余 雯,梁瑞紅,李 俶,劉繼延,劉成梅,*,劉 偉
(1.南昌大學(xué),食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西南昌330047;2.江西齊云山食品有限公司,江西贛州 341000)
南酸棗(Choerospondias axillaris(Roxb.)),又名酸棗樹、山棗子、五眼果等,為漆樹科南酸棗屬落葉喬木[1]。在我國(guó)主要分布在湖南、廣東、廣西、浙江、海南、福建、江西、貴州、安徽、江蘇、湖北和四川等氣候溫濕適宜、陽(yáng)光充足、土壤條件合適的暖溫帶省區(qū)[2]。南酸棗在印度及中南半島等一些國(guó)家和地區(qū)也有分布[3]。南酸棗的果肉具有很高的營(yíng)養(yǎng)成分,其中維生素C和多酚的含量十分豐富[4]。在醫(yī)藥領(lǐng)域,南酸棗對(duì)于冠心病、心肌梗塞、腫瘤具有良好的治療效果[5]。目前,在食品生產(chǎn)領(lǐng)域,南酸棗也已成為飲料及一些保健食品的優(yōu)質(zhì)原料[6]。南酸棗糕是一種以南酸棗為原料制成的特色食品,它保持了南酸棗的原滋原味,是純天然、營(yíng)養(yǎng)、健康的綠色休閑食品[7]。但棗糕的產(chǎn)品往往顏色過(guò)深,不僅嚴(yán)重影響了南酸棗糕的感官品質(zhì),還可能降低了南酸棗糕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,從而影響了其銷售。有報(bào)道分析其原因主要是,在棗糕的貯藏過(guò)程中,發(fā)生的非酶褐變反應(yīng),主要包括美拉德反應(yīng)、還原性抗壞血酸氧化、多酚類物質(zhì)氧化等,產(chǎn)生的黑褐色物質(zhì)[8-10]。但是對(duì)各階段過(guò)程的反應(yīng)變化,影響因素及影響規(guī)律等的具體研究還未見報(bào)道。因此,本文將以原產(chǎn)于江西崇義縣的南酸棗為原料制作南酸棗糕,針對(duì)棗糕在不同的溫度的貯藏過(guò)程中,色差、5-羥甲基糠醛、還原性抗壞血酸、總酚等組分含量的變化,進(jìn)一步分析了該過(guò)程中發(fā)生的非酶褐變反應(yīng),從而為褐變的有效控制提供了一定的科學(xué)參考和理論依據(jù)。
南酸棗鮮果果肉 江西省齊云山食品有限公司,100℃沸水漂燙8min滅酶;抗壞血酸、沒食子酸 阿拉丁試劑,標(biāo)準(zhǔn)品;5-羥甲基糠醛 美國(guó)sigma公司,標(biāo)準(zhǔn)品;其余試劑 均為分析純。
AR224CN型電子分析天平 奧豪斯國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司;UV-1600PC型紫外-可見分光光度計(jì) 上海美譜達(dá)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;CR-10型色差計(jì) 日本柯尼卡美能達(dá)有限公司;QL-861型漩渦混合器 江蘇其林貝儀器有限公司;LRH-21CU600型電熱恒溫水浴鍋 上海福馬實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。
1.2.1 南酸棗糕的制作工藝流程
將制作好的南酸棗裝袋,封口。分別放置于4℃的冰箱,20、30、40℃的恒溫培養(yǎng)箱中貯藏49d,每隔7d定期檢測(cè)樣品的褐變指數(shù)、羥甲基糠醛、維生素C和總酚的含量。
1.2.2 褐變指數(shù)的測(cè)定 采用色差計(jì)平行測(cè)量三次南酸棗糕的色差值L*、a*、b*,按式(1)計(jì)算褐變指數(shù)BI(Browning Index)[11]。
式中,x=(a*+1.75L*)/(5.645L*+a*-3.012b*)。
1.2.3 5-羥甲基糠醛含量的測(cè)定 參照Duonan Tu等[12]的方法:取1mL樣品溶液,加入8.5mL的濃鹽酸和7mL的(0.03mol/L)的硫代巴比妥酸,混勻后,在40℃下水浴30min,冷卻至室溫,稀釋刻度至25mL,移入比色皿,于波長(zhǎng)414nm處測(cè)定吸光值。由已建立的標(biāo)準(zhǔn)曲線y=0.0123x±0.0003,R2=0.9999,計(jì)算出待測(cè)樣品中5-HMF的含量。
1.2.4 還原性抗壞血酸含量的測(cè)定 將一定量的南酸棗糕搗碎,取10g搗碎的棗糕,加40mL的乙酸溶液(2mol/L),混勻,用乙酸溶液(2mol/L)定容至100mL的容量瓶中。
精密吸取1mL制備的試樣溶液于10mL比色管內(nèi),加入0.3mL乙二胺四乙酸二鈉溶液(0.25mol/L)、0.5mL乙酸溶液(0.5mol/L)、1.25mL固藍(lán)鹽B溶液(2g/L),加水稀釋至刻度,混勻。室溫(20~25℃)下放置20min后,移入比色皿內(nèi),以水為參比,于波長(zhǎng)420nm處測(cè)定吸光值[13],并由標(biāo)準(zhǔn)曲線y=0.0074x±0.0241,R2=0.9984,計(jì)算可得出抗壞血酸含量。
1.2.5 總酚含量的測(cè)定 總酚含量采用福林-酚法[14]進(jìn)行測(cè)定,由標(biāo)準(zhǔn)曲線y=0.0104x±0.0329,R2=0.9996,計(jì)算出待測(cè)樣品中總酚的含量。
為了了解南酸棗糕在貯藏過(guò)程中的褐變情況,采用褐變指數(shù)BI(Browning Index)來(lái)表示南酸棗糕的褐變程度。由圖1可知,褐變指數(shù)的大小與棗糕的貯藏溫度呈正相關(guān),在同一貯藏時(shí)間內(nèi),溫度越高,褐變度越大。當(dāng)溫度在4℃時(shí),貯藏一周至七周的南酸棗糕的褐變指數(shù)基本保持在28左右,褐變度沒有明顯差別。由此表明,在低溫條件下,南酸棗糕的褐變非常緩慢,低溫能夠有效地抑制其褐變;并且隨溫度的升高,褐變程度加深,尤其當(dāng)溫度上升至40℃時(shí),貯藏末期,其褐變指數(shù)較4℃下的28.43升至50.54,褐變的速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于低溫。出現(xiàn)此現(xiàn)象可能的原因是褐變反應(yīng)需要適宜的反應(yīng)溫度,在低溫條件下,反應(yīng)速率較慢,產(chǎn)生的中間產(chǎn)物的累積量不足以造成顏色上的改變[15]。
5-羥甲基糠醛作為美拉德反應(yīng)的重要中間產(chǎn)物,它的積累在一定程度上與褐變存在著很強(qiáng)的相關(guān)性,可以作為美拉德反應(yīng)的指示因子[16]。從圖2可以看出,在7周的貯藏過(guò)程中,當(dāng)貯藏溫度為4℃時(shí),5-羥甲基糠醛的含量從60.44mg/1000g上升至70.24mg/1000g,變化幅度較?。划?dāng)貯藏溫度在20℃時(shí),第49d,其含量略有上升,升至111.69mg/1000g;在30℃時(shí),第49d,其含量與20℃時(shí)差異顯著;當(dāng)溫度升至40℃時(shí),貯藏7周的棗糕中,5-羥甲基糠醛的含量有了大幅度的提升,比4℃下高出333.39mg/1000g。該結(jié)果顯示,5-羥甲基糠醛的含量變化與溫度呈極顯著的正相關(guān),而其作為美拉德反應(yīng)的代表性產(chǎn)物,表明美拉德反應(yīng)受溫度的影響較大。有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,美拉德反應(yīng)一般在30℃以上發(fā)生得較快,而在10℃以下反應(yīng)速度很慢[17-18],由此可以解釋上述現(xiàn)象。
由圖3可見,在不同的貯藏溫度下,南酸棗糕中還原型抗壞血酸的含量均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而趨于降低,且溫度越高,下降的速度越快。當(dāng)貯藏溫度在40℃時(shí),到第49d,還原型抗壞血酸的含量從104.2mg/100g下降至23.6mg/100g,下降比例約為80%。其原因是可能由于還原性抗壞血酸在有氧條件下,極易被氧化形成脫氫抗壞血酸,進(jìn)一步脫水、脫羧形成有色物質(zhì)引起褐變[19]。此結(jié)果與Roig MG等[20]在橙汁貯藏過(guò)程中得到的結(jié)果相似。
由圖4可知,南酸棗糕在貯藏49d后,4℃下,總酚的含量?jī)H從647.29mg/100g降至644.24mg/100g;20、30℃時(shí),南酸棗糕在貯藏49d后,下降值分別約為7mg/100g和16mg/100g。40℃下,貯藏初期與末期,南酸棗糕中總酚的含量從648.46mg/100g下降至625.87mg/100g。由此得出結(jié)論,在不同的貯藏溫度下,南酸棗糕中總酚含量隨時(shí)間的延長(zhǎng)而略有遞減,隨著溫度的升高略有下降。多酚類化合物的化學(xué)性質(zhì)較活潑,易氧化生成苯醌,而苯醌具有非常強(qiáng)的親電子基團(tuán),易與親核基進(jìn)行許多不同的化學(xué)反應(yīng),生成有色物質(zhì)引起褐變[21]。但本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,多酚類化合物不是引起棗糕在貯藏期間發(fā)生褐變的主要因素。多酚類化合物的氧化在一定程度上會(huì)使棗糕發(fā)生褐變,但其在溫度不高的條件下氧化的速率較慢[22]。
南酸棗糕在貯藏過(guò)程中的褐變主要由美拉德反應(yīng)和還原型抗壞血酸氧化引起,針對(duì)南酸棗糕在貯藏過(guò)程中發(fā)生的非酶褐變進(jìn)行研究。
3.1 褐變指數(shù)的大小與南酸棗糕的貯藏溫度呈正相關(guān),隨著溫度的升高,貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),棗糕的褐變度遞增;低溫條件下,褐變非常緩慢。
3.2 5-羥甲基糠醛作為美拉德反應(yīng)的特征因子,它的生成隨溫度和貯藏時(shí)間的的遞增而遞增,在溫度較低時(shí),變化幅度不明顯。還原型抗壞血酸的含量變化與貯藏溫度呈負(fù)相關(guān),是引起褐變的一個(gè)主要因素;而多酚化合物的含量變化不是引起棗糕在貯藏過(guò)程中發(fā)生褐變的主要因素。
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