文章编号:1671-9646(2019)06a-0074-03
摘要:从红枣多酚的含量和组成、提取分离技术、抗氧化活性3个方面对红枣多酚的研究进展进行阐述,为红枣多酚开发与进一步研究提供参考依据。 关键词:红枣多酚;组成;提取分离;抗氧化活性;开发
中图分类号:TS264.4文献标志码:A doi:10.16693/jki.1671-9646(X)
matlab
.2019.06.022
(Lushi Country Food and Drug Inspection Institute in He'nan Province,Sanmenxia,He'nan472200,China
)The research development on the contents and component,the extraction and separation technics and its antioxidant activity of jujube polyphenols were reviewed.This review could provide s
ome reference for the further
study of jujube
polyphenols.
jujube polyphenols;component;extraction and purification;antioxidant activity;develop
红枣多酚的研究进展
朱怡霖,付倩
(河南省卢氏县食品药品检验所,河南三门峡472200)
收稿日期:2018-12-26
作者简介:朱怡霖(1991—),女,硕士,研究方向为食品生物技术及功能性食品。
红枣(Ziziphus jujube),又名大枣、干枣、枣
子,是属于被子植物门、双子叶植物纲、鼠李目、
鼠李科、枣属的植物枣树(Ziziphus jujuba Mill)的
果实。在著名的农学专著《齐民要术》中枣居42种
果品之首。红枣属于药食同源物种,具有强身健体、
软化血管、健脾补肾等多种药用功能,有“百果之
王”之称[1]。从红枣多酚的含量和组成、提取分离技
术及抗氧化活性3个方面对红枣多酚的研究进展进
行阐述,以期为红枣多酚开发与进一步研究提供参
考依据。
1红枣多酚及其主要组成
多酚类化合物主要包括酚酸(包括羟基肉桂酸和
羟基苯甲酸类)、黄酮类(黄酮醇、黄酮、异黄酮类、
黄烷醇、黄烷酮和花青素)、芪、单宁和木脂素类[2]。
根据成键物质的不同将酚酸分为结合态酚酸(酯键合
态酚酸、糖苷键合态酚酸)和不溶性键合态酚[3]。
红枣多酚是红枣中所含多元酚类化合物的总称,
主要包括以下5类:羟基肉桂酸及其衍生物类、花
苷类、黄酮醇类、二氢查耳酮类、黄烷-3-醇类。
红枣中多酚物质的种类及结构见图1。
酚酸类化合物在植物中以4种形式存在:游离
态、酯键合态、糖苷键合态和甲醇不溶性键合态。
Zhang H等人[4]文献报道,枣肉和枣皮中主要含有糖
苷键合态和不溶性键合态酚酸2种形式。4种形式存
在的酚酸总含量在枣皮中最高,而枣肉中最低。王
毕妮[5]研究表明,在整枣中对羟基苯甲酸和肉桂酸在
所测酚酸中的含量最高,而阿魏酸含量最低。枣皮
是酚酸的主要分布部位,枣核和枣皮主要含甲醇不
图1红枣
中
多酚
物
质的种类及结构
鼻科手术中文版
2019年第6期
溶性键合态酚酸,枣肉主要含糖苷键合态酚酸。
红枣还含有大量的黄酮类化合物。Pawlowska A M等人[6]从野生红枣中分离出黄酮醇糖苷类物质,结果表明,野生红枣中含有大量的黄酮类物质。苗利军等人[7]研究了54个枣品种的总黄酮含量,结果表明,枣品种的黄酮平均含量为2.29mg/g。Zhang H 等人[4]研究得出,枣果中花青素含量30~43mg/100g,绿原酸46~180mg/100g。意大利学者Pawlowska A M等人[6]对意大利的2种品种Zizyphus jujuba Miller.和Zizyphus spina-christi(L.)Willd中的黄酮含量进行了研究和比较,结果表明,均含有大量的黄酮类物质,主要成分为槲皮素、黄酮醇、根皮素,而Zizyphus jujuba Miller中的黄酮含量较高。
红枣中枣皮、枣肉不同部位的总酚含量存在显著性差异。枣皮和枣肉中的总酚含量是枣核的2倍多。目前,主要研究的是枣皮和枣肉中的总酚含量。Kamilglu O和Li J W等人[8-9]研究了土耳其红枣的总酚含量,结果发现其总酚高于我国的5种红枣的总酚含量。曹艳萍等人[10]研究发现,红枣中总酚含量随产地、品种、部位不同而有所变化,含量最高的是清涧芽枣总酚,含量达32.49mg/g;对于不同品种总酚含量为芽枣>团枣>梨枣;不同部位总酚含量为枣皮>枣肉>枣核,在检测的10个样品中清涧芽枣
皮中总酚含量最高达35.47mg/g,佳县梨枣总酚含量最低为6.68mg/g。
2红枣多酚提取纯化技术
应用于植物多酚[11]提取的方法主要有溶剂提取法、酶法、微波辅助提取法、超声辅助提取法、超临界流体萃取法。当前应用于红枣多酚的提取方法中主要有溶剂提取法和超声辅助提取法
。
植物多酚都含有极性的酚羟基,因此可以通过
调整有机溶剂中的溶解度和提取液的极性来溶解提
取多酚。目前,常用的溶剂有丙酮、甲醇和乙醇等。
张瑞妮[12]通过单因素试验和正交试验对红枣多酚的溶
剂浸提工艺进行了研究,确定了提取红枣多酚溶剂西江月夜行黄沙道中赏析
浸提的最佳工艺条件为乙醇体积分数70%,料液比
1∶20(W∶V),提取温度60℃,提取时间1.5h,
在此条件下红枣多酚的得率为0.67%
。
超声辅助提取被应用于活性成分的提取中,是
由于此方法与溶剂浸提相比,具有提取时间短、低
温提取、提取率较高等优点。超声辅助提取的原理
是通过高速、强烈的热效应、机械效应和空化效应
作用于原料,使细胞破碎,加速有效成分溶出,从
而提高植物多酚的提取率[13]。张泽炎等人[14]采用超声
波辅助提取工艺,得出红枣多酚超声波辅助提取的
最佳提取工艺条件为乙醇体积分数70%,料液比1∶
16(W∶V),超声功率150W,提取时间20min,
提取温度66℃,此时红枣多酚的提取率为0.76%。
李霄等人[15]考查了红枣多酚提取的最佳方法和最
佳溶剂,研究超声提取时间、溶剂体积分数、料液
比3个因素对多酚提取率的影响。结果表明,最
佳方法顺序为超声波提取>索氏提取>普通回流>
室温浸提,最佳提取溶剂为乙醇。提取陕北红枣中
多酚的最佳工艺条件组合为乙醇体积分数70%(V/V),
料液比1∶40,提取时间30min,提取次数3次,多
酚得率为444.6mg/100g
。
韩志萍和许海燕等人[16-17]先后研究了红枣中总黄
酮的提取工艺,确定了影响红枣总黄酮提取的主次
因素:乙醇体积分数的影响最大,其次是溶媒量,
最后是提取时间,红枣总黄酮的最佳提取工艺条件
确定为乙醇体积分数50%,溶媒量35倍,提取时间
100min。张宝善等人[18]研究了红枣中芦丁的提取工
艺,结果得出热水提取芦丁,料液比1∶17,在70℃
下提取60min;乙醇提取芦丁,用75%的乙醇溶液,
料液比1∶16,在75℃下提取120min。张春兰等
人[19]探讨了超声波辅助提取红枣核中总黄酮的提取工
艺,结果表明,以体积分数60%乙醇为溶剂,料液比
为1∶10,超声功率为90W,在70℃下提取50min,
在此条件下,总黄酮含量可达7.22mg/g
。
红枣多酚多采用大孔树脂进行分离纯化。张瑞
妮[12]通过比较7种不同型号大孔吸附树脂对红枣多酚
的静态吸附量和静态解析率,发现HP-20型树脂对
枣多酚的分离纯化树脂。
3红枣多酚的抗氧化活性研
究
张瑞妮[12]通过对红枣多酚总抗氧化活性、红枣多
酚清除超氧阴离子能力、清除羟自由基能力、清除
DPPH自由基能力与同浓度的维C进行对比研究表
明,红枣多酚具有一定的还原能力,DPPH自由基,
超氧阴离子、羟自由基均具有较高的清除能力,红
枣多酚的浓度越高清除能力越强。结果表明红枣多
酚具有很好的体外抗氧化活性。
王毕妮[5]对红枣的枣皮、枣肉、枣核的总抗氧化
能力进行了研究,结果表明枣皮提取液的总抗氧化
活性和清除自由基能力均高于枣肉和枣核,这与其
高的总酚和总黄酮含量有关。王毕妮等人[20]对不同极
性红枣多酚的抗氧化活性进行了比较,采用液-液
萃取的方法将不同极性的红枣多酚进行有效分离。
结果表明,不同极性红枣多酚的抗氧化活性存在着
朱怡霖,等:红枣多酚的研究进展75
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农产品加工2019年第6期显著差异,萃取溶剂的极性越强,总酚含量越高,抗
氧化活性越强,即水层>正丁醇层>乙酸乙酯层>三
氯甲烷层>石油醚层。红枣多酚的水层提取物对
DPPH·具有很强的清除能力。水层多酚提取物的Fe2+
络合能力最强(130.359mg Na2EDTA/g)
。
Qing-Han Gao等人[21]通过研究对比骏枣、灵宝
枣、金枣、赞皇枣和梨枣5种枣的抗氧化活性。结
果表明,灵宝枣清除DPPH·(5631.8μmol Trol-ox-
eq./100g FW)和ABTS+(5.8mmol TEAC/100g FW)
的能力最强,梨枣有较高的总抗氧化能力,而骏枣、
灵宝枣、金枣和赞皇枣的总抗氧化能力较弱。金枣
的还原力(1126.9mg VC eq./100g FW)最高,剩下
4种的还原力在626.0~1023.9mg维C eq./100g FW。
进一步证明了品种是影响枣多酚抗氧化活性的一个
主要因素。李霄等人[22]进一步研究了陕北红枣的抗氧
化性,结果表明,来自陕北不同产地的红枣多酚在
不同的抗氧化体系中都具有一定的抗氧化活性,但
对于不同的自由基具有不同的清除效果。因此,红
枣多酚的抗氧化性与品种有直接关系。对5种不同
品种的红枣多酚进行研究,结果表明品种之间的多
酚含量存在差异,总抗氧化能力、清除DPPH·的能
力与还原能力均存在明显差异
。
杜丽娟等人[23]研究了低温真空膨化和自然干制对
红枣抗氧化成分及活性的影响,结果表明,低温真
空膨化和自然干制的红枣之间的抗氧化能力存在显
著性差异,低温真空膨化枣具有较强的清除自由基能
力。低温真空膨化红枣的抗氧化能力是与具有很强的
抗氧化能力的非酶褐变有关(如美拉德反应)。
研究干制方式对红枣多酚抗氧化活性的影响,
结果表明经干制处理后,红枣中游离态酚类化合物
的抗氧化能力均显著增强,热风干制红枣>自然干
制红枣,红枣中3种键合态酚类化合物的总抗氧化
能力均显著降低,在酯键合态和糖苷键合态酚类化
合物的抗氧化能力中:热风干制红枣<;自然干制红
枣,而在甲醇不溶性键合态酚类化合物中:热风干
制红枣>自然干制红枣。经热风干制后的红枣,粗
提物的总抗氧化能力无明显变化,经自然干制的红
枣,粗提物的总抗氧化能力显著降低。由此得出,
干制后的红枣抗氧化能力下降,经热风干制的红枣
和自然干制的红枣具有相似的抗氧化能力。此外,
不同的烹饪方式对红枣多酚抗氧化活性也具有影响,
结果表明,经过常压蒸制处理枣皮的自由基清除能
力和总抗氧化能力均较强,高压蒸制处理的枣肉的
自由基清除能力较强,常压煮制的枣肉总抗氧化能
力较强。
4结语
红枣作为药食兼用果品有其特有的保健功效,
对红枣的生物活性成分及其药用价值已有大量的研
究报道,但这些成分所起的保健作用还未研究清楚,
对其功能性的研究仍然存在很大的扩展空间。另外,
红枣多酚的生理活性功能,如降血脂、抗炎、抗菌
等方面的研究鲜有报道,那么红枣作为我国的特
果品之一,进一步深入研究其生理功能和保健功能
有其重要的意义。
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2019年第6期
响,又可以促进作物生长养分的及时供给。另外,与生物菌肥配合使用,可加速改善土壤,加快生物菌的繁殖,促进根系生长,提高作物产量。施粪中应注意牛粪必须腐熟,否则可能发生烧苗、烧根现象,甚至产生有害气体,损伤植物
东方魔液
。
4.3.1生物燃料
牛粪压制成生物燃料,单独或与煤按一定比例
混合压制成牛粪棒、牛粪蜂窝煤,其燃烧充分,减
少大气污染,节约有限的煤炭资源。关键是可再生
的绿能源,可以完全替代煤、石油、天然气等化
石能源燃烧使用。不仅完美地解决了牛粪处理问题,
而且还能使其变成牛场的另外一份收益。
4.3.2动力能源
甲烷可作为汽车的能源,减少排放污染,降低
汽油用量。甲烷有多种来源,其中之一便是从牛粪
中提炼,其生产费用可降到汽油生产费用的50%。
doctoers此有机甲烷可以加到任何一辆天然气车辆中。2015年
英国Reading Buses公司出品一款名为猎犬巴士新能
源车,这款大巴车采用了牛粪为主要动力原料,该
原料从动物排泄物中得来,经压缩液化后,贮藏在
7个固定在巴士车顶内的气罐中。目前,这辆“粪动
力”大巴车在英国在贝德福德郡的米尔布鲁克试验
场验车时,单圈速度达到了123.57km/h,打破一般
大型大巴车的速度极限。
4.3.3沼气发电
建造密闭沼气池,控制发酵温度,保障中性或
微碱性的环境,经常搅拌加快发酵速度并利于沼气
释放,牛粪厌氧发酵处理产生的沼气经脱硫脱水、
脱二氧化碳后输送到发电机,以产生电能和热能。
同时可满足日常做饭、取暖等能源需求,清洁环保、
创造效益
。
将打碎后的牛粪与锯末按1∶1的体积比例进行
混合,并加入适量的生石灰、碳酸氢铵、轻质碳酸
钙及磷酸二氢钾,均匀混合,加水量至70%左右,
然后建料堆,长度不限,高宽各1m左右,经充分
发酵后即可培育食用菌,此方法培养食用菌口感好,
品质明显提升,菌棒出菇率达到98%以上。与传统
上用麦麸、豆粕、玉米面为原料比较,可降低了
40%左右生产成本,产量提高50%以上,经济效益
十分可观。废弃菌棒作为有机肥料还田,使资源得
到充分利
用。
近年来,牛粪育虫逐步推广,其方法是在牛粪
中加入适量谷糠和麦糠,搅拌均匀后堆置于阴凉处,
用稀泥密封,上面覆盖杂草或植物秸秆,堆上时常
浇上温水及污水,半个月左右就会生出虫子,打开
密封堆即可喂鸡,等鸡吃完虫后可重新堆成堆继续
生虫,等不再生出虫后,可将其作为有机肥使用,
也可用来培育蚯蚓,产生附加值。
另外,还可以利用牛粪生产牛粪纸浆、提炼香
料、烧制活性炭等。当然除上述几种处理方式外,
还有其他无害化处理资源化利用办法[3]。秉持“创
新、协调、绿、开放、共享”发展理念,通过布
局调整、源头减量、过程控制、末端利用,持续提
高畜禽粪污综合利用率,相信随着技术进步,最终
会实现畜牧业生产和生态环境保护协同发展,加快
现代畜牧业步伐和生态文明建设,变废为宝,创造
更多价值。
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刘建华:牛粪污染及无害化处理资源化利用79
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