徐輝艷
(陜西學(xué)前師范學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)系,陜西西安 710100)
紅棗汁是紅棗深加工中最主要的一類產(chǎn)品,多年來深受消費(fèi)者的喜愛。紅棗營(yíng)養(yǎng)相當(dāng)豐富,其中含有多種生物活性成分,被譽(yù)為果品中的“補(bǔ)品王”。紅棗加工成紅棗汁過程中,體系中化學(xué)成分變化很大,色澤逐漸加深,嚴(yán)重影響紅棗汁產(chǎn)品的質(zhì)量,降低了其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和商品價(jià)值。本文主要研究了溫度和時(shí)間在加工過程中對(duì)紅棗汁化學(xué)成分變化的影響,以期為紅棗深加工理論的完善、紅棗汁品質(zhì)的提升、以及紅棗汁在加工過程中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失的減少提供理論依據(jù),同時(shí)也為擴(kuò)大紅棗的加工利用,提升紅棗及其相關(guān)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,增加果農(nóng)的收入提供參考數(shù)據(jù)。
紅棗:購(gòu)自西安市自強(qiáng)西路市場(chǎng),品種為寧夏靈武長(zhǎng)棗,該紅棗空運(yùn)至西安,購(gòu)買后立即置于-20℃的冰箱保存,選用新鮮、大小均一、成熟度好、無機(jī)械損傷的原料。
5-羥甲基糠醛(5-HMF):美國(guó)sigma公司
3-氯乙酸:濟(jì)南樂奇化工有限公司
2-硫代巴比妥酸:青島正業(yè)試劑儀器有限公司
95%乙醇:天津市百世化工有限公司
其余試劑均為分析純
WFJ2000型可見分光光度計(jì):尤尼柯儀器有限公司
AL204型電子天平:梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司
GS自控高速組織搗碎機(jī):鹽城市試驗(yàn)儀器廠
HHW-21CU600型水浴鍋:上海福馬實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司
TDL-60B離心機(jī):上海安亭科學(xué)儀器廠。
總糖含量測(cè)定:斐林試劑間接滴定法,按GB 5009.7-2003測(cè)定[1];
Vc含量測(cè)定:2,6-二氯酚靛酚滴定法,按GB/T 6195-86測(cè)定[2];
5-HMF含量測(cè)定:分光光度計(jì)法[3]。
氨基酸態(tài)氮測(cè)定:電位滴定法[4]
總酚測(cè)定:Folin-Ciocalteu法[5-6]
1.5.1 紅棗汁的制備
工藝流程:
新鮮紅棗→自然解凍→清洗→去核→打漿→酶鈍化(100℃、5min)→冷卻→提汁(40℃、3h)→冷卻→過濾→棗汁。
操作要點(diǎn):
(1)紅棗經(jīng)過自然解凍后,選用新鮮、大小均一、成熟度好、無機(jī)械損傷的原料,用自來水清洗干凈,自然風(fēng)干。
(2)將自然風(fēng)干的紅棗切成小塊,去除棗核,投放于組織搗碎機(jī)中破碎。
(3)把破碎的棗漿加3倍水,在100℃下加熱5min進(jìn)行酶鈍化,然后快速冷卻到40℃左右進(jìn)行提汁,提汁時(shí)間3h,在水浴提汁的過程中攪拌2-3次即可。
(4)用過濾法把棗渣除去,得到的紅棗汁,備用。
1.5.2 5-羥甲基糠醛(5-HMF)標(biāo)準(zhǔn)曲線的制定
圖1 5-HMF標(biāo)準(zhǔn)曲線
準(zhǔn)確稱取200.0mg 5-HMF,用水定容到200mL 容量瓶。吸取1.0mL此溶液到100mL 容量瓶,用水定容到刻度線,即為10μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。依次吸取5-HMF 標(biāo)準(zhǔn)工作溶液0、0.5、1.0、1.5、2.0 mL到5個(gè)帶刻度的試管中,加水至每個(gè)試管總體積均為2.0mL,在550nm 處測(cè)定吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,采用excel軟件繪圖,如圖1。
1.5.3 總酚標(biāo)準(zhǔn)曲線的制定
圖2 總酚標(biāo)準(zhǔn)曲線
精確稱取0.005g沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)樣品,用蒸餾水溶解并定容至50mL。即得該標(biāo)準(zhǔn)液濃度為0.1mg/mL。準(zhǔn)確量取標(biāo)準(zhǔn)液0、0.5、1、1.5、2、2.5、3mL 于50mL 容量瓶中,各加30mL 水,搖勻,再加2.5mL FC試劑,充分搖勻。1min 之后,加入碳酸鈉溶液(20g碳酸鈉/100mL 水)7.5mL,混勻定容。在75℃下反應(yīng)10min,于760nm 波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度,建立標(biāo)準(zhǔn)曲線,如圖2。
1.5.4 溫度和時(shí)間對(duì)紅棗汁化學(xué)成分變化的影響
按1.5.1方法將提取的紅棗汁裝入20mL帶刻度試管中,用牛皮紙封口,放入水浴鍋中加熱,水浴溫度(℃)分別為:50,60,70,80,90,100,加熱12h,每2h取出一份,迅速冷卻至室溫,測(cè)定紅棗汁中5-HMF、總糖、氨基酸態(tài)氮和總酚含量的變化。重復(fù)測(cè)定三次,取其平均值。
按1.5.1方法將提取的紅棗汁裝入20mL帶刻度試管中,用牛皮紙封口,放入水浴鍋中加熱,溫度(℃)分別為:50,60,70,80,90,100,共加熱7h,每1h取出一份,迅速冷卻至室溫,測(cè)定紅棗汁中Vc含量的變化。重復(fù)測(cè)定三次,取其平均值。
表1 紅棗汁中化學(xué)成分基本含量
紅棗汁在加熱過程當(dāng)中5-HMF的生成量是非酶褐變反應(yīng)程度最重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一,其生成量的多少可以反應(yīng)整個(gè)非酶褐變的速度。由圖3可知,在不同的溫度和時(shí)間下處理紅棗汁,結(jié)果發(fā)現(xiàn)紅棗汁中5-HMF含量變化與加熱溫度的升高和時(shí)間的延長(zhǎng)呈正相關(guān),溫度100℃,時(shí)間12h時(shí),測(cè)定紅棗汁中5-HMF含量就最高(39.08μg/g)。溫度為50-80℃時(shí),共加熱12h時(shí),5-HMF含量隨溫度升高、時(shí)間延長(zhǎng)幾乎呈線性增長(zhǎng),如80℃時(shí),水浴2h、4h、6h、8h、10h、12h,5-HMF 含量分別為15.14、18.89、21.78、24.91、27.11、28.31μg/g;溫度為90-100℃時(shí),共加熱8h時(shí),5-HMF含量隨溫度升高、時(shí)間延長(zhǎng)增加很快,隨后加熱4h,5-HMF含量增加的速度逐漸減慢,如100℃時(shí),水浴2h、4h、6h、8h,5-HMF 含量分別為24.26、28.09、33.12、37.44μg/g,水浴10h、12h,5-HMF含量分別為38.11、39.08μg/g。
圖3 溫度和時(shí)間對(duì)紅棗汁5-HMF變化的影響
圖4 溫度和時(shí)間對(duì)紅棗汁總糖含量的影響
紅棗汁中總糖含量隨加熱溫度和時(shí)間的變化見圖4。在整個(gè)試驗(yàn)期間,總糖含量隨處理溫度的升高和時(shí)間的延長(zhǎng)都呈下降趨勢(shì),經(jīng)水浴加熱12h后,60℃時(shí)總糖含量由初始3.46%降至2.18%,90℃時(shí)總糖含量由初始3.46%降至1.67%,100℃時(shí)總糖含量由初始3.46%降至1.48%;溫度為80℃,加熱時(shí)間為2h時(shí)總糖含量由初始3.46%降至3.15%,加熱時(shí)間6h時(shí)總糖含量由初始3.46%降至2.41%,同時(shí)當(dāng)溫度升高到100℃總糖含量由初始3.46%降至1.78%,由以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,紅棗汁在加熱過程中,溫度越高,時(shí)間越長(zhǎng),總糖損失量就越大。
由圖5可知,氨基酸態(tài)氮的含量隨加熱溫度的升高和加熱時(shí)間的延長(zhǎng)均呈負(fù)相關(guān)。比如,加熱2h,70℃的氨基酸態(tài)氮含量為0.071%,隨著溫度的升高,氨基酸態(tài)氮含量由70℃時(shí)的0.078%降低到100℃時(shí)的0.033%,含量下降了0.038%。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,溫度為80℃、90℃和100℃時(shí),在相同的時(shí)間加熱紅棗汁時(shí),氨基酸態(tài)氮含量損失的速度依次加快,同時(shí)可目測(cè)到紅棗汁褐變程度加劇。
圖5 溫度和時(shí)間對(duì)紅棗汁氨基酸態(tài)氮含量的影響
6 加熱溫度與時(shí)間對(duì)紅棗汁總酚含量變化的影響
紅棗汁中總酚含量隨加熱溫度和時(shí)間的變化見圖6。在整個(gè)試驗(yàn)期間,總酚含量隨處理溫度的升高和時(shí)間的延長(zhǎng)呈負(fù)增長(zhǎng),但變化不是很大。60℃加熱2h,總酚含量由起始350.4μg/mL降至331.7μg/mL,加熱8h時(shí),總酚含量起始降至300.9μg/mL,加熱12h時(shí),總酚含量由起始降至280.3μg/mL;90℃加熱2h,總酚含量由起始降至287.3μg/mL,加熱8h時(shí),總酚含量由起始降至241.2μg/mL,加熱12h時(shí),總酚含量由起始降至210.2μg/mL。
Vc既具有酸性又具有還原性,所以遇熱極易氧化裂解。Vc自動(dòng)氧化后成為含雙羰基化合物,能進(jìn)一步發(fā)生變化、聚合等反應(yīng)生成紅色素及黃色素,氨基酸等含氮化合物能與變化了的Vc發(fā)生Maillard反應(yīng),致使紅棗汁發(fā)生褐變。Vc含量隨加熱溫度升高和時(shí)間延長(zhǎng)的變化如圖6所示,由試驗(yàn)測(cè)定可得,Vc含量隨著加熱溫度的升高和時(shí)間的延長(zhǎng),Vc損失的速度也越快。加熱2h時(shí),60℃時(shí)Vc損失率為46.2%,80℃時(shí)Vc損失率為60.9%,100℃時(shí)Vc損失率為89.7%;當(dāng)加熱3h時(shí),60℃時(shí)Vc損失率為61.9%,90℃時(shí)Vc損失率為89.8%,100℃時(shí)Vc幾乎全部損失;90℃加熱4h,Vc幾乎全部損失。
圖7 溫度和時(shí)間對(duì)紅棗汁Vc含量的影響
紅棗汁在加工過程中隨著溫度的升高,時(shí)間的延長(zhǎng),其體系中5-HMF 含量逐漸增加,總糖、氨基酸態(tài)氮、總酚、和Vc含量逐漸減少;加熱溫度越高,時(shí)間越長(zhǎng),其損失量越大,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越低。
[1]張意靜.食品分析技術(shù)[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,2001,149-151.
[2]黃偉坤.食品檢驗(yàn)與分析[M].北京:輕工業(yè)出版社,1989.
[3]李良,孟淑潔,等.水果蔬菜及其制品中羥甲基糠醛測(cè)定的研究[J],遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué),2002,(4):12-14.
[4]黃偉坤.食品檢驗(yàn)與分析[M].北京:輕工業(yè)出版社,1989.
[5]王宏.蘋果渣中多酚物質(zhì)的提取、分離及其抗氧化活性研究[D].西安:陜西師范大學(xué),2006.16-17.
[6]田文禮,孫麗萍,董捷等.Folin-Ciocalteu比色法測(cè)定蜂花粉中總多酚[J].食品科學(xué),2007(28):258-260.