不同干燥方式對(duì)橄欖多酚抗氧化活性的影響

李鳳霞 胡元慶 鄭銀濱 黃韻 鄭儒昌

摘 要 研究不同干燥方式對(duì)橄欖多酚抗氧化活性的影響。采用乙醇浸提法來(lái)提取橄欖多酚，AB-8大孔樹(shù)脂純化后干燥，考察熱風(fēng)干燥溫度、真空冷凍干燥及遠(yuǎn)紅外干燥方式對(duì)橄欖多酚清除1，1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基（DPPH·）、羥自由基（·OH）和2，2′-二氮-雙銨鹽自由基（ABTS+·）能力的影響。結(jié)果表明：熱風(fēng)干燥處理對(duì)橄欖多酚清除3種自由基的能力差異顯著，以80 ℃干燥效果最好；3種處理方式對(duì)橄欖多酚清除DPPH·的影響無(wú)顯著差異，對(duì)·OH和ABTS+·清除能力影響差異顯著。因此，在選擇干燥方式時(shí)需要考慮橄欖多酚的用途。

關(guān)鍵詞 橄欖多酚；干燥方式；抗氧化活性

中圖分類(lèi)號(hào) TQ914.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

Abstract The effect of different drying methods on the antioxidant activity of olive polyphenols was investigated. Olive polyphenols were extracted by ethanol extraction， and the product was purified using AB-8 macroporous resin and then dried. The effects of hot air drying temperature， vacuum freeze drying and far infrared drying on the removal of 1，1-two phenyl-2-three nitrophenyl hydrazine free radical （DPPH·）， hydroxyl free radical （·OH） and 2，2′-two nitrogen- diammonium salt free radical （ABTS+·） were investigated. The results showed that the ability to scavenging the three free radicals by olive fruit polyphenols was significantly different after hot air drying， and 80 ℃ was the best. There was no significant difference in the effect of the three treatments on DPPH， but there were significant differences in the impact of ·OH and ABTS+· Therefore， the use of olive polyphenols should be taken into consideration when choosing a drying method.

Keywords olive polyphenols； dry methods； antioxidant activity

DOI 10.3969/j.issn.1000-2561.2018.09.024

植物多酚是一類(lèi)普遍保存于植物體內(nèi)的多元酚類(lèi)物質(zhì)，絕大部分保存在植物的皮、根、木、葉、果中，是一類(lèi)含有奇特生理活性和藥理活性的自然產(chǎn)物。眾多的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，植物多酚對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育和調(diào)節(jié)、基因的誘導(dǎo)表達(dá)信號(hào)傳導(dǎo)等都有一定影響[1-2]，且具有較強(qiáng)的抗氧化活性[3-4]，抗神經(jīng)性[5]疾病還能有效預(yù)防高血糖、高血脂及心腦血管等慢性疾病[6-7]，在制藥、生化、日化、食品以及精細(xì)化工等高科技范疇擁有廣闊的應(yīng)用遠(yuǎn)景[8]。

橄欖[Canarium album （Lour. ） Raeusch]又稱(chēng)為青果、白欖、黃欖、山欖，屬于橄欖科（Burseraceae）橄欖屬（Canarium L.），是一種常綠喬木，原產(chǎn)地是中國(guó)[9]。橄欖的果實(shí)、葉片中含有大量抑菌及抗氧化功能因子——橄欖多酚，橄欖的苦澀以及許多藥理作用都跟多酚類(lèi)物質(zhì)相關(guān)[10]。在橄欖多酚的應(yīng)用中經(jīng)常需要進(jìn)行濃縮、脫水、干燥等處理，因此研究熱處理對(duì)橄欖多酚抗氧化效果的影響具有重要意義。近年來(lái)，橄欖多酚的抗氧化活性研究較多[11]，但是關(guān)于干燥對(duì)橄欖多酚抗氧化活性的研究卻未見(jiàn)報(bào)道。

本研究以抗氧化活性為指標(biāo)，確定熱風(fēng)干燥的最優(yōu)干燥參數(shù)，同時(shí)考察熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥、遠(yuǎn)紅外干燥處理對(duì)橄欖多酚抗氧化活性的影響，為橄欖多酚的開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 材料與試劑 橄欖，市售，品種為檀香。

AB-8大孔樹(shù)（山東東鴻化工有限公司），1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）（上海伊卡生物技術(shù)有限公司），硫酸亞鐵（天津市鼎盛鑫化工有限公司），過(guò)氧化氫（天津市北辰方正試劑廠(chǎng)），水楊酸（天津市津北精細(xì)化工有限公司），抗壞血酸（天津市北辰方正試劑廠(chǎng)），無(wú)水乙醇（廣州番禺力強(qiáng)化工廠(chǎng)）等，均為分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備 RE-52AA 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠(chǎng)；LG0.2真空冷凍干燥試驗(yàn)機(jī)，沈陽(yáng)航天新陽(yáng)制造有限公司；SAK-ZG-W0700紅外干燥機(jī)，泰州泰科紅外科技有限公司；HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋，金壇市鴻科儀器廠(chǎng)；FR224CN電子天平，奧豪斯儀器（上海）有限公司；XCT-0型高溫鼓風(fēng)干燥箱，上海浦東榮豐科學(xué)儀器有限公司；L550低俗臺(tái)式大容量離心機(jī)，湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開(kāi)發(fā)有限公司；RODI型實(shí)驗(yàn)室超純水機(jī)，上海和泰儀器有限公司；UV-1100型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，上海美譜達(dá)儀器有限公司；JJ-2組織搗碎機(jī)，金壇市國(guó)旺實(shí)驗(yàn)儀器廠(chǎng)；DW-S6L 388A Haier立式超低溫保存箱，廣州市儀華新電子儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 橄欖多酚的提取 將新鮮橄欖去核，切成塊狀，70 ℃下烘干至恒重，粉碎，過(guò)100目篩，用密封袋封裝，備用。

采用乙醇浸提法[12]提取橄欖多酚：稱(chēng)取一定量的橄欖粉，按1：20的料液比加入50%的乙醇水溶液，40 ℃浸提2 h后，經(jīng)4 500 r/min離心15 min，得上清液，78 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮40 min，得橄欖多酚粗提液。

1.2.2 大孔樹(shù)脂靜態(tài)吸附與解析 樹(shù)脂預(yù)處理：稱(chēng)取一定量的AB-8大孔樹(shù)脂放在大燒瓶中，用95%乙醇沒(méi)過(guò)樹(shù)脂浸濕12～14 h，使其充分溶脹，再用95%乙醇多次清洗，至無(wú)白色渾濁為止，用3%HCl溶液浸濕8 h，再用凈水洗滌至中性，最后用0.3 mol/L NaOH溶液浸濕8 h，用清水洗滌至中性，用蒸餾水浸泡以備用[13]。

靜態(tài)吸附：稱(chēng)取處理好并經(jīng)濾紙吸干表面水分的AB-8大孔樹(shù)脂，按1：5的比例加入橄欖多酚粗提取液，在30 ℃下吸附2 h。

靜態(tài)解吸：將充分吸附后的大孔樹(shù)脂用蒸餾水多次洗滌，后用濾紙吸干樹(shù)脂表面水分，加入70%乙醇溶液30 mL，置于30 ℃下?lián)u床震蕩12 h，充分解吸后過(guò)濾即獲得橄欖多酚純化液。

1.2.3 不同干燥方式處理橄欖多酚純化液 熱風(fēng)干燥處理：分別取橄欖多酚純化液，設(shè)置兩段式熱風(fēng)干燥，預(yù)熱階段的溫度為60 ℃干燥2 h，主干燥階段溫度分別為80、90、100、110、120 ℃干燥至恒重。

真空冷凍干燥處理：把橄欖多酚純化液放置–70 ℃冰箱中預(yù)先冷凍20～24 h，設(shè)置冷阱溫度為–35 ℃、真空度為100 Pa，干燥24 h。

遠(yuǎn)紅外干燥處理：將樣品置于遠(yuǎn)紅外干燥箱內(nèi)80 ℃、功率2 025 W干燥直至終點(diǎn)。

1.2.4 體外抗氧化活性的測(cè)定 取不同干燥方式處理后的橄欖多酚粉末，用蒸餾水分別配制為300 ug/mL的相同濃度的樣品，待用。

1）DPPH自由基（DPPH·）清除能力測(cè)定。參考Zimmer等[14]的方法，并略作修改：在比色管中依次加入2 mL不同干燥處理的橄欖多酚提取液和2 mL 0.2 mmol/L的DPPH乙醇溶液，搖晃使其充分混合，遮光反應(yīng)30 min，放置在517 nm波長(zhǎng)處測(cè)量其吸光度A1；同時(shí)，將不同質(zhì)量濃度的樣品溶液2 mL與無(wú)水乙醇充分混合反應(yīng)后測(cè)量其吸光度A2，將2 mL DPPH和2 mL 無(wú)水乙醇溶液充分混合反應(yīng)后測(cè)得其吸光度A0。并且以與多酚待測(cè)液相同濃度的維生素C水溶液作為對(duì)照。根據(jù)以下公式計(jì)算樣品的DPPH·清除率。每個(gè)樣品重復(fù)3次。

DPPH·清除率%=[1?（A1?A2）/A0]× 100%

2）羥自由基（·OH）清除能力測(cè)定。采用Fenton反應(yīng)體系[15]：在比色管中加入1.8 mmol/L 的硫酸亞鐵溶液2 mL、1.8 mmol/L水楊酸—乙醇溶液1.5 mL以及不同干燥處理的橄欖多酚提取液1 mL混勻后，加入0.03%的H2O2溶液0.1 mL搖晃均勻，37 ℃條件下水浴加熱30 min，放置510 nm波長(zhǎng)處測(cè)量其吸光度A1；以蒸餾水代替樣液，按上述步驟操作測(cè)定其吸光度A2；以蒸餾水取代樣液和H2O2溶液，按上述方法操作測(cè)量其吸光度A0。根據(jù)以下公式計(jì)算樣品的·OH清除率。每個(gè)樣品重復(fù)3次。

·OH清除率%=（A1–A2）/（A0–A2）× 100%

3）ABTS+·自由基清除能力測(cè)定。參考Zhang等[16]的方法：取7 mmol/L的ABTS溶液和2.45 mmol/L的過(guò)硫酸鉀溶液等體積混合，在常溫、遮光前提下靜置反應(yīng)16 h，制備成ABST+·儲(chǔ)備液。將ABTS+·儲(chǔ)備液用10 mmol/L pH 7.4的磷酸鹽緩沖液稀釋?zhuān)蛊湓?34 nm波長(zhǎng)處的吸光度為0.70±0.02，得到ABTS+·反應(yīng)液。測(cè)量時(shí)，取3.9 mL ABTS+·反應(yīng)液和0.1 mL的不同干燥處理的橄欖多酚提取液充分混合后，在常溫條件下反應(yīng)6 min，于734 nm波長(zhǎng)處測(cè)量吸光度A1；A0為空白對(duì)照的吸光度。根據(jù)以下公式計(jì)算ABTS+·清除率。每個(gè)樣品重復(fù)3次。

ABTS+·清除率%=（A0–A1）/A0 × 100%

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，采用LSD法進(jìn)行多重比較（p<0.05為差異顯著）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同主干燥階段熱風(fēng)溫度對(duì)橄欖多酚清除DPPH·能力的影響

由圖1可見(jiàn)，隨著主干燥階段溫度的提高，干制品橄欖多酚對(duì)DPPH·清除能力逐漸減弱，且差異顯著。80 ℃時(shí)清除率為97.18%，90 ℃時(shí)清除率為94.36%，而溫度升至100 ℃后清除率降至88.16%。由此可見(jiàn)，在采用熱風(fēng)干燥橄欖多酚時(shí)，必須要考慮溫度對(duì)清除率的影響。

2.2 不同主干燥階段熱風(fēng)溫度對(duì)橄欖多酚清除ABTS+·能力的影響

由圖2可見(jiàn)，橄欖多酚對(duì)ABTS+·的清除能力隨主干燥階段熱風(fēng)溫度升高而逐漸降低。80 ℃和90 ℃ 熱風(fēng)干燥的橄欖多酚清除ABTS+·的能力差異不顯著，清除率分別為97.6%和95.92%；100 ℃和110 ℃干制品的清除能力無(wú)顯著差異；而當(dāng)干燥溫度達(dá)120 ℃時(shí)，清除率已經(jīng)降至89.81%。由此可見(jiàn)，熱風(fēng)干燥溫度對(duì)橄欖多酚的清除ABTS+·的能力影響顯著（p<0.05）。

2.3 不同主干燥階段熱風(fēng)溫度對(duì)橄欖多酚清除·OH能力的影響

由圖 3可知，橄欖多酚對(duì)·OH 的清除能力隨主干燥階段熱風(fēng)溫度升高而顯著降低。80 ℃時(shí)清除率為68.3%，熱風(fēng)溫度超過(guò)90 ℃后清除率降至60%以下。同時(shí)，結(jié)合圖1和圖2也可以看出，同濃度的橄欖多酚對(duì)·OH清除率明顯低于對(duì)DPPH·及ABTS+·的清除率，這與王寒冬等[17]的研究結(jié)果是一致的。

2.4 不同干燥方式干燥的橄欖多酚對(duì)DPPH·的清除能力的影響

不同干燥方式處理橄欖多酚對(duì)DPPH·清除作用如圖4所示。3種干燥方式處理的橄欖多酚對(duì)DPPH·均有較強(qiáng)的清除作用，但差異不顯著性（p>0.05）。

2.5 不同干燥方式干燥的橄欖多酚對(duì)·OH的清除能力的影響

如圖5所示，3種干燥方式處理的橄欖多酚對(duì)·OH清除作用差異顯著（p<0.05），對(duì)·OH清除能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋赫婵绽鋬龈稍?80 ℃熱風(fēng)干燥>遠(yuǎn)紅外干燥。

2.6 不同干燥方式干燥的橄欖多酚對(duì)ABTS+·的清除能力的影響

如圖6所示，在0.05的顯著水平下，80 ℃熱風(fēng)干燥與真空冷凍干燥對(duì)ABTS+·清除能力無(wú)顯著差異，但卻顯著優(yōu)于遠(yuǎn)紅外干燥的橄欖多酚的清除能力。

3 討論

熱風(fēng)干燥是被廣泛應(yīng)用的干燥技術(shù)之一，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、參數(shù)易控、成本低等優(yōu)點(diǎn)，是目前干燥常用的方法之一[18-19]。但是高溫易導(dǎo)致橄欖多酚的物化指標(biāo)發(fā)生改變，從而導(dǎo)致失去或降低應(yīng)有的應(yīng)用價(jià)值。本研究中，隨著干燥溫度的升高，熱風(fēng)干制的橄欖多酚對(duì)3種自由基的清除能力顯著性下降，一是由于植物組織中橄欖多酚在多酚氧化酶的作用下部分降解[20-21]，二是植物組織中的多酚類(lèi)物質(zhì)受熱分解的速度加快[22]。由此可見(jiàn)，采用熱風(fēng)干燥橄欖多酚時(shí)，一定要控制好溫度，兼顧干燥效率的同時(shí)盡量不要超過(guò)90 ℃。

真空冷凍干燥溫度低，能保存熱敏性物質(zhì)且徹底脫水，但冷凍干燥耗能大、時(shí)間長(zhǎng)[23]。遠(yuǎn)紅外干燥具有加熱速度快、加熱均勻、加熱效率高等優(yōu)點(diǎn)，但具有熱慣性[24]。真空冷凍干燥、80 ℃熱風(fēng)干燥和遠(yuǎn)紅外干燥3種干燥方式對(duì)橄欖多酚的DPPH·自由基的清除能力無(wú)顯著性差異，這是因?yàn)榧訜嵊兄诜宇?lèi)物質(zhì)的形成，而真空冷凍干燥在凍干結(jié)束后的回溫過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致多酚氧化酶活性增強(qiáng)，從而造成酚類(lèi)物質(zhì)的損失[25]；3種干燥方式對(duì)·OH和ABTS+·自由基的清除能力卻有顯著性差異，這與橄欖中多酚類(lèi)物質(zhì)的組成及分子量有關(guān)，不同類(lèi)型的多酚對(duì)不同自由基和組織的作用存在一定的選擇性[26]。

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