張麗麗,吳姍姍,黃延盛,車虹昌,嚴(yán)靜,杜冰*,胡流云*
(1.無(wú)限極(營(yíng)口)有限公司,遼寧 營(yíng)口 115000;2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,廣東 廣州 510642)
枸杞為茄科枸杞屬雙子葉灌木植物[1],是我國(guó)傳統(tǒng)藥食兩用植物,具有益腎養(yǎng)肝、潤(rùn)肺明目、補(bǔ)血等功效[2]。 現(xiàn)代藥理學(xué)研究證明枸杞具有多種生物活性,如降血糖[3]、降血脂[4]、抗氧化[5]、免疫調(diào)節(jié)[6]等。枸杞含有大量的氨基酸、維生素、纖維素、礦物質(zhì)、微量元素、多糖等生物活性物質(zhì)[7],其中枸杞多糖是從枸杞中提取得到的一種水溶性多糖,是枸杞主要活性物質(zhì)[8]。 青海省是我國(guó)第二大枸杞生產(chǎn)地[9],是我國(guó)品質(zhì)最好、產(chǎn)量最佳的主產(chǎn)區(qū)之一。 青海屬于高原大陸性氣候,枸杞主要種植在柴達(dá)木盆地[10],高海拔、強(qiáng)紫外線的特點(diǎn)使青海枸杞粒大飽滿、肉質(zhì)鮮厚,故選青海枸杞作為研究對(duì)象。
枸杞鮮果皮薄,且水分含量大,易發(fā)生霉變腐爛,不宜長(zhǎng)期貯存,故市售產(chǎn)品多是干果形式。 干果的形式雖然水分含量較低,與新鮮枸杞相比不易腐敗變質(zhì),但若儲(chǔ)藏不當(dāng),則會(huì)導(dǎo)致變質(zhì),影響商品的商業(yè)價(jià)值。 儲(chǔ)藏環(huán)境對(duì)藥材質(zhì)量的影響顯著,不同溫度條件儲(chǔ)存,中藥材多糖含量有所不同。 為了加強(qiáng)枸杞的深加工和深度開(kāi)發(fā)利用,研究枸杞干果在儲(chǔ)存期間品質(zhì)和多糖含量的變化十分重要,目前關(guān)于枸杞的研究主要集中在其活性物質(zhì)的提取和功能以及不同生長(zhǎng)發(fā)育期活性物質(zhì)的積累,而對(duì)于枸杞在不同儲(chǔ)藏條件下品質(zhì)的變化研究較少。 故本試驗(yàn)以青海枸杞為原料,觀察并測(cè)定了4、25、40 ℃3 種不同溫度儲(chǔ)存下枸杞的復(fù)水比、含水量、多糖含量、外觀性狀以及微觀結(jié)構(gòu)的變化,以期為建立枸杞科學(xué)貯藏方法提供依據(jù)。
枸杞:青海地區(qū)市售;葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品、苯酚、濃硫酸、乙醇(均為分析純):美國(guó)Sigma-Aldrich 公司。
BS110S 精密電子天平:北京賽多利斯天平有限公司;DHG-9070 A 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱:上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;R210D 恒溫水浴鍋:上海豫康有限公司;UV-1200 型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì):上海美普達(dá)儀器有限公司;TDL-5-A 離心機(jī):上海安亭科學(xué)儀器廠;DHS16 系列水分測(cè)定儀:上海方瑞儀器有限公司;Phenom 臺(tái)式掃描電鏡:美國(guó)FEI 公司。
1.2.1 含水量與復(fù)水性測(cè)定
采用水分測(cè)定儀測(cè)定枸杞的水分含量; 采用Doymaz 等[11]的方法對(duì)復(fù)水比進(jìn)行測(cè)定,稱取干燥后的枸杞樣品,45 ℃水浴復(fù)水60 min,抽真空30 s,稱重。 復(fù)水比的計(jì)算公式如下。
式中:mt為枸杞復(fù)水后的質(zhì)量,g;m0為枸杞復(fù)水前的質(zhì)量,g。
1.2.2 多糖含量測(cè)定
采用苯酚-硫酸法[12],精密吸取對(duì)照品溶液2.0mL,置20 mL 具塞試管內(nèi), 加5%苯酚1.0 mL 和濃硫酸試劑5.0 mL,加塞,立即搖勻,室溫(25 ℃)放置1 min 后,置于沸水浴15 min,冰水浴3 min 后取出,室溫(25 ℃)放置10 min 后,用紫外分光光度計(jì)測(cè)定吸光度。
1.2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線制備
精密稱取105 ℃干燥恒重的葡萄糖50 mg,置50 mL 容量瓶中,然后吸取此液5 mL 置50 mL 容量瓶中,加水稀釋至刻度,即得濃度為0.100 0 mg/mL的葡萄糖溶液。分別取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL 的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液,各試管補(bǔ)水至2 mL,分別加入5%苯酚1 mL,搖勻,然后快速加入5.0 mL 的濃硫酸,搖勻后室溫(25 ℃)放置10 min,再于40 ℃下保溫20 min。 以相應(yīng)試劑為空白,用紫外-可見(jiàn)分光光度在490 nm 的波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度, 以吸光度為縱坐標(biāo),濃度為橫坐標(biāo),得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程:y=14.207x+0.029 9,R2=0.999 1,說(shuō)明線性關(guān)系良好。
1.2.2.2 供試品溶液制備及測(cè)定
準(zhǔn)確稱取5.00 g 枸杞, 按照料液比1∶40(g/mL)加入200 mL 水,置于100 ℃水浴鍋中回流提取3 h,趁熱抽濾得到枸杞多糖溶液,加入4 倍體積的無(wú)水乙醇,搖勻,冷藏過(guò)夜后3 000 r/min 離心5 min,棄去上清液,沉淀加80%乙醇洗滌2 次,離心,棄去上清液,沉淀加熱水溶解,轉(zhuǎn)移至容量瓶中,加水至刻度即得供試品溶液。
取供試品溶液1mL 于10mL 具塞試管中,加1mL水,按照1.2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線制備的方法,測(cè)定吸光度,從標(biāo)準(zhǔn)曲線上讀出供試品溶液中無(wú)水葡萄糖的量,并計(jì)算即得提取液多糖濃度。
各取不同溫度下儲(chǔ)存的枸杞在同樣位置及光照條件下拍攝外觀圖片。 并將各組枸杞制成3 mm×3 mm×2 mm 小塊,固定于樣品臺(tái),噴金后觀察其表面的微觀結(jié)構(gòu),放大倍數(shù)為500、2 000 倍。
使用Excel 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),利用Sigmaplot 12.5 軟件進(jìn)行繪圖。
枸杞貯藏期間復(fù)水比變化見(jiàn)圖1。
圖1 枸杞貯藏期間復(fù)水比變化Fig.1 Change of rehydration ratio of wolfberry during storage
由圖1 可知, 青海枸杞復(fù)水比在2.00~3.50 范圍內(nèi), 初始復(fù)水比為3.23,15 ℃儲(chǔ)存3 個(gè)月下降至2.60,之后變化較平穩(wěn)。25 ℃儲(chǔ)存復(fù)水比也呈下降趨勢(shì),儲(chǔ)存9 個(gè)月后下降至2.60。40 ℃儲(chǔ)存條件下,0~15 d 下降速度較快,15 d 時(shí)復(fù)水比已下降至2.56,之后變化較為平穩(wěn)。復(fù)水性是評(píng)價(jià)產(chǎn)品干燥后外觀形態(tài)恢復(fù)至原來(lái)狀態(tài)的重要指標(biāo)之一[13],樣品干燥過(guò)程中形成的結(jié)構(gòu)越疏松,復(fù)水時(shí)水分越容易進(jìn)入[14],樣品的持水性及細(xì)胞結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)復(fù)水率產(chǎn)生較大的影響[15]。復(fù)水比越大表明越接近鮮枸杞的含水率,越接近鮮枸杞的口感,故復(fù)水比越大越好[16]。 本研究中,在儲(chǔ)存初期枸杞在不同溫度下的復(fù)水比都呈現(xiàn)下降趨勢(shì),40 ℃儲(chǔ)存條件下枸杞的復(fù)水比總體較低,可能是儲(chǔ)存過(guò)程中,原料表面時(shí)內(nèi)部的塌陷作用加上高溫加熱環(huán)境造成皺變、萎縮變形[17],導(dǎo)致復(fù)水性能變差。而在15 ℃和25 ℃儲(chǔ)存條件下,溫度較低,枸杞內(nèi)水分遷移速度較慢,其結(jié)構(gòu)具有充分的時(shí)間來(lái)釋放由水分遷移而造成的結(jié)構(gòu)壓力,故有利于枸杞的復(fù)水過(guò)程。 因此低溫下復(fù)水性能相對(duì)于高溫較好[18]。
不同儲(chǔ)存溫度對(duì)枸杞含水量的變化見(jiàn)圖2。
圖2 枸杞貯藏期間含水量變化Fig.2 Changes in water content of wolfberry during storage
由圖2 可知, 青海枸杞初始含水量為24.73%。15 ℃儲(chǔ)存條件下,含水量先呈下降后上升的趨勢(shì),儲(chǔ)存6 個(gè)月時(shí)上升至26.39%,可能是因?yàn)槲锪暇哂形鼭裥裕瑢?dǎo)致含水量上升;之后再下降,最終儲(chǔ)存12個(gè)月含水量為20.70%。 25 ℃儲(chǔ)存下枸杞的含水量隨儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)呈先上升后下降再上升的趨勢(shì),最終含水量低于初始含水量。40 ℃儲(chǔ)存下枸杞的含水量呈先下降后上升再下降再上升的趨勢(shì),儲(chǔ)存60 d時(shí)含水量最高為25.19%。青海枸杞在不同溫度下的含水量均呈波動(dòng)變化的趨勢(shì)。 含水量的增加可能是由于微生物的大量繁殖,生命活動(dòng)反應(yīng)加劇,枸杞內(nèi)的某些物質(zhì)被分解而產(chǎn)生了水分,導(dǎo)致含水量會(huì)出現(xiàn)增加[19]。
枸杞儲(chǔ)存期間多糖含量變化如圖3 所示。
圖3 枸杞貯藏期間多糖含量變化Fig.3 Changes in polysaccharide content of wolfberry during storage
枸杞多糖是一種水溶性多糖,以木糖、葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖與半乳糖醛酸組成的雜多糖或蛋白質(zhì)組成的復(fù)合多糖為主[20]。 由圖3可知, 青海枸杞初始多糖含量為1.18%,15 ℃儲(chǔ)存下多糖含量呈先增加后下降的趨勢(shì),9 個(gè)月上升至最大值為3.46%,12 個(gè)月降至3.18%。 25 ℃儲(chǔ)存條件下呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì),儲(chǔ)存6 個(gè)月上升至6.51%。 40 ℃儲(chǔ)存條件下總體呈增大趨勢(shì),120 d 后多糖含量上升為5.83%。 整體上看在不同溫度的儲(chǔ)存過(guò)程中, 枸杞多糖的含量呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)??赡茉蚴窃现械睦w維素等進(jìn)一步降解為可溶性多糖及纖維寡糖等物質(zhì),纖維素等降解導(dǎo)致的多糖更加容易提取獲得,從而使得多糖的得率逐漸提高。 在0~90 d 內(nèi),40 ℃儲(chǔ)存的枸杞多糖含量低于其他溫度,可能是長(zhǎng)期較高溫度導(dǎo)致了雜多糖的降解分解成單糖,從而發(fā)生美拉德反應(yīng),且溫度越高多糖速度降解的越快,從而使得多糖的得率降低[21]。
不同儲(chǔ)存溫度對(duì)枸杞外觀和微觀結(jié)構(gòu)的影響如圖4 所示。
圖4 不同貯藏溫度對(duì)枸杞外觀和微觀結(jié)構(gòu)的影響Fig.4 The effect of different storage temperatures on the appearance and microstructure of wolfberry
由圖4 所示,不同儲(chǔ)存溫度能改變枸杞的外觀和微觀結(jié)構(gòu),從而改變枸杞的品質(zhì)。 青海枸杞15 ℃和25 ℃儲(chǔ)存6 個(gè)月顏色仍能保持,但隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增加會(huì)出現(xiàn)顏色暗紅發(fā)黑, 并伴隨著黏度增大;40 ℃條件下45 d 顏色已變暗紅,120 d 后大部分枸杞已呈黑紅色且發(fā)黏現(xiàn)象嚴(yán)重。 儲(chǔ)存溫度越高,原料形態(tài)變化越大。 隨著儲(chǔ)存時(shí)間及儲(chǔ)存溫度的增加,枸杞內(nèi)部會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng),導(dǎo)致褐色色素的產(chǎn)生。 類胡蘿卜素的含量與枸杞色澤也有一定的相關(guān)性[22-24],溫度升高時(shí)類胡蘿卜素會(huì)發(fā)生氧化降解反應(yīng),導(dǎo)致顏色變化。 所含的揮發(fā)油、脂肪油、糖類等因受熱或受潮而在其表面會(huì)出現(xiàn)油狀物質(zhì),這也就造成了枸杞返軟、發(fā)黏、顏色變深以及有油敗氣味,這種現(xiàn)象稱為“走油”[25]。枸杞子的“走油”是儲(chǔ)存過(guò)程中易發(fā)生的變質(zhì)現(xiàn)象。 由電鏡下的微觀結(jié)構(gòu)可知,枸杞蠟質(zhì)層均呈疏松排列的平行束狀,束與束之間有明顯的間隙,表面粗糙,有明顯的凹陷,蠟質(zhì)層受到破壞[26]。隨著儲(chǔ)存時(shí)間和儲(chǔ)存溫度的增加,束狀結(jié)構(gòu)排列越緊密,枸杞的表面褶皺增多。
在儲(chǔ)存初期,枸杞在不同溫度下復(fù)水比都呈現(xiàn)下降趨勢(shì),40 ℃儲(chǔ)存條件下枸杞的復(fù)水比總體較低;青海枸杞在不同溫度下的含水量都呈現(xiàn)波動(dòng)變化的趨勢(shì);枸杞多糖含量在儲(chǔ)存期整體呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì);溫度對(duì)原料形態(tài)的影響較大,在40 ℃儲(chǔ)存后期,枸杞已出現(xiàn)走油發(fā)黑等現(xiàn)象;隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增長(zhǎng),枸杞褶皺增多,表面排列的平行線結(jié)構(gòu)越緊密。 本試驗(yàn)通過(guò)測(cè)定不同儲(chǔ)存溫度下枸杞復(fù)水比、含水量、多糖含量、外觀性狀以及微觀結(jié)構(gòu)的變化,以期為枸杞的科學(xué)儲(chǔ)存提供數(shù)據(jù)參考。