甘蓝红营养强化型曲奇饼干的制备与消化特性.pdf
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1、收稿日期:作者简介:方晓峰()男硕士生研究方向为农产品加工与贮藏 通信作者:彭盛峰()男助理研究员博士研究方向为食品资源开发与利用:.方晓峰熊勇彭盛峰等.甘蓝红营养强化型曲奇饼干的制备与消化特性.南昌大学学报(工科版)():.()():.甘蓝红营养强化型曲奇饼干的制备与消化特性方晓峰熊勇彭盛峰刘伟(.南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室江西 南昌.江西丹霞生物科技股份有限公司江西 鹰潭)摘要:以油包水(/)乳液为载体负载甘蓝红制备出甘蓝红营养强化型曲奇饼干并考察不同甘蓝红添加形式对饼干中甘蓝红稳定性与消化特性的影响 结果表明:甘蓝红/乳液以质量分数为 的 作为乳化剂.的 作为抗氧化剂油水相
2、质量比为 甘蓝红质量分数为 甘蓝红/乳液在饼干的烘焙和贮藏过程中稳定性明显高于甘蓝红水溶液形式并在消化过程中表现出更为优异的稳定性和生物可接受率关键词:甘蓝红油包水乳液饼干稳定性消化中图分类号:.文献标志码:文章编号:()(.):(/)./:./.:花青素属于多酚类黄酮类是许多植物器官(如花、叶和果实等)的呈色物质 游离的花青素性质极不稳定绝大多数花色苷是以糖苷键形式存在 当 值为 时其呈现为红色的黄嘌呤阳离子形式稳定性较好在 值为 时其甲醇伪碱结构易通过水催化的互变异构平衡转化为查尔酮而当 值为 时形成了蓝紫色的奎诺碱 研究表明花色苷具有多种生物活性如清除自由基、抗氧化、抗炎症等在辅助抗癌、
3、保护视力、保护心血管、改善大脑功能等方面也具有一定功效花色苷稳定性较差在加工(温度、等)、贮藏(氧气、金属离子、光等)和消化(酶等)过程中易发生降解 此外花色苷在水中溶解度较高而在油脂中不溶 这些因素极大地限制了花色苷在油基功能食品中的应用 为克服花色苷的油不溶性、稳定性差和低生物利用率等问题需要寻找合适的载体传递和保护花色苷 油包水乳液能有效负载亲水性生物活性物质提高其稳定性并控制其在胃肠道中的释放从而提高其生物利用率在食品领域具第 卷第 期 年 月 南昌大学学报(工科版)().有巨大潜力 然而目前关于花色苷油包水乳液在食品基质中应用的报道较少油包水乳液对花色苷在食品基质中的稳定性和消化特性
4、尚不清晰因此本研究以甘蓝红为花色苷模型化合物采用油包水(/)乳液包埋甘蓝红考察水相、乳化剂种类和质量浓度、油水相比例等因素对甘蓝红与油包水乳液体系的稳定性影响构建高稳定性的甘蓝红/乳液体系 将油包水乳液添加到酥性曲奇饼干中以甘蓝红水溶液为对照考察甘蓝红存在形式对饼干中花色苷稳定性的影响以体外模拟消化模型考察甘蓝红油包水乳液在体外消化过程中的消化特性分析了油包水乳液对甘蓝红消化稳定性以及生物可接受率的影响实现了高稳定性花色苷/乳液在油基食品中的应用为水溶性天然色素花色苷扩大应用范围提供了理论基础和技术支撑 材料与方法.材料与仪器甘蓝红色素(江西丹霞生物科技股份公司)金龙鱼玉米油(益海嘉里粮油食品
5、公司)聚甘油聚蓖麻醇酸酯()(河南郑州大河食品有限公司动物)甘油单油酸酯()、甘油单硬脂酸酯()、磷脂(郑州大河食品科技有限公司)蔗糖脂肪酸酯(日本三菱)淀粉、明胶、乳清分离蛋白()(上海阿拉丁生物科技股份有限公司)黄油(内蒙古蒙牛奶酪有限公司)奶粉(山西雅士利乳液有限公司)盐(威海市高岛南海盐业有限公司)玉米淀粉(天津市鸿禄食品有限公司)高筋面粉(东莞穗丰粮食集团有限公司)低筋面粉(江苏江南上一道科技股份有限公司)白糖(天虹数科商业股份有限公司)乙醇、正己烷等试剂均为分析纯购自西陇化工股份有限公司 分散机(德国 集团)型微米粒度仪(英国 公司)型稳定分析仪(德国 有限公司)型紫外分光光度计(
6、上海美谱达公司)型水浴锅(江苏东鹏仪器制造有限公司)型 自动电位滴定仪(瑞士万通中国有限公司).实验方法.油包水(/)乳液的制备将甘蓝红色素溶于水中得到甘蓝红色素(质量分数)母液避光密封保存备用 将不同乳化剂溶解于玉米油中得到油相甘蓝红溶液为水相油相和 水相用分散机于 下高速剪切 得到油包水乳液避光放入 冰箱备用 对甘蓝红色素的影响:制备质量分数为.的甘蓝红色素水溶液在 下水浴加热 在特定的时间点(、)取样使用紫外分光光度计在 下测定溶液的吸光度值并使用校准曲线计算出花色苷浓度乳化剂的筛选:使用.不同种常用乳化剂(、蔗糖脂肪酸酯、磷脂)构建甘蓝红/乳液 通过对乳液离心稳定性的评价筛选出合适的乳
7、化剂乳化剂浓度的筛选:将上述所筛选出的最适乳化剂按不同比例(.、.、.、.)添加入乳液中按上述方式评价乳液稳定性 采用粒径作为优化乳液体系的另一指标油水相比例的筛选:基于上述乳化剂的种类与浓度的确定采用不同的油水相比例(、/)制备乳液采用离心稳定性和粒径作为评价乳液体系的指标内水相表面活性剂对/乳液氧化稳定性和甘蓝红稳定性的影响:将常用的、淀粉和明胶以/乳液的.的比例加入水相通过初级氧化考察不同添加剂对甘蓝红/乳液的氧化稳定性的影响同时通过花色苷的保留率考察其对乳液中甘蓝红的稳定性影响.离心稳定性离心稳定性的测定方法主要参考 等的实验方法采用 稳定性分析仪测定甘蓝红油包水(/)乳液的物理稳定性
8、 测定参数如下:样品量为.转速为 时间为 时间间隔为 温度为 为了评估加速离心稳定性选用不稳定指数作为评价指标 不稳定指数是样品不稳定性的数值表示其范围为(稳定)(不稳定).粒径测量使用马尔文微米粒度仪对/乳液的粒径进行测量 将所制备的/乳液用正十二烷稀释到合适的倍数取 样品置于测试皿中进行粒径分布的测量 每个样品至少测定 次取平均值.初级氧化稳定性(值)油脂氧化的初级氧化产物氢过氧化物用 值表征 测定方法参照文献的方法 取.第 期 方晓峰等:甘蓝红营养强化型曲奇饼干的制备与消化特性 乳液与.的异辛烷/异丙醇(/)混匀充分震荡 室温下离心 取.离心后的有机层与.甲醇/正丁醇(/)混合再加入 (
9、.)和 (现用现配)混合避光条件下反应 后于 波长下测定吸光值用过氧化氢异丙苯制作标准曲线计算 值.花色苷保留率测量取./乳液样品与 离心管中用移液管加入.乙醇和 正己烷涡旋 加入.蒸馏水涡旋 后静置除去上层有机层将水溶液转移至 容量瓶中用缓冲液/乙醇()定容后 离心 在 和 下测定吸光度值每个样品测 次总花色苷质量分数 的计算公式如下:()式中:为测量波长为 时的吸光度为矢车菊葡萄糖苷的摩尔质量.为稀释倍数 为矢车菊葡萄糖苷的摩尔消光系数 为光路长单位为 为缓冲液体积单位为 为样品的质量单位为 试验结果以平行测定的算术平均值为准 在重复性条件下获得的 次独立测定结果的绝对差值不大于其算数平均
10、值的.甘蓝红营养强化型曲奇饼干的制备甘蓝红营养强化型曲奇饼干的制备工艺如下所示:盐白糖 色素/乳液 黄油 软化 搅打 成团 成型 烘烤 贮藏 低筋面粉高筋面粉奶粉玉米淀粉工艺要点如下)软化:称好的黄油需要适度软化使得空气饱含其中)搅打:软化后的黄油需重复搅打搅打至体积膨胀、色泽转浅白色)烘焙:烤箱设置上下火 烘焙 .甘蓝红添加形式对饼干中花色苷稳定性的影响饼干样品的制备:甘蓝红油包水饼干样品的制备方式与.节中的方式一致黄油与/乳液的比例为 阳性对照组饼干的制备是将/乳液的各组分在不混合的情况下直接加入到面团中烘焙过程中花色苷的保留率:将烘焙前后的饼干称重采用.节中花色苷保留率的方法测量烘焙过程
11、中不同样品饼干中的花色苷保留率花色苷的贮藏稳定性:将制备好的不同饼干样品常温遮光密封保存在固定时间点(、)测量样品中花色苷的保留率 测量方法与上述一致 所有样品至少测试 组平行并报告平均值.甘蓝红营养强化型饼干的消化特性参考 等的方法并作略微修改利用模拟胃肠道模型开展其体外消化实验口腔:将饼干与口腔液(含 黏液素)按 比例混合调节 至.孵育 胃部:将口腔消化液与胃液(含.胃蛋白酶)按 比例混合调节 至.孵育 小肠:在胃消化食糜()中加入肠液、胆盐再调节 至接近.加入脂肪酶通过 恒定滴定仪恒定 至.)游离脂肪酸消化速率 通过 恒定滴定仪的 滴定量表征其游离脂肪酸消化速率由式()计算:()/()式
12、中:为游离脂肪酸消化速率为中和脂质分解出的酸所需的滴定液的体积 为氢氧化钠的浓度为所使用的油的相对分子质量为消化系统中油脂的质量)稳定性和生物可接受率 体外消化模型结束后将肠液以 离心 收集中间胶束相 将提取出的含甘蓝红色素的溶液用紫外可见分光光度计在 处检测分析 使用标准曲线确定甘蓝红色素质量浓度 生物可接受率、稳定性 分别可由式()、式()计算:/()/()式中:表示混合胶束层中甘蓝红的质量浓度表示在初饼干中甘蓝红的质量浓度表示在总的小肠消化结后消化液中甘蓝红的质量浓度.消化过程中花色苷的降解消化步骤与.节中步骤一致在口腔末期、胃期(、)和肠期(、南昌大学学报(工科版)年)取样测定花色苷的
13、含量 测试方法与.节一致.数据统计与分析数据处理采用 .对数据进行统计学分析结果表示为平均值标准偏差不同字母表示指标之间的显著差异性(.)结果与分析.甘蓝红/乳液的制备以甘蓝红/乳液粒径、离心稳定性以及甘蓝红稳定性为指标考察甘蓝红/乳液制备过程中内水相、乳化剂种类及浓度、内水相表面活性剂组成等因素对其的影响 不同 下甘蓝红色素的热稳定性()见图图中 表示甘蓝红色素的保留率为甘蓝红色素的加热时间1109070503012010080604020140Rr/%pH=3pH=6pH=4pH=7pH=5/图 不同 下甘蓝红色素的热稳定性().()内水相:由图 可知在 下当甘蓝红色素水溶液 为 时表现出
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