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货架期与0℃下核桃营养功能成分与品质稳定性比较
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      货架期与0°C下核桃营养功能成分与品质稳定性比较李大鹏王文倩王晗琦荣瑞芬(北京联合大学应用文理学院北京100091)藏试验,分析核桃的功能性脂肪酸(油酸、亚油酸、亚麻酸)、抗氧化功能成分(总酚、总黄酮、Y-VE含量)、氧化指标及感官品质的变化。结果表明,货架期贮藏6个月,油酸、亚油酸、亚麻酸含量比贮藏前分别降低了19.5%,14.0%和12.9%;总酚、总黄酮和y-VE分别降低了34.5%,22.4%和40.1%;过氧化值和羰基价较贮藏前分别上meq/kg.0T贮藏6个月,油酸、亚油酸、亚麻酸含量比贮前分别降低了12.1%,4.3%和4.2%,总酚、总黄酮和y-VE分别降低了3.2%,12.1%,7.8%,过氧化值和羰基价分别上升了0.0083g/100g,1.14meq/kg.货架期6个月,核桃营养功能成分的氧化减少量是0T条件下的2~3倍。
  核桃是世界著名的“四大干果”之一,含有丰富的油脂、蛋白质、碳水化合物以及铁、磷、钾、钙等矿物元素和多种维生素,营养素全面,有“万岁子”、“长寿果”之称。特别是核桃油脂,含有90%以上的不饱和脂肪酸,其中亚油酸63.0%,亚麻酸9.0%,油酸18.0%,它是植物油脂中必需脂肪酸和w-3不饱和脂肪酸含量较高的油脂,具有显著预防心脑血管疾病和健脑益智的功效。此外,核桃中还含有黄酮、多酚、维生素E、褪氐榷嘀挚寡趸πС煞郑哂蟹乐苟鲋嘌不档脱脂与胆固醇,防止衰老等保健功效。核桃中不饱和脂肪酸极易氧化,轻者品质下降,重者产生有害物,严重影响核桃的食用品质和保健功效。环境温度对核桃的氧化稳定性影响很大。前人对不同温度条件下核桃的氧化稳定性、营养功能成分的组成及含量研究较多,如王炜等分别研究了(1)、(5±1)、室温(20~30丈)贮藏期间核桃的脂肪酸氧化情况,结果表明低温能较好地抑制核桃脂肪酸氧化,有利于保持核桃的贮藏品质,其中0:2012-10-28基金项目:国家林业局“林业公益性行业科研专项子课通信作者:荣瑞芬丈贮藏的效果最好。李鹏霞等发现低温条件下核桃含水量、可溶性蛋白质、总脂肪含量以及可溶性总糖含量均明显高于室温条件下贮藏的核桃’郝利平等发现核桃在室温下贮藏5个月,其脂肪酶活性和酸价高于贮藏在0丈和7丈的核桃气现有稳定性缺乏系统性研究。
  目前,核桃在采后的贮运销环节,所处状态基本为室温下的货架期状态,其营养功能成分的变化直接影响核桃的品质与营养价值,对核桃的生产与消费意义重大。本文以0贮藏的核桃为对照,开展模拟货架期核桃贮存试验,分析货架期与0丈条件下核桃氧化稳定性及功能性不饱和脂肪酸和抗氧化成分含量的变化,为核桃生产、贮运过程中保持优良品质提供理论依据。
  1材料和方法1.1材料与仪器原料:云南三台核桃,购于云南漾濞县侨盛核桃加工厂。
  试剂:三氯甲烷、冰乙酸、碘化钾、硫代硫酸钠、淀粉、三氯乙酸、2,4-二硝基苯肼、氢氧化钾、乙醇、甲醇、氢氧化钾、无水乙醇、抗坏血酸、石油醚、无水硫酸钠、硫酸氢钠、没食子酸、芦丁,均为分析纯试剂。
  标准品:7-生育酚、油酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯,购自Sigma公司。
  1525液相色谱仪、Agilent6820气相色谱仪、RE-52型旋转蒸发器、HH6型数显恒温水浴锅。
  1.2试验方法1.2.1试验处理2010年10月下旬购回核桃,于(0±1)丈冷藏,备用。挑选无虫蛀、无破损核桃,用普通PE塑料袋掩口包装。从2010年12月1日开始至2011年6月,室温(24±2丈)模拟货架期和0丈低温贮藏核桃,每处理5kg核桃,3次重复。每月取样1次,每次取样40个果。取样时对5个核桃进行感官评价,其余样品存放于-25丈条件下备用。
  1.2.2各项指标的测定1.2.2.1感官品质评价感官评价分别从核桃的气味、外壳颜色、种皮颜色、种仁颜色、苦涩味、是否存在霉变虫蛀6个方面评价,评价等级见表1.表1感官品质评价品质等级气味外壳颜色种皮颜色种仁颜色苦涩味霉变虫蛀优无哈喇味浅黄色黄白色浅乳白色无苦涩味无霉变及虫蛀中等轻微哈喇味黄褐色乳白色轻微苦涩味轻微霉变及虫蛀劣哈喇味明显褐色深褐色黄色苦涩味明显霉变及虫蛀昌贵等方法。
  荣瑞芬等方法。
  脂肪酸测定参照国标08邝17376-油脂提取:取10个核桃去壳―核仁粉碎―与溶剂(石油醚:沸程30~60丈)混合〔溶剂体积(mL):核仁质量(g)=10:1〕―转移至锥形瓶内,封口,暗处过夜―真空抽滤―旋蒸―得核桃油。
  脂肪酸的皂化:称取样品油样0.15~0.20g于具塞试管中,加入4mL正庚烷,振摇使油样溶解。加入1mL 2mol/LKOH-甲醇溶液,盖塞猛烈振摇30已,静置10爪。加入18把4,振摇30已,静置5min,取上层清液待测。
  测试条件:载气为高纯氮气,柱流量3mL/min,分流比50:1,氧气流量40mL/min,空气流量400mL/min,进样口温度250,检测器温度260丈,程序升温方式:起始温度140丈,保持9min,然后40t:/min升温至220丈,保持11min. 1.3数据处理和分析12.0软件进行数据处理和分析。


  2结果与分析2.1货架期与0贮藏6个月核桃的感官品质由表2可以看出,随着贮存时间的延长,核桃外壳、种皮、种仁的颜色均逐渐变深,核仁苦涩味渐显,有些出现轻微油哈喇味,表明核桃逐渐氧化,感官品质逐渐降低。0丈低温贮藏处理6个月内,核桃仅有涩味增加,其他感官指标无明显变化,表明核桃仍保持优良品质。常温下贮藏6个月,核桃出现轻微哈味与苦涩感,感官指标处于优良和中等之间,表明核桃仍为良好品质。常温下核桃出现虫蛀,可能与包装袋没有封口有关。
  Table2Changes表2货架期与0贮藏云南三台核桃感官品质的变化乳白,无苦涩味;无霉变及虫蛀无哈喇味;外壳色浅黄,仁皮色黄白,仁色浅乳白,无苦涩味;无霉变及虫蛀2010年12月-2011年4月无哈喇味;外壳色浅黄;仁皮色黄白,颜色加深;仁色浅乳白,轻微苦涩;有少许虫蛀现象同上2010年12月-2011年5月轻微哈喇味;外壳色浅黄;仁皮颜色加深,部分变黄褐色;仁色乳白,轻微苦涩;有少许虫蛀现象同上2010年12月-2011年6月轻微哈喇味;外壳色浅黄;仁皮颜色加深,部分变黄褐色;仁色乳白,色泽加深,有一定苦涩味;有少许虫蛀现象无哈喇味;外壳色浅黄;仁皮色黄白;仁色浅乳白,苦涩味增加;无霉变及虫蛀2.2货架期与0C贮藏6个月的核桃氧化指标2.2.1过氧化值POV值是衡量油脂氧化初期产生的氢过氧化物的指标,随氧化程度加深而增大,当POV值超过0.25g/100g时即不符合卫生标准,表明油脂氧化严重,品质劣变。显示,贮藏6个月,两组核桃的POV均逐渐增大,室温组与低温组分别从最初的0.0067g/100g升至0.030 "100g和0.015100g,其中低温组极显著地低于室温组POV值(P<0.01),上升趋势缓慢,表明低温条件下核桃的早期氧化速度较室温组缓慢得多。两组核桃的POV值都远低于国标GB/T2716-2005规定的上限0.25g/100g,表明核桃贮藏6个月仍能保持良好的品质,而0C条件下核桃品质更稳定。
  2.2.2羰基价羰基价是反映油脂次级氧化后,形成羰基化合物多少的一个指标,与油脂蛤败味的形成有关。由可知,贮藏6个月,两组不同温度贮藏的核桃的羰基价均逐渐增大,室温组核桃的羰基价从1.68meq/kg升至4.16meq/kg,0C低温组核桃的羰基价升至2.82meq/kg,显著地低于室温组(P<0.05)。室温组趋势线上升速度较低温组快,尤其是从第5个月后上升明显加快,表明核桃贮存5个月后次级氧化增加,这与感官评价中出现轻微哈喇味的时间段一致。
  2.3货架期与0C贮藏6个月核桃的营养功能成分2.3.1功能性脂肪酸油酸为单不饱和脂肪酸,具有调节血脂,降低胆固醇的功效。由可以看出,室温组核桃的油酸贮藏期前4个月下降较快,后2个月下降较慢,从最初的222.28mg/g下降到179.02mg/g,减少了19.5%.0C低温组油酸在贮藏第1个月下降较快,而后5个月含量变化很小,从222.28mg/g下降到195.34mg/g,减少了12.1%,油酸含量显著高于室温组(P<0.05)。两组核桃的油酸都显示贮藏前期较不稳定,后期相对稳定,这可能与核桃贮藏包装袋内留存的氧气有关。
  亚油酸为W-6系列脂肪酸,为人体必需脂肪酸,具有降低血液胆固醇,预防动脉粥样硬化的作用。显示,在贮藏前3个月内,室温组核桃亚油酸下降较明显,而后趋于平缓,油酸含量从479.47mg/g降为412.49mg/g,减少了14.0%;0C低温储藏组亚油酸含量表现为先升高后下降趋势,从479.47mg/g降为458.66mg/g,仅减少了4.3%.两组相比有极显著差异(P<0.01)。两组核桃的亚油酸也显示贮藏前期较不稳定,后期相对稳定的状况。
  储藏时间/月不同贮藏温度下核桃油酸含量的变化亚麻酸为W-3系列多烯脂肪酸,是人体必需脂肪酸,其营养保健价值较高。从可看出,亚麻酸含量的变化趋势与亚油酸相似,其中室温组亚麻酸含量下降较快,含量从78.27mg/g降为68.18mg/g,降低了12.9%.0°C低温组亚麻酸含量也表现先升高后下降趋势,但变化小于室温组,从低于常温组(P<0.01)。两组核桃的亚麻酸都显示贮藏前期较不稳定,中期相对稳定,而后期变化较快。
  核桃中油酸、亚油酸、亚麻酸为功能性脂肪酸。由可知,室温下3种脂肪酸减少量依次是油酸(19.5%)>亚油酸(14.0%)>亚麻酸(12.9%),0C下3种脂肪酸的减少量依次为油酸(12.1%)>亚油酸(4.3%)>亚麻酸(4.2%)。其中,油酸的减少量显著多于亚油酸和亚麻酸减少量,表明油酸的稳定性低于亚油酸和亚麻酸的稳定性。0C低温条件,不饱和脂肪酸含量也在降低,但比室温组下降幅度小。
  2.3.2总酚核桃中多酚含量丰富,有苦涩味,是影响核桃风味的重要物质,也是公认的抗氧化剂。Christopoulos等通过实验得到核桃在20C下贮藏12个月,总酚含量减少了48%.本研究表明,室温组与低温组核桃总酚从最初的1706.86mg/100g 0.01),与前人研究结果类似,表明货架期条件下总酚较不稳定,而0C下较稳定。
  2.3.3总黄酮相对于总酚,核桃中总黄酮含量较低。由可知,贮藏6个月,核桃中黄酮呈逐渐下降趋势,其中室温组黄酮含量从204.61mg/降为158.81mg/100g,减少了22.4%,并且第―个月下降较快。0C低温组黄酮含量降为179.84mg/100g,显著高于室温组(P<0.05),减少了12.1%,表明0C低温条件下黄酮稳定性显著好于货架期图与8 1=1油酸O亚if酸亚趟酸不同温度下核桃贮藏6个月不饱和脂肪酸的减少量不同贮藏温度核桃总黄酮含量的变化y-维生素EVE是良好的抗氧化剂。核桃中7-VE含量较高,约占其VE总含量的65%以上。由可知,室温组核桃的y-VE含量先增加后减小,从47.4mg/kg降至28.4mg/kg,减少了40.1%,最后趋于平缓。0C低温组y-VE含量从7.8%,变化趋势较为平缓,表明货架期条件下Y-VE很不稳定性。统计显示两组含量无显著差异(P>0.05)。
  0显示,室温条件下,Y-VE和总酚减少量较总黄酮多;0C条件下,总黄酮减少量较Y-VE和总酚多。两个温度条件下Y-VE和总酚的变化趋势相同,总酚的稳定性好于Y-VE,而黄酮表现有差异。
  3结论云南三台核桃经0C和24C货架期贮藏6个月,发生以下变化:货架期核桃POV值和羰基价均显著高于0C低温组,而两组POV值都远低于0.25g/100g.核桃于0C下存放6个月,仍保持优良品质,货架期组品质良好。
  货架期室温条件下核桃中油酸、亚油酸和亚麻酸分别降低了19.5%,14.0%和12.9%;0°C低温组分别降低了12.1%,4.3%和4.2%.两组不饱和脂肪酸含量较高,货架期6个月内核桃仍具有较高的营养保健价值。
  货架期组核桃总酚、总黄酮和Y-VE分别下降了3.2%,12.1%,7.8%.货架期条件下核桃抗氧化功能成分稳定性差,减少量明显高于低温组,其中Y-VE和总酚稳定性比黄酮稳定性差。
  24t货架期贮藏2个月的核桃的营养品质与0T贮藏6个月的品质相当。0T贮藏能很好地保持核桃的营养品质。温度对核桃营养品质的保持影响较大。
  4讨论4.1核桃贮藏期间脂肪酸的稳定性核桃中的油酸、亚油酸和亚麻酸是核桃最重要的营养与功能成分,其稳定性对核桃的营养价值影响很大。本研究表明核桃采后货架期内3种脂肪酸总量呈减少趋势,与前人研究结果相同。24°C货架期内功能性成分减少量依次为油酸(19.5%)、亚油酸(14.0%)、亚麻酸(12.9%);0°C下功能性成分减少量依次为油酸(12.1%)、亚油酸(4.3%)、亚麻酸(4.2%);室温货架期内3种脂肪酸减少量分别是0C下的1.61、3.26、3.07倍,表明不饱和脂肪酸室温下较0C下稳定性差,其中亚油酸和亚麻酸稳定性较油酸稳定性差,但两个温度条件下油酸的减少量都大于亚油酸和亚麻酸减少量。油酸为单不饱和脂肪酸,理论上其氧化稳定性好于不饱和程度高的亚油酸和亚麻酸,但研究结果与理论不符,亚油酸和亚麻酸含量在0C贮藏2个月都表现为升高的趋势。脂肪酸变化趋势较为复杂,可能存在除氧化之外的合成代谢或转化的过程。这是因为油酸是亚油酸和亚麻酸合成与转化前体,贮存过程中油酸可能既有氧化过程又有转化合成过程,因而其总减少量高于亚油酸和亚麻酸减少量。又因0C条件下氧化损失速度低于室温条件,导致亚油酸和亚麻酸含量在贮存前期升高。马艳萍等研究鲜食核桃和干核桃贮藏生理与营养品质的变化时发现,鲜食核桃和干核桃在采后0C贮藏4个月,它们的油酸含量在前2个月增加,第4个月减少,而亚油酸含量在4个月中都增加,但干核桃中亚麻酸含量在第1个月增加,以后表现减少。王晓燕对核桃的脂肪酸含量分析表明室温贮藏后核桃中油酸明显减少,亚油酸含量明显增加。Mexis等研究了杏仁贮藏期间的功效成分变化,结果在12个月内油酸相对含量显著减少,而亚油酸的含量有所增加,并且油酸对氧化反应更加敏感。这些结果都表明核桃脂肪酸在采后贮藏过程中存在脂肪酸的合成转化,其稳定性取决于外界环境条件对合成和氧化过程的影响程度。对核桃粉货架期的研究表明,带包装的核桃粉贮藏8个月,其油酸含量出现前期减少,多不饱和脂肪酸含量先增加后减少的现象,同时其双键指数也几乎无变化。此外,William等研究发现,在甘油三酯中,脂肪酸的位置不同,其氧化稳定性差异很大。单不饱和脂肪酸能抑制脂质过氧化,这对其它脂肪酸起到一定的保护作用。脂肪酸的变化可能存在更为复杂的过程。核桃采后脂肪酸的代谢及稳定性还需更深入的研究。
  4.2抗氧化功能成分的稳定性酚类物质的抗氧化能力取决于其芳香环上羟基的数量。核桃中酚类物质的种类和含量较多,因而具有较强的抗氧化作用。本研究表明核桃在24丈贮藏6个月,总酚减少34.5%,与Christopou-los研究核桃在20丈下贮藏12个月,其总酚下降48%的研究结果相近1而在0丈下总酚减少3.5%.核桃总酚在常温下活跃,稳定性较差,而在0下很稳定。VE是公认的良好抗氧化剂。前人研究表明VE对热稳定。本研究表明y-VE是室温下3种抗氧化功能成分中减少最多的,表明Y-VE稳定性最差。Miraliakbari和Li等研究表明核桃中起抗氧化作用最重要的成分是VE,其次是核桃中的各种多酚类物质。与总酚和Y-VE比,常温下黄酮的稳定性好于二者,表明总酚和y-ve的抗氧化能力高于黄酮。0下黄酮的稳定性不及二者,其原因待查。4.3核桃脂肪酸与抗氧化功能成分稳定性之间的关系众多研究表明,核桃不饱和脂肪酸的氧化稳定性与其抗氧化功能成分的种类和含量有显著性的关系。本研究中两种温度条件下核桃的抗氧化功能成分与不饱和脂肪酸总体上呈减少的趋势。贮藏后期,不饱和脂肪酸的减少量较少,而抗氧化功能成分减少量较多,表明抗氧化功能成分起到保护不饱和脂肪酸,防止其氧化的作用。油酸减少量高于亚油酸和亚麻酸减少量,除了氧化和代谢转化损失外,是否存在抗氧化成分对不饱和程度高的脂肪酸具有优先保护作用,如果确实存在优先保护作用,则总酚和VE对于亚油酸和亚麻酸的氧化预防具有重要意义。目前相关研究报道较少,需做深入研究。

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