王亞楠,李 釤,崔 翠,叢培江,艾桂花
(青島大學 生物系,山東 青島 266071)
Vc又名抗壞血酸,是人體必需維生素之一,成人日需求量為60~120 mg。但是,人體自身不能合成Vc,必須從水果蔬菜中攝取。Vc廣泛存在于植物組織中,新鮮的水果、蔬菜,特別是棗、辣椒、苦瓜、菠菜、柿子葉、獼猴桃、柑橘等食品中含量尤為豐富。Vc屬水溶性維生素,久置顏色會轉(zhuǎn)微黃,不耐熱,暴露于空氣中易氧化變質(zhì),在堿性溶液中極不穩(wěn)定,日光照射后易氧化破壞,有微量銅、鐵等重金屬離子存在時更易氧化分解,干燥及酸性條件下則較為穩(wěn)定。
菠菜是周年蔬菜,其營養(yǎng)極為豐富,是鎂、鐵、鉀、維生素A、鈣和Vc的上等來源。新鮮菠菜中Vc含量為300 μg·g-1左右。我們研究加熱處理、空氣接觸、pH、金屬陽離子、光照及常用食品添加劑對菠菜汁中Vc穩(wěn)定性的影響,為菠菜原汁的貯藏和加工提供理論基礎。
菠菜為市售新鮮菠菜。試劑有2,4-二硝基苯肼、硫脲、草酸、活性炭、硫酸,均為分析純。儀器設備有721型分光光度計;PHS-3 D型pH計;FA-N/JA-N型電子天平;CR21 G型高速冷凍離心機;DK-98-1型電熱恒溫水浴鍋;JB-2型磁力攪拌器;榨汁機;電爐。
1.2.1 菠菜原汁的制備
取新鮮菠菜,摘除干黃葉片,洗凈切碎放入榨汁機中勻漿,用紗布過濾得菠菜原汁。
1.2.2 菠菜原汁中Vc的測定
采用2,4-二硝基苯肼比色法。
Vc保存率 (%)=處理后樣品中Vc的含量/處理前樣品中Vc的含量×100。
將菠菜原汁加熱至沸騰,分別保持 5、10、15、20、25 min,測定 Vc保存率,結(jié)果 (圖 1)表明,在相同加熱溫度下,菠菜原汁中Vc的破壞程度隨著加熱時間延長而增高。為此果蔬汁的制備利用過程應盡可能縮短熱處理的時間。
將菠菜原汁分別置于 40、50、60、70、80、90、100℃水浴中保持10 min,測定 Vc保存率,結(jié)果 (圖2)表明,菠菜原汁中Vc保存率在40℃時最高,隨著溫度升高,Vc保存率逐漸下降。加熱溫度越高,Vc的保存率越低。因此,在菠菜汁的制備利用過程中應盡量減少高溫處理以保護Vc的活性。
將菠菜原汁置于敞口燒杯中,在室溫下分別于空氣中靜置4、8、12、24、48、96 h,測定 Vc保存率,圖3顯示,菠菜原汁在空氣中長期暴露其Vc的性質(zhì)很不穩(wěn)定,極易分解。Vc保存率與空氣暴露時間的長短有很大關系,暴露時間越長,Vc保存率越低。因此,在菠菜汁的貯藏利用過程中應盡量做到密閉保存,避免或減少與空氣的接觸。
圖1 加熱時間對菠菜原汁中Vc保存率的影響
圖2 加熱溫度對菠菜原汁中Vc保存率的影響
圖3 空氣接觸對菠菜原汁中Vc保存率的影響
將菠菜原汁分別置于棕色玻璃瓶及透明玻璃瓶中,于陽光充足處分別放置1、2、3 h,測定 Vc保存率,結(jié)果 (圖4)顯示:不同包裝容器、不同光照時間對菠菜原汁中Vc保存率會產(chǎn)生一定的影響。在相同光照時間條件下,棕色玻璃瓶中的菠菜原汁Vc保存率明顯高于透明玻璃瓶。并且隨著光照時間的延長,棕色玻璃瓶中Vc比較穩(wěn)定,其保存率降低的程度慢于透明玻璃瓶。這是因為Vc在光照條件下性質(zhì)不穩(wěn)定,極易分解,并且隨著光照強度的增加和光照時間的延長其分解程度有所增加。因此,富含Vc的果蔬汁產(chǎn)品應采用避光包裝才能有效地提高Vc保存率。
圖4 光照對菠菜原汁中Vc保存率的影響
分別用 Na2HPO4-NaH2PO4緩沖液和稀 NaOH溶液調(diào)節(jié)菠菜原汁 pH值為3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0,于80℃水浴中保持30 min,測定Vc保存率,結(jié)果 (圖5)顯示,隨著菠菜汁pH值的升高,Vc保存率迅速下降,保持菠菜原汁于較低的p H值有利于提高Vc的穩(wěn)定性。當pH為3~5時,Vc的保存率在70%以上;p H升高到5~9時,Vc保存率急劇下降,pH值為8時其Vc保存率已不足10%??梢娫诠咧庸だ眠^程中應盡量維持較低的pH值,以提高Vc的保存率。
圖5 pH值對菠菜原汁中Vc保存率的影響
向菠菜原汁中加入0.002 mol·L-1濃度CuSO4溶液,使其中 Cu2+濃度分別達到 0.002、0.004、0.006、0.008、0.010 mmol·L-1,搖勻后室溫放置5 min,測定Vc保存率,結(jié)果 (圖6)表明,隨著Cu2+濃度的增加,Vc保存率隨之下降。當Cu2+濃度為 0.010 mmol·L-1時,Vc保存率只有15.3%。說明Cu2+的存在會導致菠菜原汁中Vc損失。這是因為,金屬陽離子是Vc氧化反應的催化劑,它們的存在加快了Vc的氧化速度。因此,在果蔬汁的制取、貯藏及利用過程中必須盡量避免與金屬陽離子接觸以提高Vc保存率。
圖6 Cu2+濃度對菠菜原汁中Vc保存率的影響
分別向菠菜原汁中加入蔗糖,使蔗糖濃度分別達到3%、6%、9%、12%、15%,于80℃水浴中保持30 min,測定Vc保存率,結(jié)果 (圖7)顯示,隨著蔗糖濃度的增加,Vc保存率呈上升趨勢,蔗糖濃度增至6%~12%時,Vc保存率基本穩(wěn)定。添加蔗糖的菠菜汁中Vc的保存率明顯高于未添加蔗糖的菠菜汁,說明蔗糖對菠菜原汁中的Vc具有一定的保護作用。菠菜汁中蔗糖含量的增加能有效地降低溶液中的含氧量,從而抑制Vc的氧化反應;當蔗糖濃度增至6%以上時,菠菜汁中的含氧量已降至最低,因此Vc的保存率無較大變化。為此,在果蔬汁的制取、利用及調(diào)配過程中,加入適量的蔗糖可以提高其Vc的穩(wěn)定性。
圖7 蔗糖對菠菜原汁中Vc保存率的影響
分別向菠菜原汁中加入甘氨酸,使其中甘氨酸濃度分別達到 3%、6%、9%、12%、15%,于80℃水浴中保持30 min,測定 Vc保存率,結(jié)果(圖8)表明,隨著甘氨酸濃度的增加,Vc的保存率也有所提高,說明添加甘氨酸對Vc有一定的保護作用。這主要是因為甘氨酸對Vc的氧化有抑制作用,從而減少Vc的損失。因此,在果蔬汁的制作過程中,加入適量的甘氨酸可提高 Vc的穩(wěn)定性。
圖8 甘氨酸對菠菜原汁中Vc保存率的影響
分別向菠菜原汁中加入VE,使其中VE濃度分別達到1%、2%、3%、4%、5%,于80℃水浴中保持30 min,測定Vc保存率,結(jié)果 (圖9)表明,隨著VE濃度的增加,Vc的保存率隨之增高,說明添加VE對菠菜原汁中Vc有一定的保護作用。這可能是因為VE本身具有一定的抗氧化功能,可以阻止Vc的氧化,而且Vc和VE共存時抗氧化功能具有協(xié)同作用。因此,適量添加VE可以提高果蔬汁中Vc的穩(wěn)定性。
圖9 VE對菠菜原汁中Vc保存率的影響
分別向菠菜原汁中加入明膠,使明膠濃度分別達 到 0.3%、0.5%、0.7%、0.9%、1.0%、1.2%,于80℃水浴中保持30 min,測定 Vc保存率,結(jié)果 (圖10)表明,當明膠濃度在0.5%~1%時,隨著明膠濃度的增加,Vc的保存率不斷提高。因此,向果蔬中添加一定量的明膠,可以提高其Vc的穩(wěn)定性。
圖10 明膠對菠菜原汁中Vc保存率的影響
菠菜原汁中Vc對熱的穩(wěn)定性較差,隨著加熱溫度升高、加熱時間延長,Vc的保存率呈下降趨勢。
菠菜原汁中Vc在空氣中和光照下性質(zhì)不穩(wěn)定,容易氧化分解,故不宜長時間暴露于空氣中,宜避光保存。
菠菜原汁中 Vc對Cu2+極為敏感,微量Cu2+存在可導致菠菜原汁中Vc大量損失;pH為3~5的酸性環(huán)境有利于提高菠菜原汁中Vc的穩(wěn)定性。
適量添加蔗糖、甘氨酸、VE及明膠可有效地提高菠菜汁中Vc的穩(wěn)定性。
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