姜油樹脂的制備及其抗氧化活性研究

姜油樹脂的制備及其抗氧化活性研究

生姜是生姜科生姜的生根。它是人們最常用的香料和香料。它也是中國傳統(tǒng)的中藥。它具有散寒解表、加熱停止嘔吐、回陽通脈、除濕消粘液的功效。現(xiàn)代藥理研究表明生姜具有抗氧化、改善脂質(zhì)代謝、降血脂、改善心腦血管系統(tǒng)功能、防輻射、抗炎、抗微生物、抗腫瘤、降血糖等作用。姜油樹脂是通過溶劑提取生姜得到的產(chǎn)品,包含了生姜中幾乎全部的香味和口味成分,可作為高品質(zhì)的濃縮調(diào)味料替代傳統(tǒng)香辛原料,應(yīng)用于食品加工及烹調(diào)。此外,姜油樹脂中豐富的姜酚、黃酮等成分,使其在開發(fā)天然抗氧化劑、天然抗菌劑及醫(yī)療保健品等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。本研究通過乙醇浸提法制備姜油樹脂,以多種體系測試其抗氧化活性,為其進(jìn)一步研究及開發(fā)天然、高效的食品抗氧化劑奠定基礎(chǔ)。1材料和方法1.1試劑及儀器生姜、大豆油:購自市場;蘆丁:國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;香草醛:中國湖南南化化學(xué)試劑廠;無水乙醇、鄰苯三酚、FeSO4、H2O2、水楊酸等試劑均為分析純。HH-S數(shù)顯恒溫水浴鍋:常州市國立試驗(yàn)設(shè)備研究所;UV-6300紫外/可見分光光度計(jì):上海美譜達(dá)儀器有限公司;743Rancimat型油脂酸敗儀:瑞士萬通公司。1.2方法1.2.1姜粉提取液的制備選取無腐爛、無霉變的生姜適量,用清水洗凈后瀝干,切片后于60℃烘干至水分≤15%,粉碎過60目。稱取一定質(zhì)量姜粉,加入無水乙醇于60℃攪拌回流提取1h,浸提料液比為1∶15(g/mL)。過濾,再用少量乙醇洗滌殘?jiān)?合并為第一次的提取液。殘?jiān)儆脽o水乙醇在相同條件下提取兩次。分別測定3次提取液的姜酚和黃酮含量,比較3次提取的得率差異。1.2.2姜酚和黃酮的含量測定1.2.2.標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制以香草醛為標(biāo)準(zhǔn)樣測定姜油樹脂中姜酚含量,參考文獻(xiàn)3的方法并加以改進(jìn)。準(zhǔn)確稱取0.100g香草醛,用無水乙醇定容至100mL,再吸取1.0mL,用無水乙醇定容至100mL,得10μg/mL的香草醛標(biāo)準(zhǔn)溶液。吸取0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL標(biāo)準(zhǔn)溶液置于試管中,相當(dāng)于0、10、20、30、40、50μg香草醛,再分別加入5.0、4.0、3.0、2.0、1.0、0.0mL的無水乙醇,混勻。以無水乙醇為空白,在波長280nm處測定其紫外吸光度,以吸光度(A)為縱坐標(biāo),體系中香草醛質(zhì)量(μg)為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1,得回歸方程A=0.0136M+0.006。1.2.2.文獻(xiàn)的方法以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)樣測定姜油樹脂中總黃酮含量,參考文獻(xiàn)的方法。以吸光度(A)為縱坐標(biāo),體系中蘆丁質(zhì)量(μg)為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖2,得回歸方程A=0.571M-0.0063。1.2.3抗逆效應(yīng)測定1.2.3.清除feo3-aj/a0采用Fenton體系進(jìn)行測定。將姜油樹脂用無水乙醇配制成不同濃度梯度。取2mL配置的溶液,依次加入6mmol/L的FeSO4溶液2mL和6mmol/L的H2O2溶液2mL,搖勻后靜置10min,再加入6mmol/L水楊酸2mL,搖勻,靜置30min后在波長510nm處測其吸光度。清除率S=[1-(Ai-Aj)/A0]×100%式中:A0為空白對照;Ai為加入姜油樹脂后的吸光度;Aj為不加水楊酸時姜油樹脂本底的吸光度。1.2.3.鄰苯三酚自氧化率測定方法采用改良的鄰苯三酚自氧化法進(jìn)行測定。取50mmol/L磷酸緩沖液(pH8.34)4.5mL,加1mL姜油樹脂乙醇溶液,加入45mmol/L鄰苯三酚溶液10μL,立刻計(jì)時并迅速搖勻,然后在波長325nm下測定吸光度,對照管用10mmol/L的HCl溶液10μL代替鄰苯三酚溶液。1min后記數(shù)據(jù),每隔30s記一次,一直記到第4min。不加姜油樹脂,加入1mL無水乙醇,測定鄰苯三酚自氧化率。自氧化率=(第4min的吸光度-第1min的吸光度)/3清除率S=[(鄰苯三酚自氧化率-加樣后的自氧化率)/鄰苯三酚自氧化率]×100%1.2.3.抗氧化活性的測定采用CDM法,用瑞士萬通743油脂酸敗儀測定油脂氧化的誘導(dǎo)時間。取0.1g姜油樹脂加入9.9g大豆油中,加熱,攪拌使溶解。再分別取0.2、0.4、0.6、0.8g混合物出來,加入豆油中使總重量達(dá)到20.0g,即豆油中姜油樹脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.01%、0.02%、0.03%、0.04%。分別取3g最終混合物進(jìn)行測定,同時以添加0.02%TBHQ的豆油為對照,并以不添加任何抗氧化劑的豆油為空白。試驗(yàn)條件:測試溫度120℃,空氣流量9L/h。以穩(wěn)定因子(F)值的大小來評價抗氧化劑的抗氧化效果。式中:IPx為添加抗氧化劑后油脂氧化的誘導(dǎo)時間;IP0為沒有添加抗氧化劑時油脂氧化的誘導(dǎo)時間。2結(jié)果與討論2.1第一次提取一次分布稱取一定4.0g姜粉,加入60mL無水乙醇于60℃攪拌回流提取1h,提取3次,分別測定提取液中姜酚和黃酮的含量,結(jié)果如表1所示。由表1可見,第一次提取所得的姜酚得率為2.24%,黃酮得率為1.21%,分別占了總提取量的95.3%和96.8%,因此實(shí)際操作中提取一次較為合理。將第一次的提取液揮干乙醇,得姜油樹脂樣品,得率為7.25%,其中的姜酚含量為30.90%,黃酮含量為16.69%。2.2抗逆效應(yīng)的測定2.2.1姜油樹脂對oh的清除作用H2O2和Fe2+混合發(fā)生Fenton反應(yīng),生成具有很高反應(yīng)活性的·OH,其能被水楊酸有效的捕捉,并生成有色物質(zhì);但若加入具有清除作用的物質(zhì),便會與水楊酸競爭,從而使有色產(chǎn)物生成量減少。姜油樹脂清除·OH的測定結(jié)果見圖3。由圖3可知,姜油樹脂對·OH有較強(qiáng)的清除作用,并與其濃度呈正相關(guān)關(guān)系。在0.1mg/mL~1.5mg/mL范圍內(nèi),隨著所加入的姜油樹脂濃度的增加,對·OH的清除能力顯著增強(qiáng)。但姜油樹脂濃度高于1.5mg/mL時,其清除率的增加不再明顯。當(dāng)姜油樹脂濃度為2.5mg/mL時,姜油樹脂對·OH的清除率為83.2%。2.2.2姜油樹脂對o2-的清除能力采用改良的鄰苯三酚自氧化法測定姜油樹脂清除O2-·能力,結(jié)果見圖4。由圖4可以看出,隨著姜油樹脂濃度的增加,其對O2-·的清除能力增強(qiáng),當(dāng)姜油樹脂濃度為2.5mg/mL時,姜油樹脂對O2-·的清除率為86.3%。表明姜油樹脂對由鄰苯三酚自氧化產(chǎn)生的O2-·存在較好的清除作用。2.2.3清除活性組分的確定采用CDM法測定不同添加量的姜油樹脂對大豆油氧化的誘導(dǎo)時間,同時以添加0.02%TBHQ的豆油為對照,并以不添加任何抗氧化劑的豆油為空白。結(jié)果見表2。表2可見,在豆油中添加姜油樹脂以后,油脂氧化的誘導(dǎo)時間均明顯增加,結(jié)果表明姜油樹脂具有較好的抗氧化效果,能有效地延長油脂的保存時間,且其抗氧化能力隨添加量的增加而增強(qiáng),當(dāng)姜油樹脂添加量為0.04%時,其抗氧化效果接近于添加量為0.02%的合成抗氧化劑TBHQ。3姜油樹脂抗氧化能力的比較1)采用乙醇浸提法制得姜油樹脂,得率為7.25%,其中的姜酚含量為30.90%,黃酮含量為