楊麗陽,盧琪,楊德,王軼,王瓊,郭鵬,薛淑靜
(湖北省農業(yè)科學院農產品加工與核農技術研究所,湖北武漢 430064)
養(yǎng)心菜,學名景天三七(Sedum aizoonL.),又稱費菜、救心菜、土三七等,為薔薇目景天科紅景屬多年生草本植物,廣泛分布于中國,日本,韓國,蒙古和俄羅斯[1]。養(yǎng)心菜富含黃酮類、生物堿和多酚等多種活性成分,具有抗菌、消炎、止血、降血壓等功效[2],民間將其作為藥食兩用植物用于降血脂、降血壓及相關疾病的防治,是一種具有廣闊開發(fā)前景的藥膳兩用的特色保健蔬菜[3]。
新鮮養(yǎng)心菜采收季節(jié)溫度高,不易保存,常干燥后制粉,既可以加工成飲品,或作為輔料進行食品或飼料的加工,又可以進行活性成分提取[4]。果蔬干燥技術,國內外開展了多方面的研究,總體來看,分為熱干燥和非熱干燥。熱干燥方法主要有熱風干燥、紅外干燥、微波干燥、熱泵干燥等,真空冷凍干燥屬于非熱干燥[5]。不同的干燥方式,粉體特性、營養(yǎng)成分以及揮發(fā)性成分等不盡相同[6]。近幾年,熱泵干燥,相對于熱風干燥,具有低能耗、高效率,改善干燥品物理、化學特性等優(yōu)點,在工業(yè)化干燥中應用日趨廣泛[7]。與熱風干燥相比,熱泵干燥葡萄渣可降低51%的能耗[8]。Xiong 等[9]對荔汁加工副產物進行干燥時,熱泵干燥的粉末中結合的酚類含量比熱風干燥的高44.8%。此外,為了減少營養(yǎng)成分在干燥過程中的損失以及加快干燥脫水進程,干燥前預處理獲得了越來越多的關注與應用。預處理,可以降低水分向外擴散的阻力,促進水分遷移,有效提升干燥速率[10]。漂燙預處理,果蔬加工使用最廣泛的預處理方式之一。通過加熱預處理,軟化組織,提高滲透性,增強熱和質的傳遞;同時,可以鈍化酶活力,阻止一些不良的反應[11]。凍融是一種非熱的預處理方式,其原理是通過低溫以及冰晶對細胞的破壞,促進自由水的流出,加速質的傳遞[12]。凍融預處理多用在肉制品的加工,目前在果蔬加工中也有越來越多的應用[12]。
養(yǎng)心菜的研究主要集中于功能成分的分析、檢測和功效分析[1,2],涉及養(yǎng)心菜干燥的研究較少。養(yǎng)心菜葉子肉質,表面蠟質,且常莖葉一起干燥,這些特點造成養(yǎng)心菜干燥時容易出現不均勻,時間長,品質差等缺點。目前的研究也是側重于減少干燥時間,提高干燥品質。孫慶運等[4]得出提高熱風干燥的溫度以及進行壓扁、壓扁+切段處理,可以顯著提高干燥速率,利于減少全株養(yǎng)心菜可溶性蛋白質的損失,但會造成Vc 含量的下降。但總體來看,一方面熱風干燥存在干燥時間長、效率低、能耗高、破壞營養(yǎng)成分等缺點[13],已經不能滿足養(yǎng)心菜的加工利用需求,另一方面,干燥對養(yǎng)心菜品質特別是活性成分影響的綜合評價也十分匱乏。將多種預處理和不同干燥方式進行組合,綜合評價養(yǎng)心菜品質,將利于養(yǎng)心菜功能型高價值產品的開發(fā)。
本研究以新鮮養(yǎng)心菜為原料,分別采用未預處理和沸水漂燙、沸水+護色漂燙、蒸汽漂燙、凍融5 種預處理方式,然后分別進行熱風干燥和熱泵干燥,獲得10 種養(yǎng)心菜粉。比較不同養(yǎng)心菜粉的色澤、功能成分(葉綠素、抗壞血酸、總黃酮、總酚、酚類化合物、游離氨基酸)含量及抗氧化水平的變化,并和真空冷凍干燥粉進行了對比,綜合評價預處理及干燥方式對養(yǎng)心菜品質的影響,以期為養(yǎng)心菜的干燥加工和下游功能型產品開發(fā)利用提供參考。
養(yǎng)心菜,湖北省恩施;NaCl、丙酮、無水乙醇、檸檬酸鈉、草酸、2,6-二氯酚靛酚、HCl、Na2CO3、NaNO2、AlCl3、NaOH、甲醇、甲酸,國藥集團化學試劑有限公司;福林-酚試劑,北京索萊寶科技有限公司;抗壞血酸、蘆丁、山萘酚和槲皮素標準品、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH),1,3,5-三(2-吡啶基)-2,4,6-三嗪(1,3,5-triazine,2,4,6-tri-4-pyridinyl,TPTZ),源葉生物科技有限公司;ABTS+·試劑盒,上海碧云天生物技術有限公司;甲醇(色譜純),美國Sigma-Aldich 公司。
LG-500A 型植物粉碎機,瑞安百信藥機械廠;ME204-分析天平(精確到0.001 g),梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;IKE 熱泵干燥機,佛山維爾訊智能包裝設備有限公司;DHG-9140 熱風干燥機,上海一恒科學儀器有限公司;L-8800 冷凍干燥機,浙江寧波新芝凍干設備股份有限公司;Multiskan GO 酶標儀,美國Thermo Fisher 公司;UV-1800 型紫外-可見分光光度計,日本島津儀器有限公司;CR-400 色差儀,日本Minolta Camera 公司;L-8900 氨基酸分析儀,日本Hitachi 公司;LC-20AT HPLC 系統,日本Shimadzu 公司。
1.3.1 養(yǎng)心菜的預處理及干燥
新鮮養(yǎng)心菜洗凈后,分別進行未處理(UT)、沸水漂燙(BWB)、護色+沸水漂燙(CPB)、蒸汽漂燙(SB)、凍融(FT)5 種方式進行處理,控干水分后,分別采用熱泵干燥(HP,溫度60 ℃)和熱風干燥(HA,溫度60 ℃)。另取新鮮養(yǎng)心菜,進行真空冷凍干燥(VFD,-40 ℃預冷凍12 h 后進行VFD,冷阱溫度-55 ℃,真空度<10.0 Pa)。所有干燥好的樣品,分別進行粉碎,過80 目篩,備測。
BWB、CPB、SB 及FT 處理方法如下:
BWB:按固液比1:20(g:mL),將1 000 g 新鮮養(yǎng)心菜放入沸水中漂燙60 s 后,立即用流動水冷卻至室溫;
CPB:按固液比1:20(g:mL),將1 000 g 新鮮養(yǎng)心菜放入0.5% NaCl(m/m)溶液,沸騰漂燙60 s,立即用流動水冷卻至室溫;
SB:1 000 g 新鮮養(yǎng)心菜蒸汽漂燙60 s,立即用流動水冷卻至室溫;
FT:1 000 g 新鮮養(yǎng)心菜,-5 ℃冷凍12 h 后室溫解凍。
1.3.2 干燥特性
采用等時稱重的方法,采用多點取樣進行稱重。按(1)式[14]進行計算養(yǎng)心菜的水分比(Moisture Ratio,MR):
式中:
A——養(yǎng)心菜的水分比,MR;
Mo、Me、Mt——分別為初始、平衡和t時刻的干基含水率,g/g。
按(2)式進行計算干燥速率(Drying Rate,DR)[15]:
式中:
B——干燥速率(DR),g/(g.h);
t1、t2——干燥時間,h;
M1、M2——分別為t1、t2時的干基含水率,g/g。
1.3.3 色澤的測定
采用色差計測定樣品表面的色澤,測試采用國際標準CIE-LAB 顏色系統,總色差ΔE計算公式如下[16]:
式中:
ΔE——為干燥處理后和冷凍干燥養(yǎng)心菜的總色差;
L*、a*、b*——分別為干燥處理后養(yǎng)心菜粉的亮度值、紅綠值、黃藍值;
L0、a0、b0——分別為真空冷凍干燥養(yǎng)心菜的亮度、紅綠值和黃藍值。
1.3.4 葉綠素含量的測定
參照Xu 等[12]的方法并稍修改。0.5 g 養(yǎng)心菜粉,加丙酮:乙醇(1:1,V/V)溶液10 mL,避光4 h 萃取成無色,定容后搖勻、過濾。取上清液,分別在663 nm 和645 nm 處測定吸光值,通過公式計算:
式中:
Ca——葉綠素a 的含量,mg/g 干質量;
Cb——葉綠素b 的含量,mg/g 干質量;
Ct——葉綠素的總量,mg/g 干質量;
V——定容體積,mL;
W——稱樣量。
1.3.5 Vc測定
采用2,6-二氯酚靛酚滴定法[17]。結果以每100 g干重養(yǎng)心菜粉Vc 含量表示。
1.3.6 游離氨基酸的測定
采用氨基酸分析儀檢測[18]。取0.2 g 養(yǎng)心菜粉,加入φ=75% 的乙醇20 mL,在70 ℃震蕩提取30 min,10 000 r/min,4 ℃離心15 min,收集上清,N2吹干,加入0.2 mol/L 的檸檬酸鈉緩沖液,調整pH 值至2.2,定容至10 mL。過0.22 μm 濾膜,進行游離氨基酸分析,結果以每g 干重養(yǎng)心菜粉游離氨基酸含量表示。
1.3.7 提取液的制備
提取液用作總酚、總黃酮、抗氧化水平DPPH(1,1-Diphenryl-2-picrylhydrazyl)、ABTS(2,2-Azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfphonate)、FRAP(Ferric Ion Reducing Antioxidant Power)的測定。0.5 g 養(yǎng)心菜粉用20 mL 含0.1% HCl(V/V)的φ=60%乙醇超聲提取,工作頻率40 kHz,溫度50 ℃,提取10 min,4 000 r/min 下離心15 min,收集上清液,殘渣繼續(xù)萃取一次,收集兩種上清液,定容,4 ℃保存,在24 h 內進行分析。作為總酚、總黃酮、抗氧化水平的測定液。
1.3.8 總酚和總黃酮的測定
總酚采用Folin-Ciocalteu 法[19]??傸S酮按照NaNO2-AlCl3-NaOH 法測定[20]。
1.3.9 沒食子酸、山萘酚和槲皮素的測定
樣品前處理[21]:稱取1.00 g 樣品,加入10 mL甲醇(色譜純),浸泡1 h,50 ℃,40 kHz 超聲波萃取30 min,6 000 r/min 離心10 min,取上清液,定容。吸取提取液5 mL 放入75 ℃水浴鍋中,蒸發(fā)即將結束時加入同等體積蒸餾水,-4 ℃保存4 h,離心(5 000 r/min,20 min),取上清液蒸發(fā)(95 ℃)水分,蒸發(fā)結束后用甲醇溶解定容,顏色較深或存在絮狀物可重復操作,過0.45 μm 膜上樣,進行HPLC 檢測。
高效液相色譜測定:參考梁泰剛等[22]的方法并略做改進。C18色譜柱,檢測波長260 nm,柱溫25 ℃,流動相為1%(V/V)的甲酸溶液(A),甲醇(B)。采用梯度洗脫程序,洗脫程序為:初始,10%(V/V)B;0~10 min,50%(V/V)B;10~30 min,90%(V/V)B;30~35 min,90%(V/V)B;35~37 min,10% B;37~57 min,10%(V/V)B。流量為0.8 mL/min,進樣體積為15 μL。結果分別以每g 干質量重養(yǎng)心菜粉沒食子酸、山萘酚和槲皮素含量表示。
1.3.10 抗氧化性能的測定
DPPH測定:根據Liu等[23]的方法測量DPPH測定,并稍作修改。280 μL DPPH 乙醇溶液(65 μmol/L)添加到20 μL 樣品中,室溫下避光反應30 min,用酶標儀在517 nm 波長處測量吸光度,空白以甲醇代替提取液。以抗壞血酸(50~450 μmol/L)濃度為自變量,吸光度的差值為因變量,制作標準曲線。干質量養(yǎng)心菜中自由基清除活性以毫摩爾抗壞血酸當量表示(μmol/g)。
ABTS 測定[19]:200 μL ABTS 和200 μL 氧化劑混合,室溫避光存放16 h,然后用φ=80%乙醇稀釋55 倍得到ABTS 工作液,以Trolox(0~0.75 mmol/L)為抗氧化物總抗氧化能力為參照做標準曲線,將樣品稀釋至標準曲線范圍內,10 μL 樣品和200 μL ABTS工作液混合,室溫孵育6 min,酶標儀734 nm 波長下測定吸光度。結果以每g 干質量養(yǎng)心菜以毫摩爾Trolox 當量表示(μmol/g)。
FRAP 測定[24]:稱取0.078 g TPTZ 溶解于40 mmol/L鹽酸配成10 mmol/L TPTZ 溶液,再將乙酸鹽緩沖液(300 mmol/L,pH值3.6)、TPTZ溶液(0 mmol/L)、FeCl3·6H2O(20 mmol/L)按照10:1:1 混合配成ferric-TPTZ 溶液。取20 μL 樣品,加入280 μL ferric-TPTZ,室溫避光反應30 min,用酶標儀在593 nm下測量吸光度。用抗壞血酸(0~600 μmol/L)作為標準品制作標準曲線。FRAP 值以每g 干質量養(yǎng)心菜中毫摩爾抗壞血酸當量表示(μmol/g)。
所有測定數據重復三次,采用SPSS 20.0 進行統計分析,計算平均值和標準偏差,結果以平均值±標準偏差表示,并進行單因素方差分析,采用Duncan 進行事后差異性分析,顯著水平P為0.05。Origin 2021 進行作圖分析。
水分比表示物料還有多少水分未被干燥除去,同時還可以反映物料干燥速度的快慢[25]。不同樣品的水分比隨時間的變化曲線如圖1 所示。從圖中可以看出,預處理能夠明顯縮短干燥時間,以水分比到達0.1 的時間進行比較,BWB HP、SB HP 及FT HP 分別比UT HP 干燥時間減少75.00%、50.00%、12.50%。沸水漂燙、蒸汽漂燙預處理的熱效應可以直接破壞細胞膜結構和細胞壁的半纖維素-纖維素網絡,降低細胞間的黏附力,促進細胞分離,加速能量傳遞[26],干燥時間縮短。凍融預處理通過冷凍和解凍兩個過程,細胞受到低溫和冰晶雙重影響,細胞膜受到損傷,部分磷脂沉積,出現微孔,細胞間隙增加,為細胞內水向外擴散提供了通道[12],因此干燥速度加快。Ramirez 等[27]采用漂燙、凍融等預處理蘋果片后,熱風干燥時間減少,但凍融處理的蘋果片干燥速度更快。但Miao 等[28]得出烏飯樹葉經不同預處理熱風干燥后,沸水漂燙干燥時間少于凍融預處理,這和本試驗趨勢一致。不同原料、不同的結構、不同的成分,預處理對干燥時間的影響不同。
圖1 不同預處理的養(yǎng)心菜在不同干燥方式下水分比變化曲線Fig.1 Variation curve of moisture ratio of Sedum aizoon L.with different pretreatments and drying methods
為了進一步比較養(yǎng)心菜的干燥特性,對其干燥速率進行計算,其結果如圖2。由圖可知,在干燥初始階段,FT 的HP 和HA 干燥速率相差不明顯,除此之外,試驗所有的處理(包括未處理),在初始階段,HP 干燥速率大于HA 干燥速率,在中后期,HA 干燥速率大于HP 干燥速率。熱泵干燥過程中,物料的水分遷移是由物料表面與循環(huán)空氣/水蒸氣之間的壓差所致,壓差越大,水分遷移速率越快。因此高含水量的食品原材料可以通過熱泵進行高效干燥[29],熱泵干燥后期由于物料表面與循環(huán)空氣/水蒸氣之間的壓差變小,干燥效率降低,能耗升高[30]??傮w來看,當MR 到達0.1 時,BWB HP 比BWB HA干燥時間減少60.00%,CPB HP 比CPB HA 干燥時間減少40.00%,其他沒有明顯差異。
圖2 不同預處理的養(yǎng)心菜在不同干燥方式下干燥速率曲線Fig.2 Variation curve of drying rate of Sedum aizoon L.with different pretreatments and drying methods
不同預處理、干燥方式加工的養(yǎng)心菜色澤變化如圖3,其色差值如表1。不同的預處理、干燥方式對養(yǎng)心菜粉的色澤有顯著的影響(P<0.05)。在漂燙過程中,葉綠素形成脫鎂葉綠素,顏色從亮綠變?yōu)殚蠙炀G[31],如圖3。L*值在91.86~93.22 之間變動,L*值代表了亮度,與表面水和其他物質的光散射強度有關[32],不同處理的養(yǎng)心菜粉L*值變動可能與其水分含量不同有關。a*值,UT 養(yǎng)心菜粉的值最低,經過預處理后a*升高,從小到大依次為BWB、CPB、SB 及FT;值得注意的是,UT HP和UT HAa*值差異不顯著(P<0.05),但經過預處理后a*值差異顯著(P<0.05),統一的變化趨勢是HP 小于HA,特別是BWB、CPB、SB 這三種預處理,即經過預處理后,HA 的養(yǎng)心菜粉更紅。UT HP 和UT HA 的b*最高,經過預處理后,b*均有不同程度的降低,FT 明顯小于其它預處理;HP 的b*值顯著大于HA(P<0.05),即HP 的養(yǎng)心菜粉更黃。b*值的差異可能與葉綠素的降解、非酶褐變和棕色色素的產生有關[33]。VFD 由于低溫和低壓的結合,使得產品的顏色得到很好的保存,試驗將其作為對照,進行ΔE的計算。UT 的養(yǎng)心菜,不論是HP 還是HA,其ΔE最大;而經過預處理后,其ΔE有了顯著的降低(P<0.05),其效果優(yōu)劣次序為FT>SB>CPB>BWB。
表1 不同預處理干燥方式養(yǎng)心菜色澤的影響Table 1 Effects of different pretreatments and drying methods on the color of Sedum aizoon L.
圖3 經過不同預處理后的養(yǎng)心菜Fig.3 Sedum aizoon L.obtained by different pretreatments
為了進一步了解不同預處理、干燥方式對色澤的影響,對養(yǎng)心菜粉的葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素進行了測定,結果見表2。相比較VFD,HP、HA 的Ca、Cb以及Ct均減少,這表明HP、HA 過程中,Ca與Cb都會因為降解或轉化為其它衍生物或異構體而損失[31]。不同的預處理,總葉綠素含量從高到低依次為FT>SB>CPB>BWB>UT。FT HP 比UT HP 總葉綠素高11.24%。HP 的葉綠素含量高于HA,特別是經過HT 后,HP 比HA 總葉綠素含量高8.07%。
表2 不同預處理干燥方式對養(yǎng)心菜葉綠素含量的影響(mg/g)Table 2 Effects of different pretreatments and drying methods on chlorophyll contents in Sedum aizoon L.(mg/g)
Vc 作為一種重要的親水性微量營養(yǎng)元素,其含量易受加工條件影響。不同預處理經過不同干燥方式加工的養(yǎng)心菜粉Vc 含量如圖4 所示。Vc 由于烯醇結構,具有較強的還原力,但同時其含量易受光、氧、溫度、濕度影響而降解[15]。Vc 的保留效果優(yōu)劣次序為CPB>BWB>SB>FT>UT。UT 養(yǎng)心菜,Vc 損失最為嚴重,相比較VFD,平均損失率高達85.89%。Li 等[15]研究不同溫度干燥秋葵時,也發(fā)現相對高的溫度(60 ℃、70 ℃)Vc 損失嚴重,相比較真空冷凍干燥,保留率平均為26.52%。FT 養(yǎng)心菜,Vc損失率同樣很大,和UT 沒有顯著性差異(P<0.05)。張哲等[34]研究發(fā)現溫度波動越大,娃娃菜、尖椒等Vc 含量下降越快,這可能是UT HA 和UT HP 養(yǎng)心菜Vc 大幅下降的主要原因之一。張功齡等[35]研究發(fā)現在漂燙過程中,食鹽的加入可利于Vc 的保存,其原因可能是食鹽破環(huán)了蔬菜的酶及酶系統,減少了氧的量,從而保護Vc。HP 對Vc 的保留效果優(yōu)于HA,這和Li 等[15]得出的熱泵和熱風干燥對秋葵中Vc 的影響結論一致。CPB HP 的養(yǎng)心菜粉中Vc 含量比CPB HA 高25.06%,是UT HA 的13.54 倍。
圖4 不同預處理干燥方式對養(yǎng)心菜抗壞血酸含量的影響Fig.4 Effects of different pretreatments and drying methods on ascorbic acid contents in Sedum aizoon L.
不同預處理、干燥方式處理養(yǎng)心菜中游離氨基酸含量如表3 所示。從樣品中檢測了17 種氨基酸,其中蛋氨酸的含量最少,幾乎為零,谷氨酸、天門冬氨酸相對較高。VFD 的總游離氨基酸,顯著高于除FT 外的處理(P<0.05)。FT 相比較UT和其他預處理,總游離氨基酸含量有了顯著提高(P<0.05),比UT 均提高了1.84 倍,BWB、CPB總游離氨基酸的含量較低。HP 游離氨基酸含量高于HA。真空冷凍干燥對游離氨基酸的影響,因原料的不同影響結果不同。真空冷凍干燥桑葉粉中的游離氨基酸含量低于微波和熱泵干燥[6],而熱風干燥的棗花總游離氨基酸是真空冷凍干燥的49.74%[36]。凍融處理造成游離氨基酸含量增高的原因可能是,植物采后面對冷凍、冷害等逆境,會促進氨基酸代謝,將其作為碳源,特別是谷氨酸、脯氨酸、精氨酸、天門冬氨酸等[37]。漂燙處理會造成游離氨基酸流失,又通過加熱干燥使游離氨基酸含量較低。加熱一方面可以促進蛋白質分解,提高游離氨基酸的含量;另一方面,氨基酸可與還原糖發(fā)生美拉德,減少游離氨基酸的含量[18],養(yǎng)心菜在加熱干燥過程中游離氨基酸含量減少,可能是蛋白質水解釋放的游離氨基酸量低于美拉德反應損失的量。這也可能是熱泵干燥游離氨基酸高于熱風干燥的原因。在熱泵干燥過程中,養(yǎng)心菜的褐變程度低于熱風干燥(表1,b*值)。
表3 不同預處理干燥方式養(yǎng)心菜中游離氨基酸的含量(μg/g)Table 3 The contents of free amino acid in different pretreatments and drying methods of Sedum aizoon L.(μg/g)
不同預處理、干燥方式處理對養(yǎng)心菜總酚含量的影響如圖5 所示。與VFD 相比,HA、HP 養(yǎng)心菜的總酚顯著降低(P<0.05),這與Xiong 等[9]得出的真空冷凍干燥秋葵中的總酚含量顯著高于熱干燥的結論相似。BWB、CPB 和SB 樣品,HP、HA后沒有顯著性差異(P<0.05),但FT 顯著降低,Miao 等[28]采用不同預處理進行烏飯樹葉干燥時得出了同樣的結論。HP 稍優(yōu)于HA。不同干燥條件對酚類化合物的影響與多種因素有關,例如植物組織的結構,多酚的種類和位置,化學成分的熱敏性,以及氧化酶的水平等,許多研究人員[38]得出了不規(guī)則的變化規(guī)律。熱干燥可能會釋放更多的結合酚類化合物,但也會降解熱敏性酚類化合物[39],熱干燥后的養(yǎng)心菜總酚降低,可能是加熱對熱敏性酚類的降解作用更強。凍融使總酚含量偏低,可能是因為在解凍過程中,造成了營養(yǎng)物質的損失[40],也可能是因為多酚氧化酶的酶活引起總酚含量降低[41]。
圖5 不同預處理干燥方式對養(yǎng)心菜總黃酮和總酚含量的影響Fig.5 Effects of different pretreatments and drying methods on the contents of total phenols and total flavonoids in Sedum aizoon L.
預處理、干燥方式不同,養(yǎng)心菜中總黃酮含量不同(圖5)。和總酚類似,VFD 養(yǎng)心菜中總黃酮最高。SB 能夠較高保持養(yǎng)心菜中總黃酮含量,文海朝等[42]得出蒸汽漂燙桑葉中的黃酮顯著高于其他預處理,合適的加熱條件可以促進黃酮的產生。HP稍優(yōu)于HA。
沒食子酸、山萘酚和槲皮素為養(yǎng)心菜中酚類代表化合物,其對心腦血管系統疾病有很好的防治作用,是養(yǎng)心菜的主要功能性成分[22]。不同預處理、干燥方式對養(yǎng)心菜的沒食子酸、山萘酚和槲皮素有不同的影響(圖6)。沒食子酸是次生代謝產物中含有羧基官能團的芳香族酚酸[43],VFD 含量最少,UT HP、UT HA 含量最多,FTHP、FTHA 含量其次,HA 優(yōu)于HP。周子丹等[21]發(fā)現熱風干燥的油菜蜂花粉沒食子酸含量顯著高于真空冷凍干燥;Coklar等[40]發(fā)現山楂中表兒茶素在烘干樣品中的含量低于真空冷凍干燥,而沒食子酸含量卻高于真空冷凍干燥。Romelle 等[38]在新鮮的芒果皮中沒有檢測到沒食子酸,但在微波漂燙的芒果皮中檢測到,且隨著微波漂燙的時間延長而增加。加熱處理會導致共軛形式的沒食子酸從其酯化等結合形態(tài)中解離為游離酚酸類化合物,從而使其含量增加[44]。FTHP、FTHA 含量顯著高于其他預處理,可能是養(yǎng)心菜面對冷凍等逆境時,促進沒食子酸等抗氧化劑的代謝,來減輕氧化對自身的傷害,也有可能是通過凍融對細胞的破壞,促進了沒食子酸的溶出。山萘酚和槲皮素屬于黃酮醇類,是黃酮類化合物中的一種獨特化合物。對于山萘酚,和沒食子酸一樣,UT HP、UT HA 含量最多,但FT HP、UT HA 含量卻最少,HP 稍優(yōu)于HA。槲皮素,SB HP、SB HA 最多;而FT HP、UT HA 中槲皮素,同山萘酚一樣,最少;HP 明顯優(yōu)于HA。
圖6 不同處理方式養(yǎng)心菜中沒食子酸(a)、山奈酚(b)和槲皮素(c)的含量Fig.6 The contents of gallic acid (a),kaempferol (b) and quercetin (c) in various phenolic compounds in the different treatments of Sedum aizoon L.
通過測定DPPH、ABTS、FRAR 反映養(yǎng)心菜在不同預處理、不同干燥方式下的抗氧化能力,其結果如圖7。VFD 不論是DPPH、ABTS 還是FRAR均最高,表明其抗氧化能力最強,這和前面的Vc、總多酚和總黃酮含量高具有一致性。UT HP、UT HA 和CPB HP、CPB HA 的DPPH 僅次于VFD,特別是UT HP 和CPB HP,和VFD 沒有顯著性差異(P<0.05),這和Takuya 等[45]研究的在相對低得溫度(≤60 ℃)下干燥,DPPH 水平和冷凍干燥的桑葉之間沒有顯著差異(P<0.05)的結果一致;不同預處理,不同干燥方是之間的ABTS、FRAR 差異不明顯,但還是可以看出CPB HP、CPB HA 要稍優(yōu)于其他處理,FT HP、FT HA 稍遜于其他處理,HP 優(yōu)于HA。NaCl 的添加會影響蔬菜的抗氧化能力,5%的NaCl 溶液漂燙可以使積雪草的DPPH 降低,但可以使睡蓮葉提高7%,這可能是由于不同的組織基質或化合物結構造成的[46]。
圖7 不同預處理干燥方式養(yǎng)心菜抗氧化能力分析Fig.7 Antioxidant ability analysis of different pretreatments and drying methods of Sedum aizoon L.
基于色差、葉綠素、Vc、總酚、總黃酮、沒食子酸、山萘酚、槲皮素以及抗氧化水平,對不同預處理、不同干燥方式進行主成分分析,其得分圖和荷載圖如圖8 所示。第一主成分和第二主成分累積方差貢獻率為70.7%。從不同的預處理來看,UT 和FT 分別位于第二、三象限,且和其他預處理有明顯的區(qū)分,BWB、CPB 和SB 具有一定的聚集性;從不同的干燥方式來看,BWBHP、CPB HP、SB HP 在對應的BWBHA、CPB HA、SB HA 的右上,FT HP在FT HP 右邊,均有明顯區(qū)分??傮w來看,UT HP和UT HA 位于第二象限,沒子酸和山奈酚含量較高,但色澤和其他品質指標最差;FT HP 和FT HA 位于第三象限,擁有較好的色澤、較高的游離氨基酸;SB HP 和CPB HP 位于第一象限,擁有較高的葉綠素、Vc、總酚、總黃酮含量和較高的抗氧化水平。
圖8 不同預處理、不同干燥方式的PCA 得分圖(a)和荷載圖(b)Fig.8 PCA score plot (a) and loading plot (b) of Sedum aizoon L.treated by different pretreatments and drying methods
不同預處理和干燥方式下養(yǎng)心菜粉色澤、功能成分和抗氧化性水平變化明顯。預處理后進行HP或HA,可以縮短養(yǎng)心菜的干燥時間,HP 總體上優(yōu)于HA。UT HP 沒食子酸和山萘酚含量最高,但色澤差、葉綠素含量較低,干燥時間長;CPB HP 的干燥時間短,Vc 含量最高,具有較高的抗氧化水平,但沒食子酸含量較低;SB HP 總酚、總黃酮、槲皮素含量最高,其他品質指標介于中間;FT HP 養(yǎng)心菜具有最好的色澤、最高的葉綠素、游離氨基酸含量,但總酚、總黃酮、槲皮素、山萘酚以及抗氧化水平低。從主成分分析來看,BWB HP、CPB HP、SB HP 和BWB HA、CPB HA、SB HA 的養(yǎng)心菜品質分別具有一定的相似性,UT HP、FT HP、UT HA、UT HA 和其有明顯差異。本文綜合比較了養(yǎng)心菜不同預處理及干燥方法的優(yōu)劣,在養(yǎng)心菜下游的功能型食品的開發(fā)過程中,可以根據需求選擇合適的干燥方法。