基于MR反应的黑果枸杞熟制产品加工技术研究

(整期优先)网络出版时间:2021-12-14
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基于 MR反应的黑果枸杞熟制产品加工技术研究

陈超 许惠玲 魏蔚

北京同仁堂健康药业(青海)有限公司 青海 海西州 817000


摘要:在黑果枸杞熟制加工过程中,高温熟化将促使产品充分发生MR反应,出现风味、色泽等方面的变化。基于此,对MR反应作用展开了分析,利用冻干枸杞开展熟化实验,确定反应温度和时间给产品色泽、水分等因素带来的影响。通过综合评价,确定在65℃和40h条件下可以加工出品质最佳枸杞产品,为改进相关加工工艺提供参考。

关键词:MR反应;黑果枸杞;熟制加工


引言:黑果枸杞又被称之为苏枸杞,为多年生多刺灌木,同时也是珍贵稀缺的小浆果类植物。在黑果枸杞中,富含丰富的亚油酸、糖类、氨基酸、脂肪酸和多种微生物E等营养物质,兼具营养价值和药用价值,具有提高免疫力、抗肿瘤等功能。但新鲜黑果枸杞尽管营养丰富,但存在难储存问题,目前主要通过干制方法加工,期间发生的MR反应给黑果枸杞活性物质和抗氧化等成分带来了较大影响。因此应加强黑果枸杞熟制产品加工技术研究,通过研究MR反应过程把握产品品质变化规律,为提出科学生产工艺提供依据。

1MR反应概述

MR反应为美拉德反应的缩写,实际就是氨基酸或蛋白质中的氨基与糖类中的羰基发生的复杂反应。在食品加工和储藏过程中,MR反应较为常见,能够引起食品风味和色泽变化。从已有研究来看,MR反应能够产生杂环化合物,带有挥发性,为食品带来独特风味。而能否产生这类物质,与反应底物种类、反应温度、水分等多种因素相关。采用热风干工艺进行枸杞加工,在高温条件下降促使蛋白质分解,产生的游离氨基酸能够与糖分开展MR反应,促使风味物质产生。在反应前期,枸杞将发生酶促褐变,后续也将发生其他褐变反应。在黑果枸杞熟制产品加工过程中,通过对多酚氧化酶活性等主要活性物质进行测定,反映产品发生的物理变化,可以进一步把握MR反应过程和机理,合理运用加工技术改善产品风味、色泽等同时,减少营养流失,成功提高产品品质[1]

2黑果枸杞熟制加工技术分析

2.1实验条件

按照上述思路开展黑果枸杞熟制加工工艺实验,选用青海圣烽生物技术开发有限公司生产的冻干枸杞为原料,其水分含量约占3%。实验试剂包含氢氧化钠、亚铁氧化钾、硫酸锌、巴比妥酸、甲醛、对甲基苯胺等,均为分析纯,另外需要配备VC分析纯和5-羟甲基糠醛、绿原酸标准品,由国药集团化学试剂有限公司和天津市北方天医化学试剂厂等企业生产。

实验需使用25cm×15cm×2cmPP聚丙烯托盘,使用DL-101型电热恒温鼓风干燥箱和PL203/01电子分析天平。在后续分析阶段,需使用MP522型精密pH/电导率仪和TU-1810型紫外可见分光光度计等设备。从产品制备过程来看,将一定量枸杞放入托盘后,按照总量30%在枸杞中添加蒸馏水,封口后放入风干箱进行熟化加工。在加工过程中,分别以60、65、70、75和80℃开展实验,并每隔4h对各项品质指标进行测定,并定期取样完成活性物质检测。针对中间产物MRPs进行测定,可以使用比色法,同时确定枸杞褐变度。对熟制食品进行研磨、稀释、过滤、离心等处理后,取上层清液检测,在294nm条件下测定酮类及醛类化合物,在420nm下测定反应褐变程度。按照《食品中水分的测定》(GB/T5009.3—2016)规定要求,利用直接干燥法进行水分测定。篇幅有限,其他包含色泽、pH、多糖、氨基酸态氮等指标按照仪器操作说明和相关技术规范测定,不加以赘述[2]。利用Origin软件进行数据处理,并使用SPSS软件完成相关性分析,能够获得实验结论。

2.2过程分析

从温度给MR反应带来的影响来看,如表1所示,随着温度的提高,MR反应达到平稳所需要的时间逐渐缩短。从样品中间产物形成情况来看,反应初期吸光度值迅速提升,后期逐步放缓,主要是由于早期拥有充分底物开展反应,促使大量MRPs产生。而随着底物减少,反应逐渐放缓。由此可见,提高温度能够加速MR反应。

1 温度给MR反应带来的影响

编号

#1

#2

#3

#4

#5

熟制温度℃

60

65

70

75

80

MR反应达平稳的时长h

48

40

24

16

12

褐变程度增加,说明产品将包含更多类黑精,使产品颜色加深。在MR反应中,可知在不同温度条件下枸杞褐变程度提升趋势将发生变化,在反应达到80℃时最为剧烈,能够加速类黑精的产生。作为非酶褐变反应,MR产物为棕色,含有醛、酮、还原糖、氨基酸、蛋白质等多种物质,呈现为黑色。从处理时间带来的影响来看,无论在哪种温度条件下,随着时间的延长类黑精的生长速率都将逐渐减小。根据各组色差变化趋势和幅度,能够对有效反映时间进行推断。具体来讲,就是利用式(1)进行色差值计算,确定达到最大值的时间。

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式中,ΔE为色差值,L、a和b为标准色度值。从分析结果来看,60、65、70、75和80℃的有效反应时间分别为48、40、24、16和12h。作为高水分浆果,熟制期间其内部气体将迅速膨胀,容易导致食品出现开裂、破损等情况,引发内部营养物质的流失。在MR反应期间,处理时间的延长明显将导致产品水分减少。但由于后期枸杞黏度增加,水分含量缓慢下降。在80℃条件下,产品中水分含量较低,经过48h处理后由32.56%下降到21.36%,减少11.2%。随着温度降低,枸杞能够保留的水分逐渐增多。如在56℃条件下,处理28h水分含量降至23.88%。

2.3结果分析

为确定最佳的加工工艺条件,需要对不同温度下加工出的黑枸杞产品展开评价,从色泽、肉质、口感、气温、干爽度五个方面进行评分。从评价结果来看,品质最佳的熟制黑果枸杞加工温度为65℃,其次为60℃、70℃、75℃、80℃。分析原因可知,加工温度过高将造成产品产生较重苦焦味,出现色泽不均等问题。通过综合分析,决定在65℃、40h条件下进行黑果枸杞加工。在对多种活性物质成分变化展开分析时,从多糖含量变化情况来看,黑果枸杞下降2.38倍。但相较于反应前,多酚类物质提高1.97倍,黄铜类物质提高3.83倍,能够增强产品的抗氧化活性,达到提高产品附加价值的功效。对比采用不同熟制方法加工的枸杞产品可以发现,如表2所示,为产品基本成分组成,含有的黄酮类和多分类物质含量存在明显差别。分析原因可知,经过熟制后枸杞黄酮类化合物有所减少,与高温条件下物质发生的分解破坏因素有关。而多酚类物质增加,与大分子化合物分解释放酚羟基有关。

2 65℃40h条件下熟制黑果枸杞的基本成分分析

产品

水分(%)

蛋白质(%)

灰分(%)

黄酮类化合物(mgRE/g)

多酚

(mgGAE /g)

熟制黑枸杞

14.6±0.22a

7.54±0.18b

4.36±0.02a

7.130± 0.01b

20.19± 0.01a

普通干黑枸杞

11.7±0.12b

8.14±0.31a

4.16±0.04a

12.36± 0.02a

18.89±0.02b

结论:从MR反应过程角度对黑果枸杞熟制加工技术展开研究,根据反应温度和处理时间给MRPs产生、产品色泽、水分等各方面因素带来的影响,完成产品感官综合评价,能够确定在65℃条件下对黑果枸杞熟化40h,能够加工出品质最佳的产品。通过科学运用熟制加工技术,使黑果枸杞产品保持果肉柔软、酸甜适口、色泽一致,并且带有独特药香味,能够为产品开辟市场奠定扎实基础。

参考文献:

1]郭潇涵,王雪梅,易帆,等.枸杞浆果中类黑素提取、纯化及应用的研究进展[J].染整技术,2021,43(03):6-10.

[2]宋淼,张蓓,魏一泓,等.沙棘黑枸杞复合饮品的研制及其抗氧化性研究[J].粮食与食品工业,2021,28(01):46-50+54.

项目基金来源:科技助力经济2020”重点专项-基于MR反应的黑果枸杞熟制产品加工技术研究