馬利華,宋慧,尤敦學
(1.徐州工程學院 食品(生物)學院,江蘇 徐州 221111;2.江蘇久思鄉(xiāng)食品科技有限公司,江蘇 徐州 221200)
大蒜為百合科蔥屬植物蒜(AlliumsativumL.)的鱗莖[1]。研究發(fā)現(xiàn)大蒜中的營養(yǎng)保健成分主要是氨基酸類、苷類、維生素、有機鍺、硒及SOD。大蒜在殺菌、抑制癌細胞的分裂、增殖與生長、降血脂、降血糖、預防冠心病和動脈硬化、保護心血管系統(tǒng)、清除氧自由基、阻止生命氧化衰老、抗腫瘤等方面具有一定的作用[2,3],因此大蒜是很好的功能食品。
本實驗以新鮮大蒜為原料,分別進行漂燙、冷凍和40,60,80℃處理,以及不同添加劑浸泡處理,比較不同預處理后大蒜的品質(zhì)和抗氧化性,為工業(yè)深加工提供初步的實驗基礎(chǔ)。
大蒜:購自徐州翟山農(nóng)貿(mào)市場,去外皮,以不處理作對照。
1.2.1 試劑
三氯乙酸、磷酸、三氯化鐵、鄰菲羅啉、丙酮酸、2,4-二硝基苯肼等:均為分析純,天津市科密歐化學試劑有限公司;DPPH:生化試劑,Sigma公司。
1.2.2 儀器
高速離心機 湘儀離心機儀器有限公司;FA2104N型電子天平、7230G型可見分光光度計、DHG9140型電熱恒溫鼓風干燥箱 上海精密科學儀器有限公司。
1.3.1 對照
新鮮大蒜去皮,切成1mm左右的片,備用。
1.3.2 漂燙處理
沸水漂燙3min后取出,瀝干。
1.3.3 冷凍處理
冷凍30min后取出。
1.3.4 不同溫度處理
分別在40,60,80℃水浴5min后取出,瀝干。
1.3.5 不同添加劑處理
分別在0.5%(W/W)檸檬酸、0.5%(W/W)NaCl、0.5%(W/W)NaHCO3中浸泡10min后取出。
采用鄰菲羅啉法測定[4],Y=0.0119X+0.0062,R2=0.9755。
用硫代巴比妥酸比色法測定MDA含量。
采用丙酮酸法測定[5],Y=0.0618X+0.0002,R2=0.999。
采用硫酸-蒽酮法[6],以葡萄糖為標準品,測得回歸方程為:Y=0.1077X-0.0004,R2=0.998。
采用鄰菲羅啉法測定[7]。
根據(jù)滕道祥等的方法測定。稱取0.0128g DPPH溶解,蒸餾水定容至50mL。取DPPH液5mL,加入樣品及參照液,蒸餾水定容至10mL,20℃恒溫30min,于517nm波長下測定吸光度。對DPPH的清除能力SA的計算公式:
式中:A0為DPPH+80%乙醇溶液的吸光度;Ai為DPPH+樣品溶液的吸光度;Aj為樣品溶液+80%乙醇溶液的吸光度。
VC是一種水溶性維生素,同時在有氧、高溫等環(huán)境中不穩(wěn)定。不同處理對大蒜中VC含量的影響見圖1。
圖1 不同處理對大蒜中VC含量的影響Fig.1Effects of different treatments on VCcontent in garlic
由圖1可知,漂燙和NaHCO3處理對大蒜中VC的破壞最嚴重,處理后VC的含量分別比對照下降55.3%,58.1%;而冷凍和檸檬酸處理可以較好地保持大蒜中的VC,處理后大蒜中VC含量僅比對照下降5.5%,5.9%;由于VC是熱敏性的維生素,溫度60℃以上對VC會有破壞。
大蒜素是大蒜中的主要活性成分,是大蒜破碎后,蒜氨酸在蒜酶催化作用下產(chǎn)生的一種具有生物活性的有機硫化物,具有抗菌消炎、降血壓、降血脂、防癌等作用[8]。實驗結(jié)果表明:漂燙對大蒜素的破壞最強,處理后比對照下降了54.1%,冷凍處理能很好地保留大蒜素,僅比對照下降7.1%。不同處理對大蒜中大蒜素含量的影響見圖2。
圖2 不同處理對大蒜中大蒜素含量的影響Fig.2Effects of different treatments on allicin content in garlic
研究表明:大蒜鱗莖中96%是果聚糖,是營養(yǎng)價值的重要體現(xiàn)[9]。因此,多糖含量可以作為直觀地反映不同條件處理大蒜后品質(zhì)的重要指標。實驗結(jié)果表明:漂燙后大蒜中多糖含量下降最多,處理后比對照下降了43.4%,冷凍和檸檬酸處理能很好地保留大蒜素,僅比對照下降2.0%,4.1%。不同處理對大蒜中多糖含量的影響見圖3。
圖3 不同處理對大蒜中多糖含量的影響Fig.3Effects of different treatments on polysaccharides content in garlic
MDA會影響細胞膜結(jié)構(gòu),其含量的增多是果實衰老的標志[10]。實驗結(jié)果表明:漂燙和冷凍處理均可以很好地降低果實呼吸,減少自由基的發(fā)生,減弱活性氧的損害和膜脂過氧化,降低了丙二醛的含量,從而延緩了大蒜的衰老進程[11],保持了大蒜的品質(zhì)。不同處理對大蒜中MDA含量的影響見圖4。
圖4 不同處理對大蒜中MDA含量的影響Fig.4Effects of different treatments on MDA content in garlic
DPPH·自由基是以氮為中心的,若能將其清除,則表明樣品可以降低羥基自由基、烷基自由基或過氧化自由基的有效濃度,打斷脂質(zhì)過氧化鏈反應的作用[12];·OH是活性氧中最活潑、毒性最大的氧自由基之一,能與活細胞中任何分子發(fā)生反應,引發(fā)組織細胞病變,導致各種疾病發(fā)生和加速機體衰老[13]。
半數(shù)清除率是清除率達到50%時樣品的濃度,半數(shù)清除率越小,說明樣品的抗氧化能力越強[14],通過比較大蒜不同處理后的半數(shù)清除率,可以看出冷凍處理的大蒜清除羥基自由基、DPPH自由基能力最強,檸檬酸處理的清除能力次之,漂燙處理的清除能力最低,且清除DPPH自由基能力高于清除羥基自由基能力,可能與漂燙處理后大蒜中各種抗氧化物質(zhì)的含量較少有關(guān)。不同處理對大蒜抗氧化性的影響見圖5。
圖5 不同處理對大蒜抗氧化性的影響Fig.5Effects of different treatments on antioxidant activity of garlic
漂燙處理對大蒜中物質(zhì)含量及抗氧化性的影響相對較大,不但大幅降低VC、大蒜素等物質(zhì)含量,同時高溫對大蒜的抗氧化性產(chǎn)生了比較嚴重的破壞作用;冷凍處理是所有實驗預處理方式中最為穩(wěn)定的處理方式,對大蒜的物質(zhì)含量和抗氧化性影響微弱??梢宰鳛楣S加工首要選擇的處理條件,對大蒜物質(zhì)保存和抗氧化性能等的保護都有重要意義,為大蒜的營養(yǎng)及藥用價值提供了可靠的保證。
不同溫度處理主要影響的是大蒜中的主要活性物質(zhì)大蒜素,大蒜前體物質(zhì)蒜氨酸在轉(zhuǎn)化為大蒜素時需要蒜氨酸酶催化,而大多數(shù)酶都有一個最適溫度,溫度太高會對酶產(chǎn)生不可逆的破壞作用,所以高溫環(huán)境可以通過破壞酶活而降低大蒜素的含量。
添加劑的影響沒有溫度影響那么明顯,主要是改變環(huán)境的pH值,對耐酸堿能力不同的物質(zhì)產(chǎn)生相應的影響。實驗發(fā)現(xiàn):大蒜素在酸中較穩(wěn)定,受堿性離子影響會比較大。在工廠深加工中可以選擇適當?shù)奶砑觿┨幚泶笏鈽悠芬缘玫剿枰奶囟ㄎ镔|(zhì)含量或抗氧化性能。
通過本實驗可知:大蒜在工業(yè)深加工中應盡量避免高溫,宜采用冷凍保藏、運輸和加工,同時要提高生產(chǎn)效率,減少加工處理時間,這樣可以很大程度上減少大蒜中物質(zhì)的損失和保護抗氧化性能。對于需要提取特定物質(zhì)和改變某種抗氧化性能可以根據(jù)物質(zhì)本身的特點或酶的適應性選取相應的處理溫度和添加劑,實驗發(fā)現(xiàn)酸性添加劑對提高抗氧化性能有一定的促進作用。