基于HPLC法研究紅棗中氨基酸的含量及影響因素

尹志欣，賈琰，胡靜

(石家莊工商職業學院，石家莊 050093)

紅棗是我國重要的果類，栽培歷史已經超過了幾千年[1-2]。紅棗中營養成分豐富，富含多種營養物質和生物活性物質，其中營養物質包括糖類和有機酸；生物活性物質包括氨基酸、生物堿、黃酮類、皂苷和酚類，能夠有效地治療疲勞和貧血[3-5]。

氨基酸在食品的口感方面扮演著重要的角色[6]。同時，食物中氨基酸含量的多少是衡量紅棗品質的關鍵指標。目前對影響紅棗中氨基酸含量的因素研究較少，因此，分析紅棗中氨基酸的影響因素對紅棗產業的種植和發展具有至關重要的作用。

氨基酸作為一種重要的生物活性物質，能夠參與人體正常的新陳代謝，調節營養物質、生理生化反應和提高機體免疫能力等[7]。氨基酸作為紅棗中的主要成分之一，對紅棗的種類和品質具有顯著的影響，所以，本試驗基于此研究紅棗的品種、采摘時間、干燥方式和保存時間對紅棗中氨基酸總量的影響，旨在為紅棗的產業發展提供科學的理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

熒光檢測儀、高壓恒流泵、恒溫箱、色譜數據處理工作站、二極管檢測器、過濾膜、色譜柱、電子天平、移液槍和超聲脫氣機。

24種氨基酸標準品、β-巰基乙醇、鄰苯二甲醛、無水乙酸、磷酸二氫鉀、冰乙酸、硼砂、四氫呋喃、硼酸、氫氧化鈉和甲醇。

1.2 試驗溶液的配制

0.1 mol/L硼砂溶液的制作[8]：稱取9.4 g硼砂，用水將其溶解，定容到250 mL，用容量瓶裝好，待用。

0.2 mol/L氫氧化鈉溶液[9]：稱取3.2 g氫氧化鈉溶液，用水溶解，定容到400 mL，用容量瓶裝好，待用。

使用25 mL硼砂溶液和20 mL氫氧化鈉溶液混合，定容到200 mL，混合均勻，待用。

稱取氨基酸標準品10 mg，添加上一步驟硼砂溶液，定容到100 mL[10]。

取紅棗粉20 mg，加入5 mL濃度為0.1 mol/L的鹽酸，超聲(頻率40 kHz，功率500 W)15 min，加入體積相同的鹽酸，在100 ℃的水溫中水解3 h后，將產物移入蒸發皿中，蒸干，在殘渣中加入濃度為0.1 mol/L的鹽酸進行水解，水解后加入10 mL的水混合，蒸干，重復5次，將產物移入25 mL的容量瓶中，定容到25 mL，待用[11]。

1.3 試驗步驟和流程

1.3.1 色譜條件

色譜柱以乙腈-醋酸銨溶液為流動相A[12](稱取8.3 g醋酸銨，加一定量的水溶解，然后加入乙腈溶液10 mL，加水定容到1000 mL，混勻)。使用醋酸、乙腈和水作為流動相B，醋酸、乙腈和水的比例為0.05∶80∶20，進行梯度洗脫，順序分別為3 min，9%流動相B；9 min，10%流動相B；12 min，12%流動相B；15 min，20%流動相B。紫外線檢測，波長為254 nm，體積流動速度為0.6 mL/min，柱溫設為40 ℃，結果見圖1。

圖1 紅棗中氨基酸的測定Fig.1 The determination of amino acids in red jujubes

1.3.2 不同品種的紅棗中氨基酸差異的試驗步驟

在2019年11月15日采摘5個品種的紅棗，選擇果形較好的紅棗，每個品種采摘紅棗2 kg，切片2～5 mm，使用20 ℃烘干，用粉碎機粉碎成粉末，備用。

1.3.3 采摘時間對不同紅棗中氨基酸影響的試驗步驟

分別在2019年10月1日、2019年10月15日、2019年11月1日、2019年11月15日和2019年12月1日采摘紅棗，每個品種的紅棗在不同的時間均采摘2 kg，切片2～5 mm，使用20 ℃烘干，用粉碎機粉碎成粉末，備用。

1.3.4 干燥方法對不同紅棗中氨基酸影響的試驗步驟

在2019年11月15日采摘5個品種的紅棗，選擇果形較好的紅棗，每個品種采摘紅棗2 kg，切片2～5 mm，分別使用冷凍干燥、晾干和烘干3種方法，用粉碎機粉碎成粉，備用。

2 結果與分析

2.1 不同品種的紅棗中氨基酸差異

由圖2可知，不同種類的紅棗中氨基酸的含量是不相同的，經過研究發現，交城駿棗中氨基酸含量最高，為400 μg/g DW；呂梁木棗中的氨基酸含量最低，為250 μg/g DW。5種紅棗中氨基酸含量高低的排序為交城駿棗(400 μg/g DW)>河南新鄭紅棗(325 μg/g DW)>若羌紅棗(300 μg/g DW)=哈密紅棗(300 μg/g DW)>呂梁木棗(250 μg/g DW)，表明不同的紅棗中氨基酸含量均不相同。選擇種植交城駿棗相比種植其他棗類能夠獲得更多的氨基酸。

圖2 不同種類的紅棗氨基酸含量的差異Fig.2 The difference in the content of amino acids in different kinds of red jujubes

2.2 采摘時間對不同品種紅棗中氨基酸的影響

由圖3可知，隨著采摘時間的延長，不同品種的紅棗中氨基酸含量也不斷增多。無論哪一個采摘時間，交城駿棗的氨基酸含量均高于其他紅棗。經過檢測，發現5種紅棗在10月1日-11月1日，氨基酸含量增長的速度較快，11月1日-12月1日之后，紅棗中氨基酸含量增長的速度較慢。經過分析發現，由于制冷因子的刺激，導致紅棗果實內的轉氨酶大量產生，使得紅棗子實體內的氨基酸含量能夠快速積累[13-15]。但是隨著時間的增長，到11月以后，紅棗中氨基酸的增長速度開始緩慢，或者開始出現不增長的情況，說明過冷的環境也不利于紅棗中氨基酸的積累[16]。

圖3 不同采摘時間對不同品種紅棗中氨基酸含量的影響Fig.3 The effect of different picking time on the content of amino acids in different varieties of red jujubes

2.3 干燥方法對不同品種紅棗中氨基酸的影響

由圖4可知，同一種紅棗，使用不同的干燥方式，紅棗中氨基酸含量均存在差異。無論哪種干燥方式，交城駿棗中的氨基酸含量均高于其他幾種紅棗中的氨基酸含量。3種干燥方式中，使用冷凍干燥能夠保持紅棗中更多的氨基酸，其次是常溫干燥，影響最大的是烘干。原因可能是隨著溫度的升高，紅棗中一些不耐熱的氨基酸揮發散失[17]。通過對比3種干燥方式，由于冷凍干燥需要增加大量的烘干成本，本研究建議采用常溫(15 ℃)干燥，既能保證一定量的氨基酸，又能降低烘干成本[18]。

圖4 不同干燥方式對紅棗中氨基酸的影響Fig.4 The effect of different drying methods on the content of amino acids in red jujubes

2.4 保存時間的長短對不同品種紅棗中氨基酸的影響

由圖5可知，隨著紅棗保存時間的增長，紅棗中氨基酸含量下降的速度越來越快。在研究的5種紅棗中交城駿棗中含有的氨基酸含量最高，河南新鄭紅棗、哈密紅棗和若羌紅棗3個品種的紅棗中氨基酸含量較為接近，呂梁木棗中含有的氨基酸含量較低。保存時間在9個月以前，紅棗中氨基酸含量下降得比較緩慢，當保存時間超過9個月時，紅棗中氨基酸的下降速度較快，原因是紅棗中的氨基酸長期與外界接觸，在一定程度上受到了氧化[19-20]。所以，建議紅棗保存時間不要超過9個月，或者采用真空包裝的方式進行包裝。

圖5 不同保存時間對紅棗中氨基酸含量的影響Fig.5 The effect of different storage time on the content of amino acids in red jujubes

3 結論

通過試驗對比若羌紅棗、河南新鄭紅棗、哈密紅棗、呂梁紅棗和交城紅棗5種紅棗中氨基酸含量及采摘時間、干燥條件和保存時間對紅棗中氨基酸含量的影響，發現不同紅棗中氨基酸含量均存在一定的差異；隨著采摘時間的推移，紅棗的氨基酸含量逐漸增高，但是11月1日以前增長的速度較快，11月1日以后，紅棗中氨基酸含量增長較慢；不同的干燥條件對紅棗中的氨基酸均存在一定的影響，隨著紅棗干燥溫度的升高，紅棗中的氨基酸降低得越來越明顯；隨著紅棗保存時間的增長，紅棗中氨基酸也逐漸降低，且隨著保存時間的增長，紅棗中氨基酸含量下降的速度也越來越快。

4 討論

本試驗僅僅研究了5種紅棗中的氨基酸含量，至于紅棗內其他成分是否也符合這個結論目前尚沒有相關研究報道。氨基酸含量也僅作為紅棗栽培過程中選育品種的標準之一。雖然我國紅棗產量較高、起源早，但是我國的紅棗目前僅僅停留在初加工階段[21]，紅棗產業的發展目前僅僅是一個開始，還需要更多研究者加入。