短枝六道木嫩叶营养成分与凝胶提取物特性及抗氧化性研究

段旭昌1，常 飞1，杨雪果1，刘忠良1，杨 静2

（1.西北农林科技大学食品科学与工程学院，陕西 杨陵 712100；2.杨凌质量技术检测检验所，陕西 杨陵 712100）

摘 要：为开发短枝六道木新资源保健食品，对短枝六道木嫩叶营养成分进行分析，通过水提取乙醇沉淀法鉴定短枝六道木嫩叶凝胶提取物并测定其半乳糖醛酸含量、酯化度、水溶性、凝胶特性及抗氧化性。结果表明：短枝六道木嫩叶富含蛋白质、多糖、果胶、钙、铁、锌、硒、β-胡萝卜素、泛酸等营养成分和7 种人体必需氨基酸，具有良好营养价值；短枝六道木嫩叶粗多糖含量5.68%，果胶含量为15.9%，凝胶提取物含量为21.69%，凝胶提取物的半乳糖醛酸含量为68.72%，酯化度为61.62%，水中溶解度为98.63%，凝胶提取物的主成分为水溶性高甲氧基果胶和粗多糖，有良好亲水性、持水性；短枝六道木嫩叶所形成凝胶硬度、内聚力、黏稠度、黏性指数均随提取水的比例升高而减小，以低于10 倍水提取所制作的凝胶具有良好黏弹性和咀嚼感；凝胶提取物质量浓度低于0.5 g/100 mL时，抗氧化能力随凝胶提取物质量浓度增加而增强，高于0.5 g/100 mL时，抗氧化能力随凝胶提取物质量浓度增加而减缓，最终达到平衡，其1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除能力为79.68%，亚铁还原能力（ferric reducing antioxidant power，FRAP）值为8.86 mmol/L，具有较强抗氧化能力。证明短枝六道木嫩叶具有良好营养和抗氧化功能，可作为保健功能食品开发原料。

关键词：短枝六道木；营养成分；凝胶；高甲氧基果胶；凝胶特性；抗氧化性

Nutritional Components of Abelia engleriana Tender Leaves and Characteristics and Antioxidant Activity of

Their Polysaccharide Gel Extracts

DUAN Xu-chang1, CHANG Fei1, YANG Xue-guo1, LIU Zhong-liang1, YANG Jing2

(1. College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, Yangling 712100, China;

2. Yangling Quality and Technical Inspection and Testing Institute, Yangling 712100, China)

Abstract: The nutritional components of Abelia engleriana tender leaves as a potential source of functional foods were analyzed, and gel extracts from these leaves were identified and measured for galacturonic acid content, degree of esterification, aqueous solubility, gel characteristics and antioxidant activity. The results showed that the tender leaves were rich in protein, crude polysaccharide, pectin, Ca, Fe, Zn, Se, β-carotene, pantothenic acid and seven kinds of essential amino acids, thus having good nutritional value. The contents of crude polysaccharides, pectin and gel extracts were 5.68%, 15.9% and 21.69%, respectively. The gel extract from the tender leaves consisted mainly of crude polysaccharides such as water-soluble high methoxyl pectin and exhibited good hydrophilicity and water holding capacity. It contained 68.72% galacturonic acid, and had a degree of esterification of 61.62% and an aqueous solubility of 98.63%. The firmness, cohesiveness, consistency and viscosity index of the formed gel were negatively proportional to the amount of water used for the extraction. Gels with good viscoelasticity and chewiness were obtained from the extraction at a water-to-solid ratio less than 10:1. As the concentration of the extracted gel was increased up to 0.5 g/100 mL, its antioxidant capacity was enhanced, while the upward trend slowed down and finally reached a plateau when the concentration exceeded 0.5 g/100 mL. Its maximum 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging ability was 79.68%, and ferric reducing antioxidant power (FRAP) 8.86 mmol/L. These results demonstrate that the tender leaves of Abelia engleriana have good nutritional value and a strong antioxidant capacity, providing a source of useful ingredients in functional foods.

Key words: Abelia engleriana; nutritional component; gel; high methoxyl pectin; gel characteristics; antioxidant activity

中图分类号：Q949.91 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2014）13-0103-05

doi:10.7506/spkx1002-6630-201413019

短枝六道木（Abelia engleriana）是忍冬科（Caprifoliaceae）六道木属（Abelia）落叶灌木，俗称“神仙树”[1]，生长于海拔950～1 000 m灌丛林中 [2]，其嫩叶富含丰富的胶质成分[3]。在我国主要分布于陕西、河南、湖北、湖南、四川、贵州、云南等省山区[4]。其根、枝、叶、花和果实具有祛风湿，解热毒、消肿去痛功能。全株可用于风湿关节痛，跌打损伤的治疗[5]。由于其嫩叶含有丰富胶质，用热水浸提可形成胶冻[6]，广西桂林、湖南等地将短枝六道木嫩叶做的胶冻称为“神仙豆腐”，陕西等地则称为“神仙凉粉”，在这些地区已食用短枝六道木树叶胶冻食品有千年历史[7]。由于该食品调味后入口光滑，味美可口，是当地有名的小吃。为了开发这种地方特色天然无污染保健食品，采用现代分析技术对短枝六道木嫩叶的营养成分和形成凝冻成分及抗氧化功能特性进行了详细分析研究，以便为这种植物的新资源食品开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

短枝六道木嫩叶：经二位植物学专家共同辨认，于2012年5月18日在山阳县板岩镇香沟垴村海拔1 250 m高的山林中采收，及时拿回实验室进行样品处理。

1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH） 梯希爱（上海）化成工业发展有限公司；半乳糖醛酸 国药集团化学试剂北京有限公司；总抗氧化能力（ferric reducing antioxidant power，FRAP）检测试剂盒 美国Sigma公司；咔唑 天津市光复精细化工研究所；95%乙醇、浓硫酸、异丙醇、浓盐酸、氢氧化钠均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

DGG-1940A鼓风干燥箱 上海森信实验仪器有限公司；ZDJ-5电位滴定仪 上海雷磁仪器厂；旋转蒸发仪 北京神泰伟业仪器设备有限公司；GC-2010气相色谱分析仪、LC-2010液相色谱分析仪、UV2500分光光度计 日本岛津公司；Beckman121型氨基酸分析仪 美国
Beckman公司；SOLAASR原子吸收分光光度计 美国热电公司；TA-XT-PLUS/50 Texture Analyser物性测定仪 英国Stable Micro Systems公司。

1.3 方法

1.3.1 样品处理及取样

为了尽量贴近当地老百姓食用短枝六道木嫩叶方法，将采回的短枝六道木嫩叶在阳光下晒干，然后用植物粉碎机粉碎成粉末，过80 目细筛，取混合均匀的嫩叶干燥粉末用于样品成分分析和实验。

1.3.2 营养成分分析

水分按GB5009.3—2010《食品中水分的测定》中的质量法（第一法）测定。蛋白质按GB5009.5—2010《食品中蛋白质的测定》方法中的全凯氏定氮法测定。脂肪按GB5009.6—2003《食品中脂肪的测定》中的索氏抽提法（第一法）测定。总糖用蒽酮比色法测定，按葡萄糖计算。总酸按食品中总酸电位滴定法用上海雷磁ZDJ-5电位滴定仪测定总酸含量，最终总酸折算成无水柠檬酸含量。灰分按GB 5009.4—2010《食品中灰分的测定》测定。果胶按GB/T 10742—2008《造纸原料 果胶含量的测定》中的质量法测定。粗多糖按比色法测定[8]。Ca按GB/T
5009.92—2003《食品中钙的测定方法》测定。Fe按GB/T
5009.90—2003《食品中铁、镁、锰的测定》方法中Fe测定法测定。Zn按GB/T5009.14—2003《食品中锌的测定》方法测定。Se按GB/T5009.93—2003《食品中硒的测定》方法测定。VA和VE按GB/T 5009.82—2003《食品中维生素A和维生素E的测定》方法的高效液相色谱法测定。VC按GB/T 5009.86—2003《蔬菜、水果及其制品中总抗坏血酸的测定》中的2,4-二硝基苯肼法测定。β-胡萝卜素按GB/T5009.83—2003《食品中胡萝卜素的测定》的高效液相色谱法测定。硫胺素（VB1）按GB 5009.84—2003《食品中硫胺素（VB1）的测定》方法中的高效液相色谱法测定。核黄素（VB2）按GB/T 5009.85—2003《食品中核黄素的测定》方法中的高效液相色谱法测定。泛酸（VB5）按GB 5413.17—2010《婴幼儿食品和乳品中泛酸的测定》方法中的（第二法）高效液相色谱法测定。烟酸和烟酰胺（VPP）按GB 5413.15—2010《婴幼儿食品和乳品中烟酸和烟酰胺的测定》方法中的第一法高效液相色谱法测定。叶酸按GB/T5009.211—2008《食品中叶酸的测定》方法测定（微生物法）。水解氨基酸测定用6 mol/L HCl在110 ℃水解24 h，采用Beckman121型氨基酸分析仪测定[9]。

1.3.3 凝胶提取物的提取[10-12]

取100.0 g短枝六道木干燥嫩叶粉，用3 000 mL热水于90 ℃恒温水浴锅中搅拌提取90 min，用滤布过滤，滤液加入6 g活性炭90 ℃恒温搅拌脱色10 min，趁热用滤纸过滤，滤液用旋转蒸发仪减压浓缩至100 mL，向浓缩液中加入等体积95%乙醇，使凝胶沉淀完全，用滤纸过滤，再用少量95%乙醇洗涤凝胶沉淀物3 次，将凝胶沉淀物放入烘箱中烘干，称其凝胶物质量（m），按照式（1）计算凝胶物提取率。

（1）

1.3.4 凝胶提取物鉴定

根据短枝六道木嫩叶成分分析结果及提取方法，初步推断短枝六道木嫩叶凝胶提取物为粗多糖和果胶物质。由于多糖水解产生单糖，果胶水解产生半乳糖醛酸。为验证推断的正确性，称取0.1 g短枝六道木嫩叶凝胶提取物于容量瓶中，添加10 mL水搅拌溶胀，用稀盐酸调整溶液pH值至1.5，于95 ℃恒温水浴中保温搅拌水解60 min，然后5 000 r/min离心l5 min，取部分上清液与咔唑试剂反应看是否生成紫红色化合物，如生成紫红色化合物，说明水解液中含有半乳糖醛酸。再取部分上清液与菲林试剂进行反应，如生产砖红色沉淀，说明其水解液中含有还原糖成分，即可断定测试的短枝六道木嫩叶凝胶提取物中含有多糖及果胶物质。

1.3.5 半乳糖醛酸含量测定

短枝六道木嫩叶凝胶提取物中半乳糖醛酸含量按GB25533—2010《食品添加剂果胶》中规定的果胶半乳糖醛酸含量测定法测定[13-14]。

1.3.6 凝胶提取物酯化度测定

按照文献[15-16]果胶酯化度测定方法进行。

1.3.7 凝胶提取物溶解性测定

按照Gan等[17]的方法进行测定。

1.3.8 凝胶黏弹性测定

凝胶制备：称取3 份10.0 g短枝六道木嫩叶干粉分别置于3 个250 mL锥形瓶中，分别加入100、150、200 mL蒸馏水，在95 ℃恒温水浴锅中不断搅拌下提取60 min，用滤布过滤，收集滤液于50 mL烧杯中，然后将3 份不同料液比的凝胶液置于冰箱中过夜，使其形成凝冻。

凝胶黏弹性测定：采用TA-XT-PLUS/50物性测定仪测定。测定时采用的探头为A/BE探头，探头前进速率为1.0 mm/s，探测深度30 mm，探头后退速率为1.0 mm/s，触发应力5 g[18]。每个样品测定3 次，以测定平均值作为计算结果。

1.3.9 凝胶提取物抗氧化能力测定

1.3.9.1 DPPH自由基清除率测定[19-21]

分别取0.05、0.1、0.2、0.3、0.5、1 g短枝六道木嫩叶凝胶提取物用100 mL水制成溶液，采用5 000 r/min离心5 min，取1 mL上清液加人0.1 mmol/L DPPH乙醇溶液3 mL，于30 ℃水浴中避光放置30 min，于517 nm波长处测定吸光度（A2），以DPPH乙醇溶液为空白，测定吸光度（A1）。按式（2）计算不同质量浓度短枝六道木嫩叶凝胶提取物的DPPH自由基清除率。每个样品测定3 次，以测定平均值作为计算结果。

（2）

1.3.9.2 还原力（FRAP）测定[22-24]

分别取0.05、0.1、0.2、0.3、0.5、1 g短枝六道木嫩叶凝胶提取物用水制成100 mL溶液，采用4 500 r/min离心5 min，取上清液0.5 mL按FRAP检测试剂盒说明进行操作，测定FRAP值。短枝六道木嫩叶凝胶提取物的抗氧化活性以相当于达到同样吸光度所需的FeSO4浓度（mmol/L）表示。每个样品测定3 次，以测定平均值作为计算结果。

2 结果与分析

2.1 营养成分测定结果分析

表 1 100 g短枝六道木嫩叶营养成分分析结果

Table 1 Nutritional components of 100 g Abelia engleriana tender leaves

由表1可知，短枝六道木嫩叶的蛋白质、脂肪、糖、果胶、粗多糖、钾、钙、铁、锌、硒、泛酸、
β-胡萝卜素、烟酸含量均较高。其微量元素钙含量高达1 230 mg/100 g。同时含有的锌和硒元素有助于增强人体记忆和提高人体免疫功能。

表 2 短枝六道木嫩叶水解氨基酸含量分析结果

Table 2 Amino acid contents in hydrolyzed Abelia engleriana tender eaves

由表2可知，短枝六道木嫩叶中谷氨酸含量最高，蛋氨酸含量最低，含有丰富的赖氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸至少7种必需氨基酸。因此短枝六道木嫩叶具有较高营养价值。

在测定了短枝六道木嫩叶营养成分基础之上，同时还测定了其Pb和Hg含量，Pb、Hg含量测定结果分别为108、29 μg/100 g，远低于国家食品安全对Pb、Hg含量的要求，说明短枝六道木嫩叶受Pb、Hg重金属污染很少。

2.2 凝胶提取物提取结果分析

经对短枝六道木嫩叶凝胶提取物的3 次平行提取实验，测得短枝六道木嫩叶凝胶提取物的提取率为（21.69±0.02）%。即100 g短枝六道木嫩叶可提取凝胶提取物约为21.69 g。

2.3 凝胶提取物的鉴定及半乳糖醛酸、酯化度、溶解性测定结果分析

经对短枝六道木嫩叶的凝胶提取物水解液与咔唑试剂反应实验显示紫红色，证明短枝六道木嫩叶凝胶提取物水解产物中含有半乳糖醛酸，从而可判定短枝六道木嫩叶凝胶提取物中含有果胶，经与菲林试剂反应实验显示有砖红色沉淀，证明水解液中含有还原糖成分。因此结合短枝六道木嫩叶成分分析结果，可推断短枝六道木嫩叶中的凝胶提取物主要为粗多糖和果胶物质[25]。由于短枝六道木嫩叶的果胶含量测定结果为15.9%，粗多糖含量测定结果为5.68%，而凝胶提取物含量测定结果为21.69%，凝胶提取物含量略大于果胶及粗多糖含量之和，也说明凝胶提取物还含有其他少量的未知成分。

短枝六道木嫩叶凝胶提取物的半乳糖醛酸含量测定结果为（68.72±1.25）%，大于国家食用果胶的半乳糖醛酸含量65%的要求，因此短枝六道木嫩叶凝胶提取物可作为食用果胶加以开发利用。

短枝六道木嫩叶凝胶提取物的酯化度测定结果为（61.62±0.38）%。由于其酯化度超过50%，证明短枝六道木嫩叶凝胶提取物中的果胶成分为高甲氧基果胶物质。

短枝六道木嫩叶凝胶提取物在水中的最大溶解度测定结果为（98.63±0.26）%，说明其具有很好亲水性和在水中有良好溶解性能。

因此证明短枝六道木嫩叶凝胶提取物主要为易溶于水的粗多糖和高甲氧基果胶，具有很强亲水能力和持水性能。

2.4 凝胶黏弹性测定结果分析

表 3 不同料液比的短枝六道木嫩叶凝胶特性测定结果

Table 3 Texture properties of gels extracted from Abelia engleriana tender leaves at different ratios of water-to-solid ratios

由表3可知，随着短枝六道木嫩叶提取水量的增大，短枝六道木嫩叶水提物所形成的凝胶硬度、内聚力、黏稠度、黏性指数均降低，表现为凝胶的弹性降低，咀嚼性变差。当短枝六道木嫩叶用10 倍水提取制成凝胶，具有较高的硬度、内聚力、黏稠度和黏性指数，其凝胶具有良好弹性和咀嚼性。当短枝六道木嫩叶用15 倍以上水提取制取凝胶，其凝胶弹性和咀嚼性明显变差。所以短枝六道木嫩叶制取凉粉的最佳用水比例以不超过10 倍，所做的凉粉硬度高，内聚力大，黏稠度高，黏性好，富有弹性，口感好。

2.5 凝胶提取物的抗氧化性能测定结果分析

表 4 不同质量浓度短枝六道木嫩叶凝胶提取物的抗氧化实验结果

Table 4 Antioxidant activities of different concentrations of gel extracted from Abelia engleriana tender leaves

由表4可知，短枝六道木嫩叶凝胶提取物具有较强的抗氧化性能，且抗氧化性能随凝胶提取物质量浓度的增加而增强，当其质量浓度超过0.5 g/100 mL时，其抗氧化性能随凝胶提取物质量浓度增加而减弱，趋于稳定，当凝胶提取物质量浓度达到1.0 g/100 mL时，其抗氧化性能达到最大值，清除DPPH自由基能力达到79.71%，Fe3+还原FRAP值达到8.89 mmol/L。短枝六道木嫩叶凝胶提取物的抗氧化性能主要是由其多糖、果胶中的游离醛基和其他少量未知成分所引起，出现这种现象的原因可能是因为凝胶质量浓度低时这些物质在水中能展现出更多的游离性还原基，从而具有较强的清除自由基能力。当凝胶提取物质量浓度增大到一定值时，由于凝胶之间相互作用，减弱了凝胶提取物与水之间的作用，所能展现的游离性还原基减少，达到一个稳定性平衡，导致其清除自由基能力受到限制而达到稳定。短枝六道木嫩叶凝胶提取物的较强抗氧化性能证明了其具有良好抗衰老和增强人体免疫特性，且质量浓度较低时，抗氧化性能较好。

3 结 论

3.1 短枝六道木嫩叶含较高蛋白质、糖、粗多糖、果胶及维生素和钙、铁、锌、硒、β-胡萝卜素、泛酸等微量元素，具有良好营养价值和保健功能。

3.2 短枝六道木嫩叶蛋白质水解氨基酸中谷氨酸含量最高，蛋氨酸含量最低，并含有人体所需的赖氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸至少7 种必需氨基酸。

3.3 短枝六道木嫩叶果胶含量为15.9%，粗多糖含量为5.68%，凝胶提取物含量为21.69%，凝胶提取物主要为粗多糖和高甲氧基果胶，其凝胶提取物的半乳糖醛酸含量为68.72%，酯化度为61.62%，最大溶解度为98.63%，具有良好亲水和持水特性。

3.4 短枝六道木嫩叶所形成的凝胶硬度、内聚力、黏稠度、黏性指数均随提取水比例升高而减小，凝胶黏弹性和咀嚼性随提取水比例升高而变差。用不超过10 倍水所制作的短枝六道木嫩叶凝胶具有良好黏弹性和咀嚼感。

3.5 短枝六道木嫩叶凝胶提取物具有较强抗氧化能力，在凝胶提取物质量浓度低于0.5 g/100 mL时，抗氧化能力随凝胶提取物质量浓度增加而增强，高于0.5g/100mL时，抗氧化能力随凝胶提取物质量浓度增加而减弱，最终达到平衡。其DPPH自由基清除能力最大为79.68%，总Fe3+还原能力FRAP值最大为8.86 mmol/L。

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