图1 复水时间对干制雄花中主要营养成分含量的影响
Fig.1 Effect of rehydration time on the proximate compositions of naturally dried male walnut flowers
摘要：本文研究了复水时间对干制核桃雄花主要营养成分、矿质元素、氨基酸、抗氧化活性物质含量及抗氧化活性的影响。结果表明：干制核桃雄花复水时间应控制在10 min时能较好地维持其较高的营养品质和抗氧化活性；短时间（10 min）的复水对干制核桃雄花脂肪、淀粉及部分氨基酸（Glu、Tyr、Lyr和Pro）等大分子化合物含量影响较小；随复水时间延长，干制核桃雄花中各种常规营养成分，除钙和镁元素外的7种矿质元素，17种氨基酸以及抗氧化活性物质的含量均呈不同程度的下降趋势，且下降速率增大。从营养品质及抗氧化活性的保持程度来看干制核桃雄花的最佳复水时间为10 min。该研究为科学利用资源丰富的核桃雄花提供技术和理论依据。
关键词：核桃雄花；复水时间；干制；营养品质；抗氧化能力
核桃花又称核桃纽、长寿菜，核桃产区的人们有采摘鲜嫩核桃花或制作干核桃花作炒菜食用的习俗，经加工的花序适口性强，吃起来柔嫩、清脆、味美[1]，核桃雄花富含碳水化合物、蛋白质、矿质元素等营养成分，尤其多酚类物质含量丰富，抗氧化活性较强。核桃雄花序呈柔夷状下垂，长8~12 cm[2]，雄花量大，产量稳定，因此，核桃花是一种开发潜力巨大的优质天然食品资源[3]。
干制是果蔬加工的主要方式之一，可在很大程度上保持新鲜蔬菜的营养成分和风味，且其重量轻、体积小、运输及食用方便，商业价值极大[4]。但干制食品在食用前需要复水，恢复其鲜嫩度。复水过程或多或少会引起脱水蔬菜风味、化学成分及感官性状的变化，从而导致脱水蔬菜的品质降低。张贝贝等研究发现脱水香椿在复水过程中会使原有的香气受损或发生变化[5]。浸时和浸温对干制品的复水程度、恢复原样程度及恢复变嫩程度均有一定影响[4]。冯寅洁[6]等对脱水胡萝卜片的复水试验表明，温度对复水比的影响最大，且随温度的升高复水比增加明显；其次是复水时间，复水料液比对复水比的影响最小。脱水蔬菜达饱和复水比所需时间随浸温升高而缩短[7]。目前关于复水对干制核桃雄花营养品质和抗氧化活性影响方面的报道较少，本文以烘干的核桃雄花为材料，研究复水过程中核桃雄花的常规营养物质、抗氧化物质含量及抗氧化活性的变化，以期明确干制核桃雄花在复水过程中的营养变化规律，为核桃雄花深加工、合理开发及科学食用提供参考。
1.1 材料
核桃雄花采自贵州省毕节市赫章县财神镇，为树龄 36年（盛果期）‘黔核 7号’（Juglans sigillata‘Qianhe-7’）的盛花期雄花序，花序长14.55±1.22 cm。采后装入冰盒带回实验室，流水清洗，蒸馏水涮洗 3遍，沥干明水，装入干净的搪瓷盘中，置于恒温干燥箱内60 ℃烘至含水量8%，装入密封袋中备用。
1.2 主要试剂
乙醇、辛醇、高氯酸、硼酸、蒽酮、偏磷酸、偏钒酸、草酸、姜黄素、氯化锶及溴甲酚绿，国药集团化学试剂有限公司；2,4,6-三吡啶基三嗪（TPTZ）、福林肖卡试剂、氨基酸标准品及矿质营养元素标品，美国Sigma公司；没食子酸和芦丁，瑞士Fluka公司；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH），日本Wako公司；以上试剂未说明的均为分析纯。
1.3 仪器与设备
SX2-2.5-12型马弗炉，上海沪粤明科学仪器有限公司；TAS-990原子吸收分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司；SZF-06A粗脂肪测定仪(索氏提取仪)，上海新嘉电子有限公司；A-300氨基酸分析仪，德国曼默博尔公司；LC-15C高效液相色谱仪、UV-2550紫外可见分光光度计，日本岛津；AKSW-24纯水仪，(台湾艾柯)程度宁康实验专用纯水设备厂；D-37520 Osterode冷冻离心机，德国thermo electron GMBH公司。
1.4 方法
1.4.1 复水方法
按料液比1:60 (g/mg)条件进行复水，称取5.0 g脱水核桃雄花，置于500 mL烧杯中，加入90 ℃热水300 mL，然后将烧杯置于90 ℃恒温水浴锅中进行10 min、20 min、30 min、40 min及50 min的复水处理，以不复水（0 min）的干制核桃雄花为对照，材料取出后，冷水(去离子水)立即冷却，置于干净的搪瓷盘中50 ℃恒温干燥至至含水量8%（约12 h），不锈钢粉碎机粉碎后，过40目筛备用。每处理重复3次。
1.4.2 常规营养成分含量的测定
粗蛋白含量测定采取半微量凯氏法；脂肪含量采用索氏提取法；可溶性糖含量测定采取蒽酮比色法；可滴定酸含量采用碱式滴定法测定；淀粉含量测定采用酸解法；粗纤维含量测定采取称重法；灰分测定采取马福炉灰化法。
1.4.3 矿质元素含量的测定
矿质元素含量采用原子吸收分光光度计测定。
1.4.4 氨基酸含量的测定
氨基酸种类及含量利用氨基酸自动分析仪测定。
1.4.5 抗氧化活性的测定
总酚含量测定采取福林-肖卡比色法；总黄酮含量测定采取硝酸铝比色法；DPPH自由基清除试验参照Motamed等所描述的方法进行[8]；FRAP铁离子还原试验参照Hatamnia等方法[9]。
1.5 数据处理
在Excel 2003中对试验数据进行整理和作图；采用DPS v7.05分析软件对试验数据进行方差分析和相关性分析；方差分析多重比较采用邓肯式新复极差法。
2.1 复水时间对干制铁核桃雄花中营养成分含量的影响
复水不仅恢复可以脱水蔬菜至鲜嫩状态[10]，还会导致各种水溶性营养成分的损失[11]。图1A~G所示，随着复水时间的延长，铁核桃雄花中的常规营养成分均呈现不同程度的降低。复水10 min，脂肪和淀粉含量无显著变化（图1B，g），蛋白质、灰分、可溶性糖、可滴定酸及粗纤维含量明显降低（图1A，图1C~F）。此后，7种常规营养成分均随着复水时间的进一步延长而显著降低，尤其是蛋白质及灰分的损失最为严重，复水50 min后，灰分的损失率高达74.98%。Marabi等在脱水胡萝卜上的研究也表明复水过程中会导致总糖和有机化合物的显著流失[12]。本研究发现短时间(10min)的复水对脂肪和淀粉的影响小于其他5类营养物质（蛋白质、灰分、可溶性糖、可滴定酸和粗纤维），得益于脂肪及淀粉为大分子物质，其水溶性差。但长时间高温复水条件下，会导致分子链结构破坏，溶解度增加[13]；而同为大分子物质的粗纤维在复水初期含量就明显降低[13,14]，说明核桃雄花中可溶性纤维组分含量较高，果胶等可溶性纤维因在热水中溶解而流失[15,16]；灰分和蛋白质的溶解度大，随着细胞内外水分渗透和热水渗入，该类营养物质随之渗出而致使含量显著下降[14]。
图1 复水时间对干制雄花中主要营养成分含量的影响
Fig.1 Effect of rehydration time on the proximate compositions of naturally dried male walnut flowers
2.2 复水时间对干制铁核桃雄花中矿质元素含量的影响
矿质营养是蔬菜的重要营养指标。图2A~I所示，9种核桃花中矿质元素含量在复水过程中表现出4种变化趋势。复水40 min内，K、Fe及Zn含量持续降低，之后下降缓慢，复水50 min降幅均超过10%，其中K的损失率高达63.6%（图2B、E和G）；复水时间对Mn和Cu含量的影响规律基本相同，复水50 min后使含量降低约15%~20%（图F和H）；复水10 min对P和B的影响较小，随着复水时间的延长也呈降低趋势，复水50 min后P含量损失率41.1%远远高于B含量的损失率9.01%（图A和I）；而Ca和Mg含量随着复水时间的略微增加（图C~D）。
图2 复水时间对干制雄花中矿质营养元素含量的影响
Fig.2 Effect of rehydration time on the mineral contents of naturally dried male walnut flowers
本研究发现短时间（10 min）的复水对K含量的影响大于P、Mn、Cu、Zn、Fe及B，一方面是K元素多以游离态存在植物组织内，复水过程中极易随水分的渗入而流出；另一方面P、Mn、Cu、Zn、Fe及B在植物体内多以难溶的稳定化合物的形式存在，水溶性极差，长时间高温复水条件下，化合物的稳定性下降，溶解度增大[13]，含量降低。Nawirska等[17]也提到的脱水蔬菜在复水过程中，可溶性物质随着水分的渗入而流出，降低蔬菜营养价值。Ca和Mg含量随着复水时间的略微增加，一方面Ca2+是构成细胞壁的一种元素[18]，在复水过程中不易流失，而高温复水使细胞液外流，从而使Ca含量相对增加；另一方面Fadupin等[13]对南瓜叶的研究认为漂烫过程中Ca含量的增加与热水条件下草酸钙的溶解有关系。
2.3 复水时间对干制铁核桃雄花中氨基酸含量的影响
氨基酸是蛋白质的基本组成单位，既能直接满足人体所需，又具有多种药理活性[19]。表1所示，随着复水时间的延长，核桃雄花中的氨基酸含量均呈现不同程度的降低，复水10 min，除Glu、Tyr、Lyr和Pro的含量无显著变化外，其他氨基酸含量均明显降低。此后，17种氨基酸含量均随着复水时间的进一步延长而显著降低，尤其是Cys、Met和His的损失最为严重，Cys在复水30 min后已检测不到，其次是Met和His在复水40 min后均检测不到；而Ala、Val、Leu、Phe、Thr、Asp和Ile的含量在复水20 min后下降趋势有所减缓。有研究表明漂烫会导致氨基酸的脱硫、脱氨和蛋白质的异构化，从而降低氨基酸的水平，影响蛋白质的营养价值[20]。本研究发现短时间（10 min）的复水对Cys、Met和His含量的影响大于其他14种氨基酸。Cys和His为极性氨基酸在水中的溶解度大于其他非极性氨基酸，而Met损失严重很可能由于脱硫作用而使其含量降低。短时间复水对Glu、Tyr、Lyr和Pro的含量的影响较小，得益于它们属于非极性氨基酸在水中的溶解度较小，长时间高温复水会破坏其结构，降低其含量水平。而Kim等对韩国蔬菜和豆类植物的研究中发现高温高压状态下，Lys、Cys和Arg的含量会降低，而Phe、His、Gly、Ala、Glu、Asp、Leu、Thr、Pro、Ser和Ile的含量表现上升的趋势[20]，高温高压并不伴有水流对细胞结构的冲击以及对氨基酸的溶解，所以大分子的氨基酸会分解为小分子的氨基酸，小分子氨基酸含量会有上升的趋势。不同种类氨基酸在复水过程中呈现复杂的变化是由于多方面的原因所决定的，例如赖氨酸对热相比于其他氨基酸更为敏感[21]，以及氨基酸的固有含量、氨基酸侧链基团的极性、蛋白质水解产生的氨基酸等都会影响复水过程中氨基酸的含量变化。
表1 复水时间对干制核桃雄花中氨基酸含量的影响
Table 1 Changes in the contents of amino acids (g 100/g DW) of dried male walnut flowers after different rehydration times
注：结果表示为平均值±标准差(3次重复)；采用新复极差法进行多重比较，同行不同小写字母表示0.05水平上差异显著；z表示必需氨基酸。
氨基酸Amino acids 复水时间/min 0 10 20 30 40 50天冬氨酸(Aspartic acid) 0.90±0.01a0.83±0.02b0.79±0.03b0.67±0.03c0.56±0.05d0.52±0.02d苏氨酸z(Threonine) 0.42±0.02a0.33±0.02b0.28±0.04c0.19±0.02d0.13±0.02e0.09±0.01e丝氨酸(Serine) 0.69±0.03a0.61±0.03b0.52±0.02c0.49±0.02c0.41±0.01d0.35±0.03e谷氨酸(Glutamic acid) 1.24±0.02a1.23±0.02a1.04±0.08b0.88±0.02c0.67±0.03d0.56±0.03e甘氨酸(Glycine) 1.05±0.05a0.98±0.03b0.84±0.03c0.76±0.02d0.60±0.02e0.51±0.02f丙氨酸(Alanine) 0.45±0.04a0.35±0.05b0.27±0.04c0.21±0.02d0.17±0.02d0.10±0.01e半胱氨酸(Cysteine) 0.03±0.01a0.02±0.00b0.01±0.00cnd nd nd缬氨酸z(Valine) 0.69±0.03a0.55±0.01b0.35±0.02c0.16±0.03d0.15±0.01d0.11±0.01e蛋氨酸z(Methionine) 0.05±0.01a0.03±0.01b0.01±0.00c0.01±0.00cnd nd异亮氨酸z(Isoleucine) 0.47±0.03a0.41±0.02b0.30±0.02c0.20±0.01d0.13±0.02e0.12±0.01e亮氨酸z(Leucine) 0.98±0.02a0.83±0.07b0.71±0.01c0.61±0.02d0.60±0.01d0.48±0.02e酪氨酸(Tyrosine) 0.29±0.02a0.30±0.02a0.21±0.01b0.16±0.03c0.12±0.02d0.09±0.02d苯丙氨酸z(Phenylalanine) 0.48±0.03a0.38±0.01b0.30±0.02c0.23±0.02d0.23±0.01d0.15±0.02e组氨酸z(Histidine) 0.14±0.02a0.09±0.02b0.04±0.02c0.01±0.00dnd nd赖氨酸z(Lysine) 0.35±0.08a0.30±0.02a0.22±0.01b0.16±0.02b0.10±0.01c0.07±0.01c精氨酸z(Arginine) 0.35±0.02a0.30±0.02b0.29±0.02b0.22±0.01c0.14±0.01d0.10±0.01e脯氨酸(Proline) 1.04±0.07a1.07±0.07a0.76±0.03b0.67±0.03c0.60±0.01cd0.57±0.02d必需氨基酸(EAA) 3.93±0.22a3.20±0.08b2.49±0.09c1.77±0.09d1.47±0.06e1.13±0.04f总氨基酸(TAA) 9.62±0.28a8.59±0.22b6.93±0.24c5.60±0.25d4.61±0.14e3.83±0.14fEAA/TAA/% 30.78 26.62 23.67 19.54 19.62 18.29
2.4 复水时间对干制铁核桃雄花中生物活性物质含量及抗氧化活性的影响
图3 复水时间对干制雄花中生物活性成分及抗氧化活力的影响
Fig.3 Effect of rehydration time on the bioactive compound contents and antioxidant activity of naturally dried male walnut flowers
多酚物质是重要的植物源保健功能营养成分。图3a~d所示，短时间(10 min)复水，有利于保存铁核桃雄花中生物活性物质和抗氧化活性。随复水时间延长，总酚与总黄酮的含量显著降低，复水50 min后，其损失率分别为65.98%和81.71%；而DPPH自由基清除活力和铁离子还原能力在复水50 min后下降率差异显著，分别为26.44%和72.20%。Min等[22]和Crozier等[21]的研究结果表明热处理果蔬，如煮、烤、炒和烫均会降低黄酮类、酚酸类及抗坏血酸的含量，因为热烫时水流破坏了黄酮的结构[21]而导致其含量下降。但Turkmen等[24]在辣椒、绿豆和菠菜上的研究结果表明短时间的漂烫处理增加总酚和游离黄酮醇的含量，一方面漂烫过程中单宁类物质的分解而致[25]，另一方面高温使多酚氧化酶失活，抑制了多酚的降解[26]。有研究表明植物组织的硬度不同，会影响漂烫或复水过程中组织细胞物质的溶出规律[27]，这可能是不同研究结论大相径庭的原因。复水对DPPH自由基清除活力和铁离子还原能力影响不同，可能是由于热烫降低了植物体内Fe2+的螯合能力，而对DPPH和ABTS自由基清除活力影响相对较小[22]。
复水时间显著影响干制核桃雄花主要营养成分、矿质元素、氨基酸含量、抗氧化活性物质及抗氧化活性。短时间复水（10 min），蛋白质、灰分、粗纤维、可溶性糖、可滴定酸、磷、钾、铁、锰、锌、铜、抗氧化活性物质的含量以及抗氧化活性下降明显，但脂肪、淀粉、Glu、Tyr、Lyr和Pro变化较小。随复水时间的延长，常规营养成分、大部分矿质元素、17种氨基酸以及总酚和总黄酮含量均呈不同程度的下降，且降速增大，仅矿质元素B含量变化较小，而Ca和Mg含量略微上升。因此，在不影响口感的前提下，复水时间宜控制在10 min左右。
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Effects of Rehydration Time on the Nutritional Quality and Antioxidant Activity of Dried Male Walnut Flowers
Abstract：The effects of rehydration time on the nutritional quality of dried male walnut flowers were studied by analyzing the contents of primary nutrients, mineral elements, amino acids, and antioxidant substances, as well as the antioxidant activity. The results showed that the nutritional quality and antioxidant activity of dried male walnut flowers could be well maintained when the rehydration time was limited to 10 min. A short rehydration time (10 min) had a slight influence on the contents of macromolecular compounds, such as fat, starch, and some amino acids (glutamate, tyrosine, lysine, and proline). With prolonged rehydration time, the contents of primary nutrients, seven mineral elements (but not calcium or magnesium), 17 amino acids, and antioxidant active substances decreased by various degrees. The longer the rehydration time, the greater the decline observed. In terms of maintaining the nutritional quality and antioxidant activity, 10 min was the optimum time for the rehydration of dried walnut flowers. These results provide a technical and theoretical basis for utilizing abundant male walnut flowers scientifically.
Key words：male walnut flowers; rehydration time; dried; nutritional quality; antioxidant activity
文章篇号：1673-9078(2017)4-248-253
DOI：10.13982/j.mfst.1673-9078.2017.4.038
收稿日期：2016-04-19
基金项目：国家科技支撑计划课题（2014BAD23B03）；贵州省高层次创新型人才培养项目（黔科合人才（2016）4038号）