美拉德反應對無花果營養(yǎng)成分及抗氧化活性影響

劉鵬莉，王晶，于金換，郭美麗，遇艷萍

煙臺職業(yè)學院食品與生化工程系（煙臺 264670）

無花果又稱隱花果，主要分布在地中海沿岸地區(qū)[1]，在我國有近2 000年種植歷史[2]。我國無花果年產(chǎn)量為4～5萬 t[3]，具有很大的市場潛力。無花果含有碳水化合物、氨基酸、多酚等營養(yǎng)成分[1,4-5]。《本草綱目》記載“無花果味甘、平、無毒，主開胃，止泄痢，治五痔、咽喉痛”[6]。多項研究結果表明，無花果具有提高免疫力、降血壓、抗氧化、抗腫瘤等多種功效[7-9]。目前市場上主要為無花果干制品及果脯等初級加工產(chǎn)品[10-11]，產(chǎn)品的品質較差[12]。

果蔬黑變加工技術是利用美拉德反應使果蔬顏色變黑，同時改變產(chǎn)品的風味、質地及活性成分[13-16]。隨著人們對食品感觀和功能要求不斷提升，利用美拉德反應生產(chǎn)樣式新穎且具有一定生理功能的無花果深加工產(chǎn)品，有助于提升消費者的認可，對于豐富無花果產(chǎn)業(yè)結構具有不可忽視的經(jīng)濟作用和社會意義。

試驗利用美拉德反應加工制作黑變無花果，采用高溫預處理降低無花果中水分，將預處理后的無花果在一定溫度下加熱，監(jiān)測加熱過程中無花果褐變度、pH、水分、還原糖含量和總酚含量變化情況，確定黑變無花果有效加工時間，同時對無花果抗氧化活性進行測定，明確黑變無花果的抗氧化功能，為利用美拉德反應開發(fā)具有抗氧化活性的無花果深加工產(chǎn)品提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

新鮮成熟無花果（煙臺市高新區(qū)東泊子市場）；福林酚試劑（分析純，背景索萊寶科技有限公司）；DNS試劑（分析純，上海藍季科技發(fā)展有限公司）；DPPH（生物試劑，上海阿拉丁生化科技股份有限公司）。

1.2 主要儀器與設備

新世紀T6紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司）；DHG-9070A烘箱（上海一恒科學儀器有限公司）；Orion868型pH測試儀（梅特勒-托利多儀器有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品處理

隨機選取5個無花果，切碎混勻，準確稱取5 g無花果顆粒放入研缽，加去離子水研磨成勻漿，轉移至100 mL容量瓶中，用去離子水定容至刻度，過濾得到樣品溶液。

1.3.2 褐變度測定

褐變度的測定采用分光光度法[17]。以去離子水作空白對照，測定樣品溶液在420 nm處的吸光度。為保證樣品吸光度在有效區(qū)間之內，可將樣品溶液適當稀釋。

1.3.3 水分測定

按照GB 5009.3—2016[18]進行水分測定。

1.3.4 還原糖含量測定還原糖含量測定采用DNS比色法[19]。配制質量濃度為0.1，0.2，0.3，0.4和0.5 mg/mL葡萄糖標準工作溶液。準確移取1.0 mL葡萄糖標準工作液至試管，加入0.8 mL DNS試劑，混合均勻，沸水浴加熱10 min。加熱結束后立即冷卻至室溫，加入8.2 mL去離子水，混合均勻。以去離子水代替葡萄糖溶液作空白對照，在540 nm處測定吸光度。以葡萄糖溶液質量濃度為橫坐標，以吸光度為縱坐標，繪制標準曲線，擬合回歸方程。準確移取1.0 mL樣品溶液放入試管中，加入0.8 mL DNS試劑混合均勻，沸水浴加熱10 min。加熱結束后立即冷卻至室溫，加入8.2 mL去離子水，混合均勻。以去離子水代替樣品溶液作空白對照，在540 nm 處測定吸光度。根據(jù)標準曲線求出樣液中還原糖含量，計算樣品中還原糖含量。

1.3.5 總酚含量測定

總酚含量測定采用福林酚比色法[20]。配制質量濃度為2.0，10.0，20.0，30.0，40.0，50.0，60.0和70.0 μg/mL沒食子酸標準工作液。準確移取0.5 mL沒食子酸溶液至10 mL容量瓶中，加0.5 mL福林酚試劑和1.5 mL 10%碳酸鈉溶液混合均勻，用去離子水定容。將混勻后的溶液轉移至試管中，于75 ℃水浴加熱10 min，室溫放置2 h，測定760 nm處吸光度。用去離子水代替沒食子酸溶液做空白對照。以沒食子酸溶液質量濃度為橫坐標，以吸光度為縱坐標，繪制標準曲線，擬合回歸方程。準確移取0.5 mL樣品溶液于10 mL容量瓶中，加0.5 mL福林酚試劑和1.5 mL 10%碳酸鈉溶液混合均勻，用去離子水定容。將混勻后的溶液轉移至試管中，于75 ℃水浴加熱10 min，室溫放置2 h，測定760 nm處吸光度。用去離子水代替樣品溶液做空白對照。根據(jù)標準曲線求出樣品溶液中總酚含量，計算樣品中總酚含量。

1.3.6 抗氧化活性測定

抗氧化活性測定采用DPPH自由基清除率法[21]。取2 mL樣品溶液，加入2 mL 0.2 mmol/L DPPH無水乙醇溶液，混合均勻后放入水浴鍋中在37 ℃條件下避光反應1 h，測反應后樣品在517 nm處的吸光度A。用無水乙醇代替DPPH無水乙醇溶液，測樣品本身的吸光度As。用無水乙醇代替樣品溶液，測對照吸光度A0。按式（1）計算DPPH清除率。

DPPH清除率=[A0-（A-As）]/A0×100% （1）

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2018對數(shù)據(jù)進行處理。

2 結果與分析

2.1 美拉德反應對無花果褐變度的影響

黑變加工過程中無花果顏色不斷加深，由綠色變?yōu)楹稚饾u加深為黑色（圖1）。褐變度變化情況如圖2所示。新鮮無花果樣品溶液在420 nm波長處吸光度為0.011±0.002，經(jīng)預處理后，無花果溶液420 nm波長處的吸光度上升為0.033±0.003。加熱處理使無花果褐變度不斷增大，加熱9 d時，吸光度升至最高到1.145±0.110，繼續(xù)延長加熱時間，無花果溶液的吸光度開始下降。無花果發(fā)生褐變的原因是在加熱處理過程發(fā)生美拉德反應生成了類黑精。隨著加熱時間的延長，類黑精不斷積累，使無花果褐變度增大。隨著加熱時間不斷延長，類黑精分子量增大，溶解性降低，可溶性類黑精減少，吸光度下降。在組氨酸與果糖建立的美拉德反應模型中發(fā)現(xiàn)相似的現(xiàn)象，模型溶液褐變度隨加熱時間延長先增升高后降低，加熱后期有黑色不溶物從溶液析出[22]。

圖1 不同加熱時間下無花果顏色

圖2 不同加熱時間下無花果的褐變度

2.2 美拉德反應對無花果水分的影響

無花果水分變化情況如圖3所示。新鮮無花果水分為82.262%±0.853%，經(jīng)預處理，無花果水分下降為64.800%±20.470%。在無花果黑變加工過程中，水分不斷減少。加熱前3 d，無花果水分高于50%，無花果濕軟不成形。加熱9 d后，無花果水分下降至44.920%±2.404%，此時無花果柔軟有彈性，表面不粘手，品質較好。加熱12 d后，無花果水分下降至37.136%±0.782%，此時無花果較硬，柔韌性差。

圖3 不同加熱時間下無花果的水分

2.3 美拉德反應對無花果還原糖含量的影響

不同加熱時間下無花果中還原糖含量如圖4所示。新鮮無花果還原糖含量為114.902±9.932 mg/g，經(jīng)預處理，還原糖含量增加至407.492±20.640 mg/g，這可能是由于多糖水解生成還原糖[23]。黑變加工過程中，還原糖參與美拉德反應，造成無花果還原糖含量降低，加熱9天后，還原糖含量下降至355.264±49.013 mg/g。加熱12 d，無花果含量略有升高，這可能是由于無花果水分丟失造成的。

圖4 不同加熱時間下無花果的還原糖含量

2.4 美拉德反應對黑變無花果總酚含量的影響

不同加熱時間下無花果中總酚含量如圖5所示。新鮮無花果總酚含量為188.095±51.359 μg/g，經(jīng)預處理，總酚含量增加至582.653±120.304 μg/g。黑變加工過程中，無花果總酚含量隨加熱時間延長而增加，加熱9 d后，總酚含量升高至4 126.871±184.051 mg/g。加熱12 d，無花果總酚含量略有下降。安東[24]認為加熱過程中總酚含量增加是由于大分子化合物受熱發(fā)生分解，生成小分子物質，釋放出更多的酚羥基。

圖5 不同加熱時間下無花果的總酚含量

2.5 美拉德反應對黑變無花果抗氧化活性的影響

不同加熱時間下無花果對DPPH自由基的清除能力如圖6所示。新鮮無花果清除DPPH自由基能力較差，清除率為8.00%±1.97%。經(jīng)預處理，無花果溶液對DPPH自由基清除能力升高到9.73%±1.54%。加熱處理使無花果清除DPPH自由基能力不斷增加，加熱9 d后，無花果DPPH自由基清除能力達到最大值87.11%±1.88%，繼續(xù)延長加熱時間，DPPH自由基清除率呈現(xiàn)下降趨勢。無花果DPPH自由基清除能力升高是由于在加熱過程中發(fā)生美拉德反應，生成具有抗氧化活性的中間產(chǎn)物。

圖6 不同加熱時間下無花果的DPPH清除率

3 結論

對加熱過程中無花果營養(yǎng)成分及抗氧化活性進行測定，結果表明，加熱處理使無花果褐變度增加，顏色由綠色變?yōu)楹谏趾瓦€原糖含量降低，總酚含量升高，DPPH自由基清除能力增強。加熱9 d后，無花果顏色完全轉變?yōu)楹谏馊彳浻袕椥裕偡雍坷鄯e達到最大，DPPH自由基清除能力最強。試驗表明，加熱處理使無花果發(fā)生與黑蒜相似的品質變化及活性變化，可以利用美拉德反應開發(fā)具有功能活性的無花果深加工產(chǎn)品。