微波辅助水热浸提提高黑枣醋多酚含量及抗氧化活性研究

来源 :北京林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huyuszsz
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黑枣,是兼具“药食同源”特色的中国传统食品,其果实中富含的多酚可改善多种慢性疾病。但由于黑枣果实鲜食口感不佳,且贮藏期短,开发利用率低,导致资源浪费严重。因此,以黑枣为原料,将其酿制为具有营养、保健功能的黑枣醋,不仅能提高黑枣资源的开发利用率,还能丰富果醋产品的种类。然而,果醋酿造过程中,多酚易发生降解,导致其生理功能降低。因此,如何提高黑枣醋中的多酚含量是本文的研究重点。本文以黑枣为原料,首先采用微波浸提(Microwave extraction,ME)、水热浸提(Hydrothermal extraction,HE)、微波辅助水热浸提(Microwave-assisted hydrothermal extraction,MHE)三种方法对黑枣汁进行处理,提高其多酚含量,并探究浸提方式对黑枣汁中营养成分及抗氧化活性的影响。其次,选择最佳浸提方式—MHE得到的黑枣汁为原料制备功能性黑枣醋,将其与未浸提(No extraction,NE)的黑枣汁制备的黑枣醋在营养成分、理化性质和感官指标上进行比较,最后探究在果醋发酵前的浸提处理对黑枣醋中多酚含量及抗氧化活性的影响。主要结论如下:(1)以多酚浸出量为指标,确定了ME、HE和MHE三种浸提方法的最佳工艺条件。其中,ME条件:微波时间4 min,微波功率414 W,液料比26∶1 m L/g,多酚浸提量为88.50 mg GAE/g;HE条件:浸提温度145℃,浸提时间36 min,液料比25∶1m L/g,多酚浸提量为140.68 mg GAE/g;MHE条件:浸提温度131℃,浸提时间32 min,液料比26∶1 m L/g,微波功率390 W,多酚浸提量为166.75 mg GAE/g。经过ME、HE、MHE处理后的黑枣汁中多酚含量显著提升,说明浸提处理能提高多酚浸出量。与ME、HE单独的浸提方式相比,MHE浸提效果更优,表明微波对HE产生了良好的强化作用。(2)在黑枣汁营养成分和抗氧化活性的提升上,MHE展现出了最强的效果。其中,多酚、黄酮、蛋白质、总糖含量分别提升了128 mg GAE/g、46.37 mg RE/g、8.67%、15.95%。在扫描电镜下观测到多酚浸出量与样品组织形态的破坏程度相关。使用D101大孔树脂对不同浸提处理的黑枣汁进行纯化,得到相应的黑枣汁多酚(Dateplum persimmon juice polyphenol,DPJP),其总酚含量均达到700 mg GAE/g DW左右。利用LC-MS/MS测定不同DPJP组成,共鉴定出8种酚类化合物,并对其进行相对定量,发现不同的浸提方法对多种酚类物质含量均有较好的提升,其中MHE提升效果最佳。与NE相比,MHE的DPJP中没食子酸、原儿茶酸分别提升了15.18倍、60倍。抗氧化性实验表明,MHE的黑枣汁抗氧化活性最高,并且黑枣汁中的多酚含量与抗氧化活性显著正相关。此外,在相同的多酚浓度下,MHE的DPJP对自由基清除能力最强,说明浸提处理对DPJP的抗氧化活性产生了影响。(3)以MHE和NE的黑枣汁为原料,酿制两种黑枣醋,并对其营养成分和抗氧化活性进行了分析与比较。在营养成分上,处理黑枣醋(Treated dateplum persimmon vinegar,TDPV)价值更优,两种醋的理化性质及微生物指标均达到国家标准。使用D101大孔树脂对两种黑枣醋进行纯化,得到相应的黑枣醋多酚(Dateplum persimmon vinegar polyphenol,DPVP),其总酚含量均达到800 mg GAE/g DW左右。利用LC-MS/MS测定DPVP组成,共鉴定出8种酚类化合物,并对其进行了相对定量,与未处理黑枣醋(Untreated dateplum persimmon vinegar,UTDPV)相比,TDPV中多种酚类物质含量相对较高。其中TDPV中原儿茶酸和没食子酚含量分别为UTDPV中的108.65倍和11.83倍。抗氧化活性表明,TDPV具有更显著的DPPH·(IC50=0.050m L/m L)、ABTS·+(IC50=0.056 m L/m L)和·OH(IC50=0.109 m L/m L)清除能力,并且黑枣醋中的多酚含量与抗氧化活性呈显著正相关性。在相同的多酚浓度下,经过处理的黑枣醋多酚(Treated dateplum persimmon vinegar polyphenol,TDPVP)具有更高的抗氧化活性。黑枣醋和黑枣汁中多酚含量表明,在果醋酿制前对原料黑枣汁浸提处理,可显著提高黑枣醋中多酚含量。抗氧化结果显示,黑枣醋的抗氧化活性略低于黑枣汁,这与其多酚含量结果相同。说明多酚是抗氧化活性的主要贡献者。此外,与DPJP相比,DPVP的抗氧化活性更强。本研究为功能性黑枣醋的研发提供了有力的实验依据,还为黑枣中多酚物质的综合利用提供了新思路,使黑枣的发展前景更为广阔。
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