基于HPLC法研究紅棗中氨基酸的含量及影響因素

尹志欣，賈琰，胡靜

(石家莊工商職業(yè)學(xué)院，石家莊 050093)

紅棗是我國重要的果類，栽培歷史已經(jīng)超過了幾千年[1-2]。紅棗中營養(yǎng)成分豐富，富含多種營養(yǎng)物質(zhì)和生物活性物質(zhì)，其中營養(yǎng)物質(zhì)包括糖類和有機(jī)酸；生物活性物質(zhì)包括氨基酸、生物堿、黃酮類、皂苷和酚類，能夠有效地治療疲勞和貧血[3-5]。

氨基酸在食品的口感方面扮演著重要的角色[6]。同時，食物中氨基酸含量的多少是衡量紅棗品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)。目前對影響紅棗中氨基酸含量的因素研究較少，因此，分析紅棗中氨基酸的影響因素對紅棗產(chǎn)業(yè)的種植和發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。

氨基酸作為一種重要的生物活性物質(zhì)，能夠參與人體正常的新陳代謝，調(diào)節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)、生理生化反應(yīng)和提高機(jī)體免疫能力等[7]。氨基酸作為紅棗中的主要成分之一，對紅棗的種類和品質(zhì)具有顯著的影響，所以，本試驗(yàn)基于此研究紅棗的品種、采摘時間、干燥方式和保存時間對紅棗中氨基酸總量的影響，旨在為紅棗的產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供科學(xué)的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

熒光檢測儀、高壓恒流泵、恒溫箱、色譜數(shù)據(jù)處理工作站、二極管檢測器、過濾膜、色譜柱、電子天平、移液槍和超聲脫氣機(jī)。

24種氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品、β-巰基乙醇、鄰苯二甲醛、無水乙酸、磷酸二氫鉀、冰乙酸、硼砂、四氫呋喃、硼酸、氫氧化鈉和甲醇。

1.2 試驗(yàn)溶液的配制

0.1 mol/L硼砂溶液的制作[8]：稱取9.4 g硼砂，用水將其溶解，定容到250 mL，用容量瓶裝好，待用。

0.2 mol/L氫氧化鈉溶液[9]：稱取3.2 g氫氧化鈉溶液，用水溶解，定容到400 mL，用容量瓶裝好，待用。

使用25 mL硼砂溶液和20 mL氫氧化鈉溶液混合，定容到200 mL，混合均勻，待用。

稱取氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品10 mg，添加上一步驟硼砂溶液，定容到100 mL[10]。

取紅棗粉20 mg，加入5 mL濃度為0.1 mol/L的鹽酸，超聲(頻率40 kHz，功率500 W)15 min，加入體積相同的鹽酸，在100 ℃的水溫中水解3 h后，將產(chǎn)物移入蒸發(fā)皿中，蒸干，在殘?jiān)屑尤霛舛葹?.1 mol/L的鹽酸進(jìn)行水解，水解后加入10 mL的水混合，蒸干，重復(fù)5次，將產(chǎn)物移入25 mL的容量瓶中，定容到25 mL，待用[11]。

1.3 試驗(yàn)步驟和流程

1.3.1 色譜條件

色譜柱以乙腈-醋酸銨溶液為流動相A[12](稱取8.3 g醋酸銨，加一定量的水溶解，然后加入乙腈溶液10 mL，加水定容到1000 mL，混勻)。使用醋酸、乙腈和水作為流動相B，醋酸、乙腈和水的比例為0.05∶80∶20，進(jìn)行梯度洗脫，順序分別為3 min，9%流動相B；9 min，10%流動相B；12 min，12%流動相B；15 min，20%流動相B。紫外線檢測，波長為254 nm，體積流動速度為0.6 mL/min，柱溫設(shè)為40 ℃，結(jié)果見圖1。

圖1 紅棗中氨基酸的測定Fig.1 The determination of amino acids in red jujubes

1.3.2 不同品種的紅棗中氨基酸差異的試驗(yàn)步驟

在2019年11月15日采摘5個品種的紅棗，選擇果形較好的紅棗，每個品種采摘紅棗2 kg，切片2～5 mm，使用20 ℃烘干，用粉碎機(jī)粉碎成粉末，備用。

1.3.3 采摘時間對不同紅棗中氨基酸影響的試驗(yàn)步驟

分別在2019年10月1日、2019年10月15日、2019年11月1日、2019年11月15日和2019年12月1日采摘紅棗，每個品種的紅棗在不同的時間均采摘2 kg，切片2～5 mm，使用20 ℃烘干，用粉碎機(jī)粉碎成粉末，備用。

1.3.4 干燥方法對不同紅棗中氨基酸影響的試驗(yàn)步驟

在2019年11月15日采摘5個品種的紅棗，選擇果形較好的紅棗，每個品種采摘紅棗2 kg，切片2～5 mm，分別使用冷凍干燥、晾干和烘干3種方法，用粉碎機(jī)粉碎成粉，備用。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種的紅棗中氨基酸差異

由圖2可知，不同種類的紅棗中氨基酸的含量是不相同的，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，交城駿棗中氨基酸含量最高，為400 μg/g DW；呂梁木棗中的氨基酸含量最低，為250 μg/g DW。5種紅棗中氨基酸含量高低的排序?yàn)榻怀球E棗(400 μg/g DW)>河南新鄭紅棗(325 μg/g DW)>若羌紅棗(300 μg/g DW)=哈密紅棗(300 μg/g DW)>呂梁木棗(250 μg/g DW)，表明不同的紅棗中氨基酸含量均不相同。選擇種植交城駿棗相比種植其他棗類能夠獲得更多的氨基酸。

圖2 不同種類的紅棗氨基酸含量的差異Fig.2 The difference in the content of amino acids in different kinds of red jujubes

2.2 采摘時間對不同品種紅棗中氨基酸的影響

由圖3可知，隨著采摘時間的延長，不同品種的紅棗中氨基酸含量也不斷增多。無論哪一個采摘時間，交城駿棗的氨基酸含量均高于其他紅棗。經(jīng)過檢測，發(fā)現(xiàn)5種紅棗在10月1日-11月1日，氨基酸含量增長的速度較快，11月1日-12月1日之后，紅棗中氨基酸含量增長的速度較慢。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，由于制冷因子的刺激，導(dǎo)致紅棗果實(shí)內(nèi)的轉(zhuǎn)氨酶大量產(chǎn)生，使得紅棗子實(shí)體內(nèi)的氨基酸含量能夠快速積累[13-15]。但是隨著時間的增長，到11月以后，紅棗中氨基酸的增長速度開始緩慢，或者開始出現(xiàn)不增長的情況，說明過冷的環(huán)境也不利于紅棗中氨基酸的積累[16]。

圖3 不同采摘時間對不同品種紅棗中氨基酸含量的影響Fig.3 The effect of different picking time on the content of amino acids in different varieties of red jujubes

2.3 干燥方法對不同品種紅棗中氨基酸的影響

由圖4可知，同一種紅棗，使用不同的干燥方式，紅棗中氨基酸含量均存在差異。無論哪種干燥方式，交城駿棗中的氨基酸含量均高于其他幾種紅棗中的氨基酸含量。3種干燥方式中，使用冷凍干燥能夠保持紅棗中更多的氨基酸，其次是常溫干燥，影響最大的是烘干。原因可能是隨著溫度的升高，紅棗中一些不耐熱的氨基酸揮發(fā)散失[17]。通過對比3種干燥方式，由于冷凍干燥需要增加大量的烘干成本，本研究建議采用常溫(15 ℃)干燥，既能保證一定量的氨基酸，又能降低烘干成本[18]。

圖4 不同干燥方式對紅棗中氨基酸的影響Fig.4 The effect of different drying methods on the content of amino acids in red jujubes

2.4 保存時間的長短對不同品種紅棗中氨基酸的影響

由圖5可知，隨著紅棗保存時間的增長，紅棗中氨基酸含量下降的速度越來越快。在研究的5種紅棗中交城駿棗中含有的氨基酸含量最高，河南新鄭紅棗、哈密紅棗和若羌紅棗3個品種的紅棗中氨基酸含量較為接近，呂梁木棗中含有的氨基酸含量較低。保存時間在9個月以前，紅棗中氨基酸含量下降得比較緩慢，當(dāng)保存時間超過9個月時，紅棗中氨基酸的下降速度較快，原因是紅棗中的氨基酸長期與外界接觸，在一定程度上受到了氧化[19-20]。所以，建議紅棗保存時間不要超過9個月，或者采用真空包裝的方式進(jìn)行包裝。

圖5 不同保存時間對紅棗中氨基酸含量的影響Fig.5 The effect of different storage time on the content of amino acids in red jujubes

3 結(jié)論

通過試驗(yàn)對比若羌紅棗、河南新鄭紅棗、哈密紅棗、呂梁紅棗和交城紅棗5種紅棗中氨基酸含量及采摘時間、干燥條件和保存時間對紅棗中氨基酸含量的影響，發(fā)現(xiàn)不同紅棗中氨基酸含量均存在一定的差異；隨著采摘時間的推移，紅棗的氨基酸含量逐漸增高，但是11月1日以前增長的速度較快，11月1日以后，紅棗中氨基酸含量增長較慢；不同的干燥條件對紅棗中的氨基酸均存在一定的影響，隨著紅棗干燥溫度的升高，紅棗中的氨基酸降低得越來越明顯；隨著紅棗保存時間的增長，紅棗中氨基酸也逐漸降低，且隨著保存時間的增長，紅棗中氨基酸含量下降的速度也越來越快。

4 討論

本試驗(yàn)僅僅研究了5種紅棗中的氨基酸含量，至于紅棗內(nèi)其他成分是否也符合這個結(jié)論目前尚沒有相關(guān)研究報道。氨基酸含量也僅作為紅棗栽培過程中選育品種的標(biāo)準(zhǔn)之一。雖然我國紅棗產(chǎn)量較高、起源早，但是我國的紅棗目前僅僅停留在初加工階段[21]，紅棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目前僅僅是一個開始，還需要更多研究者加入。