（农产品加工及贮藏工程专业论文）影响核桃仁中多酚类物质抗氧化活性因素的研究.pdf

摘要 核桃系胡桃科核桃属植物，在我舀分郝面积广阔。本文以辽宁5 号、清香、香 玲、漾泡为试验材料，分别研究了影响核桃仁多酚类物质抗氧化活性因素，如品 种、贮藏时间以及加工方式对核桃仁多酚类物质抗氧化活l 7 主的影响。 试验结果表明；品种问多酚类总酚含量及多酚类物质且成差异较大，抗氧化活 性也有明显区别，几种品种核桃仁总酚含量排序为香玲 辽5 清香 漾泡，而多 酚类物质抗氧化活性排序为香玲 辽5 清香 漾泡，即妻酚含量与抗氧化活性成 正相关；贮藏会对降低核桃仁多酚类物质含量以及抗氧化舌性，漾泡核桃仁和香玲 核桃仁常温下真空包装贮藏最好不要超过6 个月，香玲核兆仁在各个贮藏期的抗氧 化活性均好于同期的漾泡核桃仁；不同加工方式对核桃仁抗氧化活性有显著性影 响，其影响因素远远大于贮藏时间，加工处理后的核桃仁多酚组成及抗氧化活性明 显降低；在选用核桃仁时最好选用未加工核桃仁，在琥珀和椒盐核桃仁间比较，差 别不大，椒盐核桃仁略好于琥珀核桃仁。在选用琥珀核桃仁和椒盐核桃仁时，常温 下真空包装贮藏4 个月内可保持较高的抗氧化活性。 关键词：核桃仁；多酚：抗氧化活性；因素 r e s e a r c ho ni n f l u e n c i n gf a c t o r so f a n t i o x i d a t i o na c t i v em a t t e r e d w i t hp o l y p h e n o li nw a l n u tk e m e l a b s t r a c t j u g l a n sr e g i alb e l o n g e dt o t h ep l a n to fw a l n u td e p a r t m e n t so fw a l n u td e p a r t m e n t , w h i c hd i s t r i b u t e d 、i d ei nc h i n a t h i sa r t i c l et a k e “l i a o n i n g5 ”“q i n g x i a n g ， x i a n g - l i n g a n d y a n g - p a o 勰t h e m a t e r i a lo fe x p e r i m e n t s t h ef a c t o r si n f l u e n c e dw a l n u tk e r n e l p o l y p h o n e sm a t t e r e d 谢也a n t i - o x i d a t i o na c t i v el i k et h ev a r i e t y , s t o r a g ep e r i o da sw e l la st h e p r o c e s s i n gw a y t ot h ew a l n u tk e r n e lh a v eb e e ns t u d i e ds e p a r a t e l yi nt h i sp a p e r t h er e s u l tw a sc o n f i r m e dt h a tt o t a lp h e n o lc o n t e n ta n dp o l y p h e n o lm a t t e rc o m p o s i t i o n o ff o u rk i n d so fw a l n u tk e m e la r ed i f f e r e n tf r o me a c ho t h e r , a n t i - o x i d i z e da c t i v e n e s so ff o u r k i n d so f w a l n u tk e r n e la r ea l s oo b v i o u sd i f f e r e n tf r o me a c ho t h e r , t h et o t a lp h e n o lc o n t e n t a r r a n g e m e n t o ff o u rk i n d so f w a l n u tk e r n e l i s x i a n g l i n g l i a o - n i n g 5 “q i n g - x i a n g y a n g - p a o 竹。t h ea r r a n g e m e n to fa n t i - o x i d a t i o na c t i v e n e s sm a t t e r e dw i t h p o l y p h e n o li s x i a n g - l i n g “l i a o - n i n g5 ” q i n g x i a n g y a n g - p a o , t o o t h er e s u l t s h o w e dt h a tt h ea b i l i t yo fa n t i - o x i d a t i o na c t i v e n e s sc h a n g e sa c c o r d i n gt ot h et o t a lp h e n o l c o n t e n t ；s t o r a g et a nr e d u c et h ew a l n u tk e r n e lp o l y p h o n e sc o n t e n ta sw e l l 勰a n t i - o x i d i z e d a c t i v e n e s s t h es t o r a g ep e r i o dg u a r a n t e e dt h en a t u r et i m eo f y a n g - p a o a n d x i a n g l i n g p a c k i n gi nv a c u u l ni nn o n r m lt e m p e r a t u r ei s6m o n t h s ；a n t i - o x i d a t i o na c t i v e n e s so ft h e w a l n u tk e r n e lh a v eb e e ni n f l u e n c e dh e a v i l yb yd i f f e r e n tp r o c e s s i n gw a y , p o l y p h e n o l c o m p o s i t i o na n da n t i o x i d i z e da c t i v e n e s so fw a l n u tk e r n e lh a v eb e e no b v i o u s l yr e d u c e db y p r o c e s s i n g w h e ny o uw a n tt h ew a l n u tk e r n e l ，t h e 丘e s hw a l n u tk e r n e ls h o u l db eb e s t ，b e t w e e n t h ea m b e ra n dt h es p i c e ds a l tw a l n u tk e r n e l ，t h e r ei sn o tv e r yd i f f e n c n f l y w h e ny o uw a n tt h e a m b e rw a l n u tk e r n e lo rt h es p i c e ds a l tw a l n u tk e r n e l ，t h es t o r a g ep e r i o dg u a r a n t e e dt h en a t u r e t i m eo f w a l n u tk e r n e lp a c k i n gi nv a c u u n li nn o r m a lt e m p e r a t u r ei s4m o n t h s k e yw o r d ：w a l n u tk e r n e l ；p o l y p h e n o lia n t i o x i d a t i o n , i n f l u e n c i n gf a c t o r s d ir o o t e db y ：p r o f z h a ol i q ir l a p p i ic a n tf o rm a s t e rd e g r e e ：y a n gc h u ng ei ( a g r i c u l t u r a lp r o c e s s i n ga n ds t o r a g e ) ( f o o ds c i c n c ba n de n g i n e e r i n gd e p a r a 呲i n n e rm o n g o l i a a g r i n u l t u r a lu n i v e r s t t y , h u h h o t o l o o l g , c h i n a ) 内蒙古农业大学 研究生学位论文独创声明 本人申明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得我校或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料，与我一 同工作的固志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名：型汹日期：塑l 垒：1 2 内蒙古农业大学研究生学位论文版权使用授权书 本人完全了解内蒙古农业大学有关保护知识产权的规定，即：研 究生在攻读学位期间论文工作的知识产权单位属内蒙古农业大学。本 人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位为内蒙 古农业大学，且导师为通讯作者，通讯作者单位亦署名为内蒙古农业 大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电 子文档，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部 分内容( 保密内容除外) ，采用影印缩印或其他手段保存论文。 论文作者签名：鳖叠 指导教师签名： 盘塑茎 甚期： 型丑巨： 堕蒸查壅些盔兰耍圭堂丝迨塞 1 1 引言 核桃，别名胡桃、羌桃( j u g l a n sr e g i a l ) ，属胡桃科核桃属植物。在全球范 围内，核桃产量仅次子杏仁，中国是世界上核桃产量最大的国家，2 0 0 0 年我国核桃 产量2 0 万吨以上，位居世界第一位。核桃在油脂类干果中产量高，全世界常年产量 达9 0 厅吨，居第一位。世界上有三十多个国家发展核桃生产，目前栽培较广。核桃 分为核桃( j u g l a n sr e g i a l ) 和铁核桃( j u g i a n ss i g i l l a t a d o d e ) 两大种，核桃与铁核 桃不仅在叶片、果实的硬壳有明显的区别，而且在种仁的颜色和口感方面也有明显 的区别。铁核桃的果仁颜色一般较为浅自，香味较淡；玩核桃果仁的颜色一般较为 浅黄色，香味较浓。核桃在亚洲主要分布在中国、土耳争：、印度、伊朗、日本、朝 鲜等，欧洲主要分布在俄罗斯、英国、法国、德国、意大利、希腊、保加利亚，美 洲主要有美国、智利，大洋洲的澳大利亚、新西兰也有核桃栽培，而非洲只有摩洛 哥有核桃生产。铁核桃的分布，主要在中国西南部和毗邻的越南、老挝、缅甸和尼 泊尔等国。中国核桃分布范围较广，以秦岭巴山山区、吕梁太行山区及燕山山区最 为集中，铁核桃主要分布在西南地区( 云南、贵州及四川西部、西藏南部最为集 中) 。 1 1核桃的生产现状 1 1 1 我国核桃的生产及加工及利用现状 我国是核桃的原产地之一，已有2 0 0 0 多年的栽培历史。新中国诞生以来，我国 的核桃生产得到了较快的发展，解放前我国核桃产量不足5 万吨，2 0 世纪5 0 年代中 期全国核桃产量上升至l j l 0 万吨左右，随着果树生产形势的发展和技术管理的加强， 核桃的生产管理正从过去的粗放、半放任的经营状态向科学管理、集约经营方式转 变，通过普及推广核桃食用增产技术和优良品种，核桃的产量和品质都有了明显的 提高，商品性状也有了较大的改善【3 】。目前，我国核桃面积约6 6 7 万公顷，1 1 亿 株，其中结果树约4 0 0 0 万株。2 0 0 0 年我国核桃产量约3 0 万吨，占世界总产的 2 5 ，居世界首位。据统计，我国2 0 0 3 年核桃的产量已经达至1 j 3 4 万多吨，其中铁核 桃的产量已经超过1 5 万吨，占全国核桃产量的4 5 5 ，主要品种有漾泡、三台。 核桃是我国传统的出口商品，我国核桃仁以其品质好、等级细的特点，在国际 市场上享有很高的声誉，主要出口到德国、英国、瑞士、新加坡、加拿大、叙利 亚、约旦、科威特和澳大利亚等国家。2 0 0 0 年出口量1 8 7 5 吨，核桃仁7 8 0 9 吨，由2 0 世纪6 0 年代占国际市场4 0 - - 5 0 降至目前的2 0 。近年来，日本需求量约1 万吨 核桃仁，而我国只能提供l o o o 吨，绝大部分被美国挤占。其原因主要是因为我国的 供货期不在日本消费期内和质量低；中东市场则由于我国价格太高而被欧洲主产国 抢占。 目前，我国核桃除供人们做干果消费外，有一部分进行加工利用，如制作核桃 2 影响核桃仁中多酚类物质抗氧化活性因素的研究 罐头、饮料、核桃粉及炒核桃等，此外核桃油的制作已有研究，但尚未大量生产， 整体来说加工利用依然不足。 1 1 2 世界核桃的生产及加工利用现状 世界上有三十多个国家发展核桃生产，目前栽培较广。较集中的国家有美国、 土尔其、中国、意大利、前苏联、南斯拉夫、法国等二十多个国家。美国是引进核 桃树种栽培历史最短的国家，只有一百多年的时间，但生产发展快、效益高。其原 因是他们注重核桃良种选育研究工作。经过3 0 年的努力，培育出了适合美国发展的 优良品种，建立品种园、采穗园、优良品种繁殖园等等。在全国范围内推广优良品 种的种植，形成良种化栽培，采取嫁接繁殖。区域化发展和机械化生产，产量猛 增，一跃成为世界核桃生产大国。七十年代，美国从核桃进口国变为出口大国，占 领世界市场，夺崖了中国长期占领国际市场的席位。美国南钻石公司生产的“钻 石”核桃就是国际市场走俏的商品核桃，以其味美、核桃外观好、颗粒大小规范化 而受到消费者的砍迎。 国外的核桃仁产品除上述外，还有少量核桃油生产，核桃青皮酒的制作等等。 核桃油的制作由于核桃仁本身成本价格比较高，所以产量较少，目前只有少量生 产。 1 2 核桃的营养组成及医疗保健作用 核桃，作为老少皆宜的保健品，具有丰富的营养价值，近代科学研究表明核桃 仁富含不饱和脂肪酸、优质蛋白质、少量糖类以及纤维素、维生素和大量钙、磷、 铁等矿物质元素。 裹1 不同地区核桃营养成分对比 t a b l eic o m p a r i n go f w a l n u tk e r n e ln u t r i t i o no f d i f f e r e n t 目 核桃油的饱和脂肪酸( 豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸) 一般小于脂肪酸总量的 1 0 ，不饱t d , q 旨j i h 酸( 油酸、亚油酸和亚麻酸) 一般占总量9 0 以上。特别是不 内蒙古农业大学硕士学位论文 3 饱和脂肪酸中的亚油酸( o n e g a - 6 脂肪酸) 和亚麻酸( o m e g a - 3 脂肪酸) 为人体必 需的脂肪酸，是前列腺素、e p a 、d h a 等重要代谢产物的前提化合物，对维持人 体健康，调节生理机能有重要作用。亚麻酸( o m e g a - 3 脂肪酸) 是o m e g a - 3 脂肪酸 的母体，它能被延长成为更长链的多不饱和脂肪酸如二十五碳五烯酸( e p a ：2 0 ： 5o m e g a - 3 ) 和二十二碳六烯酸( d h a 2 2 ：6 0 m e g a - 3 ) 哪。亚油酸在体内能被延 长为花生四烯酸，后者是高生物活性产物前列腺素、血酸素和前列环素的前提。核 桃油中亚麻酸的含量一般在1 5 左右明显高于其他几种常见的植物油中亚麻酸的含 量。 核桃仁含蛋白质一般约为1 5 左右，最高可达2 9 7 ，核桃蛋白质为一种优质 蛋白质，含有1 8 种氨基酸，除含有人体必需的8 种氨基酸外，精氨酸和谷氨酸的含 量也比较高。其中，蛋氨酸和赖氨酸是影响核桃仁蛋白质质量的限制性氨基酸，所 以，如果同富含蛋氨酸和赖氨酸的作物复配，则可以提高其食用价值。 核桃仁中不含有胆固醇，是膳食纤维和其他多种维生素和矿物元素如钾、镁、 磷、铜、锌、v b 6 和v e 的重要来源。核桃中维生素e 的含量一般2 6 7 0 3 4 7 4 m g 1 0 0 9 。维生素e 是生命有机体的一种重要的自由基清除剂，具有提高机体的 免疫，保持血红细胞的完整性，调节体内化合物的合成，促进细胞呼吸，保护肺组 织免遭空气污染等作用。 核桃仁中含有丰富的黄酮类物质，黄酮类化合物具有扩张冠状血管、降低高血 压、增强心脏收缩、抑制肿瘤细胞和保肝等多种功效。 l o m a l i n d a 大学研究表明，核桃对降低血液中胆固醇含量，避免心脏病的发生 都非常有利。l o m al i n d a 大学和b a r c e l o n a 医院临床部进行补充研究，研究结果表 明，具有健康型地中海饮食的血液中胆固醇含量较高的男性和女性，在当饮食中用 核桃代替某些食品和脂肪后，可以显著降低胆固醇含量和心脏病的发生，总胆固醇 含量降低4 1 ，低密度胆固醇降低5 9 m 。 2 0 0 3 年7 月1 5 日，美国食品药品监督管理局( f d a ) 应加利福尼亚州核桃委员 会的请求，正式发表声明：经过多方面的试验每天在饮食中吃1 5 盎司( 1 盎司为 2 8 3 5 9 ) 的核桃仁，可以显著降低血液中饱和脂肪酸和胆固醇的含量，减少心脏病 的发生，因此允许在宣传核桃产品时标明其具有保健功能“1 。 此外，核桃具有抗肿瘤、清除氧自由基以及降低血液中胆固醇含量减少心血管 疾病发生等医疗作用。核桃的药用和保健价值已逐渐被世人所接受，其经济价值充 分显示。 核桃属植物的抗肿瘤作用国内外均有报道。张野平”等报道胡桃醌对h e p a 小 鼠生命延长率为9 5 ，抑制s 1 8 0 实体型达5 0 ：应用同位索方法发现，以胡桃醌 o 1 m g m l 作用5 h ，对h e p a 小鼠细胞d n a 合成抑制为高峰，分别是7 1 5 和 6 0 ：电镜观察发现，胡桃醌主要影响h e p a 细胞线粒体，胡桃醌和黑核桃壳中的 4 影晌核桃仁中多酚类物质抗氧化活性因素的研究 多酚类对小鼠自发性乳癌有明显的抑制作用。胡桃醌和蓝雪醌对大鼠肠肿瘤形成有 抑制功能，可能成为有希望的化疗药物。 氧自由基o 、o h 是生物体内主要的活性氧自由基，由它所引发的体内脂质 过氧化时人类疾病发生和衰老的重要原因。胡博路”等研究发现，核桃叶能有效的 清除0 2 及o h ：核桃仁能清除0 2 。但不能清除o h - ；其清除0 2 的能力强于核桃 叶；核桃壳与核桃仁恰相反，可清除o h ，但却不能清除0 2 。，其清除o h 一的能力 弱于核桃仁。核桃中含黄酮类、鞣质、没食子酸，这些化合物往往是清除活性氧自 由基的活性物质。核桃多酚体外能有效抑制血浆和低密度脂蛋白氧化。 从胡桃和黑胡桃中提取的多酚类有消炎作用，黄酮类对犬试验，有降低血压的 作用。核桃叶煎剂对大鼠尚有加速体内糖的同化，或降低血脂的作用。 核桃有丰富的营养和广泛的医疗保健作用，它与多酚类物质的存在关系非常密 切。核桃仁中含有丰富的具有生理活性的多酚类物质，不仅对人体起到了积极的抗 氧化作用o ”“，而且对核桃仁本身防止氧化也起到很好的保护作用，并直接影响核 桃仁的外观品质( 色泽) 和口感品质( 收敛性) 。我国国家标准g b7 9 0 7 8 7 规定检 测样品中有2 0 的坚果种仁为黄褐色者即为黄褐，不能作为优级，1 级和2 级产 品；在检测样品中有1 0 的坚果种仁稍涩者即为稍涩，不能作为优级和l 级产品 瑚。核桃多酚与唾液蛋白的结合成为食品涩味的原因，由于氧化以及分子降解反应 生成天然色素从而改变核桃仁的色泽，从味觉和视觉两方面影响着核桃仁的食用品 质。 1 3 国内外核桃中多酚类物质的研究进展 1 3 1 多酚类物质的性质 多酚类物质具有良好的溶解性，易溶于水、乙酸乙酯、乙醇、丙酮、乙醚等溶 剂中，而不溶于石油醚和氯仿中。因分子中具有酚羟基，可游离出酚矿，故显酸 性。其溶液是一类亲水性胶体，使多酚溶液不易于干燥和干燥后的样品易吸潮。具 有呈味和呈色特性。 多酚类物质稳定性差，对酸、碱和温度都不稳定，提取分离存在很大困难，普 通的分离方法不易得到纯的化合物，提取时样品的状态和提取条件都能够导致多酚 类物质含量变化。原料提取前须经粉碎成粉末，通常细小的粉末利于提取，但是过 细反而会使鞣制含量减少，这是因为粉碎时间过长，多酚类物质容易氧化变性。最 适合的尺寸在1 0 0 目左右“”，并且温度应该控制在5 0 c 以下“”。 水虽然是植物多酚类物质的良溶剂，但并非最适合多酚类物质的提取。因为多 酚类化合物在植物体内通常与蛋白质、多糖以氢键或疏水键形式形成稳定的分子复 合物。这种现象对于分子量大、羟基数量多的植物单宁尤其突出，所以在提取时， 提取试剂不仅要求对多酚类物质有很好的溶解性，而且必须具有氢键断裂的作用。 内蒙古农业大学硕士学位论文 5 因此有机溶液和水的混合溶液( 有机溶剂占5 0 一7 0 ) 最适合多酚类物质的提取。 根据多酚类易溶于水及有机溶剂等性质，张洁、李忠正等在兴安落叶松树木 中酚类化合物组成研究中，原料依次经冷永一热水一7 8 苯乙醇( 1 ：1 ) 一 1 5 亚硫酸钠一1 氢氧化钠浸提，所得产物分别是水溶性单宁、水溶性单宁、水不 溶性单宁、木质素及少量单宁和酚酸及少量木质索“”。 盂洁、杭瑚等人在核桃仁活性成分的提取及体外抗氧化活性的研究中的研 究表明使用正己烷常温震荡浸提6 小时，重复两次，收集滤液。滤渣继续用乙酸乙 酯重复浸提两次，收集滤液。最后，滤渣再用9 5 乙醇浸提两次，收集滤液。将收 集滤液分别经旋转真空蒸发器浓缩干燥，即为所需多酚类物质”。 郑晓珂、李钦在冬凌草中酚酸类化学成分研究中使用7 0 丙酮浸泡，1 0 活性碳脱色，滤液减压浓缩成深褐色稠膏状物，然后依次用石油醚、醋酸乙酯、正 丁醇萃取，最后干燥制得多酚类物质。 1 3 2 多酚类物质的分离鉴定 植物中含有的有效活性成分往往是少量或者微量的，要经过繁琐而艰辛的提取 分析后才能得到。随着现代化工业工程技术的迅猛发展，以及天然产物研究的不断 深入，许多现代高新技术不断被应用到植物活性成分的分离纯化和结构鉴定中，如 超临界流体萃取、高速逆流色谱、高效液相色谱、气相色谱质谱联用、核磁共 振、质谱以及紫外光谱、红外光谱等技术，在选择性、工作效率、节能和环保方 面具有明显的优越性，显示出极大的应用前景。 高效液相色谱( h i l g hp e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y , 简称h p l c ) 是6 0 年 代末7 0 年代初发展起来的一项新技术( j 。gd o r s e y ，1 9 9 6 ) 这个方法在他的 发展过程中亦称为高速液相色谱( h i g hs p e e dl i q u i dc h r o m a t o g r a p h y , 简称h s l c ) 高压液相色谱( h i g hp r e s s u r el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y , 简称h p l c ) 或高分辨液楣色 谱( h i g h r e s o l u t i o nl i q u i dc h r o m a t o g r a p h y , 简称h r l c ) ，是现代分析分析的重要 手段之一。由于h p l c 具有高分辨、速度快、重现性好，适用面广的特点，现已广 泛应用于天然产物的分析之中，成为天然产物化学分析纯度鉴定、含量测定、制剂 质量控制的有效方法。 高效液相色谱法只要求样品能制成溶液，不受样品挥发性的限制，流动相可选 择的范围宽，固定相的种类繁多。因而可以分离热不稳定和非挥发性的、离解和非 离解的以及各种分子量范围的物质。与试样预处理技术相配合，l c 所达到的高 分辨率和离灵敏度，使分离和同时测定性质上十分相近的物质称为可能，能够分离 复杂相体中的微量成分。随着固定相的发展，有可能在充分保持生化物质活性的条 件下完成其分离。 质谱法( m a s ss p e c t r o m e t r y ，简称m s ) 具有高灵敏度、定性能力强等特点， 6 影响核桃仁中多酚类物质抗氧化活性因素的研究 但进样要纯，才能发挥其特长，且进行定量分析又较复杂。气相色谱( g a s c h r o m a t o g r a p h y ，简称g s ) 则具有分离效率高、定量分析简便的特点，但定性能 力却较差，因此气相色谱与质谱联机( g c m s ) 是分析复杂有机化合物的有力工 具。目前他已广泛地应用于食品、环境、农业、生物、医药、法庭、石油和工业等 诸多科学领域。 核磁共振( n u c l e a rm a g n e t i cr e s o n a n c e ，简称n m r ) 是一种基于具有自旋性 质的原子核在核外磁场作用下，吸收射频辐射而产生能级跃迁的谱学技术，n m r 现象的发现具有十分重要的意义，不仅为量子力学的基本原理提供了直接的验证， 而且为多个学科领域的研究提供了一种不可缺少的分析与测试手段，特别是在复杂 化合物的结构鉴定中具有独特的优势。 目前在化合物结构鉴定中，波谱法发挥着重要的作用。常用于多酚类物质结构 鉴定的方法有：紫外光谱、红外光谱、核磁共振以及质谱等方法。一般情况，单独 的一种方法很难确定一个化合物的结构，要几种方法配合使用才能比较准确的确定 物质的结构。 1 4 核桃中多酚类物质的研究现状及其抗氧化活性的作用 人们对植物多酚的科学认识是起于1 7 9 6 年s e g u i n 定义了一个专门术语单宁来表 示植物水浸提物中能使生皮转变为革的化学成分。后来通过研究逐渐认识到，植物 浸提物中能产生鞣制作用的是一系列多酚类化合物。植物多酚可根据其化学结构、 来源和用途等进行分类。h a s l a m 将植物多酚分为聚柿酸脂类( 含水解单宁及其相应 化合物) 和聚黄烷醇类( 含缩合单宁及其相应化合物) 两大基本类型1 。这种分类 方法更着重以结构特征为依据，而不考虑分子量，更符合人们现在对这类混合物开 展研究工作的实际情况。 液相色谱和质谱分析表明核桃的提取物中含有糅花酸单体，聚合糅花单体和其 他酚类化合物，主要是非类黄酮化合物。另外，有人研究表明核桃仁中的多酚物质 主要是没食子酸、鞣花酸单体和鞣花单宁等，类黄酮等物质不是主要的。 核桃仁中含有丰富的具有生理活性的多酚类物质。k a rw a ic l a r as z e - t a o 等 人研究表明带壳的鲜核桃和去皮的鲜核桃中的单宁含量分别是3 7 2 1 0 9 5 m g l o o g 和 3 6 3 6 6 7 m g 1 0 0 9 干重”4 ；t o s h i y u k if u k u d a 等人从商业核桃中分离出了1 6 种多酚 类物质，其中3 种是新分离的水解类单宁；1 4 种多酚类化合物具有s o d 的功能，可 以有效清除0 2 一自由基。“。孟洁等人用9 5 乙醇、乙酸乙酯、正己烷依次萃取核桃 仁中的可溶部分。用化学发光法、d p p h ( 二苯代苦味酰自由基) 法、t b a ( 硫代巴 比妥酸反应) 测定法测定个体提取物的抗氧化活性。结果表明：核桃仁各提取物对 d p p h 自由基均有清除作用，以9 5 乙醇提取物最佳”。 现代药理实验表明，多酚类物质对人体一般都具有抗氧化性，抗诱变性和抗癌 内蒙古农业大学硕士学位论文 7 活性。如咖啡酸用于治疗各种原因引起的白细胞减少症、血小板减少症：绿原酸为 众多药材和中成药抗菌解毒、消炎利胆的主要有效成分，具有清除自由基、抗脂质 过氧化、抗诱变等作用。通常被作为定性甚至定量的指标：阿魏酸在人体内具有抗 血栓、抗炎镇痛、抗氧化、抗自由基等作用，i 临床主要用于冠心病、脑血管、脉管 炎及白细胞和血小板减少等病症；芦丁是黄酮醇类的主要来源，有维生素的作用， 能降低血管脆性及异常通透性，可作为防治高血压及动脉硬化的辅助治疗剂；槲皮 素具有较好的祛痰、止咳、平喘、降低血压、增强毛细血管抵抗力、减少毛细血管 脆性、降血脂、扩张冠状动脉、增加冠状血流量等作用，用于治疗慢性支气管炎， 对冠心病及高血压也有辅助治疗作用。没食子酸等酚酸等为单宁类物质，是核桃产 生收敛性的主要原因，芦丁等为非单宁类物质。 自由基是指含有未成对电子的原子、原子团或分子。自由基分为氧自由基和非 氧自由基。在人们所知的许多自由基中，氧自由基( o x y g e nf r e er a d i c a l s o f r ) 对机体最重要。氧自由基可分为无机自由基、包括超氧阴离子( 0 2 一) 、羟 自由基( 0 h ) 、氢过氧基( n 0 0 - ) ；无机自由基，包括脂质过氧自由基 ( r 0 0 - ) 、脂氧基( r o - ) 、多元不饱和脂肪酸( p u f a ) 、半醌自由基。过氧化氢 和单线态氧虽然不是自由基，但其经过反应可形成自由基或涉及自由基反应，所以 也被列入自由基。自由基含有一个未成对电子，这就决定了它具有顺磁场和很高的 反应活性，所有检测自由基的方法都是根据自由基的这两个特性发展起来的，这些 方法可分为物理方法和化学方法两大类，检测自由基常用方法有e s r ( 电子自旋共 振或电子顺磁共振) 技术，脉冲辐解技术等 机体内清除自由基的抗氧化物质有胡萝卜素、v c 、v e 、还原型谷胱甘肽、黄酮 类物质、多酚类物质等，体内清除自由基的抗氧化酶类系统有超氧化物歧化酶 ( s o d ) ，过氧化氢酶( p o d ) 、谷胱甘肽过氧化无酶( g s h p o d ) 、抗坏血酸过 氧化物酶( a s a - p o d ) 等。 k o r e nj a n d e r s o n 从英国核桃中提取多酚类物质，以糅花酸为对照，进行了 体外的血液和低密度脂蛋白的氧化试验。鞣花酸和核桃提取物对a a p h 诱导的低密度 脂蛋白的氧化的抑制率分别为1 4 和8 4 ；液相色谱和质谱分析表明核桃的提取物 中含有鞣花酸单体，聚合鞣花单体和其他酚类化合物，主要是非类黄酮化合物n 。 在评价核桃的抗动脉粥样硬化的作用时应该考虑到核桃多酚的作用。 多种因素如品种、贮藏、加工都会间接影响核桃仁中的多酚含量，从而影响其 抗氧化效果。核桃经过贮藏和加工后，核桃仁中的多酚类物质和维生素e 等物质都 会减少，如在2 5 条件下贮藏2 1 天，核桃中的单宁含量会减少2 0 4 0 ；冷藏的条件 下贮藏3 个月维生素e 的含量会减少3 0 ：采用烘烤、碱的水溶液浸泡、微波加 热、热水漂烫等方法均可使单宁的含量减少1 4 - 9 8 。核桃仁经过贮藏或加工后其 抗氧化活性会降低多少，尚待进一步研究。 8影晌核桃仁中多酚类物质抗氧化活性因素的研究 另外，有人研究表明核桃仁中的多酚物质主要是没食子酸、鞣花酸单体和鞣花 单宁等，类黄酮等物质不是主要的：与此同时，有人研究表明核桃油中的类黄酮含 量为2 4 6 7 m g 1 0 0 m g ，它们之间是否存在矛盾，目前还不清楚。 抗氧化活性主要的测定方法 总抗氧化能力的测定：t 从测定的原理就是通过d p p h 产生的自由基被具有自由 基清除能力的物质清除后，经比色测定再经计算所得的结果。目前大多数测定食品 抗氧化活性的方法往往是针对某一种自由基而言的，而食品样品对一种自由基的清 除能力不能完全代表其对另一种自由基的清除能力，许多学者已对总抗氧化力的提 法提出了不同看法。国外目前应用较多的有o r a c 法，它可测定样品清除r 0 0 - 、o h 一 等自由基的能力，但是该法的自动化程序需要昂贵的全自动生化分析仪，而手工操 作程序费时费力，所以很难再国内一般实验室推广应用。 由b e n z i e 与s t r a i n 建立的fr ap 法原理明确，操作简便，不需特殊仪器，易 于标准化，已用于测定不同抗氧化物质、食物与生物样品的抗氧化活性，但是它所 测结果反映的不是样品针对某一种自由基的清除活性，而是样品总的还原能力。一 些学者因此认为该法测定结果可用来反映样品的总抗氧化活性。 对自由基的清除：活性氧自由基如超氧阴离子自由基( 0 2 - ) 、过氧化氢 ( n t 0 2 - ) 、羟自由基( 一o h ) 、过氧化物自由基等。 分析超氧阴离子自由基有好多个体系，如黄嘌呤一黄嘌呤氧化酶一鲁米诺系 统、邻苯三酚自氧化分光光度分析系统和邻苯三酚自氧化一化学发光法；氮盐四唑 ( n b t ) 光还原法。 脂质过氧化( l p o ) ：包括对多种底物的抗氧化分析，常用的有亚油酸自动氧 化系统、猪油、脂质体、兔子红细胞膜系统、动物肝脏匀浆脂质、胆固醇、卵黄脂 蛋白、低密度脂蛋白( l d l ) 等。 2 研究目的与意义 核桃仁具有较强的抗氧化活性，影响核桃仁抗氧化活性的因素主要有品种差 异、不同加工处理差异以及贮藏差异三个方面。现有的核桃仁抗氧化效果试验基本 上都是以某一品种核桃( j u g l a n sr e g i a l ) 果实为试验材料获得的，而不同品种核 桃仁的抗氧化效果差异显著与否，以及贮藏、加工( 漂烫、油炸、烘烤) 等因素在 减少核桃仁多酚含量的基础上对其抗氧化活性又有什么样的影响，还不是十分的清 楚。因此对影响核桃仁抗氧化活性的主要因素进行系统的研究，有助于我们正确认 识核桃仁对人体所起的保健作用，对核桃仁产品消费形式的选择，以及核桃新品种 的选育都将会有积极的指导作用。 核桃仁中含有丰富的具有生理活性的多酚类物质。本文研究了不同核桃品种、 贮藏时间、加工方式对核桃仁多酚含量、组成以及抗氧化活性的影响。为今后核桃 内蒙古农业大学硕士学位论文 9 新品种的选育和核桃仁产品的消费形式的选择提供一定的理论依据。 3 材料与方法 3 1 材料 3 1 1试验材料 本试验选用的核桃仁品种分为两大部分： 不同品种间的试验采用的品种有辽宁5 号、香玲、清香、漾泡。辽宁5 号由北 京市林果所核桃品种园提供；香玲产于山东省，由山东省果树研究所人工杂交选育 而成；清香由河北省定州市德胜农林开发有限公司提供：漾泡由云南省经济林研究 所提供。其中，漾泡为南方核桃，又称为铁核桃，产于云贵高原。其余均为北方核 桃。 不同加工品所用核桃仁选用辽宁5 号核桃仁，选取一定量核桃仁经烫漂( 沸水 3 - 5 m i n ) 、上糖、油炸( 油温控制在1 5 0 1 6 0 之间，油炸2 - 4 m i n ) 制成琥珀核桃 仁备用；另取一定量核桃仁经加调味料常温水浸泡$ h r 后烘烤( 8 0 ，1 2 制成椒 盐核桃仁备用；未加工的核桃仁作为对照。 所有核桃均为2 0 0 5 年9 月后采收，采收后要及时干燥，将核桃仁含水量控制在 8 左右，将核桃砸壳后取出核桃整仁，选择核桃整仁、大小、形状均匀一致、无种 皮损伤、无病虫害的进行试验。 3 1 2 主要仪器与设备 u v - 2 1 0 2p c 型紫外可见分光光度计上海龙尼柯仪器有限公司 8 0 0 型离心机f a l 0 0 4 上皿电子天平上海精科天平厂 d z k w 系列电子恒温水浴锅北京市永光明医疗仪器厂 k q - 5 0 0 b 型超声波清洗器昆山市超声仪器有限公司 r e 5 2 c s 圣叶旋转蒸发器上海亚荣生化仪器厂 s h b - i i 循环水式多用真空泵郑卅i 长城科工贸有限公司 1 0 1 型电热恒温干燥箱北京科伟永鑫实验仪器设备厂 恒温水浴锅上海亚荣生化仪器厂 电热恒温水浴锅上海医疗器械三厂 3 1 3 主要试验药品 亚油酸：n e wj e r s e y ，u s a1 - 8 0 0 - a c r o s - 0 lg e e l ，b e l g i 哪 特丁基对苯二酚( t b h q ) ；广州番禺凯德食品科技有限责任公司，食品级。 茶多酚，纯度大于8 5 北方霞光食品添加剂超市。 二苯代苦味酰自由基( d p p h ) ；东京化成工业株式会社、分析纯 氢氧化钾、碘化钾、硫代巴比妥酸、硫代硫酸钠、三氯乙酸、2 硫代巴比妥 i o 影响核桃仁中多酚类物质抗氧化活性因素的研究 酸、可溶性淀粉、三氯化铁、铁氰化钾、盐酸、正己烷、乙醚、乙醇、三氯甲烷、 石油醚、冰醋酸均为分析纯。 3 2试验设计 3 2 1 试验方法 3 2 1 1 不同品种核桃仁的试验方法 采用2 0 0 5 年9 月采收的辽宁5 号以及香玲、清香和漾泡，砸壳取仁后测定各品 种理化指标和抗氧化活性。 3 2 1 2 核桃仁在不同贮藏期的试验方法 选取2 0 0 5 年9 月采收的香玲和漾泡进行贮藏试验，砸壳取出整仁，经铝箔密封 包装，常温贮藏，每隔2 个月测定一次各项指标。 处理过的核仁贮藏前测定一次理化指标及抗氧化活性作为试验初始值，l o 个月 后，贮存的核桃仁颜色明显发暗，口感有浓重的哈喇味，过氧化值远远超过了国家 标准，试验停止。 3 2 1 3 不同加工品核桃仁的试验方法 采用2 0 0 5 年9 月采收的辽宁5 号核桃整仁制成的琥珀核仁、椒盐核仁，在制成 后2 4 d 时内即测定各项指标。2 0 0 5 年9 月采收的未加工的辽宁5 号核桃仁作为对 照。 3 2 1 4 不同加工品核桃仁在不同贮藏期的试验方法 采用2 0 0 5 年9 月采收的辽宁5 号核桃整仁制成的琥珀核仁、椒盐核仁，用铝箔 密封包装，常温贮藏。2 0 0 5 年9 月采收的未加工的辽宁5 号核桃仁亦采用铝箔包 装，作为对照。每隔2 个月测定一次各项指标。 处理过的核仁贮藏前测定一次理化指标及抗氧化活性作为试验初始值，1 0 个月 后，贮存的核桃仁颜色明显发暗，口感有浓重的啥喇味，过氧化值远远超过了国家 标准，试验停止。 3 2 2 测定指标及方法 3 2 2 1 核桃仁中多酚类物质的提取 称取粉碎后的琥珀核桃仁、椒盐核桃仁和未加工核桃仁各5 0g ，分别用2 0 0m l 9 5 乙醇浸提6 小时，重复两次，收集滤液，旋蒸至一定浓度后经1 0 0m l 正己烷萃 取两次，再将滤液用旋转蒸发器蒸发至一定浓度，定容于1 0 0m l ，取适量定溶液分 别稀释十倍、一百倍备用。 内蒙古农业大学硕士学位论文 l l 3 2 2 2 核桃仁油脂的提取 称取干燥的核桃仁样品1 0 0g 左右，置于已经称重的滤纸简中，将滤纸筒封好 后小心放入索氏抽提器的提取筒中，应使滤纸简低于虹吸管上端弯曲部位，连接蒸 发烧瓶，由冷凝管上端加3 0 - 6 0 沸点的石油醚，至烧拖。中石油醚含量为瓶的三分 之二，于水浴上加热。石油醚开始回流后，调整水浴温度，使虹吸回流速度控制在 8 - 1 2 次h 。抽提6 一1 2 小时。取下接收瓶，回收石油醚至少量，转移至旋蒸仪上 蒸发剩余石油醚，即得油脂液。 该方法提取的核桃油进行过氧化值和酸价的测定。 3 2 2 3核桃仁总酚的测定 普鲁士兰法：精确称取1 0 9 固体样品，加入1 5 0 m l 的7 0 的乙醇溶液，浸提 1 1 小时，收集浸提液在2 0 0 0r m i n 下离心1 0 m i l l ，抽取离心上清液2 m l 依次加入 lm l o 1m o l l f e e l 3 ，lm l 0 0 8m o l l k 3 f e ( c n ) 3 和l m l 0 1m o l l h c i ，最后加蒸 馏水定容至5 0m l ，静置3 0r a i n 后在波长为6 9 5 姗测得吸光度。 空白：2 m l7 0 的乙醇依次加入1m l0 1m o l lf e e l 3 、 lm l0 0 8 m o l l k 3 f e ( c n ) 3 和1m l 0 1 m o i l h c l 在5 0m l 的容量瓶中定容。 根据标准曲线，如果测得的吸光度值不在标准曲线的范围内，则将浸提液进行 真空浓缩，再进行测定。根据标准曲线方程浓度c = ( 0 d + 0 0 9 4 1 ) 0 0 6 9 6 总酚的计算( m 1 0 0 9 ) = c v n 1 0 0 m v ( m l ) ：样品液的体积n ：稀释倍数m ：样品质量 标准曲线的制作：没食子酸为标准物作标准曲线，通过全波长扫描，确定测定 波长 = 6 9 5n n l 。没食子酸浓度与吸光值之间的标准曲线见图1 。 0 o o o o 0 o o il，y=00696x-0094 z ；凳嚣， 没食子酸的浓度( m g l o o m l ) 图1没食子酸测定浓度与吸光度值之间的标准曲线 f i g 1t h es t a n d a r dc u r v eo f t h eg a u i ca c i dd e n s i t ya n da b s o r b e dv a l u e 趔越果餐邑。口 1 2 影响核桃仁中多酚类物质抗氧化活性因素的研究 3 2 2 4 核桃仁过氧化值的测定 称取2 9 ( 准确至0 0 1g ) 油脂至于2 5 0 m l 碘量瓶底部，加入2 0 m l 氯仿- 冰乙酸混合液，轻轻摇动使油脂溶解