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漂烫与干燥方式对豆腐柴叶干粉营养组分及豆腐适制性的影响

2022-08-27忻晓庭刘大群章检明张程程杨广廷

浙江农业学报 2022年8期
关键词:干粉鲜叶黄酮

忻晓庭,刘大群,章检明,张程程,*,杨广廷

(1.浙江省农业科学院 食品科学研究所,浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点实验室,浙江 杭州 310021; 2.武义县宣南农业开发有限公司,浙江 武义 321200)

豆腐柴 (Turcz),又名腐婢、观音柴等,属马鞭草科豆腐柴属多年生落叶灌木,主要分布于中国和日本,目前在我国长江流域以南地区,四川、贵州等地均有人工种植。豆腐柴不仅有较高的食用价值,还是一种药食兼用的植物。研究表明,豆腐柴具有清热解毒、抗炎镇痛、止血消肿、治疗蛇毒等作用。在民间,将豆腐柴新鲜叶揉搓过滤后加入草木灰,可制成脆嫩、清凉爽口的柴叶豆腐(又名观音豆腐)。豆腐柴营养物质丰富,必需氨基酸种类齐全、比例均衡,矿物质元素全面,除富含果胶、粗蛋白、维生素C、氨基酸和矿物质外,还含有多酚类、黄酮、萜类等活性物质。

豆腐柴季节性强,鲜叶采摘一般集中在五月到十一月份。不同月份的豆腐柴营养成分不同,品质不一,且豆腐柴鲜叶易腐烂变质,不易储存。豆腐柴叶中活性酶在加工和贮藏中可能引起色泽和风味显著劣变。漂烫可使豆腐柴中氧化酶、叶绿素水解酶等多种酶失活,防止酶促褐变以及叶绿素氧化降解。另外,新鲜的豆腐柴叶生涩味较重,经漂烫处理制作的柴叶豆腐能减轻生涩味,更易被消费者接受。王世强等研究表明,豆腐柴叶经80~95 ℃漂烫10 s后,具有较好的护色效果。此外,为延长贮藏期,提高加工稳定性,新鲜植物叶类常用热风干燥、冷冻干燥、自然凉干、微波干燥、喷雾干燥等方式干燥。

本文针对豆腐柴鲜叶季节性强、不易长期贮藏导致制品品质不稳定、加工难等问题,探究不同干燥方式对其干粉营养组分及适制性影响,为豆腐柴的加工利用提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 样品

豆腐柴鲜叶:采自浙江本地(武义县)10月份鲜叶,经冷链物流当天运输至实验室。

1.1.2 试剂

葡萄糖、酒石酸钾钠、氢氧化钠、3,5-二硝基水杨酸、苯酚、亚硫酸钠、茚三酮、L-组氨酸、无水乙醇、浓硫酸,中国药品生物制品检定所; 福林酚(Folin-Ciocalteu)试剂、DPPH、2,4,6-三吡啶基三嗪(TPTZ),美国Sigma公司;没食子酸、芦丁对照品、咔唑、半乳糖醛酸,上海源叶生物科技有限公司。

1.1.3 仪器与设备

UV-2600型紫外分光光度计,尤尼柯(上海)仪器有限公司;TP-214电子天平,美国Denver公司;SCIENTZ-18N冷冻干燥机,宁波新芝生物科技股份有限公司;CR-400色差计,柯尼卡美能达有限公司;DHG-9070A电热鼓风干燥箱,上海精宏实验设备有限公司;KQ5200DE数控超声波清洗器,昆山市超声仪器有限公司;RE-52AA旋转蒸发仪,上海亚荣生化仪器厂;HH-1数显恒温水浴锅,上海力辰邦西仪器科技有限公司;DW-86L290低温保存箱,澳柯玛股份有限公司。TMS-PRO食品物性分析仪(质构仪),北京盈盛恒泰科技有限责任公司。

1.2 试验方法

1.2.1 豆腐柴样品处理

新鲜组(F):取豆腐柴鲜叶,洗净沥干待用;新鲜漂烫组(FB):取豆腐柴鲜叶,于90 ℃水中漂烫10 s后快速冷却,沥干待用;冷冻干燥组(FD):取豆腐柴鲜叶平摊于盘中,-70 ℃冷冻12 h,真空冷冻干燥48 h;漂烫+冷冻干燥组(BFD):取鲜叶于90 ℃水中漂烫10 s,快速冷却,沥干,沥干后-70 ℃冷冻12 h,真空冷冻干燥48 h;热风干燥组(HAD):取豆腐柴鲜叶平摊于铁盘中,待热风干燥箱温度上升到60 ℃时放入,每1 h翻动一次,干燥6 h;漂烫+热风干燥组(BHAD):取豆腐柴鲜叶,于90 ℃的水中漂烫10 s,快速冷却后沥干,分开粘黏叶并平铺于铁盘中,待热风干燥箱温度上升到60 ℃时放入,每1 h翻动一次,干燥6 h。

以上豆腐柴鲜叶样品均为500 g,干燥至水分含量≤1%,采用超微粉碎机粉碎后过80目筛,4 ℃冷藏备用。

柴叶豆腐的制作:使用匀浆机在豆腐柴鲜叶以及豆腐柴叶干粉中加水配置成浆液,用100目的筛网过滤浆液,去除未溶解颗粒,得到滤液,向滤液中添加1%的质量体积比为0.2%的食用碳酸钙溶液,充分搅拌,静置,凝固成品,得到柴叶豆腐。

1.2.2 色泽测定

用色差仪测定各组样品以及柴叶豆腐成品的色泽。值表示亮度偏差量,正值偏向亮色,负值偏向暗色。值表示红绿偏差量,正值偏向红色,负值偏向绿色。值越大,表示样品颜色越鲜亮,值越小,表示样品绿色程度越好。

1.2.3 营养组分测定

还原糖的测定:采用二硝基水杨酸(DNS)法测定。准确称取1 g样品,加少量蒸馏水置于研钵中研磨,后转入25 mL试管,加水至刻度,于80 ℃保温30 min,过滤,再用蒸馏水洗涤残渣,全部滤液收集至100 mL容量瓶,定容至刻度,混匀备用。取2 mL提取液,加入1.5 mL DNS试剂,振荡水浴加以葡萄糖为标准品,于波长540 nm处测定吸光值,计算样品中还原糖的含量,结果以mg·g干重计。

氨基酸的测定:采用茚三酮比色法测定。准确称取样品0.5 g于50 mL离心管中,加47.5 mL蒸馏水,40 ℃超声提取20 min,5 000 r·min离心15 min,取上清液,备用。准确吸取200 μg·mL的氨基酸标准溶液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL,分别置于25 mL比色管,各加水补充至4 mL,加入茚三酮和磷酸盐缓冲液各1 mL,混匀,于100 ℃水浴15 min,冷却,加水至刻度线后摇匀静置15 min,于波长570 nm测定吸光度。取4 mL样品溶液,按标准曲线步骤测定,计算样品中氨基酸的含量,结果以mg·g干重计。

总酚、总黄酮以及抗氧化活性测定的样品提取方法:准确称取样品1 g于离心管,加入10 mL 65%乙醇,振荡混匀,40 ℃避光超声提取30 min,5 000 r·min离心10 min,取上清液,滤渣重复提取一次,合并上清液,定容至25 mL,4 ℃保存备用。

总酚的测定:准确称取0.04 g没食子酸对照品,10 mL无水乙醇溶解,蒸馏水定容至100 mL,取1、2、3、4、5、6 mL没食子酸溶液,定容至10 mL,得40、80、120、160、200、240 mg·L没食子酸溶液,分别吸取1 mL于25 mL刻度试管中,加入1 mL福林酚(Folin-Ciocalteu)试剂,充分振荡混匀后静置3~4 min,再分别加入5 mL 7.5%的碳酸钠溶液,用蒸馏水定容至25 mL,混匀后40 ℃水浴30 min,以空白试剂调零,于765 nm处测定吸光度。样品提取液按标准曲线测定方式测定,结果以mg·g干重计。

总黄酮的测定:精确称取2.5 mg芦丁对照品,用65%乙醇溶解,定容至10 mL,取0、0.5、1.0、1.5、2.0 mL芦丁对照品于10 mL刻度试管中,加入0.4 mL 5%亚硝酸钠溶液,振荡混匀后静置6 min,再加入0.4 mL 10%硝酸铝溶液,振荡混匀后静置6 min,最后加入4 mL 5%氢氧化钠溶液,加水至10 mL,振荡混匀,静置15 min,以空白调零,于510 nm处测定吸光值。样品提取液按标准曲线测定方法测定,结果以mg·g干重计。

1.2.4 抗氧化活性测定

DPPH自由基清除测定:以水溶性维生素E(Trolox)为对照品,样品的DPPH清除能力以达到清除率一致所需Trolox的质量(mg·g)表示。取0.1 mL样品提取液于试管中,加入3.9 mL 0.1 mmol·LDPPH反应液,于暗处反应30 min,用乙醇调零,于波长517 nm处测定吸光度,测定结果表示为mg·g。

FRAP总抗氧化能力测定:以水溶性维生素E(Trolox)为对照品,样品的FRAP抗氧化能力以达到抗氧化一致所需Trolox的质量(mg·g)表示。取150 μL豆腐柴样品提取液于试管中,加入2 850 μL FRAP试剂(0.1 mol·L醋酸缓冲试剂,10 mmol·L三吡啶基三嗪(TPTZ)和20 mmol·L氯化铁按体积比10∶1∶1混匀后37 ℃水浴30 min,混匀后,37 ℃恒温水浴锅反应10 min,以蒸馏水调零,于波长593 nm处测定吸光度,测定结果表示为mg·g。

1.2.5 柴叶豆腐出品率与浸出液测定

出品率:待柴叶豆腐凝固后,室温放置2 h,准确称量柴叶豆腐与浸出液总质量,再准确称量柴叶豆腐质量,两者之比即为出品率。出品率/%=(柴叶豆腐的质量/柴叶豆腐与浸出液的总质量)×100。其中浸出液体积为待柴叶豆腐凝固后,室温放置2 h,倒出浸出液,测量其体积。

1.2.6 柴叶豆腐质构测定

参照余萍等的方法,将凝固后的柴叶豆腐置于载物台上,采用TMS-Pro物性分析仪进行测定,测定模式:TPA。测定参数:探头前进速率1 mm·s,测量速率1 mm·s,返回速率1 mm·s,触发力5 g,压缩比30%,每组同一样品选择5个不同部位,取平均值。

1.2.7 柴叶豆腐感官评价

参照文献[14],由4名食品专业老师与10名食品专业学生组成评价小组,对柴叶豆腐的色泽、口感、滋味、气味、形状等指标按表1评分标准进行评分,取总分平均值。

1.3 数据处理

所有试验均重复3次,取平均值。实验数据采用IBM SPSS Statistics 21软件进行数据统计分析,Origin 2017作图,结果用平均值±标准差表示。

表1 柴叶豆腐的感官评定标准

2 结果与讨论

2.1 不同处理方式对豆腐柴叶干粉色泽的影响

色泽是评价豆腐柴叶品质的一个重要指标。不同处理方式的豆腐柴叶及干粉的色泽如图1所示。结合表2,不同处理方式对豆腐柴叶和干粉的色泽有显著影响。FD组的豆腐柴叶干粉值最大,为51.41±0.34,值最小,为-15.89±0.11,表明采用冷冻干燥的豆腐柴叶干粉的亮度和绿度高,BFD组的豆腐柴叶干粉次之。BHAD组的干粉值最大,颜色偏黄绿色,可能是由于漂烫过后豆腐柴叶中糖分等热敏性营养物质溶出,经过长时间热风干燥后发生了褐变。

2.2 不同处理方式对豆腐柴叶干粉营养组分的影响

表2 不同处理方式对豆腐柴叶干粉色泽的影响

还原糖、氨基酸等是农产品营养价值的重要指标。豆腐柴新鲜叶中还原糖含量以及干粉的还原糖含量如图2-A所示。结果表明,F组中,还原糖含量最高,为77.98 mg·g,经漂烫后还原糖含量显著降低(<0.05)。FD组和HAD组干粉中还原糖含量显著低于F组(<0.05),但FD组与FB组中还原糖含量无显著差异(>0.05)。而BFD组与BHAD组干粉中还原糖含量最低,分别为37.24 mg·g和42.78 mg·g,且两者无显著性差异(>0.05)。结果表明,漂烫与干燥的处理方式皆降低豆腐柴叶中还原糖的含量,此结果与Kim等的研究结果相似,这可能是由于在持续高温的条件下,美拉德反应与焦糖化反应造成了还原糖的损失。

豆腐柴叶中含有丰富的氨基酸,且氨基酸种类齐全,如图2-B所示,新鲜豆腐柴叶(F组)中的氨基酸含量为39.22 mg·g,显著高于其他处理组(<0.05)。FD组的干粉中氨基酸含量为31.16 mg·g,与FB组中氨基酸含量无显著差异(>0.05)。HAD组的氨基酸含量为27.16 mg·g,显著低于F组、FB组与FD组(<0.05)。BFD组的豆腐柴干粉与BHAD的豆腐柴干粉中的氨基酸含量分别为20.60 mg·g和19.91 mg·g,两者无显著差异(>0.05),且均显著低于未漂烫干粉(<0.05)。Pu等研究表明,较高的温度与干燥均会导致氨基酸含量下降。

豆腐柴叶中总酚与总黄酮含量较高,因而具有抗菌消炎、抗氧化等多种功效。李永琴研究发现,不同品种的豆腐柴叶总酚与总黄酮含量差异较大。图2-C总酚含量结果显示,新鲜豆腐柴叶(F组)总酚含量为4.40 mg·g,经漂烫后FB组总酚含量显著升高至7.10 mg·g。而冷冻干燥与热风干燥处理后,总酚含量较F组显著增加(<0.05),FD与HAD组含量分别为6.31 mg·g与5.61 mg·g,且FD组的总酚含量显著高于HAD组(<0.05)。但经过漂烫后再采用干燥处理,总酚含量又有所下降,其中BFD组为6.09 mg·g,BHAD组为4.39 mg·g。这与Liu等研究结果相似。由于部分酚类化合物与其他化合物通过共价键、氢键与多糖、蛋白质等大分子或者细胞壁等结构连接,在温和的提取条件下不易溶出,而干燥会导致化学键断裂,从而使部分酚类化合物释放,导致总酚含量增加。

图1 不同处理方式对豆腐柴叶及干粉色泽的影响Fig.1 Effects of different treatments on color of Premna microphylla Turcz leaves and powders

豆腐柴叶中总黄酮含量总体趋势与总酚含量相似,经干燥后干粉中总黄酮含量显著高于F组(<0.05),经漂烫后的总黄酮含量显著低于未漂烫的(<0.05)。由图2-D可见,FD组干粉总黄酮含量最高,为 106.56 mg·g,F组中总黄酮含量最低,为9.58 mg·g。各组总黄酮含量排序为:FD组>BFD组>HAD组>BHAD组。豆腐柴叶干燥过程中,黄酮含量显著增加,可能是因为黄酮属酚类化合物,与其他化合物通过多种化学键结合,干燥过程中,由于温度变化,更容易破坏其化学键,使一些黄酮类化合物更容易释放。

2.3 不同处理方式对豆腐柴叶干粉抗氧化能力的影响

研究表明,酚类、黄酮类化合物与抗氧化活性相关。不同处理方式下豆腐柴叶干粉DPPH自由基清除能力由图3-A所示。F组的DPPH自由基清除能力为2.71 mg·g,显著低于其他处理组,FD组、BFD组和HAD组的DPPH自由基清除能力较高,且无显著性差异(>0.05)。

不同处理间没有相同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。The bars with different lowercase letters indicated the significant difference among different treatments (P<0.05). The same as below.图2 不同处理方式对豆腐柴叶干粉营养组分的影响Fig.2 Effects of different treatments on nutritional components of leaves powder of Premna microphylla Turcz

图3 不同处理方式对豆腐柴叶干粉抗氧化能力的影响Fig.3 Effects of different treatments on the antioxidative ability components of Premna microphylla Turcz leaves

不同处理方式下豆腐柴叶干粉的FRAP总抗氧化能力与DPPH自由基清除能力相似。从图3-B可以看出,F组总抗氧化能力仅为2.72 mg·g,显著低于其他处理组(<0.05),而FD组、BFD组和HAD组的FRAP总抗氧化能力保持在7.56 mg·g及以上,显著高于其他组(<0.05)。结果表明,漂烫与干燥处理不同程度地影响了豆腐柴叶干粉中总酚、总黄酮含量,从而影响了豆腐柴叶的抗氧化能力。

2.4 不同处理方式对柴叶豆腐成品品质的影响

2.4.1 不同处理方式对柴叶豆腐色差的影响

由表3所示,FB组干粉制作的柴叶豆腐值最大,即鲜亮度最高,绿度值最小,呈翠绿色,且色泽均匀;其次是BFD组干粉制成的柴叶豆腐。结果表明,F组干粉、FD组干粉以及HAD组干粉制成的柴叶豆腐颜色无显著差异(>0.05),而BHAD组干粉制作柴叶豆腐色泽较差,呈暗淡的黄绿色。

2.4.2 不同处理方式对柴叶豆腐成型的影响

不同处理方式对柴叶豆腐成型的影响见表4。

表3 不同处理方式对柴叶豆腐色泽的影响

由表4可知,FD组干粉制作柴叶豆腐凝固时间最短,出品率最高,浸出液最少,分别为(7.00±0.58)min、(95.96±0.20)%、(46.0±3.8)mL·kg,BHAD组未成型;各处理组凝固时间、出品率和浸出液排序分别为FB>F>BFD>HAD>FD、FD>HAD>F>BFD>FB、FB>BFD>F>HAD>FD。罗东升等研究表明,柴叶豆腐的凝固时间、出品率、浸出液与多种因素有关,料液比、凝固剂的种类与比例、豆腐柴的品种及采摘时间等均会对其成型产生较大的影响。

2.4.3 不同处理方式对柴叶豆腐质构及感官的影响

不同处理方式的豆腐柴叶干粉制作成的柴叶豆腐质构如表5所示。FD组、BFD组、F组与FB组干粉制成的柴叶豆腐在硬度上无显著差异(>0.05),HAD组干粉制成的柴叶豆腐硬度低于其他处理。而FB组柴叶豆腐的弹性低于其他处理,BFD组的内聚性、胶黏性、咀嚼性均略高于F组、FD组和HAD组,且显著高于FB组(<0.05)。BHAD组溶液分层且未成型,可能是因为过度处理破坏了其果胶成分。从感官得分来看,BFD组得分最高,与FB组无显著差异(>0.05),显著高于其他处理组(<0.05)。综合柴叶豆腐的质构以及感官得分,BFD组干粉制成的柴叶豆腐品质最佳。

表4 不同处理方式对柴叶豆腐成型的影响

表5 不同处理方式对柴叶豆腐质构及感官的影响

3 结论

本研究对不同处理方式的豆腐柴叶干粉的营养组分、抗氧化以及适制性进行了比较分析,结果表明,漂烫与干燥处理对豆腐柴叶的营养组分及豆腐适制性均有显著影响。与F组、FB组比较,FD组干粉色泽最佳,且氨基酸、还原糖、总酚与总黄酮含量最高,分别为36.16 mg·g、61.98 mg·g、6.31 mg·g和106.56 mg·g。FD、BFD和HAD组干粉的DPPH自由基清除能力与FRAP抗氧化能力显著高于其他处理组(<0.05)。

用不同处理的豆腐柴叶干粉制作柴叶豆腐,BFD组制作的柴叶豆腐色泽均匀、鲜亮嫩绿,凝固时间短,出品率高,渗出液少,且硬度、弹性、内聚性、胶黏性、咀嚼性佳,感官评分最高。因此,经漂烫后冷冻干燥处理的柴叶豆腐品质最佳,既能保留部分的营养组分又具有较高的抗氧化能力,最适宜加工成高品质的柴叶豆腐。

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