姜油树脂的制备及其抗氧化活性研究

姜油树脂的制备及其抗氧化活性研究

生姜是生姜科生姜的生根。它是人们最常用的香料和香料。它也是中国传统的中药。它具有散寒解表、加热停止呕吐、回阳通脉、除湿消粘液的功效。现代药理研究表明生姜具有抗氧化、改善脂质代谢、降血脂、改善心脑血管系统功能、防辐射、抗炎、抗微生物、抗肿瘤、降血糖等作用。姜油树脂是通过溶剂提取生姜得到的产品,包含了生姜中几乎全部的香味和口味成分,可作为高品质的浓缩调味料替代传统香辛原料,应用于食品加工及烹调。此外,姜油树脂中丰富的姜酚、黄酮等成分,使其在开发天然抗氧化剂、天然抗菌剂及医疗保健品等方面具有广阔的应用前景。本研究通过乙醇浸提法制备姜油树脂,以多种体系测试其抗氧化活性,为其进一步研究及开发天然、高效的食品抗氧化剂奠定基础。1材料和方法1.1试剂及仪器生姜、大豆油:购自市场;芦丁:国药集团化学试剂有限公司;香草醛:中国湖南南化化学试剂厂;无水乙醇、邻苯三酚、FeSO4、H2O2、水杨酸等试剂均为分析纯。HH-S数显恒温水浴锅:常州市国立试验设备研究所;UV-6300紫外/可见分光光度计:上海美谱达仪器有限公司;743Rancimat型油脂酸败仪:瑞士万通公司。1.2方法1.2.1姜粉提取液的制备选取无腐烂、无霉变的生姜适量,用清水洗净后沥干,切片后于60℃烘干至水分≤15%,粉碎过60目。称取一定质量姜粉,加入无水乙醇于60℃搅拌回流提取1h,浸提料液比为1∶15(g/mL)。过滤,再用少量乙醇洗涤残渣,合并为第一次的提取液。残渣再用无水乙醇在相同条件下提取两次。分别测定3次提取液的姜酚和黄酮含量,比较3次提取的得率差异。1.2.2姜酚和黄酮的含量测定1.2.2.标准曲线的绘制以香草醛为标准样测定姜油树脂中姜酚含量,参考文献3的方法并加以改进。准确称取0.100g香草醛,用无水乙醇定容至100mL,再吸取1.0mL,用无水乙醇定容至100mL,得10μg/mL的香草醛标准溶液。吸取0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL标准溶液置于试管中,相当于0、10、20、30、40、50μg香草醛,再分别加入5.0、4.0、3.0、2.0、1.0、0.0mL的无水乙醇,混匀。以无水乙醇为空白,在波长280nm处测定其紫外吸光度,以吸光度(A)为纵坐标,体系中香草醛质量(μg)为横坐标,绘制标准曲线见图1,得回归方程A=0.0136M+0.006。1.2.2.文献的方法以芦丁为标准样测定姜油树脂中总黄酮含量,参考文献的方法。以吸光度(A)为纵坐标,体系中芦丁质量(μg)为横坐标,绘制标准曲线见图2,得回归方程A=0.571M-0.0063。1.2.3抗逆效应测定1.2.3.清除feo3-aj/a0采用Fenton体系进行测定。将姜油树脂用无水乙醇配制成不同浓度梯度。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,摇匀后静置10min,再加入6mmol/L水杨酸2mL,摇匀,静置30min后在波长510nm处测其吸光度。清除率S=[1-(Ai-Aj)/A0]×100%式中:A0为空白对照;Ai为加入姜油树脂后的吸光度;Aj为不加水杨酸时姜油树脂本底的吸光度。1.2.3.邻苯三酚自氧化率测定方法采用改良的邻苯三酚自氧化法进行测定。取50mmol/L磷酸缓冲液(pH8.34)4.5mL,加1mL姜油树脂乙醇溶液,加入45mmol/L邻苯三酚溶液10μL,立刻计时并迅速摇匀,然后在波长325nm下测定吸光度,对照管用10mmol/L的HCl溶液10μL代替邻苯三酚溶液。1min后记数据,每隔30s记一次,一直记到第4min。不加姜油树脂,加入1mL无水乙醇,测定邻苯三酚自氧化率。自氧化率=(第4min的吸光度-第1min的吸光度)/3清除率S=[(邻苯三酚自氧化率-加样后的自氧化率)/邻苯三酚自氧化率]×100%1.2.3.抗氧化活性的测定采用CDM法,用瑞士万通743油脂酸败仪测定油脂氧化的诱导时间。取0.1g姜油树脂加入9.9g大豆油中,加热,搅拌使溶解。再分别取0.2、0.4、0.6、0.8g混合物出来,加入豆油中使总重量达到20.0g,即豆油中姜油树脂的质量分数分别为0.01%、0.02%、0.03%、0.04%。分别取3g最终混合物进行测定,同时以添加0.02%TBHQ的豆油为对照,并以不添加任何抗氧化剂的豆油为空白。试验条件:测试温度120℃,空气流量9L/h。以稳定因子(F)值的大小来评价抗氧化剂的抗氧化效果。式中:IPx为添加抗氧化剂后油脂氧化的诱导时间;IP0为没有添加抗氧化剂时油脂氧化的诱导时间。2结果与讨论2.1第一次提取一次分布称取一定4.0g姜粉,加入60mL无水乙醇于60℃搅拌回流提取1h,提取3次,分别测定提取液中姜酚和黄酮的含量,结果如表1所示。由表1可见,第一次提取所得的姜酚得率为2.24%,黄酮得率为1.21%,分别占了总提取量的95.3%和96.8%,因此实际操作中提取一次较为合理。将第一次的提取液挥干乙醇,得姜油树脂样品,得率为7.25%,其中的姜酚含量为30.90%,黄酮含量为16.69%。2.2抗逆效应的测定2.2.1姜油树脂对oh的清除作用H2O2和Fe2+混合发生Fenton反应,生成具有很高反应活性的·OH,其能被水杨酸有效的捕捉,并生成有色物质;但若加入具有清除作用的物质,便会与水杨酸竞争,从而使有色产物生成量减少。姜油树脂清除·OH的测定结果见图3。由图3可知,姜油树脂对·OH有较强的清除作用,并与其浓度呈正相关关系。在0.1mg/mL~1.5mg/mL范围内,随着所加入的姜油树脂浓度的增加,对·OH的清除能力显著增强。但姜油树脂浓度高于1.5mg/mL时,其清除率的增加不再明显。当姜油树脂浓度为2.5mg/mL时,姜油树脂对·OH的清除率为83.2%。2.2.2姜油树脂对o2-的清除能力采用改良的邻苯三酚自氧化法测定姜油树脂清除O2-·能力,结果见图4。由图4可以看出,随着姜油树脂浓度的增加,其对O2-·的清除能力增强,当姜油树脂浓度为2.5mg/mL时,姜油树脂对O2-·的清除率为86.3%。表明姜油树脂对由邻苯三酚自氧化产生的O2-·存在较好的清除作用。2.2.3清除活性组分的确定采用CDM法测定不同添加量的姜油树脂对大豆油氧化的诱导时间,同时以添加0.02%TBHQ的豆油为对照,并以不添加任何抗氧化剂的豆油为空白。结果见表2。表2可见,在豆油中添加姜油树脂以后,油脂氧化的诱导时间均明显增加,结果表明姜油树脂具有较好的抗氧化效果,能有效地延长油脂的保存时间,且其抗氧化能力随添加量的增加而增强,当姜油树脂添加量为0.04%时,其抗氧化效果接近于添加量为0.02%的合成抗氧化剂TBHQ。3姜油树脂抗氧化能力的比较1)采用乙醇浸提法制得姜油树脂,得率为7.25%,其中的姜酚含量为30.90%,黄酮含量为