多糖的最适温度为60~80℃，每100 g中含有0.157 g，损失率最低，为28.3%。

蔬菜原料中的抗坏血酸在清洗、剪、切、热加工过程及烹制的各个环节都会因为氧化或高温遭到破坏，导致营养成分的丧失。所以，选择适宜的温度和烹制时长是保证抗坏血酸含量的直接措施。荠菜经冲洗切碎后，每100 g鲜样中含有33.8 mg抗坏血酸，这与文献中测得的结果相当。试验发现，抗坏血酸在40~60℃时剩余量较多，剩余量基本能维持在每100 g中含有20.0 mg左右。因此，在烹饪过程中保持在这个温度范围较好，而且适量增添食用油可以在此基础上进一步减少抗坏血酸含量的减少。

因此，荠菜在实际烹饪过程中不易长时间高温烹制，就可溶性多糖和维C的营养保留而言，最优热加工时间均为1 min，建议进行热烫即可食用。若将其应用于膨化食品或者饮料中，可使食品营养成分多样化，也可应用于保健饮品开发利用，具有广阔的前景。为后人进行荠菜热加工的研究提供了数据基础，也为人们能更好地获取荠菜中的营养成分提供了理论依据。