多酚强化莲藕营养粉的制备与食用品质.pdf
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1、第42 卷第5期2023年10 月文章编号:2 0 9 5-7 38 6(2 0 2 3)0 5-0 0 0 1-10DOI:10.3969/j.issn.2095-7386.2023.05.001武汉轻工大学学报Journal ofWuhanPolytechnicUniversityVol.42 No.5Oct.2023多酚强化莲藕营养粉的制备与食用品质李舒玥,吴昊怡,易阳12,孙莹12,彭凯迪 2,江雪玉1.2(1.武汉轻工大学食品科学与工程学院,武汉430 0 2 3;2.武汉轻工大学农产品加工与转化湖北省重点实验室,武汉430 0 2 3)摘要:研究莲藕的多酚营养强化及制粉工艺,并评价
2、藕粉的品质特征。考察添加量和温度对藕汁和藕渣吸附茶多酚的影响,以多酚吸附率为指标优化藕汁粉(lotusrootpowder1,LRP-1)和藕渣粉(LRP-2)的制备工艺。同时,将藕汁回添于藕渣制备多酚强化莲藕粉(LRP-3),并以LRP-1和LRP-2等质量混合制备复合粉(LRP-4)。4种营养强化粉的淀粉、膳食纤维、酚类物质等含量存在明显差异,相较于直接冷冻干燥制备的全藕粉(LRP-O),其结合酚和结合黄酮含量显著增加(P0.05)。通过体外模拟消化发现,4种营养强化粉在消化过程中的多酚类物质释放充分,但黄酮类物质未完全消化释放,尤其是LRP-2的黄酮保留率达37.6 6%。与LRP-0相
3、比,营养强化粉的成糊温度及能量降低,具有较高的峰值黏度(P0.05)。L RP-3在胃肠消化过程中的多酚和黄酮缓释效果明显,其冲调性和稳定性优于纯藕粉。结果表明,多酚添加能有效提升莲藕全粉的营养价值和食用品质。关键词:莲藕;营养强化;工艺;消化特性;糊化特性中图分类号:TS213Preparation and quality evaluation of nutritionalLotus Root Powder supplemented with polyphenolsLI Shuyue,WU Haoyil,YI Yang l-2,SUN Ying l-2,PENG Kaidil-2,JIANG
4、 Xueyul.?(1.School of Food Science and Engineering,Wuhan Polytechnic University,Wuhan 430023,China;2.Hubei Key Laboratory for Processing and Transformation of Agricultural Products,Abstract:This work aimed to investigate the polyphenol-based nutrient fortification and milling process oflotus root,as
5、 well as the quality characteristics of processed powders.The effects of addition amount andtemperature on the adsorption of tea polyphenols by lotus root juice and lotus root pomace were analyzed,to optimize the preparation conditions of juice-based powder(LRP-1)and pomace-based powder(LRP-2)using
6、the indicator of polyphenol adsorption ratio.In addition,the polyphenol-supplemented juice and pom-ace were mixed to prepare whole lotus root powder(LRP-3),and powder LRP-4 was obtained by mixingLRP-1 and LRP-2 in equal mass.There were significant differences in the content of starch,dietary fiber,a
7、nd phenolic substances among the four nutrient-fortified powders.Compared to the whole lotus root pow-收稿日期:2 0 2 3-0 9-0 6.作者简介:李舒玥(2 0 0 0-),女,硕士研究生。E-mail:l s y 30 6 16 42 2 3 16 3.c o m,通信作者:易阳(19 8 6-),男,教授,博士,E-mail:y i y 8 6 w h p u.e d u.c n.基金项目:湖北省重点研发计划项目(编号:2 0 2 2 BBA00232021BED006)。文献标识
8、码:AWuhan Polytechnic University,Wuhan 430023,China)2der(LRP-0)directly prepared by freeze-drying and milling,their contents of bound phenols and bound fla-vonoids significantly increased(P0.05).The tests of simulated digestion in vitro found that polyphenolsin the four nutrient-fortified powders wer
9、e completely released during the digestion process,but flavonoidswere not fully released.Especially,the flavonoid retention ratio of LRP-2 reached 37.66%.Compared withLRP-O,the nutrient-fortified powders showed lower temperatures and energies of gelatinization,as well ashigher peak viscosities(P0.05
10、).LRP-3 exhibited the sustained-release effect of polyphenols and fla-vonoids during gastrointestinal digestion in vitro,and its solubility and stability were better than lotus rootstarch.The results indicate that the supplementation of polyphenols can effectively enhance the nutritionalvalue and ed
11、ible quality of whole lotus root powder.Key words:lotus root;nutritional fortification;technology;digestive properties;gelatinization characteristics夏区。Folin-Phenol 试剂和 1,1-二苯-2-苦基肼1引言(DPPH)购于北京瑞达恒辉科技发展有限公司;人藕粉通常指莲藕淀粉类产品,包括仅以莲藕为工唾液、人工胃液、人工小肠液试剂,购于北京雷根原料而加工制成的藕淀粉产品(即纯藕粉),以及纯生物技术有限公司;总抗氧化能力检测试剂盒藕粉含量不低
12、于50%的速溶藕粉和调制藕粉1。(FRA P法),购于碧云天生物科技有限公司;食品级纯藕粉生产的资源利用率低,污水排放量大,且在加茶多酚(纯度9 8%),购于山东谷硕生物科技有限公工过程中损失了莲藕内丰富的膳食纤维、酚类物质司;总淀粉试剂盒,购于南京建成生物工程研究所。和维生素等营养成分2 ,往往需要添加其他原辅料2.2仪器与设备来改善藕粉产品的营养价值和口感风味。因此,开A360型紫外可见分光光度计:翱艺仪器(上海)发纯藕粉的绿色健康替代产品对于莲藕产业高质量有限公司SUNRISE酶标定量测定仪:西化仪(北发展具有重要的意义。京)科技有限公司;超声波清洗机:深圳市洁拓超声相比纯藕粉,全藕粉的
13、加工工艺简单,几乎保留设备有限公司;超微粉碎机BJ一8 0 0 A:杭州拜杰科了莲藕全部的营养成分,且具有良好的冲调性和风技有限公司;Super4型快速黏度仪:瑞典波通公司;味3。不同品种莲藕的平均总酚含量和总黄酮含量榨汁机:江门市贝尔斯顿电器有限公司;内切式匀浆分别为1.8 1%和3.35%(食用部位鲜重),在常见的机:宁波新芝生物科技股份有限公司。数十种蔬菜中表现出较强的抗氧化活性,但活性明2.3实验方法显弱于山楂、冬枣、番石榴等水果4-6 。酚类物质对2.3.1莲藕的预处理食物的抗氧化功效有重要的贡献,外源性多酚添加将新鲜莲藕洗净后去皮、去节、切块,用榨汁机既可以提高淀粉类食品的营养价值
14、,还能够影响淀压榨分离藕汁和藕渣。粉的热稳定性和糊化特性等7 ,如茶多酚在改善小2.3.2藕汁的茶多酚强化单因素试验麦淀粉理化特性和面包品质等方面效果明显8 。当取10 0 mL鲜藕汁,添加一定量的茶多酚(Mi,前,全藕粉的研究主要集中在其生产技术及品质特g)混匀,在设定温度下真空加热浓缩,并定容至性等方面,关于多酚营养强化研究尚鲜见报道。50mL;取10 mL浓缩液转至透析袋(截留分子量本文针对莲藕压榨分离的藕汁和藕渣分别进行1000 Da)中,于19 0 mL蒸馏水中透析4 h;取透析多酚吸附强化,考察添加量和温度对其茶多酚吸附袋外液,采用福林酚法(Folin-Ciocalteu)4检测酚
15、类效果的影响,建立不同的工艺方案制备多酚强化莲物质浓度,并按总体积2 0 0 mL计算总游离酚质量藕粉(lotus root powder,LRP),并对营养成分、消(mi,g);同时,测定未添加茶多酚时,透析液中总游化特性、糊化性质等品质特征进行综合评价,为高品离酚质量(m2,g);茶多酚吸附量(M,g)和吸附率质的莲藕全粉产品开发提供参考。(%)。按如下公式计算:2材料与方法2.1材料与试剂新鲜莲藕(武植二号,生长期6 个月)购于武汉市金水棋良农副产品有限公司,产地位于武汉市江武汉轻工大学学报吸附率 _ 0 0(M Ma)_ 00M=(mma)1M1(1)(1)茶多酚添加量:在加热温度50
16、 下,考察茶多酚添加量(0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mg/mL-1)2023年M15期对茶多酚吸附量和吸附率的影响。(2)加热温度:添加2 mg/mL-1茶多酚,考察加热温度(30、40、50、6 0、7 0)对茶多酚吸附率的影响。2.3.3藕渣的茶多酚强化的单因素试验取10 0 g鲜藕渣,与10 mL茶多酚溶液于室温下混匀,静置30 min后转入烘箱进行热风干燥。干燥结束后加人2 0 0 mL蒸馏水,低速混匀30 min,离心后取上清液,采用Folin-Ciocalteu法4测定酚类物质含量,换算总游离酚质量,并参考2.3.2 节公式计算茶多酚吸附量和吸附率。(1)茶多酚添加
17、量:在室温下,考察茶多酚添加量(0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mg/g-1)对茶多酚吸附量和吸附率的影响。(2)干燥温度:添加2 mg/g-1茶多酚,考察干燥温度(40、50、6 0、7 0、8 0)对茶多酚吸附率的影响。2.3.4莲藕制粉工艺(1)全藕粉(LRP-0):将新鲜莲藕洗净去皮、去节、切碎,直接冷冻干燥后粉碎过筛(8 0 目)。(2)多酚强化藕汁粉(LRP-1):藕汁中添加2mg/mL-1茶多酚,40 真空浓缩至糊状,转移到托盘进行6 0 热风干燥,干燥结束后粉碎过筛。(3)多酚强化藕渣粉(LRP-2):藕渣按料液比10:1(g/mL)添加2 mg/g-1茶多酚,室温
18、混合均匀,转移到托盘进行6 0 热风干燥,干燥结束后粉碎过筛。(4)多酚强化全藕粉(LRP-3):莲藕经压榨后,藕汁和藕渣按上述条件分别进行多酚强化,藕汁浓缩至原1/4体积后回添于藕渣中,室温混合均匀后干燥、粉碎、过筛。(5)多酚强化复合粉(LRP-4):将LRP-1和LRP-2按质量比1:1混合均匀。2.3.5可溶性糖测定可溶性糖的提取分离方法按参考文献9 ,稍有改动。精确称取1.0 0 土0.0 1g样粉置于锥形瓶中,加人8 0 mL去离子水,硅胶塞密封后放人沸水浴中,在磁力搅拌下浸提30 min。浸提结束后过滤,残渣用少量沸水洗涤并过滤,合并滤液。待滤液冷却至室温后,用去离子水定容至10
19、 0 mL,用于可溶性糖的分析检测。(1)可溶性总糖含量测定:参考文献葱酮-硫酸法9 ,样粉溶液与葱酮-硫酸试剂以体积比为1:5混合,沸水浴加热7 min,避光冷却2 0 min后测定620nm处吸光值。通过葱酮-硫酸法测定上清液中可溶性总糖浓度(葡萄糖当量浓度,mg/mL-1),李舒玥,吴昊怡,易阳,等:多酚强化莲藕营养粉的制备与食用品质2.3.6总淀粉含量测定采用总淀粉测定试剂盒,准确称取0.1g样粉,加入0.5mL去离子水,9 5糊化15min。冷却后按说明书方法检测样粉(干重)中总淀粉含量(%)。2.3.7膳食纤维含量测定参考GB/T5009.88一2 0 14,采用酶重量法测定样粉(
20、干重)中可溶性和不溶性膳食纤维含量(%)。2.3.8多酚含量测定取50 mg样粉加10 mL40%乙醇,混匀后置于200W超声场中浸提40 min,采用10 0 0 0 r/min转速离心15min分离上清液。分别采用Folin-Cio-calteu法4 和硝酸铝显色法11 测定上清液中总酚(没食子酸当量浓度)和总黄酮(芦丁当量浓度),并计算样粉中游离酚和游离黄酮含量(mg/g干重)。离心去除上清液后,保留样粉底物,按参考文献方法提取结合酚12-13。取10 0 mg置于锥形瓶中,添加10 mL 的 NaOH溶液(2 mol/L),于室温下磁力搅拌水解3h。采用10 0 0 0 r/min离心
21、15min,保留上清液备用。用6 mol/LHCl将上清液pH调整为2 3后,加人2 0 mL乙酸乙酯振荡,再浸提10min萃取,萃取3次,保留上清液,合并萃取相。通过45真空旋转蒸发除去乙酸乙酯,浓缩至干后用50%甲醇定容至10 mL,即得到结合态酚类提取液,分别测定样粉中结合酚和结合黄酮含量(mg/g干重)。2.3.9消化特性分析(1)体外模拟多室消化:样粉的体外模拟消化按参考文献方法操作14,并稍作修改。称取10 0 mg样粉,加人10 mL人工唾液,充分混匀后置于37 振荡消化10 min。模拟口腔消化结束后,于410000r/min下离心15min分离口腔消化样液。于离心后的沉淀中加
22、人10 mL人工胃液,充分混匀后置于37 振荡消化2 h,离心分离胃消化样液。最后在沉淀物中加人10 mL人工肠液,充分混匀后置于37 振荡消化1.5h,离心得到肠消化样液。测定三种消化样液中的总酚和总黄酮含量。(2)体外模拟单室消化:样粉的单室消化特性按参考文献方法测定15,并稍作修改。取10 0 mg样粉,分别加入10 mL人工胃液或人工肠液,充分混匀后置于37 振荡消化0 3h。模拟胃肠消化结3并计算样粉(干重)中可溶性总糖含量(%)。(2)还原糖含量测定:参考文献二硝基水杨酸法10,测定样液中还原糖浓度(葡萄糖当量浓度,mg/mL),并计算样粉(干重)中还原糖含量(%)。4束后,于4离
23、心(10 0 0 0 r/min,15m in)分离消化样液,测定其中总酚和总黄酮含量。2.3.10糊化性质分析参考PuniaC16的方法,采用差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)测定样粉的热力学性质。称取3mg样粉(8 0 目)于铝制埚中,加入10 mL去离子水后加盖密封,室温下平衡2 4h。升温速率为10/min,测定范围为2 0 120。样粉的糊化性质测定参考Liu17的方法。称取3g样粉于快速黏度仪(rapidviscoanalyzer,RVA)的专用铝罐中,加人2 5 mL去离子水。测定程序为:50 运行2 min,以12/mi
24、n的速率从50 加热至9 5,在9 5下保温2.5min,再以同样的速率降至50。测定过程中,前10 s内搅拌速率为9 6 0 r/min,之后搅拌速率为16 0 r/min。2.3.11冲调性评价(1)润湿性测定:在2 50 mL烧杯中加入2 0 0 mL去离子水,称取0.5g样粉均匀的平铺于水面上,测定从样品加人到样品完全沉降所需要的时间(s)18。(2)分散性和稳定性测定:取5g样粉放于10 0mL烧杯中,加入 50 mL去离子水,使用内切式匀浆机,以10 0 0 0 r/min记录从搅拌开始到样品全部分散所需要的时间(s)。然后将搅拌均匀的液体进行静置,同时计时,待液体完全分层后停止计
25、时,以此作为样品分散稳定时间(s)18。(3)透光度测定:准确称取1g样粉,加入10 0mL去离子水,置于8 5恒温加热磁力搅拌器,以90一一吸附率吸附量8575706560(a)Fig.1 Effects of addition amount and temperature on the adsorption capacity of武汉轻工大学学报500r/min转速搅拌糊化30 min。冷却至室温,测定其在波长6 2 0 nm处的透光率19 2.4数据分析采用SPSS23.0软件分析实验数据,结果用“平均值土标准偏差”(n=3表示,并以Origin8.5软件作图。组间数据在0.0 5水平的
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