李曉英,薛梅,樊汶樵,2,3,羅潔
?
不同干燥方式對藍莓葉中酚類物質及其抗氧化活性的影響
李曉英1,薛梅1,樊汶樵1,2,3,羅潔1
(1重慶文理學院林學與生命科學學院/水生動物疫病防控研究所,重慶 402160;2創新靶向藥物重慶市工程實驗室,重慶 402160;3激酶類創新藥物重慶市重點實驗室,重慶 402160)
【目的】探討不同干燥方式對藍莓葉酚類物質含量及抗氧化活性的影響,為藍莓葉的綜合開發利用提供參考。【方法】以藍莓葉為試驗材料,設置熱風干燥、真空干燥、微波干燥、真空冷凍干燥4種干燥處理,分別采用福林酚和亞硝酸鹽比色法及高效液相色譜(high performance liquid chromatography,HPLC)檢測各樣品的總酚、總黃酮、綠原酸和蘆丁含量,采用亞鐵還原力(ferric reducing antioxidant power,FRAP)、DPPH和ABTS+自由基清除法測定各樣品的抗氧化能力,并分析樣品酚類物質含量與抗氧化活性的關系。【結果】4種干燥方式對藍莓葉中總酚、總黃酮含量及多酚類組份均有不同程度的影響。其中,真空冷凍干燥藍莓葉中酚類物質含量最高,總酚(55.7 mg GAE·g-1DW)、總黃酮(104.8 mg RE·g-1DW)兩者含量為微波干燥方式的1.2倍左右,真空和熱風干燥方式的3倍左右;多酚單體綠原酸(38.3 mg·g-1)、蘆丁(10.2 mg·g-1)兩者含量是微波干燥方式的1.5倍左右,熱風和真空干燥方式的2—6倍。不同干燥方式對藍莓葉的抗氧化活性影響顯著(<0.05)。其中,真空冷凍干燥樣品的抗氧化能力最強,DPPH自由基和ABTS+·的半清除濃度EC50分別為54.8 μg·mL-1和183.9μg·mL-1,亞鐵還原能力FRAP值達到6.0,抗氧化能力略高于微波干燥法(DPPH自由基和ABTS+·的半清除濃度EC50分別為61.8 μg·mL-1和225.7 μg·mL-1,FRAP值4.0)。微波干燥法樣品的抗氧化能力顯著高于熱風干燥(DPPH自由基和ABTS+·的半清除濃度EC50分別為136.6 μg·mL-1和575.1 μg·mL-1,FRAP值1.7)和真空干燥方法(DPPH自由基和ABTS+·的半清除濃度EC50分別為136.1 μg·mL-1和225.7 μg·mL-1,FRAP值1.8)(<0.05)。熱風和真空干燥樣品間抗氧化活性沒有明顯差異(>0.05)。相關性分析表明,除蘆丁外,其他酚類物質含量與其抗氧化活性均存在極顯著相關(<0.01)。【結論】真空冷凍干燥能較好地保留藍莓葉中的多酚類物質,且具備較強的抗氧化能力和還原能力;微波干燥的效果略低于真空冷凍干燥,生產上可根據樣品處理量的大小和具體情況選擇干燥方式。
藍莓葉;干燥方式;酚類物質;抗氧化活性
【研究意義】植物多酚是植物的次生代謝物,廣泛存在于植物體內。藍莓(Blueberry)在我國有著豐富的資源儲備,自1983年我國引種藍莓以來,在遼寧、山東、黑龍江、北京、江蘇、浙江、四川、重慶等地已大面積種植,藍莓葉有待進一步的開發和利用。諸多研究表明藍莓葉多酚含量高于果實和花[1-3],且具有優良的抗氧化、抑菌、改善血液循環、生物防御等功能[1, 4-7],一些商家也開始把藍莓葉直接烘干作為保健茶出售[8-9]。藍莓葉含水量較高,在采摘后需及時干燥,而多酚類物質不僅在生長過程中受光照、溫度及其他因素的影響,而且在干燥過程中會發生氧化、集合或分解,導致酚類物質含量下降,出現褐變和活性成分損失[10-11]。藍莓葉多酚類物質發揮其生理功效與總酚含量、酚的種類及組分相關,DPPH、ABTS+自由基清除法及亞鐵還原能力FRAP法是體外評價各種天然提取物抗氧化活性常用的簡便快捷方法。因此,比較不同干燥方式對藍莓葉酚類物質含量及抗氧化性能的影響,對選擇適宜的干燥方法,最大限度地保留其生物活性物質,進一步開發功能性藍莓葉茶飲料及藍莓葉深加工具有重要意義。【前人研究進展】植物多酚屬于熱敏性物質,干燥溫度、氧分壓等會影響干品中多酚的含量及功能活性。呂芳楠等[12]采用不同干燥方式對藍莓干品品質的影響進行研究,發現在保留多酚和花青素含量方面,真空干燥優于熱泵干燥與熱風干燥,熱風干燥對多酚和花青素的損失較大。許晴晴等[13]研究了真空干燥和冷凍干燥對藍莓品質的影響,發現真空冷凍干燥藍莓復水性好,且總花色苷和總酚的含量顯著高于熱風干燥的產品。Winny等[14]采用熱風干燥、微波干燥、冷凍干燥等方法對藍莓葉的干燥特性進行了研究,表明凍干樣品中總酚含量、花青素含量及抗氧化活性均最高,微波60℃處理條件下的酚類物質含量及抗氧化性能僅次于凍干樣品。真空冷凍干燥是目前公認的較好的干燥方式,能避免物料的顏色、質構、營養及功效成分的巨大變化[15-16],但其批處理能力小。傳統熱風干燥設備簡單、操作簡便,但干燥周期長、熱量利用率底、干燥不均勻。微波干燥與傳統熱風干燥方式相比,具有干燥速率大、穿透性較強、生產效率高、清潔生產、易實現自動化控制等優點,有效成分也不易被分解、破壞,同時起到滅酶、殺菌的作用,在干燥領域愈發受到重視[17-18]。【本研究切入點】目前針對藍莓葉干燥方式的研究很少,缺乏綜合比較不同干燥方式對藍莓葉總酚類物質、主要酚類單體成分及抗氧化活性影響的研究。【擬解決的關鍵問題】本研究通過采用熱風干燥、真空熱干燥、微波干燥和真空冷凍干燥4種方式干燥藍莓葉,測定總酚、總黃酮和綠原酸、蘆丁組分含量,以及FRAP值和ABTS+、DPPH自由基清除能力這3 個抗氧化指標,探討不同干燥方式對藍莓葉酚類物質含量的影響,分析不同干燥方式下酚類物質與其抗氧化能力的相關性,為藍莓葉綜合開發利用提供參考。
藍莓葉采自重慶市永川區五間藍莓基地,藍莓品種為南金3#,樹齡3年,采集9月末的藍莓葉。試驗所用蘆丁、沒食子酸、綠原酸(純度98%以上)購自美國Sigma公司;福林酚(Folin-Ciocalteu)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)、2,2-聯氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽(2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt,ABTS)、2,4,6-三(2-吡啶)-1,3,5-三嗪(2,4,6-tris(2-pyridyl)-s-triazine,TPTZ)均為分析純,購自上海荔達生物科技有限公司。
LC-20A型高效液相色譜儀(日本島津公司);UV-2600型分光光度計(上海天美儀器有限公司);ALPHA 1-4型真空冷凍干燥機(德國Christ 公司);DGG-9246A型電熱鼓風干燥箱(上海齊欣科學儀器有限公司);G80D23CN2P-T7型微波爐(佛山市格蘭仕電器有限公司)。
1.3.1 藍莓葉干粉的制備
挑選無霉爛的葉片,單層平鋪裝盤(凍干),其他干燥方法單層平鋪于白紙上,分別干燥至水分達5%以下,不同干燥方式條件如下:
熱風干燥(以下簡稱熱風):電熱恒溫鼓風干燥箱干燥,60℃條件下連續干燥14 h,得率為38.55%,水分含量2.45%。
真空干燥(以下簡稱真空):真空干燥機干燥,溫度60℃,真空度0.08—0.1 MPa條件下連續干燥20 h,得率為39.74%,水分含量3.23%。
微波干燥(以下簡稱微波):家用微波爐干燥,功率800 w,每次1 min,間歇干燥8—10次,得率為39.28%,水分含量2.66%。
真空冷凍干燥(以下簡稱凍干):真空冷凍干燥機干燥,藍莓葉于-80℃超低溫冰箱預凍12 h,然后移入凍干機,真空度為0.12 mbar,冷阱溫度-50℃,隔板加熱溫度20℃,連續干燥32 h,得率41.36%,水分含量4.41%。
取部分干燥后的藍莓葉片粉碎過60目篩,密封于50 mL離心管后再置于黑色封口袋中,-80℃保藏備用。測定前,將樣品置于干燥器中平衡過夜。每種干燥方式重復3 次。
1.3.2 總酚、總黃酮含量
藍莓葉醇提取物的制備:精確稱取1 g樣品,加入70%乙醇,于40℃水浴超聲浸提30 min,離心、微孔濾膜過濾,密封避光-20℃保存備用。
總酚含量測定:以沒食子酸為標準品,參照Cai等[19]福林酚法測定上述提取液總酚含量,結果以沒食子酸當量(mg GAE·g-1DW)表示。
總黃酮含量測定:以蘆丁為標準品,采用Chun等[20]改良的比色法測定上述提取液的總黃酮含量,結果以蘆丁當量(mg RE·g-1DW)表示。
1.3.3 藍莓葉中綠原酸、蘆丁含量的HPLC分析
參照文獻[21]進行測定分析,具體條件和操作如下:
色譜條件:色譜柱為島津Shim-packVP-ODSC18柱(250 mm×4.6 mm,5μm);流動相A相為2%甲酸,B相為2%甲酸甲醇;梯度洗脫程序為0.01—8.00 min維持15%B,8.01—25.00 min 15%—50% B,25.01—40.00 min維持50% B,40.01—45.00 min 50%—90% B,45.01—50.00 min 90%—15%B,50.01—60.00 min 15%B;流速為0.7 mL·min-1;柱溫35℃;進樣量為20 μL;檢測波長為320、360 nm。
標準品溶液配制:準確稱取綠原酸、蘆丁標準品各0.0100 g,用70%乙醇溶解定容到10 mL,再用70%乙醇梯度稀釋。在上述色譜條件下,分別測定不同濃度標準品,根據峰面積與標準物質的含量關系進行線性回歸,相關系數均達到0.9998以上,表明線性關系良好,能滿足定量分析要求。
樣品的測定:取1 mL提取的藍莓葉多酚提取液過0.22 μm濾膜(一次性針頭式過濾器),-20℃保存待測。樣品中多酚單體的含量要求在相應的標準品線性范圍內,才能進行分析。
1.3.4 抗氧化性能的測定
總抗氧化FRAP(ferric reducing antioxidant potential)值的測定:參考盧引[22]、馮進[23]等方法;
清除DPPH自由基能力:采用文獻[2]改良的方法;
清除ABTS+自由基能力:參考文獻[24]并稍做改動。
半數清除濃度(median elimination concentration,EC50)定義為清除50%自由基所需的樣品。質量濃度,是通過獲得的清除DPPH或ABTS+自由基回歸方程計算所得;以待測樣品質量濃度為橫坐標(X),清除率為縱坐標(Y)得待測樣品清除自由基的關系曲線。計算得到待測樣品的EC50。
用Microsoft Excel 2007和SPSS 22.0 軟件對數據進行統計分析,試驗重復3次,并采用方差分析進行Duncan多重比較分析,顯著水平為<0.05。
采用凍干、微波、熱風、真空4種方式處理藍莓葉,并對其總酚、總黃酮進行了測定(圖1-A),凍干、微波與熱風、真空間存在顯著差異(<0.05)。凍干樣品總黃酮含量最高(104.8 mg RE·g-1DW),分別是微波、熱風、真空的1.2倍、2.8倍、2.9倍;凍干方式獲得的總酚含量最高(55.7 mg GAE·g-1DW),分別是微波的1.3倍、熱風的3.2倍和真空干燥的2.9倍,而微波為熱風的2.5倍;熱風與真空干燥處理的總酚和總黃酮含量無顯著差異(>0.05),說明干燥溫度及時間、氧分壓含量對總酚類物質有較大影響。
采用HPLC對藍莓葉主要多酚單體綠原酸和蘆丁進行測定,定量分析結果如圖1-B,色譜圖見圖2。結果可見,凍干與其他3種干燥方式間均存在顯著差異(<0.05),其中凍干樣品中綠原酸含量最高(38.3 mg·g-1),是微波的1.5倍,真空的6倍,與熱風(3.1 mg·g-1)相差10倍以上;微波與熱風、真空也存在顯著差異,真空(6.2 mg·g-1)是熱風2倍;而蘆丁的含量在3種干燥方式間差異較綠原酸小,凍干分別是微波、真空和熱風的1.5倍、2.2倍和4倍,微波與真空間無顯著差異,兩者均是熱風的2倍左右,存在顯著性差異(<0.05)。

肩標字母不同表示不同干燥方式間差異顯著(P<0.05)。下同
由圖3可知,4種干燥方式處理的藍莓葉乙醇提取物對DPPH自由基的清除能力均隨著其質量濃度的增加而逐漸增大。其中,凍干樣品表現出較高的清除能力,在試驗質量濃度范圍內(12.5—200 μg·mL-1),清除率從15.0%上升到90.5%;真空最低,僅上升到67.3%。從半數清除濃度EC50來看,凍干(54.8 μg·mL-1)最小,其次是微波(61.8 μg·mL-1),熱風(136.6 μg·mL-1)和真空(136.1μg·mL-1)效果最差。凍干和微波樣品的DPPH 自由基清除能力隨著濃度的增加而變化較大,且兩者與真空和熱風在整個試驗的濃度范圍內均存在極顯著差異(<0.01),而熱風和真空間無顯著差異(>0.05)。

圖2 綠原酸、蘆丁混合標準品(A)及凍干樣品提取液(B)的高效液相色譜

圖3 干燥方式對藍莓葉提取物DPPH自由基清除能力的影響
由圖4可知,4種干燥方式處理的藍莓葉乙醇提取物的鐵離子還原能力均隨著其質量濃度的增加而逐漸增大。其中,凍干樣品FRAP值變化最大,在試驗質量濃度范圍內(200—1000 μg·mL-1),從1.3增加到6.0;其次是微波,從0.8增加到3.9;最差的是熱風,從0.5到1.7。凍干和微波樣品的鐵離子還原能力顯著優于其他兩種(<0.01),凍干也與微波存在顯著差異(<0.05),而熱風與真空間無顯著差異(>0.05)。
由圖5可知,4種干燥方式處理的藍莓葉乙醇提取物中凍干樣品表現出較高的清除能力,均隨著其質量濃度的增加對ABTS+自由基的清除能力逐漸增大。在50—400 μg·mL-1質量濃度范圍內,清除率從19.2%上升到93.1%,微波可達80.7%,而熱風和真空不足50%;當濃度達到800 μg·mL-1時,真空為76.7%,熱風也僅為65.5%,遠遠低于凍干(98.7%)和微波(96.4%)(<0.05)。從半數清除濃度EC50來看,凍干(183.9 μg·mL-1)最大,其次是微波干燥(225.7 μg·mL-1),最差的是熱風(575.1 μg·mL-1)。凍干、微波與熱風、真空間存在顯著差異(<0.05)。
不同干燥方式處理的藍莓葉總酚、總黃酮、綠原酸含量均與DPPH和ABTS+自由基清除能力存在極顯著負相關(<0.01),其中總黃酮與自由基清除能力間相關性最強,而蘆丁與DPPH、ABTS+自由基清除能力間無顯著相關性(>0.05);總酚和總黃酮含量與FRAP值存在顯著相關性(<0.05),綠原酸和蘆丁含量與FRAP值存在極顯著相關性(<0.01),蘆丁相關性最強(表1)。

圖4 干燥方式對藍莓葉提取物還原力的影響

圖5 干燥方式對藍莓葉提取物ABTS+·清除能力的影響

表1 不同干燥藍莓葉樣品多酚物質含量及抗氧化性能的相關分析
**,極顯著相關(<0.01);*,顯著相關(<0.05)
** represents extremely significant correlation (<0.01); * represents significant correlation (<0.05)
多酚類物質在干燥過程中易受光照、溫度、氧分壓、水分活度等因素的影響,發生氧化、集合或分解,導致酚類物質含量下降。干燥溫度越低、氧分壓越小、受熱時間越短及干燥環境水分活度越低,酚類物質的氧化及其他化學反應速度越小。多酚類物質發揮其生理功效不僅與總酚含量有關,其所含多酚的種類及組成也是關鍵要素[25]。綠原酸是干燥過程中酶促氧化而導致酚酸類物質損失的代表性物質,該反應與氧含量及干燥溫度等密切相關[13]。在本課題組前期的研究中發現,藍莓葉中綠原酸和蘆丁含量較高,因此本研究采用HPLC法定量分析了這兩種單體,便于了解不同干燥方式對藍莓葉多酚及其主要單體綠原酸和蘆丁含量的影響。真空冷凍干燥在低溫及氧分壓極低條件下進行,因而干燥品質和保留原有各種成分的效果最好;微波加熱時間短,結果也較為理想;熱風和真空干燥時間較長,盡管真空干燥處于較低氧分壓,但因其處于密閉環境,干燥器里水分活度較熱風干燥大,因而兩者在總酚、總黃酮含量上無顯著差異,但綠原酸和蘆丁含量上有顯著差異,說明在溫度相同的條件下,綠原酸和蘆丁受氧分壓的影響較水分活度的影響大。
本研究采用FRAP 法來反映藍莓葉醇提取物對鐵離子的還原能力,用DPPH 和ABTS+來評價其對自由基的清除能力,較全面反映了藍莓葉的抗氧化功效。研究結果表明,不同干燥方式對總酚、總黃酮的影響與對綠原酸、蘆丁的影響,以及抗氧性能趨勢基本一致,說明藍莓葉酚類物質含量能較好地反應其抗氧化性能;且冷凍干燥優于熱干燥方式(微波、熱風和真空),而微波又優于熱干燥時間較長的真空和熱風干燥。本研究結果與金銀花、蘋果等研究結果一致[26-27],但與一些果膠物質含量較多的果蔬研究結果正好相反。郭澤美等[28]研究曬干、凍干、烘干和陰干處理后的葡萄皮渣多酚及其抗氧化活性表明,烘干樣品的總酚、總黃烷-3-醇含量和總花色苷含量均最高,且抗氧化能力也最強。鄧媛元等[29]研究干燥方式對苦瓜品質的影響中發現,熱風干燥(95℃,3 h)苦瓜干中多酚和黃酮含量均高于熱泵干燥(60℃,7 h)。CHANG等[30]比較新鮮、熱風干燥以及冷凍干燥的番茄的抗氧化活性成分,發現新鮮的番茄總黃酮含量最低,而熱風干燥的番茄總酚含量最高,同時各干燥方式下番茄酚類提取物的抗氧化能力,熱風干燥的亞鐵離子螯合能力和DPPH 清除能力相對較好。這可能是因為苦瓜、番茄等瓜果蔬菜細胞中果膠物質含量相對較高,大部分的酚酸與果膠等碳水化合物以及一些蛋白質等大分子結合在一起,加熱反而可以促進組織細胞破碎和共價鍵的斷裂,有利于酚類物質釋出[31];盡管熱加工過程中會導致酚類物質的氧化,但如果快速達到高溫,亦可導致內源酶的失活,從而阻止酚類物質被氧化[32]。可見,干燥方式對酚類物質及抗氧化性能的影響與植物種類相關。
本研究中也存在一些不足,如微波干燥沒有采用生產用微波干燥設備處理,家庭用微波爐干燥面偏小,且溫度不易控制,干燥效果可能受到一定影響。另外,酚類單體僅測了藍莓葉中具有代表性的綠原酸和蘆丁,考查指標偏少,不能全面地反應單體成分的變化規律。今后,可在不同溫度、不同功率條件下進一步研究微波干燥對藍莓葉酚類物質的影響,并采用高效液相色譜質譜聯用儀對酚類單體成分進行進一步定性定量研究。
采用真空干燥、熱風干燥、微波干燥和真空冷凍干燥4種方式對藍莓葉進行處理時,凍干樣品的總酚、總黃酮及綠原酸、蘆丁含量均最大,微波次之,熱風最差;4種干燥方式對總酚和綠原酸的影響大于對總黃酮和蘆丁的影響。真空冷凍干燥對DPPH、ABTS+自由基清除能力及鐵還原能力最強,其次是微波干燥,最后是熱風和真空干燥,4種干燥方式對DPPH自由基清除能力優于對ABTS+的清除能力。綜上所述,真空冷凍和微波干燥都能夠保證處理效果,生產上可以根據樣品處理量的大小和生產效能等具體情況選擇不同干燥方式。
[1] TURHAN S, TEMIZ H, KOCA A F. Oxidatibe stability of brined an chovies with extracts from blueberry () fruits and leaves., 2009, 32(4): 411-424.
[2] 李曉英, 薛梅, 樊汶樵. 藍莓花、莖、葉酚類物質含量及抗氧化活性比較. 食品科學, 2017, 38(3): 142-147.
Li X Y, Xue M, Fan W Q. Comparison of antioxidant activity and phenolic content of flower, stem and leaf of blueberry., 2017, 38(3): 142-147. ( in Chinese)
[3] EHLENFELDT M K, PRIOR R L. Oxygen radical absorbance capacity(ORAC) and phenolic and anthocyanin concentration in fruit and leaf tissues of highbush blueberry., 2001, 49(5): 2222-2227.
[4] 陳介甫, 李亞東, 徐哲. 藍莓的主要化學成分及生物活性. 藥學學報, 2010, 45(4): 422-429.
CHen J P, Li Y D, Xu Z. Chemical principles and bioactivities of blueberry., 2010, 45(4): 422-429. (in Chinese)
[5] 方仲相, 胡君艷, 江波, 方佳, 何勇清, 盧偉民, 鄭炳松. 藍莓研究進展. 浙江農林大學學報, 2013, 30(4): 599-606.
Fang Z X, Hu J Y, Jiang B, Fang J, He Y Q, Lu W M, ZHENG B S. Research progress on blueberry (spp.)., 2013, 30(4): 599-606. (in Chinese)
[6] Huang W Y, ZHang H C, Liu W X, li c y. Survey of antioxidant capacity and phenolic composition of blueberry, blackberry, and strawberry in Nanjing., 2012, 13(2): 94-102.
[7] LI C, FENG J, HUANG W Y, AN X T. Composition of polyphenols and antioxidant activity of rabbiteye blueberry () in Nanjing., 2013, 61(3): 523-531.
[8] 杜麗華. 藍莓葉保健飲料及其制備方法: CN101366506. 2009-02- 08[2018-01-22].
Du L H. Blueberry leaf health drink and its preparation method: CN101366506. 2009-02-08[2018-01-22]. ( in Chinese)
[9] Piljac-?egarac J, Bel??ak A, Piljac A. Antioxidant capacity and polyphenolic content of blueberry () leaf infusions., 2009, 12(3): 608-614.
[10] 王強, 鄧朝芳, 任彥榮, 蒲昌玖, 吳洪斌. 無核紫葡萄干燥特性及其總酚含量變化研究. 食品科學, 2016, 37(5): 62-66.
Wang Q, Deng C F, Ren Y R, Pu C J, Wu H B. Drying characteristics and change in total polyphenol content of seedless purple grapes., 2016, 37(5): 62-66. (in Chinese)
[11] 羅磊, 周燕燕, 朱文學, 楊彬, 屈政, 康新艷. 金銀花多酚氧化酶特異性與抑制劑動力學研究. 農業機械學報, 2014, 45(7): 202-208.
Luo L, ZHou Y Y, ZHu W X, Yang B, Qu Z, Kang X Y. Specificity and inhibition kinetics of polyphenol oxidase from honeysuckle., 2014, 45(7): 202-208. (in Chinese)
[12] 呂芳楠, 溫靖, 徐玉娟, 肖更生, 吳繼軍, 唐道邦. 不同品種藍莓干的品質比較及干燥方式的選擇. 熱帶作物學報, 2016, 37(11): 2230-2237.
Lü F N, Wen J, Xu Y J, Xiao G S, Wu J J, Tang D B. Quality comparison of different dried blueberries and drying way selection., 2016, 37(11): 2230-2237. (in Chinese)
[13] 許晴晴, 陳杭君, 郜海燕, 宋麗麗, 穆宏磊. 真空冷凍和熱風干燥對藍莓品質的影響. 食品科學, 2014, 35(5): 64-68.
Xu Q Q, CHen H J, Gao H Y, Song L L, Mu H L. Effects of vacuum freeze-drying and hot-air drying on the quality of blueberry fruits., 2014, 35(5): 64-68. (in Chinese)
[14] WINNY R, VALéRIE O, YVAN G. Effect of different drying methods on the microwave extraction of phenolic components and antioxidant activity of highbush blueberry leaves., 2014, 32(16): 1888-1904.
[15] 桑迎迎, 周國燕, 王愛民, 曹斌宏. 中藥材干燥技術研究進展. 中成藥, 2010, 32(12): 2140-2144.
Sang Y Y, ZHou G Y, Wang A M, Cao B H. Research progress of drying technology on Chinese herbal medicine., 2010, 32(12): 2140-2144. (in Chinese)
[16] 韓娜. 真空冷凍干燥技術研究進展. 食品工程, 2007(3): 28-29.
Han N. Progress of study on vacuum freeze- drying technology., 2007(3): 28-29. (in Chinese)
[17] 周礽, 李臻峰, 李靜. 虎杖冷凍、微波及冷凍微波聯合干燥工藝研究. 食品工業科技, 2016, 37(10): 273-278.
ZHou R, Li Z F, Li J. Study on parameters of freezing combined with microwave drying characteristics of polygonum cuspidatum., 2016, 37(10): 273-278. (in Chinese)
[18] 王軍, 程晶晶, 牛亞冰. 番薯片熱風與微波聯合干燥特性及品質評價. 食品工業科技, 2016, 37(2): 138-142.
Wang J, Cheng J J, Niu Y B. Characteristics of combined hot-air and microwave drying for sweet potato slice and quality evaluation., 2016, 37(2): 138-142. (in Chinese)
[19] CAI Y, LUO Q, SUN M,CORKE H. Antioxidant activity and phenolic compounds of 112 traditional Chinese medicinal plants associated with anticancer., 2004, 74(17): 2157-2184.
[20] CHUN O K, KIM D O, LEE C Y. Superoxide radical scavenging activity of the major polyphenols in fresh plums., 2003, 51(27): 8067-8072.
[21] 游玉明, 陳澤雄, 張美霞, 冉烈. HPLC-DAD法同時測定金銀花中7種多酚類物質. 食品工業科技, 2014, 35(16): 57-61.
You Y M, Chen Z X, Zhang M X, Ran L. Simultaneous determination of seven phenolic compounds inby HPLC-DAD., 2014, 35(16): 57-61. (in Chinese)
[22] 盧引, 尹震花, 康文藝. FRAP法微量模型的建立. 食品工業科技, 2013, 34(5): 312-314.
Lu Y, Yin Z H, Kang W Y. Foundation of micro-model for FRAP assay.,2013, 34(5): 312-314. (in Chinese)
[23] 馮進. 藍莓葉多酚分離純化、結構及抗氧化活性的研究[D]. 南京: 南京農業大學, 2013.
Feng J. Isolation, purification, structure and antioxidant capacity in vitro of polyphenols from rabbiteye blueberry ()[D]. Nanjing: Nanjing Agricultural University, 2013. (in Chinese)
[24] 劉曦, 祝連彩, 王伯初. 藍莓葉不同溶劑提取物抗氧化活性研究. 食品工業科技, 2013, 34(12): 101-105.
Liu X, ZHu L C, Wang B C. Antioxidant activities of different solvent extracts fromblueberry leaves., 2013, 34(12): 101-105. (in Chinese)
[25] ZHENG W, WANG S Y. Oxygen radial absorbing capacity of phenolics in blueberries, cranberries, chokeberries, and lingonberries., 2003, 51(2): 502-509.
[26] 鄒容, 游玉明, 陳澤雄, 胡凱, 冉烈. 干燥方式對金銀花多酚組分及其抗氧化活性的影響. 食品科學, 2016, 37(5): 78-83.
Zou R, You Y M, Chen Z X, Hu K, Ran L. Effects of drying methods on polyphenol compounds and antioxidant activities offlower., 2016, 37(5): 78-83. (in Chinese)
[27] 陳瑋琦, 郭玉蓉, 張娟, 竇姣, 張曉瑞. 干燥方式對蘋果幼果干酚類物質及其抗氧化性的影響. 食品科學, 2015, 36(5): 33-37.
CHen W Q, Guo Y R, ZHang J, Dou J, Zhang X R. Effect of drying methods on polyphenol contents and antioxidant activities of unripe apple fruits., 36(5): 33-37. (in Chinese)
[28] 郭澤美, 任章成, 陳騰, 馬娜娜, 房玉林. 干燥方式對葡萄皮多酚及其抗氧化活性的影響. 食品科學, 2013, 34(11): 117-121.
Guo Z M, Ren Z C, CHen T, Ma N N, Fang Y L. Effect of drying methods on polyphenols content and antioxidant activity of grape skin., 2013, 34(11): 117-121. (in Chinese)
[29] 鄧媛元, 湯琴, 張瑞芬, 張雁, 劉磊, 魏振承, 馬永軒, 張名位. 不同干燥方式對苦瓜營養與品質特性的影響. 中國農業科學, 2017, 50(2): 362-371.
Deng Y Y, Tang Q, ZHang R F, ZHang Y, Liu L, Wei Z C, Ma Y X, ZHang M W. Effects of different drying methods on the nutrition and physical properties of., 2017, 50(2): 362-371. (in Chinese)
[30] CHANG C H, Lin H Y, Chang C Y, LIU Y C. Comparisons on the antioxidant properties of fresh, freeze-dried and hot-air-dried tomatoes., 2006, 77(3): 478-485.
[31] KIM S Y, JEONG S M, PARK W P, NAM K C, AHN D U, LEE S C. Effect of heating conditions of grape seeds on the antioxidant activity of grape seed extracts., 2006, 97(3): 472-479.
[32] ANETA W O, ADAM F, JAN O. Effect of drying methods with the application of vacuum microwaves on the bioactive compounds, color, and antioxidant activity of strawberry fruits., 2009, 57(4): 1337-1343.
(責任編輯 楊鑫浩)
Analysis of Phenolic Compounds and Antioxidant Activities of Blueberry Leaves from Different Drying Methods
LI Xiaoying1, XUE Mei1, FAN Wenqiao1,2,3, LUO Jie1
(1School of Forestry & Life Science, Chongqing University of Art & Science/Institute of aquatic animal disease prevention and control, Chongqing 402160;2Chongqing Engineering Laboratory of Targeted and Innovative Therapeutics, Chongqing 402160;3Chongqing Key Laboratory of Kinase Modulators as Innovative Medicine, Chongqing 402160)
【Objective】This study was aimed to investigate the effects of four different drying processes, including hot air drying (HAD), vacuum heat drying (VHD), microwave drying (MD), and vacuum-freeze drying (VFD), on polyphenols content and antioxidant activities of blueberry leaves, which would provide scientific basis for the comprehensive utilization of blueberry leaves.【Method】The phenolic compounds were determined by Folin-Ciocalteu, NaNO2-Al(NO3)3,and HPLC methods, respectively. Meanwhile, the DPPH radical scavenging capacity, FRAP (ferric reducing antioxidant power), and ABTS+· scavenging capacity of the extracts of dry blueberry leaves were determined. The relationship between phenolic compounds and antioxidant activity were also analyzed by correlation analysis. 【Result】The total phenol, chlorogenic acid, and rutin contents were varied significantly in blueberry leaves with different drying methods. The VFD blueberry leaves displayed the highest total phenols (55.7 mg GAE·g-1DW) and total flavonoids (104.8 mg RE·g-1DW) contents, which were 1.2 times higher than that in MD blueberry leaves, and 3 times higher than that in HAD or VHD blueberry leaves. Additionally, the chlorogenic acid (38.3 mg·g-1) and rutin (10.2 mg·g-1) in VFD blueberry leaves were also significantly higher than others, which were 1.5 times higher to MD and 2-6 times higher to HAD or VHD blueberry leaves. Moreover, VFD blueberry leaves showed the strongest antioxidant activity, with the median elimination concentration (EC50) of DPPH and ABTS+radical scavenging capacityat 54.8 μg·mL-1and 183.9 μg·mL-1, respectively, and the FRAP value up to 6.0, the antioxidant activity of VFD blueberry leaves was little bit higher than the MD blueberry leaves (EC50of DPPH· and ABTS+· were 61.8 μg·mL-1and 225.7 μg·mL-1, respectively), while the antioxidant activity of MD blueberry leaves was significantly higher than that of HAD (EC50of DPPH· and ABTS+·were 136.6 μg·mL-1and 575.1 μg·mL-1, respectively, FRAP value 1.7) and VHD blueberry leaves (EC50of DPPH· and ABTS+· were 136.1 μg·mL-1and 471.3 μg·mL-1, respectively, FRAP value 1.8) (<0.05). No significant difference were observed on the antioxidant activity between HAD and VHD blueberry leaves. In addition to the rutin, the content of other phenolic compounds was significantly correlated with the antioxidant activity (<0.01).【Conclusion】The blueberry leaves processed by VFD method retained the highest content of phenolic compounds, antioxidant activity, and reducing power. However, no significant difference was observed between the VFD and MD methods. Thus, our results suggested that one may choose either VFD or MD method to dry blueberry leaves according to the sample quantity and other specific situations.
blueberry leaf; drying method; phenolic compound; antioxidant activity
2018-01-22;
2018-04-25
重慶市基礎科學與前沿技術研究(一般)項目(cstc2016jcyjAX0012)、重慶文理學院人才引進項目(R2013LS14)、重慶市教委科學技術研究項目(KJ1601123)
李曉英,E-mail:lxyi2@126.com。
樊汶樵,E-mail:wonderbreeze@126.com
10.3864/j.issn.0578-1752.2018.13.012