李偉,陳林林,王振興,韓可,馮佳祺,陸占國
(哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院 省高校食品科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,哈爾濱 150076)
白豆蔻(學(xué)名AmomumkravanhPirre ex Grgnep)為姜科豆蔻屬多年生草本植物。白豆蔻果實(shí)性溫味辛,可作藥食兩用。白豆蔻含有較為豐富的揮發(fā)油,已有多篇文獻(xiàn)對其提取方法做了研究報(bào)道,如超聲波法[1,2]、微波法[3,4]、超臨界 CO2流體萃取法等[5,6]。受其產(chǎn)地、提取以及定量方法的影響,白豆蔻揮發(fā)油在化學(xué)成分及其含量上略有差別,但主要成分均為1,8-桉樹腦,含量在40%~80%區(qū)間,其余成分為一些萜烯類化合物[7]。
盡管白豆蔻在醫(yī)藥、飲食方面的使用歷史悠久,但對其精油的生物活性的研究報(bào)道并不多,目前在醫(yī)學(xué)上的研究報(bào)道有抗菌能力[8]、腎臟保護(hù)[9]、抗失眠等[10],食品方面如清除超氧陰離子自由基和羥基自由基的能力[11]、抑制大豆油生成過氧化物的能力[12]、肉制品的保鮮 防腐功能等[13,14]。本文對水蒸氣蒸餾提取的白豆蔻精油進(jìn)行了分析,并對其清除亞硝酸鈉的能力做了研究。
白豆蔻(購自哈爾濱南極調(diào)料城,產(chǎn)地廣西);Clevenger揮發(fā)油測定器裝置(訂制);Agilent GC6890N/MS5973N氣質(zhì)聯(lián)用儀(美國安捷倫科技有限公司);SP-721E可見分光光度計(jì)(上海光譜儀器有限公司)。
取400g粉碎后的白豆蔻粉末,置于5L圓底燒瓶中,加入3.5L蒸餾水。組裝好Clevenger揮發(fā)油測定器,升溫油浴至140℃,在冷卻液-15℃的條件下,回流提取精油4h(以接收管接收到第1滴蒸餾液計(jì)時(shí))。將接收管中的餾出液的上層精油分離得到,在-10℃下靜置過夜使水分析出,除去水分得到精油,稱量,計(jì)算產(chǎn)率,共蒸餾5次。
GC條件:彈性石英毛細(xì)管柱 HP-5MS(30m×250μm×0.25μm)。氣化室溫度:250 ℃,分流比30∶1,柱溫:60℃(1min),以6℃/min的速度升溫至150℃,繼續(xù)以8℃/min升至240℃,保持15min。MS條件:EI離子源溫度230℃,質(zhì)量掃描范圍45~550amu,四級桿溫度150℃,電離電壓70eV。NIST08標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫匹配對照定性分析,并用面積歸一化法計(jì)算各組分的相對百分含量。
在模擬胃液的條件下進(jìn)行反應(yīng):取3×10個(gè)10mL容量瓶,依次吸取檸檬酸鈉-鹽酸緩沖液(0.5mol/L,pH 3.0)5mL、NaNO2溶液(100mg/L)1mL加入到各個(gè)容量瓶中,然后加入白豆蔻精油、Vc以及BHT溶液(10mg/mL)0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.35,0.45,0.60,0.80mL,最后用無水乙醇(Vc用蒸餾水)定容,37℃恒溫反應(yīng)1h,移取1mL反應(yīng)液于10mL容量瓶中,然后依次加入對氨基苯磺酸溶液(0.4%,g/mL)1mL,N-1-萘乙二胺鹽酸鹽溶液(0.2%,g/mL)1mL,搖勻后靜置15min,用分光光度計(jì)在540nm處測吸光度值,用下列公式計(jì)算清除率。
式中:A0為未加入樣品液的吸光度值,Ax為10mg/mL樣品溶液的吸光度值。
共平行提取5次,獲得具有濃烈香氣的淡黃色白豆蔻精油,平均產(chǎn)率為5.19%。利用GC-MS在白豆蔻精油中共檢測出28種成分,鑒定出24種成分,占總含量的99.07%??傠x子流色譜圖見圖1,分析結(jié)果見表1。
圖1 白豆蔻精油的GC-MS總離子流色譜圖
表1 白豆蔻精油的主要成分及其相對含量
由表1可知,24種成分為萜類化合物,其中單萜類化合物占97.07%,倍半萜類化合物占2.0%。相對含量最高的是1,8-桉樹腦(71.29%),其次是β-蒎烯(11.25%),再次是α-松油醇(4.02%)、α-蒎烯(3.45%)和β-松油烯(1.20%),這5種成分共占精油的91.21%。對比廣西產(chǎn)白豆蔻精油分析文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)[16],1,8-桉樹腦、β-蒎烯、α-蒎烯是其共有的主成分,1,8-桉樹腦的含量都在70%以上,但本文并未檢出文獻(xiàn)中含量較高的乙酸松油酯(6.73%)、α-葎草烯(5.35%),反而檢測出未報(bào)道的β-側(cè)柏烯(0.18%)、檜烯(0.92%),雖然產(chǎn)地相同,但成分有差別,這可能與提取方法、白豆蔻品種以及種植條件等因素的不同有關(guān)系。
本研究選取天然存在的Vc和人工合成抗氧化物BHT兩種物質(zhì)作為參照物,對模擬人體胃環(huán)境中亞硝酸鈉的清除作用做了研究,清除率曲線見圖2。
圖2 白豆蔻精油、Vc和BHT對亞硝酸鈉的清除率變化曲線
由圖2可知,白豆蔻精油具有明顯的清除NaNO2作用,精油溶液(10mg/mL)用量由0mL增加至0.45mL的過程中,對亞硝酸鈉的清除率逐漸上升達(dá)到相對較高的72.16%。精油溶液用量由0.45mL增加到0.80mL的過程中,清除曲線趨于平穩(wěn),最大清除率73.69%。參照物Vc和BHT(10mg/mL)的使用量在0~0.10mL區(qū)間,清除亞硝酸鈉的能力持續(xù)上升,清除率達(dá)到相對較高的42.60%和33.60%,用量由0.10mL增加到0.80mL的過程中,清除曲線平穩(wěn)上升,清除率達(dá)到51.16%和57.29%。比較而言,在低添加量(小于0.20mL)時(shí),三者的清除能力大體相當(dāng),增大用量時(shí),白豆蔻精油顯示較強(qiáng)的清除亞硝酸鈉能力,而Vc和BHT的效果相當(dāng)。
采用水蒸氣蒸餾法獲得5.19%收率的白豆蔻精油,經(jīng)GC-MS分析檢出28種成分,鑒定其中24種,主成分為1,8-桉樹腦(71.29%)。另外,研究表明白豆蔻精油在不同添加劑量下,具有等同或優(yōu)于Vc和BHT清除亞硝酸鈉的效果,說明可將白豆蔻精油應(yīng)用在含亞硝酸鹽的食品中,阻斷其生成致癌物質(zhì)亞硝胺類化合物,保障食品安全,具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。