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莲藕(Nelumbo nucifern G.),睡莲科莲属多年生宿根性水生草本植物,是我国种植面积最大、经济价值最高的水生蔬菜,莲藕膨大根状茎是主要食用部位。糯米藕是我国传统的莲藕制品之一,绵糯香甜,风味独特,营养健康、食用方便,深受消费者喜爱,但糯米藕加工过程中褐变机理及控制、褐变产物功能特性缺乏研究。本文针对糯米藕加工过程中易发生过度褐变的问题,首先初步研究了新鲜莲藕片水煮过程中的褐变现象,探讨藕蒸煮过程中影响其呈色的主要因素;再以糯米藕为研究对象,对其褐变产物类黑精进行分离和初步鉴定,并研究其抗氧化活性;进一步研究了通过外源物的添加有效调控糯米藕加工过程中的过度褐变。以期为糯米藕加工提供理论依据。研究结果如下:以大红紫莲藕品种为研究对象,在分析新鲜莲藕中与色泽变化有关的成分基础上,研究其水煮过程中发生的非酶褐变反应,探讨影响其呈色的主要因素。结果表明,莲藕中含水量为88.06%,干物质成分主要为淀粉、糖类和游离氨基酸。其中,支链淀粉占总淀粉比重97.87%;糖类物质主要有三种,分别为葡萄糖、果糖、蔗糖,果糖占总糖比重75.93%;莲藕中含有的游离氨基酸共16种,其中苏氨酸含量最高,约占总氨基酸含量的50.75%,其次为精氨酸,占比重约12.44%。处理后的莲藕色泽加深,呈深红褐色,各化学成分均不同程度地降低。果糖、葡萄糖含量分别为29.77 mg/g DW、136.20 mg/gDW,物质消耗率分别为33.90%、81.56%,苏氨酸和精氨酸的物质消耗率分别达到65.62%和74.27%,均显著高于其他物质(P<0.05),表明美拉德反应是莲藕蒸煮过程中发生的主要非酶褐变反应,其中葡萄糖最先参与反应,果糖是参与美拉德反应的主要糖类物质,苏氨酸和精氨酸是参与反应的主要游离氨基酸。以糯米藕为原料,采用乙醇水溶液浸提法,通过单因素及正交试验L9(34)确定了糯米藕非酶褐变产物类黑精的最佳提取工艺参数。结果表明,影响糯米藕类黑精提取效果的主次因素顺序为:提取温度>乙醇浓度>提取时间>料液比。最佳提取条件为:以10%乙醇为提取溶剂,料液比1:40(w/v),浸提温度80℃,浸提时间1.5 h,在此条件下,糯米藕提取液中的类黑精量(AV值)为8.235。以糯米藕类黑精提取液为研究对象,测定不同浓度类黑精提取液的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(.DPPH)和羟自由基(.OH)清除能力和还原力。结果表明,随着类黑精浓度的增加,三种抗氧化活性指标均显著增强(P<0.05),且当相对浓度在1.0(提取原液)时达到最强,即.DPPH清除能力为53.39%,.OH清除能力为10.16%,还原力为15.95%;同一浓度梯度下,.DPPH自由基清除能力最强,其次为还原力,.OH清除能力最小,表明糯米藕类黑精具有良好的体外抗氧化活性,并存在量效关系。采用大孔吸附树脂对糯米藕类黑精的粗提液进行初步分离,确定最佳分离条件为AB-8大孔吸附树脂、上柱流速1.5 mL/min、50%乙醇作为洗脱剂;再利用8ephadex G-50层析柱进一步分离,分离条件为柱高45 cm、洗脱流速2 mL/min,得到糯米藕类黑精的三个组分F1、F2、F3,采用高效液相色谱分析纯化组分,并对分离组分F1的结构进行红外光谱扫描并测定其抗氧化活性。研究发现,糯米藕类黑精的三个组分具有相同的三个洗脱峰,一个主要洗脱峰,表明,糯米藕类黑精分子量大小具有不均一性;对F1组分进行红外光谱分析得出,糯米藕类黑精所含有的官能团为烷基、醇羟基、酰胺基、烯烃、胺类、羧酸、叔醇基、脂肪醚和酮基等;主要分离组分F1具有较强的抗氧化活性,其中总还原力为280%,.DPPH自由基清除能力为46.17%,.OH清除能力为38.81%,相较于类黑精粗提液,纯化后的糯米藕类黑精具有更强的抗氧化活性。通过降低初始pH和添加Ca2+、Mg2+调节控制糯米藕加工过程中的过度非酶褐变。研究表明,pH值的降低和Ca2+、Mg2+的添加有效控制了糯米藕加工过程中的非酶褐变作用,pH值越小、Ca2+、Mg2+添加量越多,非酶褐变的抑制作用越显著。但pH过低,使得糯米藕口味变酸,影响口感,Ca2+、Mg2+作为食品添加剂其添加量有一定限制。因此,以色泽和感官评定为评价指标,经正交试验分析确定出最佳pH和Ca2+、Mg2+添加量为初始pH5.5,Ca2+、Mg2+添加量分别为0.06mg/mL、0.6mg/mL。