不同方法制备腊八蒜的品质比较
2014-03-03刘盼盼赵晓燕
刘盼盼,王 丹,马 越,赵晓燕,江 英
(1.石河子大学食品学院,新疆石河子 832000;2.北京市农林科学院蔬菜研究中心,果蔬农产品保鲜与加工北京市重点实验室,农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,农业部都市农业(北方)重点实验室,北京 100097)
不同方法制备腊八蒜的品质比较
刘盼盼1,2,王 丹2,马 越2,赵晓燕2,江 英1,*
(1.石河子大学食品学院,新疆石河子 832000;2.北京市农林科学院蔬菜研究中心,果蔬农产品保鲜与加工北京市重点实验室,农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,农业部都市农业(北方)重点实验室,北京 100097)
为了比较不同方法制备的腊八蒜的品质,以大蒜为原料,通过醋酸浸泡及熏蒸两种方式制备腊八蒜,以鲜蒜为对照,比较了不同处理方式得到的腊八蒜的表观颜色、质构特性、呼吸特性及清除自由基等生物活性。结果表明:经过醋酸处理后的两种腊八蒜的呼吸强度明显低于鲜蒜(p<0.05)。从质构指标看,熏蒸蒜的硬脆度与鲜蒜差异不显著(p>0.05),但色差测量表明,熏蒸蒜的b*值比醋泡蒜更小,说明颜色更加翠绿。三种蒜对二苯代苦味酰基自由基(DPPH·),2,2’-连氮 基-双-(3-乙 基 苯 并二 氢 噻 唑 啉-6-磺 酸)二铵 盐(ABTS+·)清 除 能 力 由 强 到 弱 依 次 为 :鲜 蒜 > 熏蒸蒜>醋泡蒜,清除DPPH·的半抑制量分别为:19.32、20.13、28.13mg/mL;清除的ABTS·+自由基半抑制量分别为:21.36、22.94、24.85mg/mL。结果表明:熏蒸法制得的腊八蒜品质优于醋泡法制得的腊八蒜,能够更好地满足现代工业的需要。
大蒜,脆度,呼吸强度,DPPH,ABTS
大 蒜(Allium sativum L.)属 百 合 科 葱 属 植 物 ,以鳞茎入食。我国是种植大蒜大国,至今已有2000多年的栽培历史,多分布于山东、河南、江苏等地[1]。大蒜营养丰富,含有糖类、氨基酸、脂肪、有机硫化物和锗、硒、锌等微量元素。此外还具有抗菌消炎、抗肿瘤、保护心血管系统、抗衰老氧化等保健作用[2-4]。然而,由于大蒜具有一种特殊的气味,即蒜臭味,使大蒜的消费受到了限制。
腊八蒜是我国传统的酱菜食品,其颜色翠绿,口感爽脆,辛辣味也能够有效祛除[5]。传统的腊八蒜多由食醋中浸泡而成,实验室研究方面也多模拟腊八蒜的传统制备方法,将打破休眠的大蒜浸泡于冰醋酸溶液中,使细胞质中的半胱氨酸亚砜底物与蒜酶接触,从而发生一系列的化学反应,产生绿色素,制作腊八蒜[6-7]。然而在醋浸过程中,腊八蒜特有的绿色素、水溶性糖类及蛋白质会有部分析出,降低了腊八蒜的整体品质。熏蒸腊八蒜是一种新兴的制作腊八蒜的干制法,但对其研究则鲜有报道。
本文采用醋酸熏蒸法制备腊八蒜,与醋浸腊八蒜和鲜蒜相比较,研究三种蒜制品的颜色、硬度、脆度等感官品质,及呼吸强度和清除自由基能力的生理活性品质,为更好地制作腊八蒜提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
大 蒜(Allium sativum L.) 当 年 季 节 收 货 的 大蒜,常温贮藏,购于北京果香四溢超市,置于4℃冰箱恒温贮藏1~2个月后用于实验材料;乙酸 食品级,北京化工厂;二苯代苦味酰基自由基(DPPH·)、2,2’-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS+·)、辣根过氧化物酶 化学纯,Sigma公司;其他化学试剂 均为分析纯。
Mixer B-400粉碎磨 瑞士Büchi公司;3-18K高速冷冻离心机 德国Sigma公司;CM-3700分光测色仪 日本柯尼卡-美能达公司;UV-1800分光光度计 日本岛津公司;DZKW-4电子恒温水浴锅 北京中兴伟业仪器有限公司;电子天平、pH计 梅特勒-托利多仪器(上海)公司;CHRIST冷冻干燥机 德国Sigma公司;JFQ-3150H型红外线分析仪 北京均方理化科技研究所;TA-XTplus质构仪 英国Stable Micro Systems公司。
1.2 实验方法
1.2.1 腊八蒜的腌制 取500g冷藏的大蒜,剥皮并分瓣,弃去有伤痕和个小的蒜瓣,用蒸馏水清洗三次,备用。取蒜瓣和浓度为100%醋酸溶液以质量体积比为1∶1(W∶V)浸泡于广口瓶中,放置于室温下,制备醋泡腊八蒜。
1.2.2 腊八蒜的熏蒸 取500g冷藏大蒜放置于干燥器隔板上方,下方放50mL醋酸溶液(100%),安置于室温下,制备熏蒸腊八蒜。
1.2.3 质构分析 分别将新鲜蒜瓣,熏蒸蒜,醋泡蒜一切两半,厚度为5~6mm,进行压缩实验分析,选用return to start模式。选取P0.5型夹具,测定鲜蒜瓣,熏蒸蒜瓣和醋泡蒜瓣形变90%所需要的最大压力,由于蒜瓣差异性较大,每种蒜瓣平行测25次。夹具探头测试速度为1.0mm/s,下降速度为3.0mm/s,测试后回复速度为5.0mm/s[8]。压缩实验所得到的典型图形如下所示:从图1中可以得到硬度、脆度、回复力、粘性等。其中:回复力Resilience=Area2/Area1。图1中出现的第一个峰则为脆度。
1.2.4 呼吸强度的测定 测定前应先对呼吸速率进行调零,而后分别秤取适量鲜蒜蒜瓣、醋泡蒜蒜瓣、熏蒸蒜蒜瓣放置于贮藏器皿中,待CO2值稳定后测得数据。呼吸强度计算公式(来源于仪器呼吸强度计算参考说明)如下:
图1 压缩实验典型图形Fig.1 Typical graphics of compression test
式(1)中,Q为呼吸强度,mg CO2/(kg·h);F:气体流速,mL/min;C:CO2浓度,μL/L;W:试样质量,kg;T:测定温度,℃。
1.2.5 蒜粉的制作 由于腊八蒜在制作过程中,整体绿变不均匀,为了更好的评价三种蒜制品的颜色感官品质,及清除自由基的生理活性,将三种不同蒜瓣粉碎后,进行真空冷冻干燥,粉碎过100目筛,得到所需蒜粉,为以下实验备用。
1.2.6 颜色的测定 颜色测试前先后用黑阱,白板校正,然后进行下一步实验。L*值表示样品的明度,值越大表示样品表面越亮。L*值取决于样品表面的反射率,表示样品表面的明度。a*代表红(+)绿(-)色度,b*代表蓝(-)黄(+)色度[9]。将粉碎的蒜粉在室温下进行颜色的测定。每种蒜粉重复取样测量3次,取平均值。对其L*值、a*值和b*和h°值进行比较分析。
1.2.7 DPPH 自 由 基 清 除 能 力 测 定 本 实 验 借 鉴Wang等的方法[10-11],并在此基础上稍作修改。分别秤取3g不同处理的蒜粉,用30mL甲醇溶液浸提3h,10000r/min,离心10min后收集上清液,将上清液定容至25mL。
将三种不同的蒜粉浸提液配制成一定梯度的浓度,取2mL浸提液加入2mL DPPH·浓度为2.5mg/100mL的甲醇溶液中(DPPH·溶液必须为当天配制),样品与DPPH自由基反应液混匀后,避光反应30min,测定517nm处的吸光值。同时以2mL甲醇溶液加入DPPH自由基反应液为空白对照测定其吸光值。每个样品平行测3次。计算蒜粉对DPPH自由基的清除率。
式(2)中,Sa为清除率;As为样品溶液加入DPPH自由基反应液的吸光值;A0为甲醇加入DPPH自由基反应液的吸光值。
1.2.8 ABTS+自由基清除能力测定 浸提液的制备同DPPH自由基清除率的测定。ABTS+自由基必须当天配制,反应液由辣根过氧化酶、ABTS显色剂和过氧化氢组成的体系产生。将1.5mmol/L ABTS,15μmol/L过氧化氢和0.25μmol/L辣根过氧化酶溶解于50mmol/L pH为4.5的甘氨酸-盐酸缓冲液中。终体积为60mL,该体系可产生30μmol/L ABTS+自由基[12]。
将4mL不同梯度浓度样液与100μL ABTS+自由基反应液充分混匀,反应10min后,测定414nm处的吸光值[13]。同时以甘氨酸-盐酸缓冲液为空白对照测定其吸光值。每个样品平行测3次。计算不同蒜粉对ABTS+自由基的清除率。
式中:Sa为清除率;As为样品溶液加ABTS+自由基反应液的吸光值;A0为甘氨酸-盐酸缓冲液加入ABTS+自由基反应液的吸光值。
1.2.9 半数抑制率(IC50)的计算 以样品的浓度对自由基清除率作图并进行线性拟合,计算IC50值。IC50值定义为清除率为50%时所需样品的浓度。
1.2.10 统计学分析 使用SPSS 8.0软件对数据进行统计分析,用Duncan检验进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理所得蒜的质构分析
结果见表1,由表可知,经过不同处理的蒜的脆度和硬度的由大到小的顺序为新鲜大蒜>熏蒸大蒜>醋泡大蒜。这可能由于大蒜组织在醋酸作用下,使液泡结构崩解破坏,增大细胞膜通透性,导致部分水溶性物质溶出所致,使蒜瓣脆度下降[14]。此外,新鲜蒜瓣与熏蒸蒜瓣的硬脆度间差异不大(p>0.05),但与醋泡蒜瓣的硬脆度有显著性的差异(p<0.05)。
表1 三种蒜制品的硬度,脆度比较Table 1 Comparison of the hardness and crispiness of three kinds of the garlic products
2.2 不同处理所得蒜的呼吸强度的比较
如 图2 所 示 ,鲜 蒜 的 呼 吸 强 度 为73.43mg CO2/(kg·h),熏蒸蒜的呼吸强度为22.12mg CO2/(kg·h),醋泡蒜的呼吸强度为2.42mg CO2/(kg·h)。经过醋泡和熏蒸的大蒜已基本丧失了呼吸活力。表明醋酸处理对大蒜呼吸有明显的抑制作用(p<0.05)。
2.3 不同处理的蒜瓣的颜色的比较
三种处理所得蒜的颜色比较见表2。由表2可知,熏蒸蒜与醋泡蒜的a*值较于鲜蒜明显降低,且熏蒸蒜a*值小于醋泡蒜,说明熏蒸蒜的颜色比醋泡蒜感官颜色更绿。同时,三种蒜的b*值有显著性差异,b*值越大,黄色越明显。熏蒸蒜的b*值小于醋泡蒜,说明醋泡蒜中蓝色素转化为黄色素速率更快,不易保持腊八蒜的翠绿色。这可能是由于大蒜在醋泡过程中,一部分色素溶于醋酸溶液的原因。
图2 三种蒜瓣的呼吸强度比较Fig.2 Comparison of the three kinds of garlic cloves on respiration rate
2.4 不同处理所得蒜的清除DPPH自由基清除能力分析
图3 不同浓度的大蒜提取液对DPPH自由基清除效果Fig.3 DPPH· scavenging activity of different concentration of garlic
图4 不同大蒜清除DPPH自由基的IC50值Fig.4 IC50of different concentration of garlic against DPPH·
表2 三种蒜的颜色比较Table 2 Comparison of the three garlic colors
大蒜具有清除自由基的活力,本实验对不同加工方式制成蒜粉的清除DPPH自由基清除能力进行了研究,并以不同梯度浓度为因素,观察其抗氧化能力,确定半数抑制率时所需浓度。结果见图3和图4。
由图3可知,不同处理产生的蒜粉对DPPH自由基有一定的清除效果,且随着浓度的增大,清除率也逐渐增大。在浓度为120mg/mL时,新鲜蒜粉、熏蒸蒜粉和醋泡蒜粉的清除率分别可达92.67%、89.74%和88.51%。三种蒜粉达到半数抑制率时所需浓度分别为19.32、20.13、28.13mg/mL。清除自由基能力顺序为:新鲜蒜>熏蒸蒜>醋泡蒜。这可能是由于新鲜大蒜中含有丰富的活性物质如大蒜素及其他含硫型化合物,以及硒蛋白和硒多糖使其具有最佳的清除DPPH自由基的能力,醋泡腊八蒜在浸渍过程中大蒜素是色素形成的主要物质,在形成色素的同时,大蒜素含量降低,且部分水溶性物质渗入浸泡醋中,降低大蒜的抗氧化活性,而熏蒸腊八蒜的加工过程使其避免了水溶性物质的流失,其清除能力强于醋泡腊八蒜。
2.5 不同处理所得蒜的清除ABTS+自由基清除能力分析
ABTS经活性氧氧化后可生产蓝绿色阳离子自由基,若所加物质含有抗氧化成分,颜色就会减弱,在 此 自 由 基 最 大 波 长 处 的 吸 收 值 也 就 会 降 低[15-17]。三种处理所得蒜清除ABTS+自由基效率如图5所示。处理蒜清除ABTS+自由基能力趋势与清除DPPH自由基趋势基本一致,随着浓度的增大,清除率逐渐增大。在浓度为90mg/mL时,新鲜蒜、熏蒸蒜和醋泡蒜的清除率分别可达76.4%、71.64%和70.35%。三种蒜达 到 半 数 抑 制 率 时 所 需 浓 度 分 别 为 21.36、22.94、24.85mg/mL。可见,与清除DPPH自由基的能力相似,清除ABTS+自由基能力新鲜蒜最强,熏蒸蒜次之,醋泡蒜最差。
图5 不同浓度的大蒜提取液对ABTS+自由基清除效果Fig.5 ABTS+· scavenging activity of different concentration of garlic
图6 不同大蒜清除ABTS+自由基的IC50值Fig.6 IC50of different concentration of garlic against ABTS+·
3 结论
不同的加工方式对腊八蒜的品质有不同的影响。经比较,熏蒸腊八蒜的脆度,硬度相较于新鲜大蒜有所降低,但是效果好于醋泡制品,其脆度为71.15N,硬度为95.87N。新鲜大蒜、熏蒸腊八蒜和醋泡腊八蒜对DPPH自由基和ABTS+自由基均有良好的清除效果,三种蒜粉清除DPPH自由基的IC50分别为:19.32、20.13、28.13mg/mL;清除ABTS+自由基的IC50分别为:21.36、22.94、24.85mg/mL。基于以上结果,熏蒸干制法制备的腊八蒜颜色更翠绿,并且能更好地保持大蒜的爽脆口感和清除自由基生理功能,与传统浸泡方法相比是一种制备腊八蒜更好的方法。
[1]李 鹍 鹏,栾雪雁. 大蒜机械化生产制约因素与突破途径[J].农机科技推广,2012(10):43-44.
[2]刘向前. 大蒜的化学成分及药理研究[J]. 中国药师,2006,9(6):561-563.
[3]Seo DY,Lee S,Figueroa A, et al.Aged garlic extract enhances exercise-mediated improvement of metabolic parameters in high fat diet-induced obese rats[J].Nutrition Research and Practice,2012,6(6):513-519.
[4]Garfat T.The Many Uses of Garlic[J].Relational Child& Youth Care Practice,2012,25(4):68-70.
[5]Dong YH,Wang D,Li ML,et al.One new pathway for Allium discoloration[J].Food Chemistry,2010,119(2):548-553.
[6]Lukes TM.Factors governing the greening of garlic puree[J]. Food Science,1986,51:1577.
[7]江英,胡小松,廖小军,等.有关蒜泥绿色素形成的反应[J].食品科学,2002,23(6):32-35.
[8]李瑜,许时婴. 微波真空干燥大蒜片数学模型边界条件[J].天然产物研究与开发,2007,19(4):653-656.
[9]Lavelli V,Vantaggi C.Rate of antioxidant degradation and color variations in dehydrated apples as related to water activity [J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2009,57(11):4733-4738.
[10]Wang D,Hu XS,Zhao GH.Effect of the side chain size of 1-alkyl-pyrroles on antioxidant activity and ‘ Laba ’ garlic greening[J].International Journal of Food Science and Technology,2008,43(10):1880-1886.
[11]Musa KH,Abdullah A,Kuswandi B,et al.A novel high throughput method based on the DPPH dry reagent array for determination of antioxidant activity[J].Food Chemistry,2013,141(4):4102-4106.
[12]Débora V,Fernández PM,Soledad AM,et al.Comparison of antioxidant activity of wine phenolic compounds and metabolites in vivo[J].Analytica Chimica Acta,2005,538(1-2):391-398.
[13]Cano A,Hernández RJ,García CF,et al.An end-point method for estimation of the total antioxidant activity in plant material[J].Phytochemical Analysis,1998,9(4):196-202.
[14]李蕾.大蒜绿变机理初探[D].北京:中国农业大学,2005.
[15]RobinVDB,Guido RMM,Haenen,HVDB,et al.Applicability of an improved Trolox equivalent antioxidant capacity(TEAC) assay for evaluation of antioxidant capacity measurements of mixtures[J].Food Chemistry,1999,66(4):511-517.
[16]许璇,乔旭光.大蒜绿色素体外抗氧化能力的研究[J].山东农业大学学报:自然科学版,2013,44(1):56-60.
[17]朱玉昌,焦必宁.ABTS法体外测定果蔬类总抗氧化能力的研究进展[J].食品与发酵工业,2005,31(8):77-80.
The quality comparison of “Laba” garlic with different treatment
LIU Pan-pan1,2,WANG Dan2,MA Yue2,ZHAO Xiao-yan2,JIANG Ying1,*
(1.College of Food Science,Shihezi University,Shihezi 832000,China;2.Beijing Vegetable Research Center,Beijing Academy of Agriculture and Forestry Science,Beijing Key Laboratory of fruits and vegetables preservation and processing,Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops(North China),Ministry of Agriculture,Key Laboratory of Urban Agriculture(North),Ministry of Agriculture,Beijing 100097,China)
The qualities of fresh garlic,fumigated garlic and dipped garlic were studied,including hardness,crispiness,color,respiration intensity and the antioxidant capacity.The results showed that the respiration rate of fumigated garlic and dipped garlic were both decreased significantly ( p < 0.05 ) .And the hardness and crispiness properties of fumigated garlic had no significance with fresh garlic ( p >0.05 ) ,but the b*value of fumigated garlic was smaller than dipped garlic’s.The ability of the three kinds of garlic cloves on scanning 2 , 2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl( DPPH·) and 2 , 2 ′-Azino-bis ( 3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid )( ABTS+·) were as follows : fresh garlic > fumigated garlic > dipped garlic.The 50%inhibitory concentration( IC50value ) for DPPH· of the fresh garlic , fumigated garlic and dipped garlic were about 19.32 , 20.13 ,28.13mg/mL,respectively.The IC50value for ABTS+· of the garlic were about:21.36,22.94,24.85mg/mL,respectively.The results showed that the quality of fumigated garlic is better than the dipped garlic,and it could be better meet the needs of modern industry.
garlic;crispiness;respiration intensity;DPPH;ABTS
TS201.1
A
1002-0306(2014)20-0117-05
10.13386/j.issn1002-0306.2014.20.016
2014-01-16
刘盼盼(1989-),女,硕士研究生,研究方向:农产品加工及贮藏。
* 通讯作者:江英(1968-),女,博士,教授,研究方向:农产品加工与贮藏。
国家自然科学基金(31000786);北京市农业科技项目(2013010202)。