不同干制方法对川佛手片的影响研究
2019-05-31陈安均赵浩然付云云蒋成梁雨潭
陈安均,赵浩然,付云云,蒋成,梁雨潭
(1.四川农业大学,四川 雅安 625014;2.田家炳中学,四川 雅安 625000)
佛手(Citrus medica L.var.sarcodactylis Swingle),原名枸橼,又称佛手柑、佛手等,属芸香料柑橘属植物香橼的变种,被称为“果中之仙品,世上之奇卉”[1-2],主要产于广西、福建、四川等地[3]。佛手具有较高的营养价值,含有多糖[4-5]、挥发性精油[3],黄酮类物质[6-7]、维生素[7]、蛋白质及矿质元素[8]。同时,还具有极高的药用价值,具有降血脂[7]、抗癌[9]、抗氧化[10]、调节免疫和疏肝理气[10-11]等功能。目前,佛手可作为食品,新鲜佛手果由于口感较苦涩,因此一般需要加工成各种产品[7]。将佛手干制成佛手片是一个较好的选择,即保留了佛手的营养价值,也使佛手达到长期贮藏的目的。干燥是一种传统的果蔬加工方法,主要作用是将物料水分或挥发性成分除去[12]。目前干燥的方法很多,主要有微波干燥、真空冷冻干燥、远红外干燥、热风间歇式微波联合干燥技术[12],然而不同的干燥方式对食品的营养物质影响较大。
基于上述原因,本文主要采用不同温度的热风干燥、不同温度的微波干燥及冷冻干燥,寻找热风、微波干燥的较优温度。对比不同干燥方式对佛手片抗氧化活性维生素 C(VC)、维生素 E(VE)及黄酮的影响,为工业佛手片的干燥提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
川佛手(Citrus medica):采于达州市达川区种植基地;芦丁标准品(色谱纯):东莞康润实验科技有限公司;邻苯三酚、无水乙醇、三氯乙酸、硫酸氢二钠、磷酸氢二钠、硝酸铝、亚硝酸钠等(均为分析纯):国药集团化学试剂北京有限公司。
1.2 仪器与设备
UV-3000 紫外可见分光光度计:上海美谱达有限公司;Multifuge X3R 高速冷冻离心机:美国Thermo 公司;FW-100 高速万能粉碎机:北京市永光明医疗仪器有限公司;ORWO8S-3H 微波炉:南京澳润微博科技有限公司;DHG-9245A 电热鼓风干燥箱:上海一恒科技有限公司;LGJ-18S 冷冻干燥机:宁波新艺超声设备有限公司;BS210S 电子天平:塞多利斯北京天平有限公司。
1.3 方法
1.3.1 工艺流程
佛手→清洗→切分(3 mm~5 mm 细丝)→常压沸水蒸汽灭酶5 min→干制→包装→1 d 后取样分析
操作要点:
1)选果:选取大小均匀、成熟度相同、果实完整无损伤。
2)清洗:使用自来水反复对佛手进行洗净,冲洗干净后再用去离子水进行洗净。
3)切片:洗净后的佛手果实用切片机切成0.3 cm~0.5 cm 厚薄的薄片。
4)干燥:佛手切片用热风、微波、冷冻干燥3种方式进行干燥。其中热风干燥选择5个干燥参数:低温(55±2)℃、中温(65±2)℃、高温(75±2)℃、低高中55-75-65℃(55℃维持 5 h,75℃维持 5 h,65℃维持 5 h)、高低 75-65℃(75℃维持 10 h,65℃维持 5 h)。微波干燥选择两个温度:功率1 200 W,温度70、75℃。
1.3.2 总黄酮方法建立和提取黄酮溶剂的选择
测定总黄酮方法主要参考文献[13-15],以干燥至恒重的芦丁为标准品,配制不同质量浓度的芦丁标品,在波长510 nm 条件下测定吸光度,以芦丁质量浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线。
佛手片的处理及黄酮的提取主要参考文献[16-17],处理好的样品分别采用水溶液和醇溶液进行提取,比较两种提取方式总黄酮的含量。
1.3.3 佛手片中VC、VE及水分含量的测定含量的测定
佛手片中水分的测定主要参考文献[18-19],称取佛手片 3 g 左右,放入干燥皿中,在(105±2)℃条件下烘至恒重,计算烘前与结束时的质量差,佛手片中的水分含量计算公式如下:
佛手片中的水分含量/%=(m0-m1)/m0×100
式中:m0为佛手片干燥前的质量,g;m1为佛手片干燥后的质量,g。
VC含量测定:按照GB 5009.86-2016《食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定》的相关规程进行测定。
VE含量测定:按照GB 5009.82-2016《食品安全国家标准食品中维生素A、D、E 的测定》的相关规程进行测定。
1.3.4 佛手片的超氧阴离子清除率测定
超氧阴离子清除率/%=(A0-A1)/A0×100
式中:A0为空白对照组的吸光值;A1为加入样品后的吸光值。
1.3.5 佛手片中羟自由基清除率测定
佛手片中羟自由基清除率的测定及溶液配制,参考文献[23-25],计算结果如下:
羟自由基清除率/%=(A3-A4)/A3×100
式中:A3为空白对照组的吸光值;A4为加入样品后的吸光值。
1.3.6 试验数理统计分析
采用IBM SPSS Statistics 20 软件,对本试验测得的定量数据进行统计分析;采用OriginLab OriginPro 8.5软件作图
作为烧结配料:钢渣主要化学成分为CaO、FeO等,当CaO含量较高时,钢渣可作烧结矿助熔剂替代部分石灰熔剂,适量配入钢渣可改善烧结矿质量,使转鼓指数和烧结率提高,并且由于钢渣中FeO的氧化放热,降低烧结矿燃耗。
2 结果与分析
2.1 佛手片中黄酮提取方式的选择和方法的建立
以干燥至恒重的芦丁为标准品,在A510nm条件下制得测定黄酮的标准曲线为:Y=15.258X+0.002 5,R=0.999 1,线性范围为10 mg/L~160 mg/L。通过分析,本试验制得的测定总黄酮标准曲线线性良好,能用于本试验佛手片中总黄酮的测定。
采用乙醇提取和水提取热风干燥(55℃)的佛手片中的黄酮,发现醇提含量为(19.63±0.22)mg/100 g,水提取黄酮含量为(9.56±0.28)mg/100 g,醇提取佛手片中黄酮含量远高于水提。因此,本试验提取干制的佛手片中黄酮采用乙醇提取。
2.2 不同温度下的热风干制对佛手片的理化指标影响
采用不同温度条件下,热风干制的佛手片的抗氧化活性、VC、VE及黄酮含量的测定结果见表1。
表1 不同温度下热风干制的佛手片理化指标Table 1 The physicochemical indexes of Citrus medica tablets prepared by hot air at different temperatures
由表1可知,干制佛手片最终水分含量均达到试验要求,不同温度条件下干制的佛手片水分含量无显著差(p≥0.05),佛手片含水量在6.97%~7.13%。本试验选择不同温度对干制的佛手片中VE含量影响无显著差异(p≥0.05),样品中VE含量为8.98 mg/100 g~10.42 mg/100 g。65℃处理的佛手片对超氧阴离子清除率显著低于 75、55-75-65、75-65℃,与 55℃佛手的超氧阴离子清除率无显著差异,说明在一定的温度范围内,干燥的时间延长会降低佛手片对超氧阴离子清除率。55、55-75-65℃干制的佛手片羟自由基清除率显著高于75℃和75-65℃,65℃干制的佛手片的羟自由基清除率较其它处理无显著差异。75、55-75-65℃干制的佛手片中黄酮含量较其它温度无显著差异。综上,在本试验条件下热风干制选择55-75-65℃,干制的佛手片抗氧化活性相对较优。
2.3 不同温度条件下的微波干制对佛手片的理化指标影响
70℃和75℃条件下,微波干制对佛手片抗氧化活性、VC、VE及黄酮含量测定结果见表2。
表2 不同温度下微波干制的佛手片理化指标Table 2 The physicochemical indexes of Citrus medica tablets prepared by microwave at different temperatures
由表2可知,佛手片经微波干制后,含水量达到试验的要求。佛手片在70℃和75℃条件下经微波干制后含水量分别为6.86%和6.89%。70℃的微波干制的佛手片超氧阴离子清除率和羟自由基清除率高于75℃,说明在本试验条件下,一定温度范围内,微波干制温度升高佛手片的抗氧化活性降低。70℃的微波条件干制佛手片的VE及黄酮含量高于75℃的佛手片,这一结果也印证了70℃的微波干制的佛手片抗氧化活性高于75℃(黄酮具有抗氧化作用)。结果表明两种温度(70、75℃)的微波干制条件对佛手片VC含量影响较小。通过对表2 的数据分析可以得出选择70℃的微波条件下干制的佛手片抗氧化活性、黄酮含量及VE含量相对较高。
2.4 不同干制方式对佛手片抗氧化活性的比较
3种干制方式对佛手片抗氧化活性的比较,结果见图1。
图1 不同干燥方式对佛手片抗氧化活性的影响Fig.1 The effects of different drying methods on antioxidant activity of Citrus medica tablets
由图1可知,冷冻干燥干制的佛手片对超氧离子、羟自由基清除率显著高于其它两种干燥方式,清除率分别为91.76%、88.39%,说明冷冻干燥能够更好的保留佛手片中的活性物质。热风干燥和微波干燥的佛手片对超氧阴离子的清除率无显著差异(p≥0.05),但对羟自由基清除率热风干燥显著(p〈0.05)高于微波,热风干制的佛手片抗氧化活性优于微波干燥。对3种干燥方式干制的佛手片抗氧化活性比较可得出,冷冻干燥〉热风干燥(55-75-65℃)〉微波干燥(70℃)。
2.5 不同干制方式干燥的佛手片中VC、VE及黄酮含量的比较
不同干制方式对佛手片中VC、VE及黄酮含量的影响,结果见图2。
图2 不同干燥方式对佛手片VC、VE 及黄酮含量影响Fig.2 The effects of different drying methods on content of VC,VE and flavonoids of Citrus medica tablets
由图2可知,3种干燥方式对佛手片中VC含量影响具有显著差异(p〈0.05),冷冻干燥的佛手片中VC含量最高,为30.08 mg/100 g,其次是热风干燥(55-75-65℃)佛手片 VC含量为 18.30 mg/100 g,微波干燥(70℃)的佛手片VC含量最低,为14.87 mg/100 g。通过分析可以发现,佛手片在干燥的过程中,温度对其VC含量的影响较大。冷冻干燥的佛手片VE含量(11.50 mg/100 g)显著高于热风干燥(55-75-65℃)和微波干燥(70℃),热风干燥(55-75-65℃)和微波干燥(70℃)处理的佛手片中VE的含量无显著差异,3种防水处理的佛手片黄酮含量依次为:冷冻干燥〉热风干燥(55-75-65℃)〉微波干燥(70℃),3种方式处理的佛手片黄酮含量具有显著差异,微波干燥含量最低。
3 结论
本研究分析了不同温度条件下的热风干燥对干制佛手片的影响,在一定的温度范围内,干燥的时间延长会降低佛手片对超氧阴离子清除率,在热风干制的过程中温度对VE的含量影响无显著差异。热风干燥佛手片的最佳温度(55-75-65℃)。比较不同温度条件下的微波干燥对佛手片的影响,一定温度范围内,微波干制温度升高佛手片的抗氧化活性降低,微波干燥最适温度(70℃)。对比3种干燥方式干制的川佛手片抗氧化活性、VC、VE及黄酮含量:冷冻干燥干制佛手片效果最佳,其次是热风干燥,最后是微波干燥。