弓志青 于漫漫 張璐 王文亮
摘要:以噴霧干燥草莓粉為研究對象,將其在一定溫度和水分活度下貯藏。結果顯示,在4、25℃和37℃溫度條件下,0.11、0.22、0.33和0.44四種水分活度下貯藏6個月后,草莓粉總酚分別損失了34.16%~ 44.41%、47.41%~67.46%和50.0%~74.56%;其花色苷降解符合一級動力學曲線,在三種貯藏溫度下,水分活度為0.11時,降解速率分別為0.0019、0.0028 d-1和0.0038 d-1,半衰期為365、247 d和182 d。表明,草莓粉的貯藏溫度應低于25℃,水分活度低于0.33。
關鍵詞:草莓粉;貯藏;抗氧化物質(zhì)
中圖分類號:S668.409+.2 文獻標識號:A 文章編號:1001-4942(2017)04-0120-04
Effects of Different Storage Conditions on Antioxidant
Stability of Strawberry Powder
Gong Zhiqing, Yu Manman, Zhang Lu, Wang Wenliang
(Institute of Agro-Products, Shandong Academy of Agricultural Sciences/
Key Laboratory of Agro-Products Processing Technology of Shandong Province, Jinan 250100, China)
Abstract The spray-dried strawberry powder were stored under different temperatures and water activities (Aw). The total polyphenol of strawberry powder lost by 34.16%~44.41%, 47.41%~67.46% and 50.0%~74.56% respectively after stored under three temperatures (4, 25, 37℃) and four water activities (0.11, 0.22, 0.33 and 0.44) for 6 months. The degradation of anthocyanin conformed to the first-order kinetic equation. The degradation rate was 0.0019, 0.0028 d-1 and 0.0038 d-1, and the half-life period was 365, 247 and 182 days respectively under 4, 25, 37℃ and Aw of 0.11. The results suggested that the strawberry powder should be stored at less than 25℃ and 0.33 of Aw.
Keywords Strawberry powder; Storage; Antioxidant
草莓(Fragaia×ananassa Duch.)色澤鮮艷,酸甜爽口,含有豐富的生物活性物質(zhì),包括原花青素、天竺葵-3-葡糖苷以及黃酮等[1, 2],具有較強的抗氧化、抗癌功能[3,4],其抗氧化能力是葡萄、蘋果、柑橘、哈密瓜等水果的2~11倍[5],可清除體內(nèi)的自由基,具有很好的保健功能。草莓含水量較高,質(zhì)地柔軟,不耐貯藏和運輸。采用噴霧干燥將草莓加工成草莓粉,可以最大限度地保持其營養(yǎng)成分、色澤和風味,易貯藏,可作為配料直接使用。
草莓粉在貯藏過程中易發(fā)生褐變、結塊等現(xiàn)象,使產(chǎn)品營養(yǎng)降低、性狀發(fā)生改變甚至失去使用價值,其中溫度、濕度和光照是影響其品質(zhì)變化的重要因素。本試驗通過將噴霧干燥草莓粉貯藏在不同溫度(4、25℃和37℃)和不同水分活度(0.11、0.22、0.33和0.44)下6個月,測定其總酚、花色苷含量,探討草莓粉貯藏的最佳溫度、水分活度,為提高草莓粉貯藏穩(wěn)定性提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
噴霧干燥草莓粉加工:將速凍草莓(品種:美13)解凍,用膠體磨打漿,根據(jù)其固形物含量,加入30%麥芽糊精、1%乳清分離蛋白和10%海藻糖,均質(zhì),進行噴霧干燥,進風溫度160℃,進料速度0.27 L/h,干燥后的草莓粉裝入鋁箔袋封口備用。
將氯化鋰、乙酸鉀、氯化鎂、碳酸鉀(水分活度分別為0.11、0.22、0.33和0.44)制成飽和溶液放入康威皿內(nèi),內(nèi)置30 g草莓粉,密封,重復2次,在4、25、37℃培養(yǎng)箱避光貯藏6個月。
1.2 試驗方法
1.2.1 總酚含量的測定 采用Folin-Ciocalteu[6]法繪制沒食子酸標準曲線。分別吸取制備好的樣品溶液0.1 mL,加入福林試劑5 mL,靜置4~8 min,然后加7.5% Na2CO3 4 mL,避光反應1 h后,測定A765nm。在相同條件下測定不同質(zhì)量濃度的沒食子酸吸光度,繪制標準曲線,結果以沒食子酸當量表示(沒食子酸mg/g干重)。
1.2.2 花色苷含量的測定 花色苷含量的測定采用pH值示差分光光度法[7]。樣品稀釋至合適濃度,取0.9 mL提取液,分別與pH值1.0的KCl-HCl溶液2.1 mL和pH值4.5的醋酸鈉溶液2.1 mL混勻,分別測定其在510 nm和700 nm處的吸光度值?;ㄉ蘸恳詍g/gDW表示。
2 結果與分析
2.1 不同貯藏條件對草莓粉總酚含量的影響
圖1為噴霧干燥草莓粉貯藏在溫度為4、25℃和37℃,水分活度為0.11、0.22、0.33和0.44條件下的總酚含量變化??梢钥闯?,草莓粉多酚受溫濕度及貯藏時間的影響較大,溫度越高,貯藏時間越長,水分活度越高,總酚損失越多。噴霧干燥后草莓粉總酚含量為2.98 mg/gDW,在4、25℃和37℃貯藏6個月后,總酚分別損失了34.16%~ 44.41%、47.41%~67.46%和50.0%~74.56%。Fang等[8]報道楊梅粉貯藏在5℃下6個月,水分活度在0.11~0.33范圍內(nèi)總酚損失了6%~7%,比本試驗中草莓粉多酚的降解速度慢,這與不同原料中酚類物質(zhì)組分有關。
溫度、水分、氧氣是影響酚類變化的環(huán)境因素,酚類的變化主要是自動氧化,溫度能提高酚類氧化速度,水分能為化學轉化提供介質(zhì),氧氣使物質(zhì)氧化。草莓中的酚類物質(zhì)是草莓抗氧化性的物質(zhì)基礎,酚類化合物的化學性質(zhì)相當活潑,很容易氧化形成醌,而醌具有強烈的親電子性,極易與親核基團反應,從而促進其他分子氧化及其自身快速聚合。
2.2 草莓粉花色苷降解動力學曲線
草莓中花色苷以天竺葵-3-葡糖苷、花葵素-3-蕓香苷、花葵素-丙二酰葡糖苷、花青素-2-葡糖苷含量較多[9, 10],花色苷的羥基化程度高,穩(wěn)定性低,其降解符合一級反應動力學模型[11-13],除此之外,其降解的主要因素為pH值、溫度和氧濃度,一些次要因素通常為降解酶、抗壞血酸、二氧化硫、金屬離子和糖[14],此外,共色素形成作用也會影響花色苷的降解。
花色苷降解的一級反應動力學方程如下[11]:
式中:C0為花色苷最初濃度,C為花色苷不同處理時間(t)后的濃度,k為降解速率,t1/2為花色苷降解一半所需的時間。
不同溫度下(Aw=0.11)草莓粉花色苷降解動力學模型見圖2及表1。在4、25℃和37℃條件下其降解速率分別為0.0019、0.0028 d-1和0.0038 d-1,半衰期為365、247 d和182 d,不同貯藏條件下其線性關系也較好,R2都大于0.95。試驗中也發(fā)現(xiàn),草莓粉在37℃下貯藏6個月時,其色澤變淡,感官接受程度較差。
據(jù)Ersus等[15]報道,噴霧干燥黑胡蘿卜提取物25℃下貯藏64 d,花色苷降低了33%,4℃下降低了11%。本試驗中,草莓粉在4℃和25℃下分別貯藏60 d,花色苷分別降低了23.4%和14.5%。桑葚汁及其濃縮汁在5、20、30、40℃下貯藏8個月,其抗氧化物質(zhì)損失范圍分別為4.87%~16.01%和4.47%~33.57%[16]。
2.3 不同貯藏條件下噴霧干燥草莓粉的外觀變化
圖3為草莓粉在不同溫度(4、25、37℃)和水分活度(0.11~0.44)下貯藏3個月的視覺觀察(數(shù)碼相機照片)變化圖。可以看出,草莓粉在4℃和25℃貯藏3個月后,水分活度為0.44的草莓粉出現(xiàn)結塊現(xiàn)象,色澤變暗;貯藏在37℃,水分活度為0.33、0.44的草莓粉甚至出現(xiàn)更大的結塊,結塊強度很硬,色澤明顯變暗,失去商品性,而其余貯藏條件下的草莓粉未出現(xiàn)結塊現(xiàn)象,流動性好,色澤較好。可以看出,結塊受溫濕度影響較大,溫度越高、濕度越大,越容易出現(xiàn)結塊現(xiàn)象。本試驗中,37℃下,水分活度為0.11、0.22草莓粉也未出現(xiàn)結塊現(xiàn)象,但考慮到貯藏過程中很難達到這個條件,因此將草莓粉的貯藏條件限定在溫度低于25℃與水分活度低于0.33。草莓粉在貯藏時應減少物料的初始含水率,采用阻隔性好的包裝、降低貯藏溫度、采用充氣包裝減少擠壓等措施有效防止貯藏過程中結塊和品質(zhì)劣變。
3 討論與結論
草莓粉由于小分子糖,包括果糖、葡萄糖及蔗糖含量較高,易吸潮結塊,對品質(zhì)影響較大,因此對加工和包裝環(huán)境中溫濕度要求較高,否則易造成草莓粉吸潮、結塊,進而引起品質(zhì)劣變,營養(yǎng)成分降低,影響產(chǎn)品使用。溫度越高,空氣濕度越大,草莓粉中酚類物質(zhì)、花色苷越容易發(fā)生降解。
結合噴霧干燥草莓粉在不同貯藏條件下總酚、花色苷降解規(guī)律以及感官分析的結果,得出草莓粉最佳貯藏條件為:貯藏溫度低于25℃與水分活度低于0.33相結合,可以使其在貯藏期間保持較高的抗氧化活性和貯藏穩(wěn)定性。草莓粉貯藏在高于25℃及水分活度大于0.33的環(huán)境中,含水率增加,導致其粉玻璃化轉變溫度降低,而貯藏溫度又高于其玻璃化轉變溫度時,理化性質(zhì)發(fā)生變化,出現(xiàn)結塊、褐變的現(xiàn)象,隨著貯藏時間延長,粉的結塊及褐變程度越高。
參 考 文 獻:
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