邴 陽,杜 建,趙文革,蒲云峰,3
(1. 塔里木大學食品科學與工程學院,新疆阿拉爾 843300;2. 浙疆果業(yè)有限公司,新疆阿克蘇 843000;3. 南疆特色農產(chǎn)品深加工兵團重點實驗室,新疆 阿拉爾 843300)
核桃(Juglans regia L.) 又名胡桃、羌桃,屬胡桃科胡桃屬,多年生落葉果樹[1]。核桃果實含有豐富的多酚類化合物、黃酮類化合物等多種功能活性成分[2],具有抗腫瘤、清除氧自由基、減少心腦血管疾病的發(fā)生等作用[3]。相關研究表明,焙烤會導致核桃仁中總酚含量的下降,焙烤過程中發(fā)生的美拉德反應能增強核桃仁風味[4],同時美拉德反應產(chǎn)物還具有抗氧化、抗癌等多種生理活性[5-6]。核桃仁的抗氧化活性也會隨焙烤時間和溫度的改變發(fā)生降低或升高[7-8]。為保證核桃仁具有良好焙烤風味品質的同時,還能提高核桃的穩(wěn)定性,試驗以未脫皮核桃仁為原料,對核桃仁采用不同焙烤溫度和時間進行加工,分析焙烤過程中核桃仁的總酚、總黃酮及抗氧化能力的變化,研究不同焙烤工藝對核桃仁品質的影響,為核桃仁相關產(chǎn)品的加工提供參考依據(jù)。
核桃,購自阿拉爾農貿市場。
沒食子酸、蘆丁,阿拉丁試劑(上海) 有限公司提供;1,1- 二苯基-2- 三硝基苯肼(DPPH)、2,2- 聯(lián)氮- 二(3- 乙基- 苯并噻唑-6- 磺酸) 二銨鹽(ABTS),Sigma 公司提供;1N Folin-Ciocalteu 試劑,上海荔達生物科技有限公司提供;無水乙醇、無水碳酸鈉、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉,均為分析純。
CKF-25B 型電烤箱,廣東偉仕達電器科技有限公司產(chǎn)品;FW100 型高速粉碎機,天津市泰斯特儀器有限公司產(chǎn)品;LE2O3E/O2 型電子天平,梅特勒-托利多儀器(上海) 有限公司產(chǎn)品;SB-5200DT 型超聲波清洗機,寧波新芝生物科技股份有限公司產(chǎn)品;TGL-20B 型高速離心機,上海安亭科學儀器廠產(chǎn)品;SynergyH1 全功能酶標儀,美國Biotek 公司產(chǎn)品。
1.3.1 核桃仁的焙烤處理
均勻取未脫皮核桃仁6 組,其中1 組作為對照,分別放置于烤箱中進行焙烤,確保每次焙烤時烤盤置于相同位置。在100,120,140,160,180 ℃的條件下分別焙烤5,10,15,20,25 min,冷卻至室溫備用。
1.3.2 樣品提取液的制備
核桃仁用高速粉碎機打碎,取2 g加入體積分數(shù)為80%的乙醇溶液30 mL 充分振搖,靜置浸提2 h,室溫下超聲提取15 min,以轉速3 600 r/min 離心10 min,取上清液,再加入體積分數(shù)為80%的乙醇溶液10 mL充分振搖,重復上述步驟,合并上清液,用體積分數(shù)為80%的乙醇溶液定容至50 mL,冷藏備用。
1.3.3 總酚含量測定
參考蒲云峰等人[9]的方法,采用Foline-Ciocalteu比色法,以沒食子酸為標準品,于波長746 nm 處測定吸光度,得到的標準曲線為Y=0.698X+0.250 1,R2= 0.995 6,結果以mg GAE/g DW 表示。
1.3.4 黃酮含量測定
參考蒲云峰等人[9]的方法。以蘆丁為標準品,于波長502 nm 處測定吸光度,得到的標準曲線為Y=5.208 5X+0.041 6,R2=0.999 6,結果mg RE/g DW表示。
1.3.5 抗氧化活性的測定
DPPH 自由基清除能力參考Radünz M 等人[10]的方法。
ABTS 自由基清除能力參考Re R 等人[11]的方法。
所有試驗均平行測定3 次,結果以X±SD 表示,采用Origin 2019b 軟件作圖,采用SPSS 20.0 進行ANOVA 方差分析和Duncan's 多重比較(p<0.05)。
焙烤溫度對核桃仁總酚含量的影響見圖1。
圖1 焙烤溫度對核桃仁總酚含量的影響
由圖1 可知,經(jīng)不同溫度焙烤15 min 后,核桃仁的總酚含量與未焙烤核桃仁相比均顯著下降(p<0.05),而經(jīng)過焙烤的核桃仁中總酚含量則隨著焙烤溫度的升高呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢。結果表明,120 ℃焙烤時,核桃仁的總酚含量損失最大,為19.96%;160 ℃焙烤時,總酚含量損失最小,為12.04%。有研究發(fā)現(xiàn),酚類物質熱穩(wěn)定性有限,在高溫條件下易發(fā)生降解、氧化或聚合等[12]。因此,在一定的溫度范圍內,隨著溫度的升高,總酚含量呈下降趨勢,當焙烤溫度繼續(xù)提高(≥120 ℃) 時,其總酚含量反而呈現(xiàn)上升的趨勢,可能是因為在焙烤過程中高溫(>120 ℃) 會加速細胞的熱解和結合型多酚物質的釋放[13]。
焙烤溫度對核桃仁黃酮含量的影響見圖2。
圖2 焙烤溫度對核桃仁黃酮含量的影響
由圖2 可知,隨著焙烤溫度的升高,黃酮含量均顯著下降(p<0.05),在100,120,140,160,180 ℃時,核桃仁中黃酮含量分別降低了19.77%,34.27%,38.78%,44.98%,50.22%,主要是因為黃酮類物質熱穩(wěn)定性較差,在加熱過程中易發(fā)生降解,從而使其含量降低[14-15]。
焙烤溫度對核桃仁自由基清除率的影響見表1。
表1 焙烤溫度對核桃仁自由基清除率的影響
由表1 可知,核桃仁的DPPH 自由基清除率、ABTS 自由基清除率經(jīng)過焙烤后均出現(xiàn)整體下降趨勢。隨著焙烤溫度的升高,核桃仁的抗氧化活性先降低后升高,抗氧化能力大小為CK>160 ℃>100 ℃>140 ℃>120 ℃>100 ℃。因此,在焙烤處理下,與其他溫度相比160 ℃焙烤溫度能更好地保留其抗氧化活性。
焙烤后出現(xiàn)這種抗氧化活性下降的趨勢,其原因可能是,結合酚類物質發(fā)揮了主要的抗氧化作用,在焙烤過程中,結合酚類物質被釋放并轉變?yōu)橛坞x酚,從而導致了抗氧化活性的下降。焙烤過程中發(fā)生的美拉德反應,其中產(chǎn)生的黑精類物質含有具有DPPH 自由基清除能力的支鏈氨基酸,而且在反應過程中,還原酮和哚環(huán)類化合物的中間產(chǎn)物也能在某種程度上提高核桃仁的抗氧化能力[16]。
焙烤時間對核桃仁總酚含量的影響見圖3。
圖3 焙烤時間對核桃仁總酚含量的影響
由圖3 可知,相同溫度下(160 ℃) 不同焙烤時間對核桃仁中總酚含量的影響顯著(p<0.05),總酚含量隨著焙烤溫度的升高而下降。焙烤10,15,20,25,30 min,核桃仁總酚含量分別下降了7.79%,10.87%,12.05%,15.71%,20.55%??梢?,與其他焙烤時間相比,焙烤10 min 總酚含量下降幅度最小。
焙烤時間對核桃仁黃酮含量的影響見圖4。
圖4 焙烤時間對核桃仁黃酮含量的影響
由圖4 可知,不同焙烤時間對核桃仁中黃酮含量的影響顯著(p<0.05),黃酮含量隨著焙烤溫度的升高而下降。焙烤10,15,20,25,30 min 核桃仁黃酮含量的分別下降了21.04%,30.59%,44.98%,48.19%,59.60%??梢姡c其他焙烤時間相比,烘焙10 min 黃酮含量的下降幅度最小。
焙烤時間對核桃仁自由基清除率的影響見表2。
表2 焙烤時間對核桃仁自由基清除率的影響
由表2 可知,焙烤溫度為160 ℃時,各焙烤時間下核桃仁的DPPH 自由基清除率、ABTS 自由基清除率均顯著降低(p<0.05),隨著焙烤時間的增加,核桃仁的抗氧化活性呈逐步下降的趨勢,抗氧化能力的大小為CK>10 min>15 min>20 min>25 min。說明,160 ℃下焙烤10 min 能更好地保留其抗氧化活性。
通過對核桃仁焙烤后的多酚及抗氧化分析,發(fā)現(xiàn)焙烤溫度和時間對核桃仁多酚及抗氧化活性具有顯著影響(p<0.05)。結果表明,160 ℃下焙烤后核桃仁總酚和黃酮損失率最少,抗氧化活性下降最小;焙烤10 min 時,核桃仁總酚和黃酮的分別下降7.8%和21.03%,DPPH 自由基清除率和ABTS 自由基清除率分別下降9.16%和10.37%。因此,160 ℃下焙烤10 min 能最大限度地保持核桃仁抗氧化物質和抗氧化活性。