不同干燥工藝對桑葚花色苷含量和抗氧化性的影響

□ 宋志姣 王世優 保山學院資源環境學院 濮永曦 保山學院資源環境學院 隴川縣章鳳完全中學 王 翔 保山學院資源環境學院

左仙會 保山學院資源環境學院 景洪市大渡崗鄉九年一貫制學校 張應斌 保山學院資源環境學院

楊麗莎 保山市隆陽區經濟作物技術推廣站 李曉嬌 保山學院資源環境學院

桑葚為桑科（Moraceae）桑屬（Morus）植物桑（Morus alba）的成熟果穗，兼具食用和藥用價值[1]。桑葚是聯合國向全世界推薦的“第三代水果”，含有豐富的生物活性成分如花色苷、1-脫氧野尻霉素、白藜蘆醇等[2-3]。花色苷是植物體內最為重要的水溶性色素，分布極為廣泛，是構成植物的花朵和果實顏色的主要色素之一，能使花和果實呈現出藍、紅、紫紅、黑紅等不同顏色。

花色苷由花青素和糖經糖苷鍵縮合而成的類黃酮類化合物，具有C6-C3-C6碳骨架結構，作為食源性色素，果實花色苷在食品、藥品等方面都具有廣闊的應用前景。然而，花色苷食品加工或提取過程中不穩定，容易受到破壞。已有研究表明，花色苷的性質易受溫度、pH、光照、化學添加劑等因素的影響，導致分子異構化、聚合和降解[4]。桑葚果實含水量高、上市集中且貨架期短，生產上常將其加工成果干、果醬、果醋或果酒等，以延長貨架期和拉長產業鏈[5]。果干加工是較為常見的加工方式，其設備要求低，加工程序簡單。國內外常見的桑葚果干加工方式有以熱風干燥、紅外干燥、變溫壓差膨化干燥和真空干燥[6-9]。本文以“粵葚大十”果實為原料，探討真空干燥、熱風干燥和自然干燥3種干燥工藝，5個干燥參數對桑葚干花色苷含量和花色苷抗氧化性的影響，以期為科學選擇桑葚制干工藝和合理利用桑葚花色苷提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

桑葚（粵葚大十）的鮮果，采摘自云南林玉航宇生物科技有限公司（99°11′40′′E、25°04′20′′N，海拔 1 695 m），采摘前3 d無降雨。采摘以后除去破損果、未熟果和雜質，混勻后抽取3份測定花色苷，其余桑葚按1 kg左右單層平鋪在料盤上，進行干燥試驗。

1.2 干燥工藝

參考漿果干燥的相關研究[10]以及課題組前期預試驗經驗，按以下參數對干燥工藝進行設置：真空干燥的冷阱溫度為-55 ℃，壓強為7.5× 100Pa；熱風干燥設置3個不同的干燥溫度，分別為50 ℃、60 ℃和70 ℃；自然干燥則以在陽光下翻曬的方式進行。干燥過程中每24 h稱量一次質量，直至恒重。將桑葚干粉碎并過40目篩后置于棕色廣口試劑瓶中，存放于 4 ℃冰箱用于測量，每個干燥工藝參數和測定實驗設置3次重復。

1.3 花色苷含量和抗氧化性測定

1.3.1 花色苷的提取

參考馬義虔[11]等人的提取方法測定新鮮桑葚和桑葚干粉的花色苷含量，稱取桑葚樣品5.000 0 g（干粉 1.000 0 g），用0.1 %HCl酸化的70%乙醇作為提取劑，料液比為1∶20（g/mL）， 充分混勻后避光放入50 ℃的水浴鍋中浸提60 min，后以45 ℃超聲功率250 W進行超聲提取20 min，抽濾后濾渣重復上述提取步驟提取兩次，合并并定容提取液，即為待 測液。

1.3.2 花色苷的測定

取1 mL待 測 液 于10 mL容 量瓶中，分別用pH=1.0鹽酸緩沖液和pH=4.5醋酸緩沖液定容，充分混勻后于黑暗環境中放置20 min，分別測定A520nm和A700nm桑葚花色苷吸光度，則吸光度值A=（A520nm-A700nm）pH1.0－（A520nm-A700nm）pH4.5，花色苷含量計算方法見式（1）：

式中：C-花色苷含量（mg/100 g）；MW-矢車菊-3-葡萄糖的分子量 （449.2 g/mol）；DF-待測液稀釋倍數；ε-摩爾消光系數29600；L-為光程（cm）；V-為待測液的體積（mL）；m-為樣品質量（g）。

1.3.3 桑葚干花色苷保留

根據1.3.2計算出花色苷含量，以含水量推算花色苷含量，將桑葚干花色苷含量除以鮮果花色苷含量，可得花色苷保留率。

1.3.4 不同干燥工藝干花色苷抗氧化性比較

桑葚花色苷清除DPPH自由基能力的測定：參考李穎暢等[12]的方法進行；清除羥基自由基的能力測定：參考劉榮等[13]方法進行。

1.4 數據處理與分析

所有數據用Microsoft Excel 2016繪制圖表，用SPSS 23.0對數據進行方差分析、多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同干燥工藝花色苷含量比較

由圖1可知，3種干燥工藝5種參數對同一批次“粵葚大十”桑葚進行干燥，所得桑葚干的花色苷含量呈極顯著差異。真空冷凍干燥工藝花色苷含量顯著高于其他所有干燥 方 式，含 量 為2.20 mg/100 g， 其次為熱風干燥60 ℃條件下的桑葚干，熱風干燥60 ℃、熱風干燥50 ℃和自然干燥的桑葚干其花色干含量之間差異不顯著。根據花色苷含量從大到小，干燥工藝的排序為：真空干燥＞熱風干燥60 ℃＞自然干燥＞熱風干燥50 ℃＞熱風干燥70 ℃。

圖1 不同干燥工藝桑葚干花色苷含量比較

2.2 不同干燥工藝花色苷保留率比較

由圖2可知，3種干燥工藝5種參數對同一批次“粵葚大十”桑葚進行干燥，所得桑葚干的花色苷保留率存在極顯著差異。真空干燥的條件下所得桑葚干的花色苷保留率最高，達到44.72%；其次是熱風干燥60 ℃，花色苷保留率為32.72%；花色苷保留率最低的是熱風干燥70 ℃所得桑葚干，其花色苷保留率僅為10.37%。根據花色苷保留率從大到小的排序為：真空干燥＞熱風干燥60 ℃＞自然干燥＞熱風干燥50 ℃＞熱風干燥70 ℃。

圖2 不同干燥工藝桑葚干花色苷保留率比較

2.3 桑葚干花色苷清除DPPH自由基比較

干燥后桑葚干中的花色苷對DPPH自由基清除能力見圖3。5個不同干燥參數下桑葚干種花色苷對DPPH自由基清除能力存在顯著差異。從總體趨勢來看，真空干燥條件下的清除能力最好，其次為熱風干燥60 ℃條件處理的桑葚。花色苷濃度從0到 1.4 mg/mL逐漸增大的過程中，花色苷清除DPPH自由基能力總體呈逐漸增大的趨勢。

圖3 不同干燥參數花色苷DPPH·自由基清除能力隨濃度變化

2.4 桑葚干花色苷清除羥自由基能力比較

干燥后桑葚干種的花色苷對羥自由基清除能力見圖4。從總體趨勢來看五個不同干燥參數下桑葚干種花色苷對DPPH自由基清除能力隨花色苷濃度增加而增加。真空干燥條件下所得桑葚干的花色苷除濃度為0.6 mg/mL外其余濃度均有最高的羥自由基清除能力，其次為熱風干燥60 ℃條件干燥所得的桑葚干。

圖4 不同干燥參數花色苷羥基自由基清除能力隨濃度變化

3 結論與討論

本研究對常用果桑品種“粵葚大十”的3個干燥工藝、共5種干燥參數下所得桑葚干的花色苷含量、花色苷保留率和花色苷抗氧化活性進行測定和比較。認為制干工藝會造成桑葚花色苷不同程度的損失[14]。真空干燥的桑葚干其花色苷含量和花色苷保留率均極顯著大于其他干燥方式，花色苷含量和花色苷保留排名第2的是熱風干燥60 ℃。從總體趨勢上來看，花色苷抗氧化活性最好的干燥工藝是真空干燥，排名第二的是熱風干燥60 ℃。根據上述的實驗結果，認為真空干燥對花色苷的破壞最小，在真空干燥過程中桑葚處于真空狀態，讓桑葚內部形成蜂窩狀孔隙結構較少破壞桑葚的營養物質和生物活性成分[5]。但是真空干燥工藝資金投入較大、運行成本高，普通桑農難以實現量產，因次建議普通桑農以熱風干燥60 ℃進行桑葚干的制備，以期能減少花色苷含量和活性的損失。

本研究僅涉及“粵葚大十”一個桑葚品種，且只關注干燥工藝對花色苷的影響，并不能全面體現桑葚的所有營養和生物活性成分在制干過程中的變化，在今后的研究中將把白藜蘆醇、1-脫氧野尻霉素、總酚、總黃酮等主要生物活性成分也納入其中，以期為桑葚干的規模化加工提供更多 借鑒。