时间:2024-07-28
李恩婧 李次力 王 吉 高真真 王 颖
(1.哈尔滨商业大学会计学院,黑龙江 哈尔滨 150076;2.哈尔滨商业大学食品工程学院,黑龙江 哈尔滨 150076)
蒲公英又名黄花地丁、婆婆丁、黄花三七等,为菊科多年生草本植物。其含有多种生理活性成分,主要有:黄酮类、酚酸类、三萜类、甾醇类、倍半萜内酯类等。蒲公英作为一种既可食用,又可药用的植物,是具有开发前景和广泛应用的植物资源[1]。由于蒲公英的生命周期短,是时令野菜,采摘后如果不能及时处理则非常容易腐烂。干制蒲公英是一种新的加工方式。本试验以蒲公英为原料,研究不同干燥方法对蒲公英品质的影响,找出能够对蒲公英干制后形态色泽和有效成分影响最小的干燥方式和工艺条件,为今后优化干燥工艺提供参考。
蒲公英:采摘于哈尔滨郊区,新鲜,大小一致,低温(4~10 ℃)存放;
无水乙醇、氢氧化钠、硝酸铝、亚硝酸纳、碳酸钙、石英砂等:为分析纯,市售;
芦丁标准品:上海金穗生物科技有限公司。
电子天平:ESJ180-4型,北京赛多利斯科学仪器系统有限公司;
数控恒温水浴锅:GW-06A 型,上海申圣生物技术有限公司;
多功能食物搅拌器:SJ260C 型,顺德市兰谱电器制造有限公司;
低速自动平衡离心机:DT5-1型,北京时代北利离心机有限公司;
电热恒温鼓风干燥箱:DHG-9145A 型,上海一恒科学仪器有限公司;
真空干燥箱:DZF-6020型,上海一恒科学仪器有限公司;
微波炉:ER-692型,中国电子器件工业总公司;
可见分光光度计:722型,上海光谱仪器有限公司。
称取100.00g处理过的蒲公英,分别均匀平铺于瓷盘中,在鼓风干燥箱,真空干燥箱和微波炉内,采用不同条件(温度、功率或真空度)进行干燥,定时记录样品重量,直到物料基本恒重为止。热风干燥:分别于60,70,80 ℃的温度下对蒲公英进行干燥。真空干燥:在50 ℃的加热条件下,分别于0.04,0.06,0.08 MPa的条件下对蒲公英进行干燥。微波干燥:分别于200,400,600 W 的功率条件下进行干燥。
1.4.1 复水性的测定 取蒲公英干样1.00g于1 000mL烧杯中,加入500mL蒸馏水,置于80 ℃恒温水浴锅中,每隔5min取出试样一次,置于筛网上淋水,然后用滤纸吸干样品(至表面基本无水)称重,测量前40min并记录相关数据,复水比按式(1)计算:
式中:
R—— 复水比;
m1—— 干样质量,g;
m2—— 复水后质量,g。
1.4.2 褐变度的测定 采用消光值法[2]。称取1.00g蒲公英干样于研钵中,加入适量冰冷蒸馏水,研磨均匀,过滤后于100mL容量瓶中,用冰冷蒸馏水定容,于25 ℃水浴保温30min,在420nm 波长下测定其吸光度A。用新鲜的蒲公英做空白试验。每次测定重复3次,分别平行取样,结果以平均值计算。以100×A420表示褐变度(BD)。
1.4.3 总黄酮含量的测定
(1)总黄酮的提取:微波萃取法[3]。称取1.00g蒲公英干粉(30目)于锥形瓶中,量取70%乙醇100mL分3次在功率400 W,萃取温度70 ℃,辐射5min条件下进行萃取。加热时,采用微波辐射间断加热的方法(连续加热溶液沸腾加重液体损失),每次5s,间断辐射4~20次,将3次提取液合并,以2 000r/min离心5 min,将上清液置于锥形瓶中,用70%乙醇定容至100mL,即为蒲公英总黄酮萃取液。
(2)标准曲线的绘制:准确吸取黄酮含量为92.5%的芦丁(0.10g/L)0.00,0.50,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00mL于25mL 比色管中,用30%乙醇补充到10.00 mL,分别加入5%亚硝酸钠溶液0.70mL,摇匀,静置6min;再加入10%硝酸铝溶液0.70mL,摇匀,静置6min;再加入1mol/L 氢氧化钠溶液5.00 mL,用30%乙醇稀释至刻度,摇匀,静置10min,以试剂作空白,于510nm 处测吸光度,绘制出芦丁浓度同吸光度之间关系的标准曲线。
(3)蒲公英中总黄酮含量的测定:吸取3.00mL 待测液于25mL比色管中,用30%乙醇补充到10.00mL,分别加入5%亚硝酸钠溶液0.70mL,摇匀,静置6min;再加入10%硝酸铝溶液0.70mL,摇匀,静置6min;再加入1mol/L 氢氧化钠溶液5.00mL,用30%乙醇稀释至刻度,摇匀,静置10 min,以试剂作空白,于510nm 处测其吸光度值,再按式(2)计算总黄酮含量:
式中:
X—— 总黄酮含量,%;
C—— 根据回归方程计算得到的总黄酮浓度,mg/mL;
m—— 取样量,g。
2.1.1 热风干燥温度对蒲公英复水性的影响 分别将60,70,80 ℃条件下热风干燥的蒲公英干制品进行复水试验,结果见图1。
图1 不同温度下热风干燥样品的复水曲线Figure 1 Complex water curve of hot air drying samples on different temperature
由图1可知,热风干燥温度越高,其干制品的复水比就越小,复水性较差。随着复水时间的延长,复水速率逐渐变小。经过70 ℃温度条件干燥后蒲公英干制品的复水性能最好,并且高温干燥所得的干制品的复水性不如低温。
2.1.2 真空干燥压力对蒲公英复水性的影响 将在温度为50 ℃,真空度分别为0.04,0.06,0.08 MPa条件下干燥所得的蒲公英干制品分别进行复水试验。由图2可知,在干燥温度为50 ℃条件下,真空度越大,复水比越大,复水速率也较快,同时不易造成物料表面硬化的现象,复水性优于热风干燥。
2.1.3 微波干燥功率对蒲公英复水性的影响 分别将微波功率为200,400,600 W 条件下微波干燥的蒲公英干制品进行复水试验,结果见图3。
图2 50 ℃不同真空度下真空干燥样品的复水曲线Figure 2 Complex water curve of drying samples on 50 ℃different vacuum degree
图3 不同功率下微波干燥样品的复水曲线Figure 3 Complex water curve of microwave drying samples on different power
由图3可知,复水时间少于30min时,微波干燥的制品复水速度较快,但随着复水时间的延长,其复水速度减慢,直至复水比不再增加。微波功率越高,其干制品的复水比越大,复水性也越好。同热风干燥和真空干燥相比微波干燥耗时较短。
由表1可知,热风干燥温度较高时,褐变度值较小,并且60 ℃的干燥条件下褐变度与其它温度条件差异较大。这是由于60 ℃下干燥时间很长,物料与空气接触氧化作用增强,因而褐变程度大。真空度越大,真空干燥所得制品的褐变度越小,但是差异不大。这与干燥气室内空气含量有关系,真空度高,物料与氧气接触得少,并且干燥时间会缩短,降低了蒲公英的褐变程度。微波功率越大,微波干燥所得制品的褐变度越大。
以波长黄酮浓度为横坐标,以吸光度为纵坐标,绘制蒲公英中黄酮的标准曲线图,结果见图4。
表1 不同条件下蒲公英的褐变程度Table 1 Change of browning degree on three drying methods of different conditions
图4 黄酮含量测定标准曲线Figure 4 Flavonoids content determination standard curve
由图4可知,黄酮浓度同吸光值之间呈一定的线性关系,黄酮的标准曲线方程为y=10.22x+0.012 5,相关系数为R2=0.999 2。说明黄酮浓度同吸光值之间的线性关系良好,该方程可以用于计算蒲公英中总黄酮的含量。
按照试验中测总黄酮的方法,对取样量等同于蒲公英干制品的新鲜蒲公英进行总黄酮含量的测定,经计算所得新鲜蒲公英中总黄酮含量为5.76%,用作对比经不同方式干燥后样品中总黄酮的损失情况。
2.3.1 温度对热风干燥蒲公英黄酮含量的影响 分别对在60,70,80 ℃下热风干燥后所得蒲公英干制品进行总黄酮含量的测定,结果见图5。
由图5可知,热风干燥温度越高,黄酮的损失量越少。可能是因为在温度较高的情况下,干燥所需的时间较短,减少了高温对黄酮的破坏作用,可见作用时间是影响热风干燥制品总黄酮含量的主要因素。
图5 温度对热风干燥蒲公英黄酮含量的影响Figure 5 Influence of temperature on hot air drying dandelion flavonoids content
2.3.2 真空度对真空干燥蒲公英黄酮含量的影响 分别对在0.04,0.06,0.08 MPa条件下真空干燥后所得蒲公英干制品进行黄酮含量的测定,结果见图6。
由图6可知,在温度为50 ℃条件下,随着真空度的加大,干制后蒲公英总黄酮损失量整体上呈减小的趋势,在较低真空度时,黄酮含量的变化较大,可能是因为气体的含量直接影响到黄酮的损失,而达到一定真空度后,变化不再显著。综合考虑0.06 MPa条件比较适宜。
2.3.3 微波功率对微波干燥蒲公英黄酮含量的影响 分别对在200,400,600 W 功率条件下微波干燥后所得蒲公英干制品进行黄酮含量的测定,结果见图7。
图6 真空度对真空干燥蒲公英黄酮含量的影响Figure 6 Influence of Vacuum degree on vacuum drying dandelion flavonoids content
图7 微波功率对蒲公英黄酮含量的影响Figure 7 Influence of dandelion flavonoids content on different microwave power
由图7可知,400 W 功率条件下,微波干燥对蒲公英中黄酮的损失量最小。与宁坚刚等[3]用微波法提取蒲公英花中黄酮类物质及测定含量的试验结果3.53%相比,稍低一些。可能是选材和提取的条件选择不同造成的。
(1)干制品的复水率主要取决于对物料细胞组织和结构的破坏程度,在3种干燥方法中微波干燥后的蒲公英干制品复水比和复水速率最大,复水性能最好,其次是真空干燥和热风干燥。
(2)蒲公英在贮藏和干燥过程中非常容易褐变,主要是高温和氧气造成的。就干燥方式而言,真空干燥实现低温操作和隔绝空气的特点可以降低蒲公英干制品的褐变程度。相对来说,热风干燥由于干燥时间长且与氧气接触,因而褐变程度较大。而微波干燥由于干燥时间较短,褐变率相对热风干燥低一些。
(3)蒲公英中的黄酮类物质含量较高,测得新鲜蒲公英总黄酮的含量为5.76%。由于干燥方式和条件的不同,经过干制后黄酮损失情况也不一致。真空干燥制得的蒲公英干品中黄酮的损失量较小,这是可能是因为黄酮类物质的热稳定性差,高温对其的破坏程度很大。而微波干燥在400 W 功率下黄酮保留量较高,功率再增大,保留率反而下降,除了黄酮高温热不稳定外,还可能是因为淀粉糊化增加了溶液的黏度,部分黄酮类物质被淀粉糊吸附所致[4],因而微波干燥400 W条件效果较佳。
(4)从对制得的蒲公英干品的感官品质、复水性、叶绿素的损失情况、褐变程度,黄酮的保留量等方面的比较,可知真空干燥和微波干燥对蒲公英干品品质影响较小,热风干燥后得到产品的品质相对差一些,考虑到实际操作和经济效益,采用微波干燥工艺比较适宜。
1 赵坚华,权伍荣.蒲公英保健饮料及其降血脂、降血糖作用研究[J].食品科技,2010,35(11):123~127.
2 曾顺德,张超,张迎君,等.柠檬干片高效褐变抑制剂筛选[J].食品科学,2008,29(5):212~213.
3 宁坚刚,魏永生.蒲公英花中黄酮类物质的提取和含量测定[J].青海大学报,2004,22(6):59~60.
4 陈斌,南庆贤,吕玲.微波萃取葛根总黄酮的工艺研究[J].农业工程学报,2001,17(6):123~126.
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