不同處理對蘋果抗氧化活性的影響

蔣萍，黃業傳，王艷蓉，宋琳琳

（西南科技大學生命科學與工程學院，四川綿陽621010）

我國蘋果資源豐富，年產量約3 500萬噸[1]。蘋果富含多酚、黃酮等多種生物活性物質，具有提高記憶力、抗氧化、抗癌、降血壓、減肥降脂等功效，特別是其抗氧化功能對人體健康非常重要，能夠減少和清除自由基、抑制脂質過氧化、預防冠心病、抗動脈硬化等[2－4]。蘋果也是中國人均消費量最大的水果，約占總水果消費量的四分之一。不同消費者食用蘋果的方式不一樣，如整果帶皮吃、削皮吃、鮮榨果汁以及從超市購買殺菌果汁等，因此如何食用蘋果對消費者的健康很重要。

目前對蘋果抗氧化活性的研究有很多，如Chinnici[5]、Kelly等[6]發現蘋果中果皮抗氧化活性遠大于果肉；Eberhardt等[7]將100 g蘋果與1.5 g VC進行抗氧化活性測定，發現兩者差別極小，且在測定O2－·清除率時發現整果的抗氧化活性高于果肉。然而這些研究均較為零散，多數只單一研究了蘋果多酚、黃酮或多糖的抗氧化活性，對蘋果抗氧化活性缺乏系統性研究。

本試驗模擬消費者對蘋果的食用方式來研究不同處理對蘋果抗氧化活性的影響，為進一步研究蘋果抗氧化成分提供理論依據，同時為消費者如何健康食用蘋果提供選擇依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蘋果：市售紅富士。

蘆丁標準品、沒食子酸標準品：北京北納創聯生物技術研究院；ABTS：sigma公司；無水乙醇、硝酸鋁、亞硝酸鈉、抗壞血酸、福林酚、氫氧化鈉、鐵氰化鉀、三氯化鐵、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、三氯乙酸、DPPH、硫酸亞鐵、鹽酸、Tris、鄰苯三酚、過氧化氫、水楊酸、過硫酸鉀（均為國產分析純）：成都市科龍化工試劑廠。

1.2 儀器與設備

BSA224S電子天平：賽多利斯科學儀器（北京）有限公司；MJ－L500原汁機：廈門建松電器有限公司；RHCX－350型超聲波清洗器：濟寧榮匯超聲波設備有限公司；TDL－60B低速臺式離心機：天津廣豐科技有限公司；F2pH計：梅特勒－托利多儀器（上海）有限公司；UV1000紫外可見分光光度計：上海天美科學儀器有限公司；HH－8數顯恒溫水浴鍋：常州市金壇華特實驗儀器有限公司。

1.3 方法

將蘋果進行以下處理：

A整果：反復清洗蘋果表面，擦干，將其切成細小的塊狀。

B果皮：削皮，并將果皮切細。

C果肉：將果肉切成細小的塊狀。

D果汁：整果切塊，榨汁，得到果汁。

E殺菌果汁：果汁于80℃水浴10 min，得到殺菌果汁。

F果渣：榨汁后的殘渣即為果渣。

分別稱取各樣品1.00 g，按1∶20（g/mL）的料液比迅速加入80%乙醇溶液，并用保鮮膜封口，在50℃超聲30 min，過濾，得到濾液，定容至25 mL，4℃保存，48 h內測定。

1.3.1 VC、總酚、總黃酮的測定

VC參考馬宏飛等[8]的方法；總酚測定采用福林酚法，以沒食子酸來計算總酚含量；總黃酮測定參考陳志娜等[9]的方法，以蘆丁來計算總黃酮。

1.3.2 抗氧化活性測定

1.3.2.1 還原力的測定

還原力參考Tai等[10]的方法，并稍作修改。取1 mL待測液與2.5 mL 0.2 mol/L磷酸鹽緩沖液（pH6.6）于10 mL離心試管中，加入2.5 mL 1%鐵氰化鉀，混勻后放入50℃恒溫水浴鍋中反應20 min，取出，加入2.5 mL 10%三氯乙酸，搖勻于3 500 r/min離心10 min。吸取2.5 mL上清液，向其中加入2.5 mL蒸餾水和0.5 mL 0.1%三氯化鐵溶液，靜置10 min于700 nm波長處測定吸光度，以樣品空白做參比。

1.3.2.2 DPPH·清除率的測定

參考Luo等[11]的方法，取2 mL待測液于10 mL試管中，加入2 mL 0.2 mmol/L DPPH－無水乙醇溶液，混勻后在暗處反應30 min，在517 nm處測定吸光度A1，用無水乙醇代替DPPH測定吸光度A2，用無水乙醇代替樣品測定吸光度A0。DPPH·清除率的計算公式如下。

1.3.2.3·OH清除率的測定

參考王臨賓等[12]的方法，取1 mL待測液于10 mL試管中，依次加入1 mL 9 mmol/L硫酸亞鐵溶液和1 mL 9 mmol/L水楊酸－乙醇溶液，混勻，再加入1 mL 8.8 mmol/L過氧化氫溶液，混勻，在37℃水浴鍋中反應30 min，在510 nm處測定吸光度值A1。用蒸餾水代替過氧化氫溶液測定吸光度A2，用蒸餾水代替樣品測定吸光度A0。·OH清除率按下面公式計算。

1.3.2.4 O2－·清除率的測定

采用鄰苯三酚自氧化法進行測定[13]。取10 mL試管，加入3 mL 50 mmol/L Tris－HCl緩沖溶液中（pH=8.2），置于25℃水浴中預熱20 min，分別加入1 mL待測液和0.6 mL 30 mmol/L鄰苯三酚溶液，混勻后在25℃中預熱5 min，然后加入0.5 mL 1 mol/LHCl溶液，于420 nm處測定吸光度A1。以1mL蒸餾水代替樣品作為空白對照，測定吸光度A0，用0.6 mL蒸餾水代替鄰苯三酚溶液，測得吸光度A2。按下面公式計算樣品對 O2－·清除率。

1.3.2.5 ABTS+·清除率的測定

參考Re等[14]的方法，配制ABTS+·儲備液：用2.45 mmol/L過硫酸鉀溶液溶解ABTS，配成7 mmol/L ABTS儲備液，在室溫、避光條件下靜置16 h。

配制ABTS測定液：用10 mmol/L磷酸鹽緩沖液（pH7.4）稀釋ABTS儲備液，使其吸光度在734 nm波長處達到0.700±0.020。

測定：取4 mLABTS測定液，加入40μL待測液，振蕩30 s，靜置15 min，于734 nm波長處測定吸光度A1。

1.3.2.6 總抗氧化能力評價

總抗氧化能力：單項抗氧化測定指標中，定義最大值為100%，其他則以其占最大值的比例來表示，最后計算出5項抗氧化測定指標相加后的均值即為總抗氧化能力。

1.4 數據處理與統計分析

采用excel軟件處理數據，用SPSS13.0軟件中ANOVA進行方差分析，并用LSD法進行多重比較，顯著水平為α=0.05。

2 結果與分析

2.1 不同樣品VC、總酚、總黃酮含量變化

不同樣品的VC、總酚、總黃酮含量見表1。

表1 不同樣品的VC、總酚、總黃酮含量Table 1 Vitamin C content，total phenol content and total flavonoid content in different samples

由表1可知，不同處理下蘋果VC含量在3.62 mg/100 g～6.93 mg/100 g范圍內。果皮的VC含量最高（6.93 mg/100 g），果渣次之，而其他處理間VC含量差異均不顯著（P＞0.05）。出現這樣的原因可能是果皮含有維生素B、花青素等色素，在243 nm有紫外吸收，使測定結果偏高。趙謀明等[15]報道了8種不同水果的VC含量，蘋果的VC結果與本試驗結果相近。

蘋果的總酚含量在40.67 mg/100 g～294.43 mg/100 g范圍內。果皮總酚含量最高，分別是整果的3倍、果渣的4倍、果肉的4.5倍、果汁的7倍以及殺菌果汁的7.2倍。由此可見處理方式對蘋果總酚含量影響顯著；除果皮外各處理間雖然差異均顯著，但絕對值差異并不大，這說明蘋果酚類物質主要分布在果皮中。張桂芝等[16]研究蘋果不同部位的多酚含量，發現果皮多酚含量最高，與本文測定值一致。

不同處理對樣品總黃酮含量的影響與總酚的一致，這可能是因為多數黃酮類化合物屬于酚類物質。果皮的總黃酮含量最高（207.77 mg/100 g），其次是整果、果渣、果肉、果汁，殺菌果汁最低（37.89 mg/100 mL）。Vieira[17]、王巖等[18]報道的結果證明了這點。

2.2 不同樣品還原力的大小

不同處理對樣品還原力的影響見圖1。

圖1 不同處理對樣品還原力的影響Fig.1 Effects of different treatments on reducing power assay of samples

如圖1所示，不同處理間還原力差異顯著，且與總酚、總黃酮的顯著性一致，說明還原力大小主要由總酚、總黃酮決定。這種差異的原因主要是不同處理造成蘋果多酚、黃酮組成不同，從而使Fe3+到Fe2+的還原能力也不同。蘋果中果皮酚類成分主要是根皮苷、兒茶素、表兒茶素、蘆丁和綠原酸，全果主要以兒茶素、綠原酸和表兒茶素為主，果汁則富含綠原酸[15]。果皮的總酚和總黃酮含量最高，故其還原力最大，這與Petkovsek[19]、張桂芝[16]報道的結果相符。

2.3 不同樣品對DPPH·清除效果的影響

不同處理對DPPH·清除能力的影響見圖2。

圖2 不同處理對DPPH·清除能力的影響Fig.2 Effects of different treatments on DPPH·assay

如圖2所示，各樣品對DPPH·清除效果較好，均在87.5%以上，其中果皮、整果的清除效果最好，且差異不顯著（P＞0.05），可能是與DPPH·單電子配對的抗氧化成分在兩者中含量差異不大造成的。其他各處理間均差異顯著，可能是因為樣品中VC、總酚、總黃酮含量不同，供電子能力也不同。王巖等[18]研究了4種蘋果果皮、果肉的抗氧化活性，發現果皮抗氧化活性高于果肉，與本試驗結果一致。有研究表明高分子酚類物質對自由基清除能力的貢獻約占50%，其余的抗氧化能力主要是由于花青素和黃烷醇的作用[20]，本試驗中具體哪些抗氧化成分決定DPPH·的清除能力有待進一步研究。

2.4 不同樣品對·OH清除效果的影響

不同處理對·OH清除能力的影響見圖3。

圖3 不同處理對·OH清除能力的影響Fig.3 Effects of different treatments on·OH assay

由圖3可知，蘋果對·OH清除率在53%～64%范圍內。不同處理下蘋果對·OH清除率由高到低的順序為：果皮＞整果＞果渣＞殺菌果汁＞果汁＞果肉。抗氧化劑通過與Fe2+鰲合，阻止Fe2+催化生成·OH的反應從而達到將·OH清除的目的，出現這種差異的原因主要是抗氧化成分在皮、肉、汁中組成不同，與Fe2+鰲合能力也不同。趙謀明[15]、王巖等[18]的研究表明果皮抗氧化活性高于其他部位，與本文試驗結果一致。

2.5 不同樣品對O2－·清除效果的影響

不同處理對O2－·清除能力的影響見圖4。

圖4 不同處理對O2-·清除能力的影響Fig.4 Effects of different treatments on O2-·assay

由圖4可知，蘋果對O2－·清除率在11%～25%之間，各處理對O2－·清除率的大小順序為果皮＞整果＞果肉＞果汁＞殺菌果汁＞果渣。鄰苯三酚在弱堿條件下迅速發生自氧化，釋放出O2－·，生成帶顏色的中間產物，當多酚、黃酮等抗氧化物質存在時，提供氫原子給O2－·，抑制中間產物的生成，從而達到清除O2－·的目的。Eberhardt等[7]在O2－·清除率測定中，發現整果抗氧化活性高于果肉，與本文結果不一致，這可能與品種、產地有關。

2.6 不同樣品對ABTS+·清除效果的影響

不同處理對ABTS+·清除能力的影響見圖5。

圖5 不同處理對ABTS+·清除能力的影響Fig.5 Effects of different treatments on ABTS+·assay

ABTS在氧化劑作用下氧化生成綠色的ABTS+·，當抗氧化物質存在時，電子轉移到ABTS+·上生成ABTS+，從而清除ABTS+·。根據這一原理，不同處理下各樣品對ABTS+·清除率如圖5所示。果皮的清除率最高（73.14%），是整果、果渣的3倍左右，是果肉、果汁、殺菌果汁的5倍左右。果肉、果汁和殺菌果汁間差異均不顯著（P＞0.05），可能是因為在這反應體系中供電子的抗氧化成分主要存在于果皮中，而果肉、果汁中含量很少。張桂芝[16]報道了蘋果不同部位多酚的組成及抗氧化活性，發現蘋果多酚分成單體兒茶素類、原花青素類、羥基肉桂酸類以及二氫查耳酮類4類，它們在皮、肉、核的分布不同，從而抗氧化活性也不同，與本試驗結果相符。

2.7 不同樣品的總抗氧化能力

不同處理對總抗氧化能力的影響見圖6。

圖6 不同處理對總抗氧化能力的影響Fig.6 Effects of different treatments on total antioxidant activity assay

沒有一種單一的方法可以準確評價蘋果抗氧化活性，因為不同的方法產生的結果也不同。因此綜合評價各樣品的總抗氧化能力如圖6所示，果汁與殺菌果汁間差異不顯著（P＞0.05），與其他各處理均差異顯著（P＜0.05），這可能與蘋果酚類物質種類、含量有關，羥基數目越多，抗氧化能力越強。Khanizadeh[21]、Lata[22]、Drogoudi等[23]在研究不同基因型蘋果時亦發現其皮和肉中酚組成及含量和抗氧化活性均存在顯著性差異（P＜0.05），與本試驗結果一致。

2.8 各樣品的VC、總酚、總黃酮及抗氧化活性之間的相關性分析

VC、總酚、總黃酮及抗氧化活性之間的相關性見表2。

如表2所示，VC、總酚、總黃酮間均極顯著正相關（P＜0.01）。VC與 O2－·清除率間差異不顯著（P＞0.05），與DPPH·清除率呈顯著正相關（P＜0.05），與其他抗氧化活性測定指標呈顯著正相關（P＜0.01）；而總酚、總黃酮除與DPPH·清除率顯著正相關（P＜0.05）外，與其他抗氧化活性測定指標均極顯著正相關（P＜0.01）。說明VC、總酚、總黃酮對蘋果抗氧化活性有重要作用。Vieira[17]、徐穎等[24]亦發現總酚含量與抗氧化活性呈顯著正相關，與本試驗結果一致。

表2 VC、總酚、總黃酮及抗氧化活性之間的相關性Table 2 Correlation coefficients of vitamin C，total phenol，total flavonoid and antioxidant activity

3 結論

通過對蘋果進行削皮、榨汁、殺菌等處理，發現不同處理下各樣品總抗氧化活性的大小順序為：果皮＞整果＞果渣＞果肉＞果汁＞殺菌果汁，果皮的VC含量為69.28 mg/100 g，總酚為32.24 mg沒食子酸/100 g，總黃酮含量為227.82 mg蘆丁/100 g，顯著高于其他處理組，說明果皮多酚、黃酮的種類、含量最多，且抗氧化能力最強。VC、總酚、總黃酮與抗氧化活性的顯著相關性結果顯示，VC、總酚、總黃酮對蘋果抗氧化活性至關重要。故為了具有最大抗氧化活性，帶皮食用蘋果對人體健康有益。采用不同方法測定各樣品的抗氧化活性，發現各樣品差異顯著性不同，因此在不同方法中具體哪些抗氧化成分決定顯著性差異有待進一步確定。

[1] 宋燁.蘋果加工品種生物學特性研究[D].泰安:山東農業大學,2006

[2] LEE W,KIMT J,KANG N J,et al.Improved assay for determining the total radical－scavenging capacity of antioxidants and foods[J].International Journal of Food Sciences and Nutrition,2009,60(1):12－20

[3] 李建新,王娜,王海軍,等.蘋果多酚的減肥降脂作用研究[J].食品科學,2008,29(8):597－599

[4] 陳瑋琦,郭玉蓉,張娟,等.干燥方式對蘋果幼果干酚類物質及其抗氧化性的影響[J].食品科學,2015,36(5):33－37

[5]Chinnici F,Bendini A,Gaianj A,et al.Radical scavenging activities of peels and pulps from cv.Golden delious apples as related to their phenolic composition[J].J Agric.Food Chem,2004,52:4684－4687

[6] Kelly W,Wu X,Liu R.Antioxidant Activity of Apple Peels[J].J Agric Food Chen,2003,51:609－614

[7] Eherhardt M V,Lee C Y,Liu R H.Aotioxidant activity of fresh apples[J].Nature,2000,405(6789):903－904

[8] 馬宏飛,盧生有,韓秋菊,等.紫外分光光度法測定五種果蔬中維生素C的含量[J].化學與生物工程,2012,29(8):92－94

[9] 陳志娜,師俊玲,王繼勛.新疆野生蘋果(Malus sieversii)的總多酚、總黃酮提取物的抗氧化活性研究[J].食品工業科技,2015,36(10):143－147,152

[10]Tai Z G,Cai L,Dai L,et al.Antioxidant activity and chemical constituents of edible flower of Sophora viciifolia[J].Food Chemistry,2011,126(4):1648－1654

[11]LUO W,ZHAO M M,YANG B,et al.Identification of bioactive compounds in Phyllenthus emblica L.fruit and their free radical scavenging activities[J].Food Chemistry,2009,114:499－504

[12]王臨賓.超聲波輔助提取蘋果葉多酚及其體外抗氧化性研究[D].楊凌:西北農林科技大學,2010

[13]牟建樓,王頡.響應面法優化靈芝棗飲料工藝及其抗氧化性研究[J].中國食品學報,2013,13(11):21－27

[14]RE R,PELLEGRINI N,PROTEGGENTE A,et al.Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation descolorization assay[J].Free Radical Biology and Medicine,1999,26(9):1231－1237

[15]趙謀明,董紅竹,林戀竹.八種水果多酚定量分析與抗氧化活性研究[J].現代食品科技,2017(10):1－12

[16]張桂芝,籍保平,田芳.蘋果不同部位多酚的組成及抗氧化活性研究[J].食品工業科技,2015,36(19):133－137,141

[17]Vieira F G K,Borges G S C,Copetti C,et al.Phenolic compounds and antioxidant activity of the apple flesh and peel of eleven varieties grown in Brazil[J].Scientia Horticulturae,2011,128(3):261－266

[18]王巖,裴世春,王存堂,等.蘋果果皮、果肉多酚含量測定及抗氧化能力研究[J].食品研究與開發,2015,36(15):1－3,27

[19]Petkovsek M M,Stampar F,Veberic R.Parameters of inner quality of the apple scab resistant and susceptible apple cultivars(Malus domestica Borkh)[J].Scientia Horticulture,2007,114(1):37－44

[20]丁秀玲,張京芳,韓明玉.不同品種蘋果化學成分及抗氧化活性比較[J].食品科學,2011,32(21):41－47

[21]KHANIZADEH S,TSAO R,REKIKA D,et al.Polyphenol compositionand total antioxidant capacity of selected apple genotypes forprocessing[J].Journal of Food Composition and Analysis,2008,21(5):396－401

[22]LATA B,TRAMPCZYNSKA A,PACZESNA J.Cultivar variation in apple peel and whole fruit phenolic composition[J].Scientia Horticulturae,2009,121(2):176－181

[23]DROGOUDI P D,MICHAILIDS Z,PANTELIDIS G.Peel and flesh antioxidant content and harvest quality characteristics of seven apple cultivars[J].Scientia Horticulturae,2008,115(2):149－153

[24]徐穎,樊明濤,冉軍艦,等.不同品種蘋果籽總酚含量與抗氧化相關性研究[J].食品科學,2015,36(1):79－83