安嘯,張友青,陳燕茹,趙佳麗,吳峰華,何志平*
(1.杭州市臨安區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測中心,浙江 臨安 311300; 2.浙江農(nóng)林大學(xué) 農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院,浙江 杭州 311300)
山核桃是浙江主要的特色堅果,在浙江省林業(yè)發(fā)展中具有重要支撐作用[1]。2017年統(tǒng)計,浙江省山核桃種植面積約6.43萬hm2,投產(chǎn)約4.82萬hm2,產(chǎn)量為2.15萬t,占全國總產(chǎn)的70%以上,總產(chǎn)值約39.1億元。山核桃含有豐富的不飽和脂肪酸(45.81%)[2]、蛋白質(zhì)[3]、膳食纖維、維生素等營養(yǎng)成分,具有較高的營養(yǎng)價值和健康功效[4],深受消費者喜愛。目前山核桃主要產(chǎn)品形式為光子山核桃、手剝山核桃和核桃仁,其中手剝山核桃和核桃仁產(chǎn)品由于方便食用,近年來市場份額不斷上升。手剝山核桃和核桃仁在加工過程中破壞了原有的木質(zhì)殼,因而容易氧化,大大縮短了產(chǎn)品的貨架期。原料質(zhì)量是影響山核桃產(chǎn)品貨架期的重要因素,因而確保原料質(zhì)量成為山核桃加工企業(yè)關(guān)注的焦點問題之一。
影響山核桃等堅果原料質(zhì)量的因素有采收時間[5]和干燥方式[6-7]等,其中干燥是山核桃采后原料處理的關(guān)鍵步驟。國內(nèi)外大量研究顯示,干燥工藝對堅果營養(yǎng)組成和貯藏特性有顯著性影響[8-9]。目前,山核桃干燥主要采用自然晾曬和熱風(fēng)干燥2種傳統(tǒng)方式。本文主要比較上述2種干燥方式對貯藏期間山核桃品質(zhì)變化的影響,從而為山核桃企業(yè)產(chǎn)品加工時原料選擇提供技術(shù)依據(jù)和參考。
山核桃采自杭州市臨安區(qū)島石鎮(zhèn)。十一烷酸標(biāo)準(zhǔn)品(上海安普實驗科技股份有限公司);福林酚試劑(生工生物工程上海股份有限公司);DPPH(美國SIGMA Aldrich公司);QP-2010 GC/MS氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(日本島津公司);智能培養(yǎng)箱(寧波賽福實驗儀器有限公司)。
1.2.1 山核桃干燥
自然晾曬。選取大小均勻的新鮮山核桃,采用日光攤曬至含水量6%以下。
熱風(fēng)干燥。選取大小均勻的新鮮山核桃放在托盤中,放入45 ℃烘箱干燥至含水量6%以下。
1.2.2 山核桃加速氧化貯藏試驗
將裝有山核桃干燥樣品的尼龍網(wǎng)兜放在35 ℃的培養(yǎng)箱中進行加速貯藏,在0、30、60和90 d時分別取樣,放入-80 ℃冰箱待測。
1.2.3 山核桃油制備與品質(zhì)分析
山核桃油的制備:將山核桃破碎,按料液比1∶3用石油醚浸提24 h。過濾,取上清液旋蒸揮干石油醚(45 ℃),得到山核桃油。油脂品質(zhì)分析:酸價參考GB 5009.229—2016,過氧化值參考GB 5009.227—2016,碘價參考GB/T 5532—2008,脂肪酸組成參照周樑波[10]的方法。
1.2.4 山核桃抗氧化成分及活性的測定
總酚含量和DPPH自由基清除率的測定參照Singleton等[11]的方法,并稍作修改。
酸價、碘價、過氧化值是評價山核桃油脂品質(zhì)的主要指標(biāo),自然晾曬和熱風(fēng)干燥對山核桃貯藏階段酸價、碘價、過氧化值的影響如表1所示。
表1 貯藏期間山核桃酸價、碘價、過氧化值含量的變化
注:同貯藏天數(shù)不同干燥方式無相同大寫字母表示組間差異極顯著(P<0.01)。表2~3同。
酸價是油脂中游離脂肪酸含量的標(biāo)志,反映油脂的酸敗程度,酸價越高,油脂酸敗越嚴(yán)重[12]。表1顯示,自然晾曬和熱風(fēng)干燥山核桃的初始酸價相同。整個貯藏階段,山核桃酸價均呈上升趨勢,說明山核桃油脂不斷水解,游離脂肪酸增加。貯藏90 d以后,熱風(fēng)干燥原料的酸價極顯著高于自然晾曬,說明熱風(fēng)干燥山核桃原料脂肪水解程度大于自然晾曬。
過氧化值是判斷油脂初期氧化程度的指標(biāo),在一定范圍內(nèi)隨油脂氧化而增大,過氧化值高意味著氧化程度大,品質(zhì)不穩(wěn)定[13]。表1顯示,自然晾曬和熱風(fēng)干燥山核桃初始過氧化值分別為0.009 8和0.065 8 g·100 g-1,熱風(fēng)干燥原料極顯著高于自然晾曬原料,說明山核桃熱風(fēng)干燥過程導(dǎo)致山核桃油脂氧化較快。在貯藏過程中,自然晾曬的山核桃過氧化值緩慢上升,而熱風(fēng)干燥山核桃一直處于較高過氧化值狀態(tài)。貯藏90 d以后,熱風(fēng)干燥山核桃的過氧化值依然極顯著高于自然晾曬山核桃。
碘價是鑒別油脂不飽和程度的重要指標(biāo)[14]。自然晾曬和熱風(fēng)干燥山核桃初始碘價分別為100.77和94.23 g·100 g-1,自然晾曬山核桃碘價較高,這可能是與熱風(fēng)干燥過程促進了油脂不飽和脂肪酸的氧化有關(guān)。在貯藏過程中,碘價均呈下降趨勢,說明山核桃在貯藏過程中不飽和脂肪酸持續(xù)氧化,含量降低。貯藏90 d以后,自然晾曬山核桃碘價為94.53 g·100 g-1,比熱風(fēng)干燥碘價85.61 g·100 g-1高(P<0.01)。從試驗結(jié)果來看,無論是酸價、過氧化值還是碘價,貯藏90 d后自然晾曬山核桃品質(zhì)均優(yōu)于熱風(fēng)干燥山核桃。
山核桃中含有豐富的油脂,含量高達55.6%[15],其中不飽和脂肪酸占90%以上,主要為油酸和亞油酸[16]。如表2所示,未經(jīng)貯藏的自然晾曬山核桃的初始油酸和亞油酸含量較熱風(fēng)干燥山核桃含量高(P<0.01),說明熱風(fēng)干燥過程不飽和脂肪酸氧化要比自然晾曬劇烈。貯藏期間,脂肪酸含量基本呈下降趨勢,這與Zhou等[17]在核桃貯藏試驗中不飽和脂肪酸下降的結(jié)果一致。90 d后,自然晾曬的山核桃油酸和亞油酸含量較熱風(fēng)干燥山核桃含量高(P<0.01)。試驗結(jié)果表明,自然晾曬的山核桃原料油脂品質(zhì)優(yōu)于熱風(fēng)干燥。
表2 貯藏期間山核桃脂肪酸含量變化
研究表明,山核桃能降血脂、預(yù)防心血管疾病和糖尿病,并降低癌癥的風(fēng)險[18-19]。Domínguez-Avila等[20]進行的動物試驗表明,相比山核桃油脂,山核桃多酚是降低血脂的主要功效物質(zhì)。如表3所示,自然晾曬和熱風(fēng)干燥山核桃初始總酚含量分別為41.09和44.16 mg·g-1,兩者之間無顯著差異。貯藏過程中,多酚呈下降趨勢。90 d后,自然晾曬和熱風(fēng)干燥山核桃多酚分別下降36.7%和42.8%(P<0.01),這與Bakkalbasi等[21]的研究結(jié)果一致,原因可能是多酚酚羥基在貯藏過程中發(fā)生氧化反應(yīng)所導(dǎo)致。
抗氧化能力是天然多酚的主要生物活性之一[22-23]。由于總酚含量的下降,山核桃清除DPPH自由基能力隨著貯藏時間的延長不斷下降。90 d后,自然晾曬處理的山核桃清除DPPH自由基的能力極顯著優(yōu)于熱風(fēng)干燥處理,可見自然晾曬山核桃原料具有更高的抗氧化活性。
表3 貯藏期間山核桃總酚含量和抗氧化能力的變化
通過對自然晾曬和熱風(fēng)干燥對山核桃原料貯藏期間品質(zhì)變化研究發(fā)現(xiàn),貯藏期間,山核桃酸價、過氧化值呈上升趨勢,碘值呈下降趨勢。貯藏90 d后自然晾曬山核桃酸價、過氧化值和碘值均極顯著優(yōu)于熱風(fēng)干燥山核桃,且自然晾曬山核桃油酸和亞油酸含量更高。干燥方式對山核桃原料中總酚含量無顯著影響,但自然晾曬山核桃具有更高的清除DPPH自由基能力。本研究結(jié)果表明,自然晾曬山核桃比熱風(fēng)干燥山核桃更耐貯藏。