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超高压微射流均质技术对铁棍山药汁营养成分的影响

作者:www.willnano.com 日期:2019-08-29 点击:107
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铁棍山药是众多山药品种之一,种植基地主要集中在河南焦作、温县、博爱和山东菏泽市等地。它富含蛋白质、淀粉、多糖、脂肪酸及其他营养物质,具有调节肠胃、抗氧化、降血糖、降血脂和抗肿瘤等作用。近年来,果蔬汁作为一种新型的保健饮料,越来越得到消费者的喜爱,如苹果汁、西瓜汁、胡萝卜汁等。铁棍山药具有丰富的营养价值,山药汁的开发无疑会增加铁棍山药的附加值,但目前以铁棍山药开发的果蔬饮料相对较少。然而铁棍山药汁的加工过程中,如何避免铁棍山药营养价值的损失是加工过程中需要解决的问题。

超高压微射流均质技术 ( High Pressure Microfluidization Technology,HPM)是一种新兴的加工技术,与传统高压均质不同,超高压微射流处理过程中,物料受压时间短,压力变化率大,能在相对较低的压力下达到高压均质的效果。

本文将以铁棍山药汁为对象,应用高压微射流技术对山药汁进行处理,研究不同压力和次数处理对铁棍山药汁营养成分和抗氧化能力的影响,以期为铁棍山药汁最大程度的保存营养价值提供参考依据。

 

材料与试剂

铁棍山药 河南省焦作市铁棍山药种植基地;水合茚三酮(纯度98% ) 上海阿拉丁生化科技股份有限公司;DPPH(纯度96% ) 西亚试剂;芦丁标准品(纯度98% ) 上海士峰生物科技有限公司;Folin-Ciocalteu试剂 北京索莱宝科技有限公司;其他试剂均为分析纯。

 

实验设备:

实验型高压纳米均质机                           苏州微流纳米可供应

752 紫外分光光度计                              上海菁华科技仪器有限公司

KYH-777 多功能食品料理机                 佛山市顺德区乐创科技有限公司

JMS-300 胶体磨                                  廊坊市廊通机械有限公司

HC-3618R 高速冷冻离心机                 安徽中科中佳科学仪器有限公司

 

实验步骤:

1. 铁棍山药汁的制备

选择同一品种且无机械损伤的铁棍山药,清洗、削皮、切片后放入护色溶液(0.5%柠檬酸和0.5%抗坏血酸)里浸泡,以减弱铁棍山药的褐变程度,1h后将铁棍山药表面用蒸馏水冲洗干净,然后按山药:水=1:9 (g/g)的比例放入打浆机中打浆,然后过3次磨隙为20 μm胶体磨,6000 r/min离心5 min,得山药汁。

2. 超高压微射流处理

山药汁在高压纳米均质机中以不同的压力(80、120、160 MPa) 和不同次数(2、4次)处理,同时以未经HPM处理的铁棍山药汁做对照。

3. 指标及测定方法

(1)采用茚三酮法测氨基酸含量。

(2)采用DNS法测还原糖含量。

(3)采用NaOH滴定法测定总酸含量。

 

实验结果:

1. 氨基酸含量

由图1可知,相比对照组,铁棍山药汁经过超高压微射流处理后,4次处理氨基酸含量呈现增加趋势,且有显著差异。相同的压力下,4次比2次处理铁棍山药汁中含量高。氨基酸是蛋白质的基本组成单位,也是人体必需的营养物质,氨基酸含量的增加,显著提高山药汁营养成分。

HPM处理对铁棍山药汁氨基酸含量的影响

图1 HPM处理对铁棍山药汁氨基酸含量的影响

注:对照为未经HPM处理的铁棍山药汁,不同字母表示差异显著(p<0.05),图2~图3同。

2. 还原糖含量

由图2可知,相比对照组,铁棍山药汁经超高压微射流处理后各组还原糖的含量均有减少,其中相同处理次数下,不同压力处理对铁棍山药汁还原糖含量影响较大,且各组间差异 显著(p<0.05)。同时,相同压力下,不同处理次数处理对还原糖含量影响也呈现显著差异(p<0.05)。还原糖含量的降低可以使铁棍山药汁更加具有保健功能。  

HPM处理对铁棍山药汁还原糖含量的影响

图2 HPM处理对铁棍山药汁还原糖含量的影响

3. 总酸含量

食品中存在的酸类物质对食品的色、香、味、成熟度和稳定性都有影响。由图3可知,与对照组相比,铁棍山药汁经超高压微射流处理后可滴定酸含量呈减少趋势。相同压力下,2、4次处理之间,铁棍山药汁酸度差异不显著(p>0.05),相同处理次数下,压力之间的总酸含量也不显著(p>0.05)。总酸含量的降低将抑制微生物的生长,更有利于铁棍山药汁的贮藏。

HPM处理对铁棍山药汁总酸的影响

图3 HPM处理对铁棍山药汁总酸的影响

结论:

超高压微射流处理后的铁棍山药汁氨基酸的含量升高,总酸含量基本保持不变。而还原糖含量略有降低,但是选择合适的压力和处理次数可以有效解决这一问题。总体比较而言,80 MPa压力4次的处理的效果最佳。总体来说,超高压微射流均质技术能较好的保存铁棍山药汁原有的营养品质,是加工铁棍山药汁是较佳的选择。

 

关键词:高压均质机,微射流,HPM 

超高压微射流均质技术对铁棍山药汁营养成分的影响_刘梦培.pd

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