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        番茄原汁的改進(jìn)工藝

        2018-03-06 05:21:14趙美佳丁銳張翔
        食品研究與開(kāi)發(fā) 2018年5期
        關(guān)鍵詞:能力

        趙美佳,丁銳,張翔

        (1.錦州醫(yī)科大學(xué)醫(yī)療學(xué)院,遼寧錦州121013;2.遼寧省鐵嶺縣動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所,遼寧鐵嶺112000)

        番茄(Lycopersicon esculentum Mill)含有多種活性物質(zhì),如維生素C,黃酮,多酚,番茄紅素等[1-2],飲用番茄汁能夠清除人體內(nèi)自由基[3],達(dá)到抗氧化[4-6],延緩細(xì)胞衰老的作用。隨著人們生活條件的提高,單一提高飲料的口感已經(jīng)不能滿足人們的需要,人們更多關(guān)注了食品的保健功能。目前市面上的番茄汁產(chǎn)品僅僅追求番茄汁口感,汁液的穩(wěn)定狀態(tài),還沒(méi)有涉及加強(qiáng)番茄汁中抗氧化能力的研究。在加工番茄汁的過(guò)程中,由于空氣氧化和加熱等會(huì)造成番茄汁中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失較大[7-8],改進(jìn)加工工藝可以有效提高番茄汁的抗氧化能力。抗氧化能力可以抵御細(xì)胞過(guò)快衰老[9],延緩機(jī)體性能下降[10],起到很好的保健作用。

        本試驗(yàn)主要從番茄原汁的功能性切入,將番茄加工工藝與番茄抗氧化相結(jié)合,在原有研究的基礎(chǔ)上,從預(yù)熱溫度、加入護(hù)色劑、殺菌溫度三方面分別進(jìn)行抗氧化性評(píng)定,根據(jù)抗氧化測(cè)定方法即DPPH法和鐵離子還原法對(duì)加工工藝進(jìn)行改進(jìn),提高番茄汁抗氧化能力。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        番茄品種:粉太郎(中國(guó)沈陽(yáng)),2015年5月31日于沈陽(yáng)市遼中縣番茄種植基地人工采摘番茄果實(shí)。番茄株距20 cm,大棚面積為2畝。選擇成熟期完好番茄快速送往遼寧大學(xué)生命科學(xué)院,用自封袋封裝放入4℃冰箱保存,放置最多不超過(guò)3 d。

        1.2 試驗(yàn)方法

        1.2.1 試驗(yàn)工藝流程

        預(yù)熱、護(hù)色、滅菌是實(shí)現(xiàn)番茄原汁加工的主要步驟。在前人研究加工工藝的基礎(chǔ)上本試驗(yàn)就預(yù)熱、護(hù)色、滅菌3個(gè)主要步驟與抗氧化性相結(jié)合得出增強(qiáng)成品抗氧化性的工藝。

        工藝流程:新鮮番茄→去蒂、清洗→切塊→預(yù)熱→打漿→離心→上清液→加抗氧化劑→殺菌→番茄原汁

        1.2.2 預(yù)處理溫度的確定

        在番茄汁的加工工藝中,破碎是很重要的一步,分為熱破碎和冷破碎。溫度達(dá)到80℃以上的破碎方式為熱破碎,能滅活果膠酶,同時(shí)果膠不被破壞。熱破碎的好處能夠使番茄汁有很高黏度。但是脂肪酶同時(shí)也失去活性,番茄汁的風(fēng)味受到破壞,風(fēng)味差。低于70℃的破碎方式叫冷破碎,能夠保留脂肪酶的活性,保留番茄汁的風(fēng)味,但與此同時(shí)果膠酶分解果膠。果膠分解后番茄汁黏度變低[11-13]。

        生產(chǎn)上采用的低溫破碎參數(shù)為68℃,10 min,所以我們根據(jù)前人的試驗(yàn)結(jié)果,選取90℃作為高溫破碎溫度,35℃作為冷破碎溫度,68℃作為低溫破碎進(jìn)一步研究抗氧化性。

        將清洗并切塊的番茄果實(shí)進(jìn)行預(yù)熱處理,選取的溫度分別為35、68、90℃,加熱時(shí)間均為10 min。按上面的步驟預(yù)熱后,進(jìn)行打漿離心,取上清液進(jìn)行 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率及鐵離子抗氧化能力(Ferricionreducingantioxidcont,F(xiàn)RAP) 值的測(cè)定,根據(jù)測(cè)定結(jié)果選擇最佳預(yù)熱溫度,將此預(yù)熱溫度下處理得到的樣品進(jìn)行下一步試驗(yàn)。不預(yù)熱的番茄作為空白對(duì)照。

        1.2.3 護(hù)色劑的確定

        0.6%的茶多酚能夠穩(wěn)定番茄色素[14],對(duì)番茄飲料有很好的護(hù)色作用[15]。茶多酚對(duì)番茄紅素有穩(wěn)定性作用[16],尤其以0.6%的效果最佳,茶多酚還具有增強(qiáng)抗氧化能力作用;抗壞血酸也是常用的護(hù)色劑,當(dāng)濃度為0.08%時(shí)效果最好。將第一步試驗(yàn)得到的最佳樣品分3部分,分別加入0.08%抗壞血酸、0.6%茶多酚、兩者1∶1(質(zhì)量比)的混合物。室溫下放置一段時(shí)間后,分別對(duì)3個(gè)樣品進(jìn)行DPPH自由基清除率及FRAP值測(cè)定,根據(jù)結(jié)果確定最佳護(hù)色劑。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行下一步試驗(yàn),以不加護(hù)色劑的番茄汁做為空白對(duì)照。

        1.2.4 殺菌溫度的確定

        巴氏殺菌的目的是殺死引起人類疾病的所有致病微生物,同時(shí)殺滅能影響產(chǎn)品風(fēng)味和保質(zhì)期的絕大多數(shù)其他微生物以及酶類,以保證產(chǎn)品質(zhì)量并提高產(chǎn)品的貯藏穩(wěn)定性[17]。一般巴氏殺菌溫度為75℃~95℃。

        護(hù)色劑確定后,將在此條件下處理得到的樣品分成3組,為了殺菌徹底,我們選擇溫度較高的85、90、95℃進(jìn)行殺菌,殺菌時(shí)間為10 min。殺菌結(jié)束后,冷卻至室溫,對(duì)3組樣品進(jìn)行DPPH自由基清除率及FRAP值測(cè)定,從而確定最佳殺菌溫度。

        1.2.5 抗氧化能力的測(cè)定

        1.2.5.1 鐵離子還原能力的測(cè)定[18-19]

        在反應(yīng)管中加入200 μL樣品溶液(必要時(shí)適當(dāng)稀釋),分別用一定濃度的鹽酸、NaOH溶液調(diào)pH值至中性后測(cè)定。準(zhǔn)確加入6 mL FRAP工作液(由0.3 mol/L醋酸鹽緩沖液,10 mmol/L TPTZ溶液,20 mmol/L FeCl3溶液以 10∶1∶1(體積比)的比例組成,現(xiàn)配現(xiàn)用),加入 600 μL 蒸餾水,混勻,37℃條件下反應(yīng)10 min,于593 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光值,以1.0 mmol/L FeSO4為標(biāo)準(zhǔn),求得所測(cè)定樣品的抗氧化能力用達(dá)相同吸光度所需FeSO4的毫摩爾數(shù)表示。每次試驗(yàn)3次重復(fù)。

        1.2.5.2 DPPH自由基清除能力的測(cè)定[20]

        吸取不同濃度的待測(cè)樣0.5 mL,加入0.2 mmol/L,2.0 mL的 DPPH-乙醇(60%)溶液中,均勻混合后,靜置30 min,用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)為517 nm測(cè)定吸光度(A樣品)。用60%的乙醇與相同比例樣品混合溶液作對(duì)照(A對(duì)照)、用60%乙醇與DPPH-乙醇(60%)溶液作空白(A空白),清除率如下:

        2 結(jié)果與分析

        2.1 預(yù)處理溫度對(duì)番茄汁抗氧化能力的影響

        按照1.2.5.1方法,用FeSO4的標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。濃度-吸光值曲線如圖1示所示。當(dāng)FeSO4在所用體系中濃度為0~3.5 mmol/L時(shí)與其濃度呈線性關(guān)系,且在此范圍內(nèi)的線性回歸方程為:y=0.277 6x+0.038 7,R2=0.989

        圖1 FeSO4標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 FeSO4standard curve

        圖2 不同預(yù)熱溫度下的抗氧化能力Fig.2 Antioxidant capacity of different preheat temperatures

        溫度會(huì)影響番茄汁黏度、番茄紅素含量,本文就不同預(yù)熱溫度對(duì)番茄汁抗氧化能力的影響進(jìn)行了比較,結(jié)果如圖2所示。

        由圖2可知,68℃預(yù)熱處理后得到的番茄汁的FRAP值最大,且其DPPH自由基清除率也為最高。90℃處理的樣品與35℃處理的樣品其DPPH自由基清除能力均偏低,F(xiàn)RAP值也較低。因此可以認(rèn)為68℃為番茄汁加工的最佳預(yù)處理溫度。不進(jìn)行預(yù)熱的番茄DPPH自由基清除率達(dá)到85.57%,F(xiàn)RAP值達(dá)到相當(dāng)FeSO4的含量3.357 mmol/L,抗氧化能力均高于預(yù)熱處理的番茄,但番茄經(jīng)過(guò)預(yù)熱后風(fēng)味有很大改善,所以預(yù)熱仍然是不可缺失的一部分。

        2.2 不同護(hù)色劑對(duì)番茄汁抗氧化能力的影響

        不同護(hù)色劑對(duì)番茄汁抗氧化能力的影響如圖3所示。

        圖3 加入不同護(hù)色劑后的抗氧化能力Fig.3 Antioxidant capacity after adding different color fixative

        由圖3可知,同時(shí)加入0.6%茶多酚和0.08%抗壞血酸的樣品其FRAP抗氧化能力與單獨(dú)加入0.6%茶多酚的樣品FRAP抗氧化能力相差不大。單獨(dú)加入0.08%抗壞血酸的樣品FRAP抗氧化能力和DPPH自由基清除率均最弱,明顯低于另兩個(gè)條件下處理得到的樣品。單獨(dú)加入0.6%茶多酚的樣品其DPPH自由基清除率最高,為81.228%,綜合考慮DPPH自由基清除率和FRAP值,我們選擇單獨(dú)使用茶多酚為最佳護(hù)色劑的選擇,而且從經(jīng)濟(jì)因素考慮單獨(dú)加入茶多酚會(huì)降低成本。不加入抗氧化劑的DPPH自由基清除率達(dá)到72.77%,F(xiàn)RAP值為相當(dāng)FeSO4值0.96 mmol/L,可以看出單獨(dú)加入抗壞血酸,DPPH抗氧化能力略有上升,但FRAP能力明顯下降;單獨(dú)加入茶多酚能明顯提高DPPH自由基清除率和FRAP的值,明顯增強(qiáng)了番茄汁的抗氧化性。加入1∶1(質(zhì)量比)混合護(hù)色劑能提高DPPH自由基清除率和FRAP值,增強(qiáng)抗氧化性。

        2.3 不同殺菌溫度對(duì)番茄汁抗氧化能力的影響

        在其他加工條件一致的情況下,比較不同殺菌溫度對(duì)番茄汁抗氧化性的影響,結(jié)果如圖4所示。

        圖4 不同殺菌溫度下的抗氧化能力Fig.4 Antioxidant capacity of different sterilization temperatures

        從圖4中可以看出,在85℃~95℃范圍內(nèi),隨著殺菌溫度的升高,樣品的DPPH自由基清除率和FRAP值也是逐漸升高。95℃下的DPPH自由基清除能力和FRAP抗氧化能力最高,90℃次之,85℃最低。隨著溫度的升高,番茄汁成品的口感,懸浮性變化不大,色澤略有加深。不進(jìn)行殺菌的番茄汁DPPH自由基清除率為81.23%,F(xiàn)RAP值為相當(dāng)FeSO4值15.1 mmol/L,雖然不經(jīng)過(guò)殺菌的加工工藝抗氧化能力強(qiáng),但會(huì)造成產(chǎn)品的不合格。因此,將95℃定為最佳殺菌溫度。

        3 結(jié)論

        68℃下對(duì)番茄汁進(jìn)行預(yù)熱處理,對(duì)番茄汁的抗氧化性影響最小,得到的番茄汁抗氧化性較強(qiáng),且其色澤和黏稠度適中。護(hù)色劑的使用不僅有效地控制了果汁褐變,而且改變了產(chǎn)品的色澤,使顏色更鮮亮。單獨(dú)加入抗壞血酸對(duì)于產(chǎn)品的抗氧化性提高效果不明顯,單獨(dú)使用茶多酚,與復(fù)合護(hù)色劑相比,F(xiàn)RAP抗氧化能力相差不大,但是DPPH自由基清除率明顯增高。因此,中和經(jīng)濟(jì)角度和抗氧化能力角度考慮,完全可以單獨(dú)選擇茶多酚作為護(hù)色劑使用。在85℃~95℃的殺菌范圍內(nèi),殺菌溫度越高,對(duì)番茄汁抗氧化能力影響越小,95℃下殺菌得到的番茄汁抗氧化能力最強(qiáng),色澤較鮮艷。

        本試驗(yàn)預(yù)熱溫度選取68℃,在殺菌溫度的試驗(yàn)中選取95℃,可以推斷一方面溫度對(duì)抗氧化能力的影響不僅僅是單純的溫度變化,更需要結(jié)合番茄細(xì)胞破碎與否,是否加入護(hù)色劑等條件綜合考慮對(duì)抗氧化能力的影響,番茄細(xì)胞破碎前酶滅活與番茄細(xì)胞破碎后滅菌是兩個(gè)不同的步驟,細(xì)胞破碎與否對(duì)抗氧化能力有影響;另一方面抗氧化能力的變化與溫度不成線性關(guān)系,可能有多個(gè)促進(jìn)抗氧化能力升高的溫度趨勢(shì),具體的影響機(jī)制還需要進(jìn)一步討論。

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