香料混合和蒸煮对埃塞俄比亚麻辣红辣椒粉抗氧化活性的影响

　　

埃塞俄比亚香辣红椒粉抗氧化活性研究解读：香料混合与烹饪的影响

埃塞俄比亚哈瓦萨大学营养、食品科学与技术学院的 Tadewos Hadero Medalcho 等人在《Scientific Reports》期刊上发表了题为 “Effects of spices mixture and cooking on antioxidant activity in Ethiopian spicy hot red pepper powder” 的论文。该研究聚焦埃塞俄比亚特色食品香辣红椒粉，深入探究香料混合及烹饪对其抗氧化活性的影响，为揭示天然抗氧化剂来源、推动食品营养健康发展提供了关键依据，在食品科学与健康领域意义重大。

研究背景

在食品领域，香料不仅用于增添风味，还具有减少氧化酸败、降低有害物质生成的作用。香料中富含多种生物活性化合物，如类胡萝卜素、多酚、挥发油和维生素等天然抗氧化剂，能够有效清除人体内的自由基。相比合成抗氧化剂，消费者更倾向于选择天然抗氧化剂，因其具有抗癌、抗诱变、抗糖尿病、降血脂和抗炎等多种生物特性，对预防食品脂质氧化也有积极作用。

在埃塞俄比亚，香辣红椒（当地称为 berbere）是常见的食品添加剂，深受民众喜爱，其食用形式多样，且具有较高的抗氧化潜力。当地民众在制作香辣红椒粉时，常将大蒜、生姜、小豆蔻、黑孜然等香料与红椒混合。然而，目前关于这些香料混合后以及烹饪对埃塞俄比亚香辣红椒粉抗氧化活性的影响尚不明确。这一研究空白促使研究人员开展此项研究，以填补知识缺口，为食品行业和消费者提供有价值的信息。

研究材料与方法

研究人员从埃塞俄比亚哈瓦萨的中小型香料加工商处收集新鲜大蒜、生姜、小豆蔻、黑孜然、干辣椒（HRP）和商业香辣红椒粉。将这些样品进行清洗、晒干和精细研磨处理，制备出 100% 的纯 HRP、大蒜、生姜、小豆蔻和黑孜然粉末，按照特定比例（67.5%、13.5%、9.5%、6.8% 和 2.7%）混合得到实验用生香辣红椒（ESP）粉末。部分实验和商业香辣红椒粉加水煮熟，在 85℃炖煮 7 分钟，制成的熟制品经烤箱干燥后再次研磨，得到熟香辣红椒（sauté）粉末。

研究采用多种实验方法评估抗氧化活性和植物化学成分。利用乙醇和水（70:30，v/v）混合溶液对样品进行提取，通过 2,2 - 二苯基 - 1 - 苦基肼基（DPPH）、2’- 联氮 - 双 - 3 - 乙基苯并噻唑啉 - 6 - 磺酸（ABTS）、铁离子（）还原抗氧化能力（FRAP）和亚铁离子（）螯合活性（FICA）等实验测定抗氧化活性，运用福林 - 酚法、氯化铝法、香草醛缩合法和重量法分别测定总酚含量（TPC）、总黄酮含量（TFC）、缩合单宁含量（CTC）和总皂苷含量。研究采用完全随机设计，通过 SAS JMP_14 软件进行统计分析，运用 Tukey's HSD 多重秩检验确定差异显著性，实验结果以平均值 ± 标准差表示。

研究结果

DPPH 自由基清除活性

在所选香料中，大蒜的 DPPH 自由基清除活性最强，其抑制率可达 67%，其次为小豆蔻（63%）、生姜（60%）和黑孜然（56%）。HRP 及香辣红椒粉的 DPPH 自由基清除能力因产品不同而有所差异，生和熟的商业、实验香辣红椒粉以及 HRP 粉的抑制率分别为 67%、63%、59%、57% 和 53%。通过计算值发现，大蒜的值最低，表明其抗氧化清除潜力最强。烹饪显著提高了实验和商业香料混合物的 DPPH 清除潜力（span data-custom-copy-text="\(p0.05\)"），熟制商业香辣红椒粉（CSS）在清除 DPPH 自由基方面表现最为突出，其值低于其他样品，说明烹饪能增强香辣红椒粉的抗氧化能力。

ABTS 自由基清除活性

大蒜在 ABTS 自由基清除实验中同样表现出较高的抑制潜力，最高抑制率达 61%，随后依次为小豆蔻（50%）、生姜（54%）和黑孜然（58%）。HRP、生和熟 ESP、ESS、CSP 和 CSS 的 ABTS 清除潜力呈递增趋势：span data-custom-copy-text="\(HRP(55\%)ESP(61\%)ESS(63\%)CSP(65\%)。大蒜和黑孜然的 ABTS 自由基清除能力较强，但仍显著弱于 Trolox 参考标准。CSS 的值最低，具有最强的自由基清除潜力，但仍低于 Trolox。与 DPPH 自由基清除活性类似，ABTS 自由基清除活性也呈现出浓度依赖性，且生和熟提取物的趋势相似，但与部分前人研究结果存在差异，这可能与烹饪因素有关。

FRAP 测定结果

生姜的 FRAP 值（）相对其他香料更强，FRAP 值由高到低依次为生姜、大蒜、黑孜然和小豆蔻，且差异显著（span data-custom-copy-text="\(p0.05\)"）。HRP 和香辣红椒粉的 FRAP 值范围为，除 ESS 和 CSP 外，其他样品间差异显著。未煮熟的 CSP 在还原 FRAP 方面能力更强，这可能是由于其粉末中还原剂浓度较高，与所使用的香料种类、数量以及部分发酵过程有关。

FICA 测定结果

香料的 FICA 值排序为小豆蔻、生姜、黑孜然和大蒜，其中大蒜和生姜在span data-custom-copy-text="\(p0.05\)"水平上存在统计学差异。HRP 和香辣红椒粉的 FICA 值在之间，ESS、CSP 和 CSS 之间无显著差异。未煮熟的 CSP 的 FICA 略强于未煮熟的 ESP，这可能是由于混合香料中存在额外的螯合剂，其浓度较高，增强了 CSP 的螯合潜力，这与 CSP 制作过程中使用的香料类型、数量以及部分发酵过程有关。

烹饪对抗氧化能力的影响

烹饪对香料混合物抗氧化能力的影响较为复杂，取决于多种因素，如烹饪方法、温度、时间、样品的结构和条件（如氧气和水的存在）以及 pH 值等。在本研究中，烹饪降低了 ESP 和 ESS、CSP 和 CSS 之间 DPPH 的值，分别降低了 5.41% 和 67.52%，表明烹饪增强了样品清除自由基的能力。熟制的香料混合物（CSS）在所有样品中抗氧化活性最高，但仍弱于抗坏血酸参考标准。这可能是因为商业香料混合 HRP 粉含有多种草药和香料、不同的混合比例、部分发酵过程，并且可能含有更多水溶性可提取的生物活性化合物。

植物化学成分分析

研究发现，主要香料的 TPC 在大蒜和生姜、小豆蔻和黑孜然之间差异不显著，范围为。而黑孜然、生姜、大蒜和小豆蔻的 TFC 存在显著差异（span data-custom-copy-text="\(p0.05\)"），分别为、、和。HRP、ESP、ESS、CSP 和 CSS 的 TPC 分别为、、、和，ESS、ESP 和 HRP 之间差异显著。TFC 值在之间，差异显著。植物化学成分含量总体呈普通香料（包括 HRP）的趋势，说明混合和烹饪能够提高香辣红椒粉的植物化学成分含量。

抗氧化活性与植物化学成分的相关性

研究表明，DPPH 自由基清除活性百分比、FRAP 和 FICA 分别与 TFC 和总皂苷、TPC 和 CTC 具有很强的相关性（相关系数），但 FICA 与 CTC 呈负相关。ABTS 自由基清除活性百分比与 TPC 的相关性较弱。这些结果表明，所选香料的 TPC、TFC、总皂苷和 CTC 与主要抗氧化活性（DPPH、ABTS 和 FRAP）以及次要抗氧化活性（FICA）密切相关，进一步证实了多酚类物质在香辣红椒粉抗氧化过程中的重要作用。

研究结论与讨论

研究表明，熟制的香辣红椒粉（HRPs）比生香料混合物具有更强的抗氧化活性，生香料混合物在所有实验中也表现出显著的抗氧化活性提升。抗氧化活性（DPPH、ABTS、FRAP 和 FICA）与 TPC、TFC、CTC 和总皂苷水平之间存在很强的相关性，这充分支持了多酚类物质作为香辣红椒粉中抗氧化剂来源的重要作用。总体而言，基于研磨的香料混合和水辅助烹饪（特别是炖煮）能够显著增强实验和商业香辣红椒粉的抗氧化潜力，使混合和熟制的香料混合物成为比单一普通香料更优的食品添加剂选择。此外，香料和香辣红椒粉中的生物活性化合物有望作为天然替代品，替代具有争议的合成抗氧化剂（如 BHT 和 BHA），为食品行业提供更健康、安全的选择。

该研究为埃塞俄比亚香辣红椒粉的营养特性提供了深入见解，有助于食品行业开发更具营养价值的产品，同时也为消费者在选择健康食品时提供了科学依据。然而，研究也存在一定的局限性，如未对不同烹饪方法进行更广泛的比较，且实验主要在实验室条件下进行，未来研究可进一步拓展到实际烹饪场景中，以更全面地评估香料混合和烹饪对食品抗氧化活性的影响。