艾薩江·伊卜拉伊木,鄭文宇,2,仵 菲,陳 朋,2,吳翠云,3,*,白紅進(jìn),2,*
(1.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木盆地生物資源保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆阿拉爾 843300;2.新疆兵團(tuán)南疆化工資源利用工程實(shí)驗(yàn)室/塔里木大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,新疆阿拉爾 843300;3.南疆特色果樹(shù)高效優(yōu)質(zhì)栽培與深加工技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室/塔里木大學(xué)園藝與林學(xué)學(xué)院,新疆阿拉爾 843300)
灰棗(Ziziphus jujubecv.‘Hui’),屬鼠李科(Rhamnaceae)棗屬(ZiziphusMill.)落葉喬木或小喬木植物,又名新鄭灰棗,是我國(guó)特有的果品[1]。在《中國(guó)果樹(shù)志·棗卷》中記載灰棗起源于河南新鄭,后引種于全國(guó)各地,現(xiàn)是新疆紅棗的主要品種之一[2]?;覘椇写罅康奶穷?lèi)化合物、酚類(lèi)化合物、維生素、氨基酸、有機(jī)酸和多種有益微量元素,具有很高的藥用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[3-5]。
去皮是食品加工中不可缺少的一部分,大多數(shù)農(nóng)作物在食品加工的早期階段都要去皮處理,如蘋(píng)果、橘子、桃子、梨、南瓜、芒果、洋蔥、胡蘿卜、西紅柿、土豆和棗等[6]。紅棗皮主要含粗纖維,質(zhì)地較硬,難以咀嚼和吞咽,影響紅棗產(chǎn)品口感,并且紅棗果皮隨著打漿過(guò)程進(jìn)入果汁,始終帶著紅棗皮固有的黑紅色,嚴(yán)重影響紅棗后續(xù)產(chǎn)品的外觀及穩(wěn)定性[7]。所以在紅棗加工成紅棗粉、醋、酸奶、糖漿、果汁等棗產(chǎn)品的過(guò)程中,通常先將紅棗果皮去除[8]。常用的去皮方法有手工去皮、機(jī)械去皮、熱水去皮和堿液去皮[8-9]。手工去皮可以獲得更高質(zhì)量的最終產(chǎn)品,但費(fèi)時(shí)費(fèi)力,對(duì)于工業(yè)用途來(lái)說(shuō)效率低,因此僅局限于家庭和小規(guī)模加工[10-11]。機(jī)械去皮優(yōu)點(diǎn)是水果和蔬菜保持新鮮和無(wú)損,但成本較高,形狀不規(guī)則的果蔬難以去皮[12]。熱水去皮的去皮效果較差、時(shí)間較長(zhǎng),另外去皮過(guò)程中存在水溶性礦物質(zhì)、碳水化合物等可溶性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失[13-14]。堿液去皮是食品工業(yè)中廣泛使用的一種商業(yè)脫皮方法,通過(guò)高溫和化學(xué)反應(yīng)的協(xié)同作用而實(shí)現(xiàn)[15],堿液通過(guò)果皮擴(kuò)散到皮下細(xì)胞時(shí),果膠半乳糖電子單元中的α-1,4 鍵可能被裂解,從而削弱了細(xì)胞壁中由果膠多糖單元支持的纖維素和半纖維素網(wǎng)絡(luò),達(dá)到去皮的目的,因此堿液去皮相較于前幾個(gè)方法適用范圍更廣,操作簡(jiǎn)單、時(shí)間短、成本低,易實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)[15-16]。
目前對(duì)紅棗去皮的工藝優(yōu)化研究多以去皮效果為主要考察對(duì)象,缺乏去皮后紅棗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及活性的定量分析。因此,本實(shí)驗(yàn)選擇新疆灰棗為原料,通過(guò)單因素及響應(yīng)面優(yōu)化灰棗堿液去皮工藝,并綜合考察去皮過(guò)程中的灰棗感官評(píng)價(jià)、總酚含量和抗氧化活性變化及其代謝組學(xué)分析,為新疆紅棗進(jìn)一步精細(xì)加工生產(chǎn)提供一定的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
灰棗 新疆阿拉爾市塔里木大學(xué)園藝試驗(yàn)站提供,經(jīng)園藝與林學(xué)學(xué)院吳翠云教授鑒定為灰棗,經(jīng)過(guò)陰干制成干灰棗,挑選果形整齊飽滿(mǎn)、無(wú)蟲(chóng)蛀、無(wú)霉變、大小均勻、無(wú)外傷的紅棗為實(shí)驗(yàn)原材料。在4 ℃下儲(chǔ)存,30 d 內(nèi)使用;氫氧化鈉(食品級(jí)) 安琪酵母股份有限公司;福林酚(分析純) 上海源葉生物科技有限公司;ABTS、TPTZ、蘆丁 阿拉丁試劑(上海)有限公司。
集熱式恒溫磁力攪拌浴 鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司;UV-2600 型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 島津儀器(蘇州)有限公司;LB32T 手持式糖度計(jì) 廣州市速為電子科技有限公司;PT-3502C 型全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀北京普天新橋技術(shù)有限公司;LXJ-ⅡB 型大容量離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠;Vanquish UPLC 超高效液相色譜、Q Exactive HFX 高分辨質(zhì)譜 Thermo。
1.2.1 堿液去皮工藝 參照張少穎等[17]和王曉澗[18]的研究方法,干灰棗在60 ℃蒸餾水浸泡6 h 復(fù)水后(復(fù)水率為150%),經(jīng)過(guò)在一定濃度的堿液和一定溫度下浸泡一定時(shí)間,用蒸餾水沖洗去皮。
1.2.2 單因素實(shí)驗(yàn) 以去皮率、感官評(píng)分、多酚含量及抗氧化活性為考察指標(biāo),以堿液濃度、時(shí)間和溫度為考察因素,設(shè)計(jì)三個(gè)因素不同水平,堿液濃度為0.5%、1%、2%、3%、4%、5%,時(shí)間為0.5、1、2、3、4、5、6 min,溫度為40、50、60、70、80、90 ℃,固定溫度為80 ℃、時(shí)間為3 min、堿液濃度為3%(W/V)進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn),考察不同因素對(duì)灰棗去皮率和感官評(píng)分的影響。
1.2.3 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì) 根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果,初步確定紅棗去皮較合適的實(shí)驗(yàn)條件:堿液濃度為3%、時(shí)間為3 min,溫度為80 ℃,結(jié)合耗能等因素,以堿液濃度、時(shí)間和溫度為影響因素,以去皮效果及感官評(píng)分為考察指標(biāo),采用Design-Expert 8.0.6 軟件,根據(jù)Box-Behnken 設(shè)計(jì)原理,進(jìn)行3 因素3 水平17 個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)Box-Behnken 設(shè)計(jì)響應(yīng)面分析試驗(yàn),因素水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。
表1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)的因素與水平Table 1 Response surface test design factors and levels
1.2.4 去皮效果指標(biāo)測(cè)定
1.2.4.1 去皮率 參照Z(yǔ)hou 等[19]的研究方法并稍微作修改,去皮后的灰棗用游標(biāo)卡尺約測(cè)量長(zhǎng)度和直徑并計(jì)算去皮面積,去皮率為去皮表面積與棗總表面積的百分比值。
1.2.4.2 感官評(píng)價(jià) 10 名(5 男和5 女:18 歲到25 歲)專(zhuān)門(mén)感官培訓(xùn)的食品專(zhuān)業(yè)人員組成一個(gè)感官評(píng)價(jià)小組,對(duì)棗去皮效果進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。按照表2 對(duì)去皮難易程度、去皮后果肉色澤、風(fēng)味和質(zhì)地進(jìn)行評(píng)分。
表2 灰棗去皮效果感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Criteria for sensory evaluation of peeling effect of‘Hui’ jujube
各項(xiàng)滿(mǎn)分為10 分,A1去皮難易程度權(quán)重為3,A2去皮后果肉顏色權(quán)重為3,A3去皮后風(fēng)味權(quán)重為2,A4去皮后質(zhì)地權(quán)重為2,總分為100 分。
感官評(píng)分(A)=3×A1+3×A2+2×A3+2×A4
1.2.4.3 總酚含量測(cè)定 稱(chēng)取1.0 棗果肉樣品,用80%的CH3OH 定容到100 mL,在室溫超聲萃取30 min后離心后取上清液(提取液)冷藏備用。參照Liu 等[20]的方法,總酚含量用Foline-Ciocalteau 試劑法測(cè)定,將100 μL 提取物與2 mL 蒸餾水加入到試管混勻,加入200 μL Folin-Ciocalteu 試劑并混合,靜置5 min,再加入1 mL 20% Na2CO3溶液,并將混合物在室溫下在黑暗反應(yīng)40 min。通過(guò)分光光度計(jì)在765 nm 處測(cè)量吸光度值,總酚含量表示為每克樣品的沒(méi)食子酸毫克當(dāng)量(mg GAE/g DW)。
1.2.4.4 可溶性固形物含量測(cè)定 參照Sun 等[21]研究方法,可溶性固形物用手持式糖度計(jì)測(cè)定。每顆棗去皮后果肉切成三到五片,切片榨汁,然后在4000 r/min 離心10 min,取上清液用手持式糖度計(jì)測(cè)定可溶性固形物含量,進(jìn)行三次測(cè)量取平均值。
1.2.4.5 抗氧化活性測(cè)定 將1.2.4.3 項(xiàng)得到的提取液進(jìn)行抗氧化活性測(cè)定。參照Yan 等[22]的方法并稍微作修改,測(cè)定ABTS+自由基清除能力。在96 孔微孔板中加50 μL 提取液與200 μL ABTS+溶液,搖動(dòng)混合并在室溫下保持10 min,蘆丁作為陽(yáng)性對(duì)照,在734 nm 下進(jìn)行測(cè)量,以Trolox 為標(biāo)準(zhǔn)品,結(jié)果以μmol TE/g DW 表示。
參照J(rèn)iang 等[23]的方法并稍微作修改,測(cè)定鐵還原能力。在96 孔微孔板中加50 μL 提取液與200 μL FRAP 溶液,搖動(dòng)混合并在37 ℃下避光,并保持10 min,蘆丁作為陽(yáng)性對(duì)照,然后在593 nm 波長(zhǎng)下進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果以μmol TE/g DW 表示。
1.2.4.6 代謝組學(xué)分析 參照Shi 等[24]和Feng 等[25]研究方法并稍微作修改,對(duì)不同去皮過(guò)程棗進(jìn)行代謝組學(xué)分析。樣品在-80 ℃凍10~12 h,在真空冷凍干燥48 h 后用粉碎機(jī)粉碎3 min。稱(chēng)取100 mg粉末,加入1 mL 水:乙腈:異丙醇(1:1:1,V/V/V),渦旋30 s,低溫下超聲25 min,在4 ℃ 12000 r/min離心10 min 取上清液,-20 ℃沉淀蛋白1 h,4 ℃12000 r/min 離心10 min,上清液真空干燥溶解于200 μL 50% ACN,渦旋30 s,4 ℃ 14000 r/min 離心10 min,上清液儲(chǔ)存在-20 ℃?zhèn)溆蒙蠙C(jī)檢查。
使用超高效液相色譜和高分辨質(zhì)譜進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和分析。
色譜柱:Waters HSS T3(100 mm×2.1 mm,1.8 μm);流動(dòng)相A 為超純水(含0.04%甲酸),有機(jī)相B 為乙腈(含0.04%乙酸),洗脫梯度:0.0~1.0 min A/B(100:0 V/V),1.0~9.0 min A/B(5:95 V/V),9~13 min A/B(5:95 V/V),13.0~17.0 min A/B(100:0 V/V);流速0.3 mL/min;柱溫40 ℃;注射量2 μL;整個(gè)分析過(guò)程中樣品置于4 ℃自動(dòng)進(jìn)樣器中。
高分辨質(zhì)譜系統(tǒng)進(jìn)行一級(jí)、二級(jí)譜圖的采集。電噴霧離子源(Electrospray Ionization,ESI)條件如下:溫度為350 ℃,鞘氣流速40 arb;掃描模式為Full-ms-ddMS2 模式;掃描方式為正離子/負(fù)離子,離子噴霧電壓:3 kV/-2.8 kV(正/負(fù)離子);一級(jí)與二級(jí)掃描范圍分別為:70~1050 Da 和200~2000 Da,分辨率分別為70000 和17500。
使用Excel 2020 進(jìn)行分析計(jì)算,Origin 2019 與GraphPad Prism 軟件繪制圖,采用SPSS 25 相關(guān)性分析,Design Expert 8.0.6 軟件擬合響應(yīng)面并優(yōu)化去皮參數(shù),原始數(shù)據(jù)用代謝組學(xué)處理軟件Progenesis QI (Waters Corporation,Milford, USA)進(jìn)行處理(數(shù)據(jù)庫(kù)為http://www.hmdb.ca/、https://metlin.scripps.edu/等公共數(shù)據(jù)庫(kù));所有數(shù)據(jù)平行測(cè)定三次,結(jié)果以±SD 表示。
由圖1A 可知,隨著堿液濃度的增加去皮率明顯提高,當(dāng)堿液濃度在3%以上時(shí),去皮率變化差異性不顯著(P>0.05),接近完全去皮效果,但隨著堿液濃度的再增加棗肉顏色逐漸變成黑褐色,堿味也慢慢變濃,棗肉開(kāi)始變軟進(jìn)而影響棗的質(zhì)量,說(shuō)明高濃度的堿液對(duì)紅棗去皮感官評(píng)價(jià)影響較大[17],還有高濃度的堿液具有腐蝕性,堿液會(huì)去除水果的可食用部分[26],所以堿液濃度為3%時(shí)感官評(píng)價(jià)分最高,為81.3 分,去皮過(guò)程中堿液濃度選擇為3%比較適宜。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)灰棗的去皮率逐漸增加,2~3 min 去皮率迅速增加,4~6 min 以后去皮率變化差異性不顯著(P>0.05)接近完全去皮效果,隨著堿液去皮時(shí)間的延長(zhǎng),紅棗顏色逐漸變黑褐色,堿味變濃,還會(huì)導(dǎo)致可溶性營(yíng)養(yǎng)成分的流失[27],所以堿液去皮過(guò)程3 min 是較合適的去皮時(shí)間。溫度為40~80 ℃去皮率迅速提高,80 ℃以后去皮率變化不顯著(P>0.05),達(dá)到去皮率99%以上;在40~70 ℃范圍內(nèi)去皮效果不是很理想,溫度逐漸增大過(guò)程中棗肉顏色有稍微變黑現(xiàn)象,棗肉風(fēng)味變濃,Kaleoglu 等[28]發(fā)現(xiàn)溫度的升高會(huì)導(dǎo)致榛子脫皮時(shí)間的縮短,但溫度過(guò)高時(shí)果皮蠟層的溶解,使堿液流入果實(shí),導(dǎo)致果肉污染和營(yíng)養(yǎng)成分流失[29-30]。所以在80 ℃時(shí)棗肉堿味、顏色、去皮效果合適,感官評(píng)價(jià)分達(dá)到最高,去皮過(guò)程中堿液溫度選擇為80 ℃比較適宜。
圖1 不同處理對(duì)灰棗去皮率和感官評(píng)價(jià)(A)及灰棗總酚含量和抗氧化活性(B)的影響Fig.1 Effects of different treatments on peeling rate, sensory evaluation (A), total phenol content and antioxidant activity(B) of ‘Hui’jujube
灰棗在不同條件下去皮,棗肉總酚含量和抗氧化能力不同(圖1B),隨著堿液濃度增大,棗肉總酚含量和抗氧化活性呈現(xiàn)下降趨勢(shì)(P<0.05),表明堿液濃度增大,活性成分損失較多[31],堿液濃度0.5%~3%之間,總酚含量為1.78±0.02~2.09±0.04 mg GAE/g DW、ABTS+自由基清除能力與鐵還原能力分別為11.94±0.13~12.65±0.10 μmol TE/g DW 和12.37±0.20~13.49±0.11 μmol TE/g DW 都保持較高清除水平,所以去皮過(guò)程中堿液濃度為3%比較適宜。不同時(shí)間去皮處理后,棗肉中總酚含量和抗氧化能力隨著時(shí)間延長(zhǎng)基本呈現(xiàn)下降趨勢(shì),去皮時(shí)間0.5~3 min 之間ABTS+自由基清除能力與鐵還原能力分別為11.33±0.13~12.95±0.10 μmol TE/g DW 和11.78±0.15~14.64±0.13 μmol TE/g DW,保持較強(qiáng)的抗氧化活性,去皮時(shí)間大于3 min 鐵還原能力和總酚含量下降比較明顯,所以對(duì)總酚含量和抗氧化活性而言去皮時(shí)間為3 min比較合適。不同溫度去皮過(guò)程中,棗肉中總酚含量和抗氧化活性變化趨勢(shì)基本相似,鐵還原能力比ABTS+自由基清除能力強(qiáng),在40~60 ℃之間ABTS+自由基清除能力保持較高水平,當(dāng)堿液溫度在60 和80 ℃時(shí),總酚含量較高和鐵還原能力較強(qiáng),分別為2.32±0.03 mg GAE/g DW、15.25±0.18 μmol TE/g DW 和2.10±0.03 mg GAE/g DW、13.65±0.20 μmol TE/g DW,ABTS+自由基清除能力也在堿液溫度在60 和80 ℃時(shí)保持較高水平,所以去皮過(guò)程中對(duì)總酚和抗氧化活性而言堿液溫度為80 ℃比較適宜。
通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,感官評(píng)價(jià)為指標(biāo)進(jìn)行三因素三水平響應(yīng)面試驗(yàn),優(yōu)化灰棗減液法去皮工藝進(jìn),響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果如表3 所示。
表3 響應(yīng)面設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 3 Response surface design and results
通過(guò)響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果得到回歸模擬方程為:Y感官評(píng)價(jià)=80.92+0.85X1-0.66X2+0.91X3-0.42X1X2-0.92X1X3-0.85X2X3-3.21X12-3.53X22-6.74X32。
響應(yīng)面方程分析結(jié)果見(jiàn)表4,模型的F=44.87,P<0.0001 極顯著。失擬項(xiàng)F=5.14 且P=0.0738 說(shuō)明模型純誤差很小,模型能夠很好預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通常信噪比(Adeq Precision)大于4 即為理想模型,實(shí)驗(yàn)信噪比為17.993≥4,證明該模型足以覆蓋實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)范圍;C.V.%=1.23(<5),說(shuō)明模型再現(xiàn)性好。R2=0.9830,調(diào)整后R2=0.9611,表明實(shí)驗(yàn)結(jié)果可用且與響應(yīng)面模型預(yù)測(cè)值擬合較好。由表4 可知X1和X3項(xiàng)影響顯著(P<0.05),X12、X22、X32項(xiàng)影響極顯著(P<0.01),X2、X1X2、X1X3和X2X3項(xiàng)影響不顯著(P>0.05),通過(guò)丟棄不顯著的項(xiàng)來(lái)獲得優(yōu)化模型方程:Y感官評(píng)價(jià)=80.92+0.85X1+0.91X3-3.21X12-3.53X12-6.74X32,表明,所建立的響應(yīng)面模型準(zhǔn)確、有效、可靠,可用于灰棗泡騰片制備工藝的預(yù)測(cè)。利用Design-Expert 8.0.6 軟件進(jìn)行優(yōu)化(圖2),得到灰棗去皮的最優(yōu)工藝條件為:堿液濃度為3.07%,去皮溫度為78.91 ℃,去皮時(shí)間為3.13 min,在此條件下所得到的灰棗感官評(píng)價(jià)分為81.08 分,去皮率為:99.99%。由表中三個(gè)因素F值可知,三個(gè)因素對(duì)灰棗去皮的影響程度依次是堿液濃度(X3)>去皮時(shí)間(X1)>去皮溫度(X2)。預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上將條件調(diào)試為:堿濃度3%、時(shí)間3 min、溫度79 ℃,此條件下去皮后感官評(píng)價(jià)80.50±0.50 分跟預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。
圖2 堿液去皮工藝變量之間交互作用對(duì)感官評(píng)價(jià)影響的3D 響應(yīng)面圖Fig.2 3D response surface diagram of interaction between lye peeling process variables on sensory evaluation
表4 回歸方程及方差分析Table 4 Regression equation and analysis of variance
總酚是植物中一類(lèi)含有多個(gè)酚羥基的化學(xué)物質(zhì),通常具有良好的生物活性[31]。干灰棗、復(fù)水后及堿液去皮后灰棗果肉總酚含量如圖3B 所示。復(fù)水處理的棗總酚含量為2.05±0.02 mg GAE/g DW,總酚含量為干灰棗的85.82%;堿液去皮處理的棗總酚含量為1.81±0.02 mg GAE/g DW,總酚含量為干灰棗的75.76%,去皮過(guò)程中總酚含量變化差異性顯著(P<0.05),表明紅棗堿液去皮處理導(dǎo)致棗總酚含量損失,這可能是復(fù)水后堿液和果肉接觸導(dǎo)致酚類(lèi)物質(zhì)損失。
圖3 灰棗去皮前后活性成分和抗氧化活性變化Fig.3 Changes in active ingredients and antioxidant activity of‘Hui’ jujube before and after peeling
可溶性固形物一般是指食品中所有溶解于水化合物的總稱(chēng),是評(píng)價(jià)水果質(zhì)量的重要指標(biāo)之一[32]。干灰棗、復(fù)水后及堿液去皮后的灰棗果肉可溶性固形物含量變化,結(jié)果如圖3B 所示,去皮過(guò)程中可溶性固形物含量呈降低趨勢(shì),干灰棗可溶性固形物含量為10.50±0.25 °Brix,灰棗復(fù)水后可溶性固形物含量降低到8.00±0.25 °Brix,是干灰棗的78.04%(P<0.05),復(fù)水后水分含量增大導(dǎo)致可溶性固形物含量下降;灰棗堿液去皮后可溶性固形物含量降到干灰棗61.91%,這可能是復(fù)水后在堿液中浸泡過(guò)程中一部分可溶性物質(zhì)流失導(dǎo)致。
由圖3C 可知,去皮過(guò)程中不同階段對(duì) ABTS+自由基清除能力有所不同,干灰棗清除能力為12.07±0.49 μmol TE/g DW,是蘆丁清除能力的62.19%;復(fù)水后灰棗清除能力比干灰棗清除能力明顯降低,是蘆丁的41.77%;經(jīng)堿液去皮處理后灰棗ABTS+自由基清除能力只有蘆丁的22.82%?;覘楄F還原能力如圖3D 所示,未經(jīng)過(guò)去皮處理的干灰棗鐵還原能力是蘆丁的71.24%;復(fù)水后的灰棗鐵還原能力為8.78±0.20 μmol TE/g DW,是蘆丁的53.97%;經(jīng)堿液去皮后灰棗鐵還原能力為6.62±0.36 μmol TE/g DW,是蘆丁的40.65%。
為了進(jìn)一步了解干灰棗在經(jīng)過(guò)復(fù)水和去皮處理后其中的代謝產(chǎn)物種類(lèi)、數(shù)量及其變化規(guī)律,本文采用了非靶向代謝組學(xué)方法對(duì)不同處理的灰棗樣本中各類(lèi)代謝產(chǎn)物進(jìn)行大規(guī)模和系統(tǒng)性的檢測(cè)分析。通過(guò)LC-MS/MS 的定性和定量檢測(cè),結(jié)果如圖4A 和圖4B 所示,經(jīng)過(guò)與二級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)的比對(duì)分析,共鑒定出干灰棗968 種次級(jí)代謝物,其中負(fù)離子模式下378 種(圖4A),正離子模式下590 種(圖4B)。通過(guò)對(duì)干灰棗中次級(jí)代謝物進(jìn)行歸納分析,結(jié)果如圖4E 所示,干灰棗中主要含有脂質(zhì)類(lèi)化合物(26.03%)、有機(jī)酸及羧酸衍生物(10.96%)、有機(jī)氧化物(9.59%)、黃酮類(lèi)化合物(8.22%)和核苷酸(8.2%),還有36.99%其他次級(jí)代謝物,包括生物堿、甾醇、萜類(lèi)化合物等。PCA 主成分分析結(jié)果表明(圖4C 和4D),復(fù)水灰棗和去皮灰棗樣品間相互接近,而距離未做處理的干灰棗較遠(yuǎn),說(shuō)明干灰棗經(jīng)過(guò)復(fù)水處理后,去皮過(guò)程并引起次級(jí)代謝物含量發(fā)生較大變化,造成干灰棗成分顯著性變化的是復(fù)水處理。此外,通過(guò)對(duì)干灰棗與去皮灰棗的差異化合物進(jìn)行KEGG 富集分析(圖4F)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)復(fù)水和去皮處理后,干灰棗主要損失的成分為黃酮類(lèi)化合物與核苷酸類(lèi)化合物。
圖4 灰棗去皮前后的代謝物變化規(guī)律Fig.4 Changes in metabolites before and after peeling of ‘Hui’ jujube
堿液去皮法可以有效地提高去皮效果,縮短去皮時(shí)間。堿液去皮最佳工藝條件為堿液濃度3%,去皮溫度79 ℃,去皮時(shí)間3 min,實(shí)際實(shí)驗(yàn)得到感官評(píng)價(jià)分80.50±0.50 分,去皮率為99.99%,具有一定的可行性;總酚含量、可溶性固形物含量、ABTS+自由基的清除能力和鐵還原能力在去皮過(guò)程中均稍微下降趨勢(shì),主要原因是在復(fù)水和堿液去皮過(guò)程中水分含量增大導(dǎo)致活性成分含量下降。對(duì)灰棗熱堿液去皮前后的代謝產(chǎn)物進(jìn)行定性和定量分析,共鑒定出968 種代謝產(chǎn)物。其中,干棗在去皮處理過(guò)程中流失的功能成分主要為黃酮類(lèi)化合物與核苷酸類(lèi)化合物。本研究提供了有效的灰棗去皮工藝,評(píng)價(jià)了干灰棗堿液去皮前后活性成分變化,為灰棗加工前處理提供理論依據(jù),有助于灰棗加工行業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量的灰棗制品。