秋葵黄酮的稳定性研究

周婧琦，秦令祥，崔胜文，高愿军

（漯河食品职业学院，河南漯河 462300）

0 引言

秋葵（Okra） 别名羊角豆[1]、咖啡黄葵，为锦葵科，秋葵属一年生草本植物[2]，其营养丰富，富含黄酮、多糖、氨基酸、矿物质等功能性营养成分，素有“绿色人参”“植物伟哥”的美誉[3-4]，具有提高免疫力、降血脂、降血糖、抗氧化和抗癌等作用[5-7]。

秋葵作为国内新兴起来的保健型蔬菜，含有丰富的营养素，其市场需求日渐增大。黄酮作为秋葵的主要活性物质，黄酮类化合物具有抗菌、抗肿瘤、抗氧化、清除自由基等较多药理功效[8-9]，秋葵黄酮可作为一种新的功能性食品添加剂，如天然抗氧化剂等，添加到食品中具有其独特的保健功效，但黄酮类物质的抗氧化能力不单取决于其自身结构，还会受添加环境等的影响[10]。目前，关于秋葵黄酮类化合物稳定性的研究还很少报道，从温度、pH 值、食品添加剂和金属离子等不同外界条件下研究秋葵中黄酮类化合物的稳定性，以期为秋葵黄酮的开发应用提供一定的科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

秋葵，购于漯河市丹尼斯超市；氢氧化钠、盐酸、蔗糖、葡萄糖、柠檬酸、偏重亚硫酸钠、山梨酸钾、抗坏血酸、无水乙醇等（均为分析纯），天津德恩化学试剂有限公司提供。

1.2 仪器与设备

PHS-3C 型雷磁酸度计，上海国新电子科技有限公司产品；HH-S4 型数显恒温水浴锅，金坛市医疗器械厂产品；UV-2450 型岛津紫外可见分光光度计，深圳市瑞盛科技有限公司产品；BSA124S 型电子分析天平，赛多利斯科学仪器（北京） 有限公司产品；RE-52AA 型旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂产品；XY-FD-18 型真空冷冻干燥机，上海欣谕仪器有限公司产品；RRHP-100 型万能粉碎机，欧凯莱芙香港实业公司产品；SB-5200DT 型超声波清洗机，宁波新芝生物科技股份有限公司产品；HC-3618R 型高速冷冻离心机，安徽中科科学仪器有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 原材料预处理

挑选大小均匀、无腐烂的秋葵嫩荚，切成2 mm薄片，真空冷冻干燥24 h，用万能粉碎机粉碎，过100 目筛，得秋葵干粉备用。

1.3.2 秋葵黄酮粉末的制备

秋葵干粉→70%乙醇→超声波辅助法提取（功率300 W，温度55 ℃，时间20 min） →离心（转速5 000 r/min，时间10 min） →收集上清液→旋转蒸发浓缩→秋葵黄酮浸膏→真空冷冻干燥→粉碎→秋葵黄酮粉末。

1.3.3 秋葵黄酮待测液目标波长的测定

将提取并纯化后的秋葵黄酮粉末溶解于70%乙醇溶液中，配置成质量浓度为20 μg/mL 的溶液后，用紫外可见分光光度计对其进行光谱扫描，设定波长为201～400 nm，得出最大吸收波长。

1.3.4 不同条件下秋葵黄酮稳定性试验

设定不同的温度、pH 值、食品添加剂、金属离子等条件，在最大波长处测定其吸光度的变化，并扫描曲线观察不同条件的影响。

（1） 温度对秋葵黄酮稳定性的影响。取10 支具塞试管，每支都加入4 mL 秋葵黄酮含量为20 μg/mL的待测液，分别置于0，10，20，30，40，50，60，70，80，90 ℃冰浴/水浴下保温1 h，然后放置到自然室温，观察颜色变化，对每一试管中待测液进行全波长扫描并读取波长260 nm 和350 nm 处的吸光度，并记录数据。

（2） pH 值对秋葵黄酮稳定性的影响。用盐酸和氢氧化钠配制pH 值为1～13 的溶液，分别加入秋葵黄酮粉末使其质量浓度为20 μg/mL，观察颜色变化并分别扫描波长200～400 nm 处的光谱曲线，测波长260 nm 和350 nm 处的吸光度，并记录数据。

（3） 食品添加剂对秋葵黄酮稳定性的影响。选取柠檬酸、抗坏血酸、蔗糖、葡萄糖、山梨酸钾、偏重亚硫酸钠等几种常见食品添加剂，将这6 种添加剂按照国标GB 2760 规定用量添加在秋葵黄酮样液中（秋葵黄酮质量浓度20 μg/mL），并分别对加入不同添加剂后的样液进行波长扫描，测定波长260 nm和350 nm 处的吸光度，并记录数据。

（4） 金属离子对秋葵黄酮稳定性的影响。选择Na+，K+，Ca2+，Al3+，Fe3+，Cu2+6 种金属离子，分别研究秋葵黄酮在添加有0.02%～0.10%的金属离子的溶剂中的稳定性，测波长260 nm 和350 nm 处的吸光度，并记录数据。

2 结果与分析

2.1 秋葵黄酮光谱特性与目标波长的测定

秋葵黄酮的紫外光谱吸收曲线见图1。

图1 秋葵黄酮的紫外光谱吸收曲线

由图1 可知，秋葵黄酮在波长240～280 nm 和290～380 nm 区有2 个吸收带，符合黄酮或黄酮醇类化合物的基本特征，其中240～280 nm 区的吸收带为Ⅱ带，290～380 nm 区的吸收带为Ⅰ带，在这2 个吸收带中最大吸收波长分别为350 nm 和260 nm，因此选择利用这2 个波长下的吸光度变化来研究秋葵黄酮稳定性。

2.2 温度对秋葵黄酮稳定性的影响

温度对秋葵黄酮待测液吸光度的影响见表1。

表1 温度对秋葵黄酮待测液吸光度的影响

由表1 可知，利用SPSS 17.0 对所得数据进行独立样本T 检验，结果表明秋葵黄酮在0～40 ℃下，保温1 h 其在峰值处吸光度变化不显著，稳定性很好，80 ℃以下吸光度变化不明显，温度在90 ℃时吸光度发生明显变化，因此判断秋葵黄酮在80 ℃以内温度下保温1 h 其结构没发生改变，而吸光值的略微增加可能是溶剂的轻微蒸发所致，但90 ℃时结构有发生改变的趋势，因此在加工过程中温度不超过80 ℃为宜。

2.3 pH 值对秋葵黄酮稳定性的影响

不同pH 值对秋葵黄酮待测液吸光度的影响见表2。

由表2 可知，秋葵黄酮与对照组比较，在波长260 nm 和350 nm 处的吸光度在酸性环境下无变化，且观察溶液颜色也无变化，证明酸性环境不会导致秋葵黄酮结构变化，但用中性试剂配制的黄酮样液，其波长350 nm 处的吸光度变化显著，且随着溶剂pH 值的增加，波长260 nm 和350 nm 处的吸光度均产生极显著的变化，当pH 值达到10 的时候吸光度变化显著，由此可得出结论，碱性环境下秋葵黄酮极易被破坏，在酸性条件下稳定性良好，应在弱酸性条件下储存。

表2 不同pH 值对秋葵黄酮待测液吸光度的影响

2.4 食品添加剂对秋葵黄酮稳定性的影响

食品添加剂对秋葵黄酮待测液吸光度的影响见表3。

表3 食品添加剂对秋葵黄酮待测液吸光度的影响

由表3 可知，蔗糖和葡萄糖是食品加工过程中最常规的2 种甜味剂。当加入2 种甜味剂质量分数由0.2%增加到1.0%时，其波长260 nm 和350 nm 处的吸光度变化均不显著，说明该2 种常规甜味剂对秋葵黄酮稳定性不产生影响，深加工过程中可以使用。

加入柠檬酸和抗坏血酸2 种酸味剂，由表3 可知，加入柠檬酸的质量分数由0.02%增加到0.10%时，均对秋葵黄酮波长260 nm 和350 nm 处的吸光度无影响，说明柠檬酸对秋葵黄酮结构也无影响；而添加抗坏血酸的样液，在波长260 nm 处的吸光度随着加入抗坏血酸质量浓度的增加而显著增大；波长350 nm 处吸光度在加入0.1%抗坏血酸时变化显著，说明抗坏血酸对秋葵黄酮结构影响较大，应避免使用。

山梨酸钾和偏重亚硫酸钠都是一种常见防腐剂。由表3 可知，加入质量浓度0.01～0.05 g/kg 的山梨酸钾后，样液在波长260 nm 处吸光度显著上升，而波长350 nm 处的吸光度显著下降，说明山梨酸钾对秋葵黄酮结构影响较大，因此应避免其与山梨酸钾接触；而加入质量浓度0.01～0.05 g/kg 的偏重亚硫酸钠后，其波长260 nm 处吸光度变化不显著，波长350 nm 处吸光度随着添加偏重亚硫酸钠量的增大而显著减小，说明偏重亚硫酸钠对秋葵黄酮稳定性影响较大，应避免使用。

2.5 金属离子对秋葵黄酮稳定性的影响

金属离子对秋葵黄酮待测液吸光度的影响见表4。

表4 金属离子对秋葵黄酮待测液吸光度的影响

由表4 可知，Na+，K+，Ca2+对秋葵黄酮在波长260 nm和350 nm 处的吸光度影响不显著，说明Na+，K+，Ca2+对秋葵黄酮结构不产生影响，秋葵黄酮在有这几种金属离子存在的条件下较稳定，而当溶剂中存在Al3+，Fe3+，Cu2+3 种离子时，秋葵黄酮在波长260 nm 和350 nm 处的吸光度均显著变小，说明秋葵黄酮结构发生了改变，因此在后期利用时应避免秋葵黄酮与这3 种金属离子接触，以免破坏秋葵黄酮的结构，影响其功效性。

3 结论

采用超声波辅助浸提法提取秋葵黄酮，并研究温度、pH 值、食品添加剂及金属离子对秋葵黄酮化合物稳定性的影响。结果表明，秋葵黄酮溶液的耐热性较好，在80 ℃以下其化学结构保持不变；在酸性条件，秋葵黄酮的稳定性良好；在常用的食品添加剂安全使用浓度范围内，葡萄糖、蔗糖和柠檬酸对秋葵黄酮的稳定性无明显影响，而抗坏血酸、山梨酸钾和偏重亚硫酸钠对其稳定性有明显的影响；金属离子Na+，K+，Ca2+对秋葵黄酮的稳定性无显著影响，而Al3+，Fe3+，Cu2+对其稳定性有明显的影响。因此，研究的结论可为秋葵黄酮的深加工提供一定的理论依据。