熱風干燥法對刺梨果活性成分影響的研究

向卓亞 夏陳 鄧俊琳 朱永清 陳建 鄭安平 劉新 趙旭珠 林長彬

摘 要：目的：采用熱風干燥法干燥刺梨鮮果，分析干燥前后對刺梨主要活性成分（維生素C、總多酚、總黃酮、沒食子酸、兒茶素和鞣花酸）的影響，以及測定其有害重金屬含量。結果：刺梨鮮果經60 ℃熱風干燥后，總黃酮含量基本不變，總多酚和維生素C含量有減少;多酚類化合物兒茶素含量減少，沒食子酸和鞣花酸含量則增加;刺梨干果中維生素C含量仍然高（7.2%）;干果中總多酚96.18 mg/g、總黃酮1.97 mg/g、兒茶素4.94 mg/g、沒食子酸0.30 mg/g、鞣花酸1.70 mg/g。有害重金屬限量符合國家標準GB 2762—2017的規定。結論：熱風干燥的工藝方法使刺梨中活性成分含量變化，但不影響干刺梨的應用品質，是加工干燥刺梨鮮果的方便、快捷、性價比合適的方式，適合規模化應用。

關鍵詞：刺梨;熱風干燥;活性成分

刺梨（Rosa roxburghii）為薔薇科薔薇屬多年生落葉小灌木，刺梨果實中富含各類活性物質，主要包括超氧化物歧化酶（SOD），原兒茶酸、兒茶素、鞣花酸等多酚類活性物質，以及刺梨苷和黃酮類活性物質[1-4]，具有提高機體免疫、抗癌防癌等多種藥理作用[5-7]。刺梨采收主要集中在8—9月，該季節溫度和相對濕度較高，采收后刺梨鮮果易腐爛變質[8]。為了延長貯藏期，目前各刺梨精深加工工廠主要利用熱風干燥方式將其脫水制成干果。因此干燥方法對刺梨品質的影響值得探討。劉丹等[9]研究了不同干燥方式對刺梨中多酚的影響，發現冷凍干燥和40 ℃減壓干燥效果相對較佳。孫紅艷等[10]研究發現，冷凍干燥后刺梨黃酮含量保存較好，可達到1.998%。然而目前未見熱風干燥前后刺梨活性成分比較全面的分析報道，特別對干燥后多酚類化合物的定量分析的報道。本研究對刺梨鮮果和熱風干燥后的干果中活性成分進行測試，并用高效液相色譜（HPLC）定量分析其中多酚類化合物，以探討熱風干燥法對刺梨的活性成分的影響，為刺梨產業的發展提供科技支撐。

1 材料與方法

刺梨鮮果，由樂山市沐川縣四川山珍果農業發展有限公司提供，產于沐川縣黃丹鎮山田村。本研究組對樣品做了植物種屬確認并存樣。

1.1 儀器與試劑

1.1.1 試劑 甲酸、福林酚試劑、三氯化鈣、維生素C、乙醇、鹽酸、氯化鉀：分析純，成都市科龍化工試劑廠;沒食子酸、兒茶素和鞣花酸（純度≥98%）：色譜純，北京索萊寶科技有限公司;乙腈、甲醇：色譜純，美國Mreda公司。

1.1.2 儀器設備 A2104型電子天平，上海舜宇恒平科學儀器有限公司;FW-100高速萬能粉碎機，北京科偉永興儀器有限公司;TD-4Z型臺式低速離心機，四川蜀科儀器有限公司;KH2200DE型數控超聲波清洗器，昆山禾創超聲儀器有限公司;ELX-800型號酶標儀，美國伯騰儀器有限公司;1260型高效液相色譜儀，美國Agilent公司;UV-6100型號紫外分光光度計，上海元析儀器有限公司;DHG-9075A電熱恒溫鼓風干燥機，上海齊欣科學儀器有限公司;FDU-2110型冷凍干燥機，東京理化器械株式會社;AA-220原子吸收光譜儀，美國瓦里安。

1.2 方法

1.2.1 刺梨的干燥 稱取500 g刺梨鮮果于烘箱中60 ℃熱風干燥30 h后，粉碎、過60目篩密封保存。

1.2.2 刺梨中維生素C、水分及毒害重金屬的測定 刺梨中維生素C的含量參照國家標準方法GB 5009.86—2016測定;水分的測定參照GB 5009.3—2016方法;鉛的測定參照GB 5009.12—2017第一法;總砷參照GB 5009.11—2014第二法;鎘參照GB 5009.15—2014;汞參照GB 5009.17—2014第一法。

1.2.3 刺梨總多酚和總黃酮的提取 將刺梨鮮果冷凍干燥并粉碎后過60目，稱取1.00 g刺梨粉，用8 mL 80%甲醇40 ℃超聲提取40 min，6 000 r/min離心10 min，收集上清液，殘渣再重復提取2次，合并上清液，定容至25 mL，此為待測液，保存備用。取1.3.1制備的刺梨干果，按上述同樣方法制備提取液并保存備用。

1.2.4 刺梨總黃酮的測定 參照陳克克等[11]報道的方法，分別取以上1.3.3的鮮果凍干粉提取待測液、烘干干果提取待測液及對照品蘆丁溶液于510 nm波長處測定吸光值，并做計算。以蘆丁溶液濃度值（μg/mL）為橫坐標（x）、吸光值為縱坐標（y）繪制標準曲線。蘆丁線性回歸方程為：y =5.208x+0.041，R2=0.999。

1.2.5 刺梨總多酚的測定 參照Chu等[12]報道的方法，在10 mL試管中加入10 μL適當稀釋后的刺梨提取待測液，加入20 μL福林酚試劑，混合均勻。放置5 min后，加入質量分數為5%的Na2CO3溶液0.16 mL。混合液在室溫下避光反應60 min后，于765 nm波長下測定混合液吸光值，并做計算。以沒食子酸為對照品，其溶液濃度值（μg/mL）為橫坐標（x）、吸光值為縱坐標（y），繪制標準曲線。沒食子酸線性回歸方程為：y=0.004x+0.082，R2=0.999。

1.2.6 刺梨多酚類化合物含量的HPLC測定 本研究采用HPLC方法對刺梨中沒食子酸、兒茶素、鞣花酸3種多酚類化合物做定量測定。色譜柱：Poroshell 120 PFP柱（4.6×100 mm，2.7 μm）;DAD檢測器，檢測波長：254、280 nm;柱溫30 ℃;流速：0.8 mL/min;進樣量5 μL;流動相：1%的甲酸水溶液（A）+乙腈（B）。梯度洗脫：0～10 min、B 5%～10%;10～20 min、B 10%～20%;20～35 min、B 20%～40%。

標準品溶液的制備：沒食子酸、兒茶素、鞣花酸標準品20 mg，分別用甲醇溶解并定容至10 mL作為標準品母液。以二倍稀釋法用甲醇將各標準品母液配制成一系列濃度梯度的標準品溶液，用HPLC法測試各標準品溶液。分別以沒食子酸、兒茶素、鞣花酸的質量濃度值（μg/mL）為橫坐標（x）、HPLC峰面積為縱坐標（y），繪制標準曲線并統計線性回歸方程式，并試驗和統計其相關因子（R2）和線性范圍。分別取以上1.3.3的刺梨鮮果凍干粉提取待測液、烘干干果提取待測液按以上HPLC方法做測試并根據線性回歸方程式計算三個多酚化合物的含量。統計分析采用SPSS軟件。

2 結果與分析

2.1 刺梨干燥前后水分、維生素C、總多酚及總黃酮的含量

由表1可知，刺梨鮮果含水81.8%，烘干后干果含10%水分（10 g/100 g）。刺梨鮮果中維生素C含量居蔬菜水果榜首，其含量為獼猴桃的10倍、柑橘的100倍。鮮果凍干干基維生素C含量為10.8×103 mg/100 g，高于烘干干果（7.2×103 mg/100 g），具有顯著差異（P<0.05）。維生素C具有氧化性且屬于水溶性維生素，因此干燥過程隨溫度的升高以及水分的蒸發而損失。雖然熱風干燥過程會影響維生素C含量，但刺梨干果中維生素C含量仍然高達7.2%（7.2×103 mg/100 g），完全不影響干刺梨的應用品質。通過與近幾年文獻報道的刺梨中維生素C含量作對比分析，發現不同地區產地刺梨鮮果中維生素C含量存在差異。本次試驗中沐川縣刺梨鮮果維生素C含量為1 960 mg/100 g，遠高于李春榮等[13]報道的貴州省黔南山區鮮刺梨（775 mg/100 g），高于貴州花溪‘貴農5號’刺梨鮮果[14]（1 192.85 mg/100 g），與貴州的龍里[15-16]、七星關區[17]和花溪[17]等地鮮果含量較為接近，較丁小艷[16]報道的貴州黔西的鮮刺梨中含量低（2 963.69 mg/100 g）。

刺梨中富含多酚類化合物和黃酮類化合物。鮮果凍干干基總多酚含量為112.61 mg/g，高于干果中含量96.18 mg/g（P<0.05），這可能是由于多酚在干燥過程中發生了氧化分解。總黃酮含量基本沒有變化，凍干刺梨鮮果干基和干刺梨中分別是2.05、1.97 mg/g。不同產地刺梨總多酚、總黃酮含量差異較大，這可能是由土壤、氣候、品種等因素造成的。本研究中刺梨鮮果總多酚含量（112.61 mg/g）遠高于貴州‘貴農5號’[14]（1 359.64 mg/100 g）和丁小艷[16]報道的鮮刺梨（2 571.00 mg/100 g）。刺梨干果中總多酚含量略低于曾芳芳[18]報道的貴州栽培和野生成熟的干刺梨中（154.81、141.15 mg/g）總多酚的含量。本研究中刺梨鮮果總黃酮含量（2.05 mg/g）較丁小艷[16]報道的貴州黔西縣刺梨含量高（78.94 mg/100 g），略高于貴州花溪的‘貴農5號’[19]，低于李達等[17]和曾芳芳[18]報道的貴州刺梨鮮果的含量（8.76～10.97 mg/g）。

2.2 刺梨多酚類化合物沒食子酸、兒茶素和鞣花酸的含量

沒食子酸、兒茶素和鞣花酸三種標準品的HPLC圖譜見圖1。統計得到三個線性方程式及其R2和線性范圍，即沒食子酸y=19.27x-37.92（280 nm），R2=0.999，線性范圍1.016～254 μg/mL;兒茶素y =3.744x-0.490（280 nm），R2=0.999，線性范圍3.64～116.5 μg/mL;鞣花酸y=25.84x-34.09（254 nm），R2=0.999，線性范圍9.8～78.4 μg/mL（表2）。多酚類化合物含量計算公式為式（1）：

多酚單體含量（mg/g）=待測液中多酚單體濃度×稀釋倍數×樣品定容體積/提取質量/1 000。（1）

作為植物中的一大類次生代謝產物，多酚類化合物主要在種子萌發、植物生長和發育、細胞分裂、光合作用色素的合成、植物抗霜凍和防御病蟲害等過程中均起到重要作用[20-21]。刺梨富含多酚，為了研究刺梨中主要的酚類化合物在刺梨鮮果和干果中定量含量，本研究選取了沒食子酸、兒茶素、鞣花酸3種酚類代表化合物進行HPLC定量分析。表3結果顯示，刺梨鮮果熱風烘干后兒茶素含量顯著降低（P<0.05），由刺梨鮮果凍干后干基中兒茶素6.91 mg/g減為烘干干果4.94 mg/g。這可能是兒茶素在烘干過程中發生了分解。但沒食子酸和鞣花酸則在干果中含量顯著提高（P<0.05），分別為0.30、1.70 mg/g。這可能是在熱風干燥過程中糖苷型沒食子酸和糖苷型鞣花酸的糖苷鍵斷裂，釋放出游離沒食子酸和鞣花酸。Zheng等[19]利用液質聯用技術鑒定到刺梨中含有兒茶素和鞣花酸，且通過峰高和峰面積初步推斷鞣花酸衍生物、兒茶素類化合物在刺梨中含量豐富，是刺梨中重要的植物化學成分，但并未對具體化合物做定量分析。譚登航等[22]發現，刺梨葉中鞣花酸含量最高，其次為刺梨果實。目前關于刺梨中的酚類化合物深入研究較少，本研究對刺梨中多酚化合物做了定量研究。

2.3 刺梨中毒害重金屬含量

鉛、砷、鎘和汞為果蔬中常見的有害重金屬，其可能從污染的土地中帶入或者在加工過程中產生。表4結果表明，干燥后由于水分減少使得刺梨中重金屬百分含量有所升高，但全部符合國家標準GB 2762—2017對食品中重金屬含量的限量要求。這說明沐川刺梨不僅從環境帶入的重金屬污染程度小，通過熱風干燥加工也未帶入上述污染物，可安全食用。

3 結論

采用熱風干燥法干燥刺梨鮮果制備刺梨干果，經60 ℃熱風干燥后，總黃酮含量基本不變，總多酚和維生素C含量有減少;多酚類化合物兒茶素含量減少，沒食子酸和鞣花酸含量則增加。刺梨干果中維生素C含量仍然很高（7.2%）;干果中總多酚96.18 mg/g、總黃酮1.97 mg/g、兒茶素4.94 mg/g、沒食子酸0.30 mg/g、鞣花酸1.70 mg/g。有害重金屬限量符合國家標準GB 2762—2017的規定。這些結果說明熱風干燥法不影響刺梨干果的應用品質，是干燥刺梨鮮果的方便、快捷、性價比合適的方式，適合規模化應用。

參考文獻

[1]胡紅菊.我國野生刺梨資源開發利用現狀及前景[J].北方果樹，2006（3）：1-3.

[2]涂國云，劉利花.刺梨的營養成份及保健藥用[J].中國林副特產，2006（1）：68-70.

[3]梁光義.刺梨甙及野薔薇甙的分離和結構研究[J].植物學報：1988，30（4）：409-413.

[4]張曉玲.刺梨黃酮及其生物學活性研究[D].上海：華東師范大學，2005.

[5]Yong-Xing M，Yue Z，Chuan-Fu W，et al.The aging retarding effect of Long-Life CiLi’[J].Mechanisms of Ageing and Development，1997，96（1-3）：171-180.

[6]Zhang C，et al.Inhibitory effects of rosa roxburghii tratt juice on in vitro oxidative modification of low density lipoprotein and on the macrophage growth and cellular cholesteryl ester accumulation induced by oxidized low density lipoprotein[J].Clinica Chimica Acta，2001，313（1-2）：37-43.

[7]張曉玲，瞿偉菁，孫斌，等.刺梨黃酮對實驗性糖尿病的預防作用[J].營養學報，2004，26（6）：474-476.

[8]牟君富，雷基祥，譚書明，等.刺梨果實最適采收期的研究[J].貴州農學院學報，1995，14（4）：50-56.

[9]劉丹，江帆，丁小艷，等.黔產刺梨果中總多酚的含量測定及其干燥方式考察[J].中國實驗方劑學雜志，2016，22（23）：20-23.

[10]孫紅艷，等.不同處理對刺梨黃酮含量及其抑菌活性的影響[J].食品研究與開發，2016，37（5）：1-4.

[11]陳克克，強毅.陜西山楂總黃酮的含量測定[J].光譜實驗室，2013，30（6）：3013-3016.

[12]Chu Y F，Sun J，Wu X Z，et al.Antioxidant and antiproliferative activities of common vegetables[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2002，50（23）：6910-6916.

[13]李春榮，孟鐵宏，劉仕云.曲面響應法優化黔產野生刺梨干中維生素C超聲提取工藝[J].食品工業，2015，36（11）：58-61.

[14]周廣志，魯敏，安華明.刺梨果實發育過程中主要活性物質含量及其抗氧化性分析[J].食品科學，2018，39（22）：20-22.

[15]代甜甜，等.分光光度法快速測定鮮果刺梨維生素C的含量[J].廣州化工，2017，45（24）：99-100.

[16]丁小艷.貴州不同基地刺梨果及葉質量對比分析及抗氧化活性研究[D].貴州：貴州師范大學，2015.

[17]李達，姜楠.刺梨中維生素C、SOD及黃酮含量的測定及其相互影響[J].農產品加工，2016（3）：49-50.

[18]曾芳芳.刺梨果實主要植物化學素及生物活性研究[D].杭州：浙江大學，2017.

[19]Zeng F，Ge Z，Limwachiranon J，et al.Antioxidant and tyrosinase inhibitory activity of Rosa roxburghii fruit and identification of main bioactive phytochemicals by UPLC-Triple-TOF/MS[J].International Journal of Food Science & Technology，2017，52（4）：897-905.

[20]Wain R L，Taylor H F.Phenols as plant growth regulators[J].Nature，1965，207（4993）：167-169.

[21]Ston R R.Polyphenols in Plants：Isolation，Purification and Extract Preparation（2nd edition）[M].Salt Lake City：Academic Press，2019：45-58.

[22]譚登航，王鵬嬌，張碩，等.刺梨不同藥用部位中鞣花酸的含量測定及其醇提物的體外抗氧化活性研究[J].中國藥房，2019，30（9）：1236-1240.

Effect of Hot Air Drying on Bioactive Substance in Rose roxburghii

XIANG Zhuo-ya1，XIA Chen1，DENG Jun-lin1，ZHU Yong-qing1，CHEN Jian1，ZHENG An-ping2，LIU Xin2，ZHAO Xu-zhu1，LIN Chang-bin1

（1Institute of Agro-products Processing Science and Technology，Sichuan Academy of Agricultural Sciences，Chengdu 610066，China;2 Sichuan Shanzhengguo Agricultural Development Co.LTD.，Leshan 614000，China）

Abstract：【Objective】 Rose roxburghii fresh fruit was dried using hot air drying method.The contents of main active substance（vitamin C，total polyphenols，total flavonoids t，gallic acid，catechin and ellagic acid）and heavy metals in the fresh and dried Rose roxburghii fruit were analyzed and compared.【Result】 The results showed that the content of total flavonoids had been remained unchanged while the contents of total polyphenols and vitaminC had been decreased after hot air drying at 60 ℃.The content of polyphenolic catechin had been decreased while the contents of gallic acid and ellagic acid had been increased.The content of vitaminC in the dried Rose roxburghii was still high（7.2%）.The contents of the active substance in the dried fruits were as follows：total polyphenols 96.18 mg/g，total flavonoids 1.97 mg/g，catechins 4.94 mg/g，gallic acid 0.30 mg/g，and ellagic acid 1.70 mg/g.The limit of harmful heavy metals shall comply with the provisions of the national standard GB 2762—2017.【Conclusion】 The hot air drying method may result in the content changes of the active ingredients in Rose roxburghii，but does not affect the application quality of the dried fruit.Hot air drying method is a convenient，fast，and cost-effective way to process fresh Rose roxburghii，which is suitable for large-scale application.

Keywords：Rose roxburghii;hot air drying;bioactive substance

基金項目：四川道地中藥材創新團隊項目（項目編號：SCCXTD-2020-19）;四川省科技廳“三區”人才支持計劃科技人員專項計劃項目。

作者簡介：向卓亞（1994— ），女，碩士，研究實習員，研究方向：功能食（藥）品。

通信作者：陳 建（1969— ），男，博士，研究員，研究方向：功能食（藥）品。