植物基天然抗氧化剂抑制柠檬醛降解的研究

植物基天然抗氧化剂抑制柠檬降解的研究
王根女;赵华杰;陈雄;李雯雯;宋姗姗华能国际电子
用友华表cell插件【摘 要】将红茶提取物、迷迭香提取物、质量分数98%茶多酚(TP-98)添加到pH=3的含质量分数0.16%柠檬醛的香精中用以抑制柠檬醛的降解劣化.将香精保存在37℃光照保温箱中,每隔10、20和30 d进行取样,利用HPLC法检测香精中的柠檬醛、柠檬醛降解产物(对甲酚、对甲基苯乙酮)的含量,结果显示红茶提取物抑制柠檬醛降解的效果最佳,其次是迷迭香提取物、TP-98,而没有添加抗氧化剂的空白样在保存20 d后产生明显的异味、臭味.
【期刊名称】《香料香精化妆品》
【年(卷),期】2019(000)001
【总页数】4页(P29-32)
【关键词】红茶提取物;迷迭香提取物;98%茶多酚;柠檬醛降解
【作 者】王根女;赵华杰;陈雄;李雯雯;宋姗姗
【作者单位】恒枫食品科技有限公司,浙江杭州 311217;恒枫食品科技有限公司,浙江杭州 311217;恒枫食品科技有限公司,浙江杭州 311217;恒枫食品科技有限公司,浙江杭州 311217;恒枫食品科技有限公司,浙江杭州 311217
【正文语种】中 文
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在食品中广泛使用的合成抗氧化剂BHA、BHT 等由于具有潜在毒性和致癌性逐渐受到人们的排斥。目前,抗氧化剂已从单纯的化学合成物逐渐发展到天然抗氧化剂与体内自由基清除剂。因此,从天然植物中寻天然、低毒、高效的抗氧化剂成为了目前的一个主要发展趋势。从当前的研究来看,天然植物抗氧化剂绝大部分以多酚类物质为主,例如茶多酚、葡萄籽提取物、迷迭香提取物等。
我们已知道,柑橘类风味香精、饮料、化妆品等市售产品随着货架期的延长,由于受到光、氧、热的影响,易产生不愉悦的香味,导致产品变质,影响产品形象与销售。已有研究表明,柑橘类风味产品的氧化变质主要由柠檬醛的降解引起。柠檬醛是柑橘类风味产品中主要呈香物质之一,能带给柑橘类风味产品柠檬清新感以及柠檬的特征性香味。其在光、氧、热的环境影响下,极易通过一系列的环化和氧化反应,产生一系列降解物质[1- 3],
柠檬醛的降解不仅会使柠檬特征性香味减弱,同时产生的一系列降解成分(如对甲酚、对甲基苯乙酮、对伞花烃、对甲基苯乙烯等)会引起食品、化妆品出现不愉悦风味。有研究表明,对甲酚和对甲基苯乙酮是导致柠檬醛产生臭味的主要物质成分,因为其具有远低于其他成分的香味阈值,对甲酚和对甲基苯乙酮在空气中的香味阈值分别为0.3 ~ 1.0 和2.7 ~ 10.8 ng/L[4-5]。 因此本研究以对甲酚和对甲基苯乙酮作为柠檬醛降解的主要成分进行研究。为了防止由柠檬醛氧化降解引起各种易导致变质气味的物质产生,本文针对目前市场上的主要天然植物抗氧化剂——茶提取物和迷迭香提取物,分别研究其抑制柠檬醛降解,以及对柠檬醛香味变化的影响。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
茶叶,浙江茶乾坤食品股份有限公司;迷迭香提取物,NATUREX(纳图瑞克斯);质量分数98% 茶多酚(TP - 98),安徽芜湖天远生物科技有限公司;二苯基苦基苯肼(1,1 - diphenyl - 2 - picrylhydrazyl, DPPH),Sigma 公司;柠檬醛标准品(纯度99.5%)、对甲酚标准品(纯度99.5%),味擎香料公司;对甲基苯乙酮标准品(纯度99.9%),麦克林
公司;乙醇(食品级)、甲醇(谱级)、乙腈(谱级)、纯净水。
1.2 仪器与设备
紫外可见分光光度计,岛津(中国)有限公司; 离心机,赛默飞世尔科技(中国)有限公司;旋转蒸发仪,步琦实验室设备贸易(上海)有限公司;电热恒温水浴锅,上海精宏试验设备有限公司;高效液相谱,安捷伦科技有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 茶提取物制备
朱溶的个人简历准确称取(30.0 ± 0.005) g 原料,加入120 mL一定比例的乙醇 - 水溶液,在250 mL 锥形瓶中混匀,瓶口用保鲜膜封口,放于70 ℃恒温水浴锅中加热1 h,过滤,按以上提取方法再提一次,合并滤液,用旋转蒸发仪除去溶剂,用提取溶剂定容至30.0 g,4 500 r/min 下离心20 min,取上清液,用提取溶剂定容至30 g。
1.3.2 DPPH 自由基清除试验测定抗氧化能力
按参考文献[6]的方法,略有改动,进行相应测定。将提取物稀释到合适的检测浓度,取0.2 mL提取物稀释液,加入到2.8 mL 浓度为0.1 mmol/ L的DPPH 溶液中,混匀后于暗处反应30 min,于515 nm 波长下测定吸光值。按式(1)计算清除率。
式中,A0 为空白提取溶剂的吸光值,A1 为加样品反应后的吸光值。
1.3.3 柠檬醛香精配制
以体积分数50%乙醇为溶剂,用柠檬酸调节溶剂pH = 3.0,溶解柠檬醛单体香精,使溶液中柠檬醛的质量浓度为1.6 g/L。将1.6 g/L 的柠檬醛香精溶液分成3 份,分别添加0.16%、0.16%和0.014%的红茶提取物、迷迭香提取物、TP - 98(添加量根据相等DPPH 清除能力计算)。将配制好的柠檬醛香精溶液放置于37 ℃保温箱,每隔10、20 和30 d 取样一次,用HPLC 法检测柠檬醛、对甲酚和对甲基苯乙酮含量,并对柠檬醛香精进行感官闻香评价。
1.3.4 HPLC 分析
谱柱:ZORBAX Eclipse XDB - C18(4.6 mm × 150 mm × 5 µm);流动相:A 为 0.02
mol/ L NH4AC,B 为甲醇;洗脱程序:0 ~ 10 min,A 相体积分数从0% 到95%,10.1 ~ 2 1 m i n,维持A 相体积分数9 5%;流速: 1.0 mL/ min;进样量:20 µL;柱温:40 ℃;检测器:1260 DAD VL+;检测波长:222 nm(柠檬醛、对甲酚)及254 nm(对甲基苯乙酮)。
秋天的马拉松2 结果与讨论
2.1 提取物的抗氧化能力测定
在抑制柠檬醛降解中起关键作用的是植物的抗氧化成分,因此本试验在设计过程中选取DPPH自由基半清除率浓度(EC50)作为衡量植物提取物的抗氧化能力的指标,以相等抗氧化能力作为植物提取物在柠檬醛香精中的添加量依据。其中红茶提取物、迷迭香提取物、TP - 98 的DPPH 半清除率浓度见表1。
表1 植物提取物对DPPH 的半清除率浓度提取物 EC50/(g · L-1) 标准方程 相关系数红茶提取物 0.721 Y = 58.349X + 7.9537 0.9901迷迭香提取物 0.717 Y = 69.313X + 0.3305 0.9999 TP - 98 0.063 Y = 738.3X + 3.6222 0.9959
2.2 提取物对柠檬醛降解的抑制效果
根据前述方法计算各植物提取物的EC50 浓度,以等量的DPPH 抗氧化能力为标准向柠檬醛溶液中添加各植物提取物,放置于37 ℃光照培养箱中,分别保温10、20 和30 d,各取样一次,通过HPLC 法检测柠檬醛及其降解产物对甲酚和对甲基苯乙酮的含量。具体检测结果见图1 ~ 图3。
从图1 ~ 图3 中柠檬醛、对甲酚、对甲基苯乙酮含量的变化情况可见,空白样中的柠檬醛含量比添加了抗氧化剂(TP - 98 除外)的样品低,空白样的对甲酚、对甲基苯乙酮的生成量比添加了抗氧化剂的样品高;随着保温时间的延长,添加抗氧化剂的样品中柠檬醛含量呈逐渐下降趋势,对甲酚、对甲基苯乙酮含量逐渐升高,但其变化幅度远远低于空白样。另外,从图1 ~ 图3 也可以看出红茶提取物对柠檬醛降解的抑制效果最好,无论是柠檬醛的降解量,还是对甲酚和对甲基苯乙酮的生成量都是最低的,其次是迷迭香提取物,TP - 98 的多酚纯度虽然最高,且茶多酚普遍被认为是茶叶中抗氧化能力最强的成分,但在本试验中,其抑制效果远不如红茶提取物和迷迭香提取物。这与UENO 等人[7]的研究结果较为相符,UENO 等人研究认为茶黄素对对甲酚、对甲基苯乙酮的抑制效果优于绿茶提取物和
EGCG。而迷迭香提取物具有完全不同于茶提取物的多酚物质,但在本试验中显示出与红茶提取物一样的抑制柠檬醛降解的效果,甚至优于TP - 98,可见天然植物抗氧化提取物对柠檬醛的降解抑制效果不仅仅取决于植物提取物中多酚类物质的抗氧化能力,且抑制柠檬醛降解的能力不完全与所含抗氧化物质的抗氧化能力成正相关,可能主要取决于抗氧化剂的物质成分和分子结构,具体抑制机理尚待进一步研究。
选择10 位熟练的评香师进行感官评价。对各样品按柠檬醛特征性香味1 ~ 10 分的序列进行打分,以质量分数0.16%柠檬醛新鲜样为评分基准(10 分),柠檬醛特征性香味越强,分值越高。
图1 保温10、20 和30 d 后提取物对柠檬醛降解的影响
图2 保温10、20 和30 d 后提取物对柠檬醛降解产物对甲酚含量的影响
图3 保温10、20 和30 d 后提取物对柠檬醛降解产物对甲基苯乙酮含量的影响
表2 保温10、20 和30 d 后的柠檬醛香精的感官闻香评价结果  分保温时间/d 空白样 红茶提取物 迷迭香提取物 TP - 98 10 8.5 8.9 8.5 8.2 20 6.3(后段有异味) 8.6 8.0 7.5 30 4.0(
臭味明显) 8.3 8.1 6.9
从表2 可见,添加了天然植物抗氧化剂的柠檬醛香精香气明显优于空白对照,虽然添加天然植物抗氧化剂不能完全抑制柠檬醛的降解,也不能抑制异味成分对甲酚、对甲基苯乙酮的生成,但是从表2 的评香结果可见,添加了抗氧化剂的柠檬醛香精在保温时间内都能保持柠檬醛的特征性香气,也没有不愉悦的异味产生,未添加抗氧化剂的空白样品在保温20 d 时已出现明显的异味和不愉悦的味道。因此,在柠檬醛香精或富含柠檬醛的香精中添加合适的抗氧化剂,可维持柠檬特征性香味不被破坏,保证产品品质。
3 结论
从研究结果可知,柠檬醛在pH = 3 的酸性溶液中由于受到光照、热等影响,极易引发降解变质,产生一些具有不愉悦气味的物质成分,如对甲酚、对甲基苯乙酮等。由于天然植物提取物的抗氧化特性,其具有的抗氧化物质成分对抑制柠檬醛的氧化降解,抑制臭味成分对甲酚、对甲基苯乙酮的形成具有很好的效果,在保存过程中可保持柠檬醛特有的清新柠檬香气。因此,通过向富含柠檬醛的香精、食品、化妆品中添加一定量合适的植物基抗氧化剂,可保证其在货架期内柠檬风味特征保持不变。另外,从试验中也可发现,虽然不同
的抗氧化物质对抑制柠檬醛的降解都有一定的效果,但不同的抗氧化物质抑制柠檬醛的降解效果不一,具体的降解机理与抗氧化物质间的构效关系尚待进一步研究。
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