熱加工對(duì)薺菜中可溶性多糖和維C含量的影響

張 晨，曾紅玖，楊詩(shī)奇，江潤(rùn)生，王春艷

（徐州工程學(xué)院食品工程學(xué)院，江蘇徐州 221018）

0 引言

薺菜（Capsella bursa-pastoris） 為十字花科草本植物[1]，生長(zhǎng)期常為1年或2年。薺菜又叫血壓草、春菜、凈腸草等。我國(guó)幅員遼闊，薺菜資源豐富，作為一種野菜，風(fēng)味獨(dú)特，深受廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)[2]。薺菜不僅含有大量的維B2、維C、蛋白質(zhì)、胡蘿卜素和脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[3]，還含有人體所需的各種礦物質(zhì)，被中醫(yī)用作藥材，有“菜中甘草”之美譽(yù)，可以起到止血、止痢、利尿、明目、解毒等作用[4]。

薺菜中多糖含量豐富并具有抗腫瘤、抗炎、抗凝血、抗病毒、抗放射、降血糖[5]、降血脂[6]、抗疲勞[7]、耐缺氧[8]、抗氧化[9]等多種生物活性。近年來(lái)，可溶性多糖的研究受到越來(lái)越多研究者的重視，特別是對(duì)于多糖增強(qiáng)免疫作用方面的研究已成為世界性研究課題，而且真菌類(lèi)或者其他植物類(lèi)多糖的研究及其應(yīng)用在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有不少報(bào)道，但是迄今為止對(duì)于野生薺菜可溶性多糖的研究較為少見(jiàn)。

維C又叫抗壞血酸，具有還原性和水溶性。具有延緩衰老、美白、淡化色斑、促進(jìn)人體對(duì)碳水化合物的作用，可以預(yù)防癌癥發(fā)生[10]等。此外，維C還有促進(jìn)鐵元素的吸收，有助于造血功能；成年人每天對(duì)于維C的需求量為40~80 mg，因此經(jīng)常食用新鮮果蔬是補(bǔ)充維C的最好途徑，當(dāng)然一些口味比較獨(dú)特的野生蔬菜也是不錯(cuò)的選擇。目前國(guó)內(nèi)外，對(duì)于新鮮果蔬維C含量的研究報(bào)道較為多見(jiàn)，但是相對(duì)于野生薺菜這類(lèi)野生植物中維C含量的研究報(bào)道很少。為此，試驗(yàn)采用苯酚-硫酸法及2,4-二硝基苯肼法，探究熱加工的時(shí)間對(duì)薺菜中的可溶性多糖及維C含量和性質(zhì)變化，旨在為更好地利用和開(kāi)發(fā)薺菜食品提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 樣品和試劑

北方野生新鮮薺菜，購(gòu)于徐州當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)貿(mào)市場(chǎng)；葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品、抗壞血酸標(biāo)準(zhǔn)品，購(gòu)于上海思域化工科技有限公司。

試劑：蒸餾水，徐州工程學(xué)院生物芯片實(shí)驗(yàn)室自制；液化酶（α-淀粉酶），規(guī)格為BR；糖化酶 （α-1,4-葡萄糖水解酶），規(guī)格10萬(wàn)U/mL，上海思域化工科技有限公司提供；氯仿－正丁醇混合物、石油醚、濃硫酸、苯酚溶液、2,4-二硝基苯肼溶液、乙醇、草酸溶液、硫脲，均為分析純，國(guó)藥集團(tuán)提供。

1.2 試驗(yàn)方法及步驟

1.2.1 苯酚-硫酸法測(cè)定薺菜中可溶性多糖含量

稱(chēng)取薺菜樣品3 g，用石油醚脫脂48 h，應(yīng)用熱水浸提法將脫脂后的樣品在90℃沸水浴中提取2 h后[11]，再用真空抽濾機(jī)抽濾，收集濾液；按體積比1∶10向提取液中加入液化酶、糖化酶去除淀粉[11]，抽濾去掉酶渣，再次收集濾液，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將其濾液濃縮；Sevage法去除蛋白，向濃縮液中按體積比1∶3加入氯仿 -正丁醇混合物 （體積比 5∶1）[1，12]，重復(fù)7次之后中間無(wú)沉淀層，即蛋白質(zhì)去除完全；最后用大容量離心機(jī)離心，取其上清液。

移取10 mL純化液移至100 mL容量瓶?jī)?nèi)定容，搖勻。取潔凈試管4支，向其中3支試管中準(zhǔn)確移取2 mL純化后的樣品，蒸餾水作為空白組。然后向試管加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%苯酚溶液1.0 mL，將試管充分搖勻。再迅速加入濃硫酸5.0 mL，振蕩均勻，在室溫下靜置15 min后，于40℃下水浴加熱10 min，冷卻。于波長(zhǎng)490 nm處測(cè)定吸光度。設(shè)置50~100℃溫度梯度，處理提取純化液，并計(jì)算薺菜中可溶性多糖的含量。

1.2.2 2,4-二硝基苯肼法測(cè)定薺菜中抗壞血酸含量

用常量天平準(zhǔn)確稱(chēng)取15.0 g新鮮、潔凈薺菜于研缽中，向研缽中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的草酸溶液10 mL，研磨成勻漿。在100 mL容量瓶中取勻漿液10 mL，加質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的草酸定容，靜置10 min后過(guò)濾。取上述提取液20 mL于小燒杯中，加人2.0 g活性炭[13]，攪拌，靜置1 min后過(guò)濾，然后按照1∶1的體積比，取質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的硫脲與其混合均勻。

取4只試管分為2組，準(zhǔn)確移取4 mL提取液于3只待測(cè)試管內(nèi)，并向其加人質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的2,4-二硝基苯肼2 mL[13]，搖勻；空白組試管加入4 mL蒸餾水，接著加入同體積的苯肼溶液。

將所有試管置于恒溫水浴箱，在水浴37℃條件下恒溫反應(yīng)3 h后取出，室溫冷卻20 min。向試管中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%的硫酸溶液5 mL，邊加邊搖，讓其冷卻至室溫。于波長(zhǎng)520 nm處測(cè)定待測(cè)液的吸光度。

設(shè)定不同溫度梯度40~100℃，處理得到的純化液，并計(jì)算抗壞血酸的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 熱加工過(guò)程對(duì)可溶性多糖含量的影響

經(jīng)熱處理薺菜中可溶性多糖吸光度及含量見(jiàn)表1。

表1 經(jīng)熱處理薺菜中可溶性多糖吸光度及含量

結(jié)果表明，薺菜中的可溶性多糖含量較少，隨著溫度變化薺菜中可溶性多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)波動(dòng)較小，但是相對(duì)而言薺菜中可溶性多糖最適的溫度為60~70℃[14]。

2.2 熱加工過(guò)程對(duì)維C含量的影響分析

2,4-二硝基苯肼法測(cè)定結(jié)果表明，薺菜維C最適溫度為50~60℃，隨著溫度增加薺菜中的維C質(zhì)量分?jǐn)?shù)快速下降，在80~100℃時(shí)尤為明顯。而且所有吸光度為0.2~0.8，此范圍誤差較小，結(jié)果可靠性強(qiáng)。質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1%，說(shuō)明其精密度較高，樣品經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，可以確定系統(tǒng)誤差基本消除，因此可以用精密度表示準(zhǔn)確度。

經(jīng)熱處理后薺菜中維C吸光度及含量見(jiàn)表2。

表2 經(jīng)熱處理后薺菜中維C吸光度及含量

2.3 方差分析熱加工過(guò)程對(duì)可溶性多糖、維C含量的影響

為進(jìn)一步驗(yàn)證數(shù)據(jù)的可靠性，分別對(duì)表1和表2中獲得的結(jié)果，即可溶性多糖、維C質(zhì)量分?jǐn)?shù)作單因素方差分析。

溫度對(duì)可溶性多糖單因素分析見(jiàn)表3，溫度對(duì)維C單因素分析見(jiàn)表4。

以上單因素方差分析得出F>F臨界，而且p<0.01，即溫度對(duì)可溶性多糖、維C影響非常顯著，即試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)是可靠的。

可溶性多糖和維C隨溫度變化曲線(xiàn)見(jiàn)圖1。

表3 溫度對(duì)可溶性多糖單因素分析

表4 溫度對(duì)維C單因素分析

圖1 可溶性多糖和維C隨溫度變化曲線(xiàn)

由圖1可知，在40~50℃時(shí)，薺菜中的維C含量減少的趨勢(shì)逐漸變慢；在50℃之后，薺菜中維C含量迅速降低；70~80℃時(shí)薺菜中維C含量趨于穩(wěn)定；之后再升高溫度，維C含量下降隨著溫度的升高而逐漸降低。而在整個(gè)溫度體系中，可溶性多糖隨溫度變化基本不變（其中40℃處未設(shè)置梯度），所以在溫度50℃左右對(duì)薺菜進(jìn)行熱處理，對(duì)于薺菜中抗壞血酸的利用達(dá)到最優(yōu)。

2.4 熱加工時(shí)間對(duì)可溶性多糖和維C含量的影響

由于可溶性多糖在不同溫度中加熱1 min，含量無(wú)明顯變化。因此在考慮時(shí)間對(duì)其的影響時(shí)，設(shè)置時(shí)間梯度為1，3，5min；溫度梯度為50，70，90， 100℃。運(yùn)用Minitab 18統(tǒng)計(jì)軟件分析加熱時(shí)間和加熱溫度對(duì)含量的影響。

加熱時(shí)間和溫度對(duì)可溶性多糖含量的影響見(jiàn)圖2。

從圖2可知，最適溫度為70℃，時(shí)間為1min，隨著溫度的升高和加熱時(shí)間的增加，其含量都會(huì)有不同程度的下降，當(dāng)然這也證明了圖1中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。因此可以得出，薺菜中不同營(yíng)養(yǎng)成分所需的最適加工溫度也略有不同，針對(duì)可溶性多糖和維C 2種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)確定了二者最適宜的溫度范圍是50~70℃，此溫度范圍可使二者兼顧。

3 結(jié)論

圖2 加熱時(shí)間和溫度對(duì)可溶性多糖含量的影響

食品中可溶性多糖具有廣泛的生物活性，如抗腫瘤、抗炎、抗凝血、降血脂等[11，15]?？扇苄远嗵且彩瞧浒l(fā)揮藥用的主要機(jī)制來(lái)增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能，對(duì)抗體和補(bǔ)體的形成具有調(diào)節(jié)作用，對(duì)免疫系統(tǒng)發(fā)揮多方面的調(diào)節(jié)作用[16]。

薺菜中的可溶性多糖在未經(jīng)熱加工時(shí)每100 g中含有0.219 g，這與許瑞波等人[17]研究得出的提取率相當(dāng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，可溶性多糖的最適溫度為60~80℃，每100 g中含有0.157 g，損失率最低，為28.3%。

蔬菜原料中的抗壞血酸在清洗、剪、切、熱加工過(guò)程及烹制的各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)因?yàn)檠趸蚋邷卦獾狡茐模瑢?dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)成分的喪失。所以，選擇適宜的溫度和烹制時(shí)長(zhǎng)是保證抗壞血酸含量的直接措施。薺菜經(jīng)沖洗切碎后，每100 g鮮樣中含有33.8 mg抗壞血酸，這與文獻(xiàn)中測(cè)得的結(jié)果相當(dāng)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，抗壞血酸在40~60℃時(shí)剩余量較多，剩余量基本能維持在每100 g中含有20.0 mg左右。因此，在烹飪過(guò)程中保持在這個(gè)溫度范圍較好，而且適量增添食用油可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步減少抗壞血酸含量的減少。

因此，薺菜在實(shí)際烹飪過(guò)程中不易長(zhǎng)時(shí)間高溫烹制，就可溶性多糖和維C的營(yíng)養(yǎng)保留而言，最優(yōu)熱加工時(shí)間均為1 min，建議進(jìn)行熱燙即可食用。若將其應(yīng)用于膨化食品或者飲料中，可使食品營(yíng)養(yǎng)成分多樣化，也可應(yīng)用于保健飲品開(kāi)發(fā)利用，具有廣闊的前景。為后人進(jìn)行薺菜熱加工的研究提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，也為人們能更好地獲取薺菜中的營(yíng)養(yǎng)成分提供了理論依據(jù)。