Effects of Different Color Protection and Drying Methods Treatment on the Quality of Asparagus Powder
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摘要: 为改善并对比芦笋在热风、真空冷冻和微波干燥过程中出现的褐变问题,故采用不同的护色剂对芦笋进行浸泡、喷涂护色处理。结果显示,相较于不护色,经护色的芦笋粉营养及色泽品质更佳。其中护3的护色效果显著(P<0.05)优于护2和护1。干燥方式和护色剂的协同使用优于单独干燥。其中,护色剂-真空冷冻干燥(VFD)协同处理的芦笋粉的酚类物质保留程度、结构完整性、色泽及抗氧化能力最佳;护色剂-热风干燥(HAD)协同处理的芦笋粉组织结构稀疏分散,酚类含量、色泽、抗氧化能力不及VFD;而护色剂-微波干燥(MD)所得芦笋粉色泽焦黄,营养及色泽品质最差。此外,相较于浸泡,经喷涂的芦笋粉水可溶性膳食纤维(SDF)含量更高,葡萄糖、胆固醇吸附能力也更好,但前者的护色效果更佳。主成分分析结果表明,芦笋粉的总酚和芦丁含量,以及理化和功能性质指标与其营养及色泽品质具有高度相关性。综合品质排名前三的芦笋粉为护3-浸泡-VFD、护2-浸泡-VFD和护3-喷涂-VFD;后三为护1-喷涂-MD、护2-喷涂-MD、对照-MD。本研究结果为提高芦笋干燥产品品质提供理论依据。Abstract: Different color protection agents were used to soak and spray the asparagus for color protection due to improve and compare the browning problem of asparagus during the process of hot air, vacuum freezing and microwave drying. The results showed that the quality of nutrition and color of asparagus powder with color protection was better than that without color protection. The color protection effect of Hu3 was significantly better than that of Hu2 and Hu1 (P<0.05). The synergistic use of drying method and color fixative was better than that of single drying. Among them, the retention degree of phenols, structural integrity, color and antioxidant capacity of asparagus powder treated by color fixative and vacuum freeze drying (VFD) were the best. The structure of asparagus powder treated by color fixative and hot air drying (HAD) was sparse and dispersed, and the content of phenols, color and antioxidant capacity were lower than VFD. However, the asparagus powder obtained by color fixative and microwave drying (MD), was bright yellow, with the worst nutrition and color quality. In addition, compared with soaking, the water soluble dietary fiber (SDF) content of sprayed asparagus powder was higher, and the adsorption capacity of glucose and cholesterol was better, but the color protection effect of the former was better. The results of principal component analysis showed that the total phenol, rutin, physicochemical and functional properties of asparagus powder were highly correlated with its nutrition and color quality. The top three asparagus powder in terms of comprehensive quality were Hu3-Soak-VFD, Hu2-Soak-VFD and Hu3-Spray-VFD. The last three were Hu1-Spray-MD, Hu2-Spray-MD and control-MD. The results of this study provide a theoretical basis for improving the quality of dried asparagus products.
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芦笋(Asparagus officinalis L.)学名石刁柏,属百合科天门冬属宿根性多年生草本植物,以其嫩茎供人们鲜食或加工用。新鲜芦笋的口感鲜嫩清香,且富含膳食纤维、维生素、多酚类物质及多种人体必需氨基酸,因此被冠以“蔬菜之王”的美称,广受消费者的喜爱[1]。Meka等[2]研究表明,芦笋多酚提取物含有黄酮类、单宁类、皂苷类和甾体类等活性成分,其在200~400 mg/kg剂量下对实验小鼠具有良好的肾保护作用。Bhalodiya等[3]研究表明,芦笋多酚提取液对DPPH(2, 2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl)自由基、羟基(Hydroxyl)自由基、ABTS+(2, 2'-Azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)自由基具有良好的清除能力。但由于芦笋组织脆嫩,水分含量较高,容易发生失水和木质化甚至腐烂,往往造成芦笋资源的极大浪费,因此能保留芦笋色泽和营养的加工方式受到了食品行业的关注。周驰[4]研究表明,通过干燥技术对芦笋进行脱水处理,再经碾磨所得到的芦笋粉营养丰富、颜色鲜艳,能够较长时间的保存。
芦笋粉在加工过程中容易发生酶促褐变或氧化反应而导致组织褐变或褪色[5],因此常通过添加护色剂或采用合适的干燥方式减少芦笋在干燥过程中的不良反应。常用的护色剂主要有L-抗坏血酸、半胱氨酸、丁基化羟基茴香醚(BHA)、丁基化羟基甲苯(BHT)、植酸及亚硫酸钠等[6],每种护色剂的抗氧化效果不同,当多种护色剂之间或护色剂与柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)此类螯合剂组合使用时会产生明显的协同效应,较单独使用时护色效果更佳[7]。而相较于漂烫、热风干燥及微波干燥等手段,真空冷冻干燥的方式更有利于保存芦笋中多酚类活性成分[8]。但这些研究大多探讨的是护色剂与芦笋色泽或干燥方式与芦笋色泽之间的联系,而关于不同护色处理和干燥方式协同使用对芦笋色泽的影响的研究未见报道。因此,本研究以3种护色剂、2种浸泡方式(浸泡、喷涂)和3种干燥方式(微波干燥、真空冷冻干燥、热风干燥)对芦笋进行护色及干燥,再对得到的芦笋粉的多酚类物质和膳食纤维含量,以及对与这些成分相关的理化和功能性质进行测定,根据芦笋粉的品质变化选择出合适的干燥方式,以改善芦笋粉在干燥过程中出现的褐变问题。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
鲜芦笋(绿色品种) 森林鲜语生鲜专营店;胆固醇、无水葡萄糖、碳酸钠、抗坏血酸、柠檬酸钠、半胱氨酸、亚硝酸钠、硝酸铝、水杨酸、醋酸钠、邻苯三酚、没食子酸、硫酸、盐酸、硫酸铜、硫酸钾、无水乙醇、二硝基水杨酸、氢氧化钠等均为分析纯,甲醇、乙腈、乙酸、芦笋标准品均为色谱级分析纯 国药集团化学试剂有限公司。
TE214S 电子分析天平 赛多利科学仪器(北京)有限公司;TGL-24MC台式高速冷冻离心机 长沙平凡仪器仪表有限公司;SHB-III循环水式真空泵 郑州长城仪器有限公司;SKD-08S2 红外智能消化炉 上海沛欧分析仪器有限公司;GZX-9240 MBE电热鼓风干燥箱 上海博迅实业有限公司医疗设备厂;F30400209磁力搅拌振荡箱 VELP试剂有限公司;722N可见分光光度计 上海仪电仪器有限公司;Waters e2695 高效液相色谱仪 沃特世科技有限公司;MKX-G1C1B微波炉 青岛迈可威微波创新科技有限公司;LGJ-25C真空冷冻干燥机 苏州安原仪器有限公司; KQ-500VDV型双频数控超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 样品的制备
护色剂的制备:护色剂1(护1):将碳酸钠溶解至去离子水中,至最终含量为10 g/L;护色剂2(护2):将抗坏血酸、半胱氨酸、柠檬酸溶解至去离子水中,至最终含量分别为3、1.5、1 g/L。护色剂3(护3):将抗坏血酸、亚硫酸钠溶解至去离子水中,至最终含量分别为5、1 g/L。
护色处理:鲜芦笋斜切成1 cm厚的薄片,分别将护色剂护1、护2和护3均匀喷涂至其表面(喷涂)或将其于护色剂中浸泡30 min(浸泡),沥干水分分别于微波炉(100 ℃)、真空冷冻干燥机(−50 ℃,10 Pa)和热风干燥箱(45 ℃)中干燥至水分含量6%以下,粉碎过60目筛,于4 ℃下储藏备用。
样品组别: 3种护色剂(护1、护2、护3)、2种浸泡方式(浸泡、喷涂)和3种干燥方式(微波干燥、真空冷冻干燥、热风干燥)条件下共得到21个样品。其中,微波干燥(Microwave Drying,MD)方式下主要有未护色(对照)、护1-浸泡、护1-喷洒、护2-浸泡、护2-喷洒、护3-浸泡、护3-喷洒7个处理样品;真空冷冻干燥(Vacuum Freeze Drying,VFD)方式下主要有未护色(对照)、护1-浸泡、护1-喷洒、护2-浸泡、护2-喷洒、护3-浸泡、护3-喷洒7个处理样品;热风干燥(Hot Air Drying,HAD)方式下主要有未护色(对照)、护1-浸泡、护1-喷洒、护2-浸泡、护2-喷洒、护3-浸泡、护3-喷洒7个处理样品。
1.2.2 组成成分测定
1.2.2.1 膳食纤维含量测定
水不可溶性膳食纤维(Insoluble Dietary Fiber,IDF)、水可溶性膳食纤维(Soluble Dietary Fiber,SDF)参照国标方法GB 5009.88-2014《食品安全国家标准 食品中膳食纤维的测定》进行测定。
1.2.2.2 总酚含量测定
总酚含量采用福林酚法测定[9]。以没食子酸(Gallic Acid Equivalents,GAE)为标准品,制作标准曲线:y=9.2173x+0.0266,R2=0.9997。式中y为吸光度光度值,x为没食子酸浓度(mg/mL)。称取0.5 g样品与25 mL 体积分数50%乙醇于50 mL离心管中充分混匀,于30 ℃下超声(45 kHz)提取1 h,提取液于 8000 r/min下离心10 min,得上清液。取1 mL上清液,加入5 mL 体积分数10%福林酚试剂,静置反应5 min,再加入4 mL 75 g/L Na2CO3溶液,充分混匀,于室温下避光反应30 min,于760 nm处测定吸光度,再依据标准曲线计算得总酚含量(mg GAE/g DW)。
1.2.2.3 总黄酮含量测定
总黄酮含量采用硝酸铝显色法测定[10]。以芦丁(Rutoside,RE)作为标准品,制作标准曲线: y=4.5466x−0.0042,R2=0.9993。式中,y为吸光度光度值,x为芦丁浓度(mg/mL)。称取0.5 g样品与25 mL 50%乙醇于50 mL离心管中充分混匀,于30 ℃下超声(45 kHz)提取1 h,提取液于8000 r/min下离心10 min,得上清液。取1 mL上清液于25 mL刻度试管中,加入6 mL 50 g/L亚硝酸钠溶液,摇匀静置6 min,再加入1 mL 100 g/L硝酸铝溶液,摇匀静置6 min,加入4 mL 1 mol/L 氢氧化钠溶液,后以去离子水稀释至刻度线,静置15 min后于510 nm处测定吸光度。根据芦丁标准曲线换算出总黄酮含量 (mg RE/g DW)。
1.2.2.4 芦丁含量测定
芦丁含量采用高效液相色谱法(High Permeation Liquid Chromatography,HPLC)测定[11]。以芦丁作为标准品,制作标准曲线:y=1.7748x−0.0467,R2=0.9988。式中,y为吸光度光度值,x为芦丁浓度(mg/mL)。称取1 g样品与15 mL的4 ℃酸化甲醇溶液(体积分数95%甲醇:1 mol/L HCl=85:15,V/V)混匀,4 ℃条件下振荡提取10 min,以10000 r/min离心10 min,取上清液,重复提取3次,合并上清液氮吹至无水状态。以10 mL的80%甲醇溶液溶解,采用0.22 μm有机滤膜过滤后装入棕色样品瓶中,−20 ℃储藏备用。
HPLC标准品制备:将芦丁标准品溶于80%甲醇,配制浓度1 mg/mL的标准品母液,基于母液分别配制0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/mL的工作液。按照HPLC检测条件测定不同浓度条件下标准品滞留时间、色谱峰及吸光度,构建芦丁浓度与吸光度的标准曲线。
HPLC检测条件:色谱柱:WAT054275 SB-C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流动相A(0.2%乙酸)和流动相B(乙腈),梯度洗脱条件:0~30 min(A:95%~75%),30~50 min(A:60%),50~60 min(A:95%),后运行5 min,流速1 mL/min,柱温30 ℃;进样量10 μL;检测波长:280 nm、360 nm。重复3次。
1.2.3 微观结构测定
芦笋粉经干燥后,进行镀金处理,使用扫描电子显微镜( SEM) 对样品观察拍照[12]。
1.2.4 理化性质测定
1.2.4.1 持水性测定
称取1 g样品,按料液比1:20(g/mL)加入去离子水,室温条件下搅拌30 min后,2500 r/min离心10 min,弃上清液,沉淀称质量[13],持水性按公式(1)计算:
持水性(g/g)=M2−M1M1 (1) 式中,M1表示吸水前样品质量(g), M2表示吸水后样品质量(g)。
1.2.4.2 持油性测定
称取1 g样品,按料液比1:10(g/mL)加入大豆油,充分混匀,室温条件下放置1 h,1500 r/min离心10 min,残渣称质量[13],持油性按公式(2)计算:
持油性(g/g)=M2−M1M1 (2) 式中,M1表示吸油前样品质量(g);M2表示吸油后样品质量(g)。
1.2.4.3 吸水膨胀性测定
称取1 g样品,置于带刻度试管中,按料液比1:10(g/mL)加入去离子水,充分混匀后于4 ℃下放置24 h,记录体积 [13],吸水膨胀性按公式(3)计算:
吸水膨胀性(mL/g)=V2−V1M1 (3) 式中,V1表示吸水膨胀前的体积(mL);V2表示吸水膨胀后的体积(mL);M1表示样品质量(g)。
1.2.4.4 色度值测定
使用色差仪测定样品的3个色度值。L*表示色彩的明度,L*=0为黑色,L*=50为灰色,L*=100为白色。a*和b*表示色彩的颜色值,a*表示红绿(a*=0为灰色),正值越大表示越偏红,负值绝对值越大表示越偏绿;b*表示黄蓝(b*=0为灰色),正值越大表示越偏黄,负值绝对值越大表示越偏蓝[14]。
1.2.5 功能性质测定
1.2.5.1 葡萄糖吸附能力测定
葡萄糖(Glucose,GLU)吸附能力参照蔡沙等[13]的方法,并稍作改进。称取0.5 g样品置于100 mL三角瓶中,加入25 mL 0.4 mol/L的葡萄糖溶液,37 ℃下振荡搅拌(120 r/min)2 h,再以10000 r/min离心20 min,取上清液,稀释一定倍数,以DNS法测定并记录上清液中的葡萄糖含量,记为实验组上清液的葡萄糖含量N1。以水溶液代替葡萄糖溶液作为空白组,同样条件下搅拌、离心,取上清液稀释一定倍数,测定并记录该上清液中的葡萄糖含量,记为空白组上清液葡萄糖含量N2。葡萄糖吸附能力按公式(4)、(5)计算:
葡萄糖吸附能力(mmol CLU/g DW)=葡萄糖溶液的葡萄糖含量−校正后上清液的葡萄糖含量样品质量 (4) 校正后上清液葡萄糖含量(mmol GLU)=N1−N2 (5) 1.2.5.2 胆固醇吸附能力测定
胆固醇吸附能力参照蔡沙等[13]的方法测定。以胆固醇(Total Cholesterol,TC)为标准品,制作标准曲线:y=73.3x−0.0091,R2=0.9993。式中,y为吸光度光度值,x为胆固醇浓度(mg/mL)。取市售鲜鸡蛋蛋黄,加入9倍体积去离子水充分搅打成乳液,测定并记录乳液中的胆固醇含量。称取一定量样品,以料液比1:20 (g/mL)加入乳液搅拌均匀,调节pH至7.0,室温振荡(120 r/min)2 h,于离心机3000 r/min下离心20 min,取上清液稀释10倍,测定并记录上清液的胆固醇含量,样品胆固醇吸附能力按公式(6)计算:
胆固醇吸附能力(mgTC/100gDW)=P1−P2M1 (6) 式中,P1表示乳液中的胆固醇含量(mg TC);P2表示上清液中的胆固醇含量(mg TC);M1表示样品质量(g)。
1.2.5.3 DPPH自由基清除率测定
DPPH自由基清除率参照陈蓬凤等[15]的方法测定。多酚的提取:称取0.5 g样品与25 mL 体积分数50%乙醇于50 mL离心管中充分混匀,于30 ℃下超声(45 kHz)提取1 h,提取液于 8000 r/min下离心10 min,得上清液。移取2 mL多酚提取液于10 mL比色管中,加入2 mL DPPH乙醇溶液(0.2 mmol/L,避光4 ℃保存,现用现配)混匀,室温避光静置30 min,以乙醇为空白调零,于517 nm波长处测定吸光度A1,同时测定2 mL样品提取液与2 mL无水乙醇混合液的吸光度A2,2 mL乙醇及DPPH溶液混合液的吸光度A0。根据公式(7)计算样品对DPPH自由基的清除率(%),并以VC作为抗氧化能力参考标准,使用相同的方法测定和计算VC对DPPH自由基的清除率,并绘制标准曲线。样品的DPPH自由基清除能力根据VC标准曲线方程换算得出,表示为VC当量(mg VC/100 g DW)。
DPPH自由基清除率(%)=(1−A1−A2A0)×100 (7) 1.2.5.4 超氧阴离子自由基清除率
超氧阴离子自由基清除率参照陈蓬凤等[15]的方法测定。多酚的提取:称取0.5 g样品与25 mL 体积分数50%乙醇于50 mL离心管中充分混匀,于30 ℃下超声(45 kHz)提取1 h,提取液于 8000 r/min下离心10 min,得上清液。取10 mL比色管,依次加入4.5 mL 50 mmol/L Tris-HCl溶液(pH8.2)、0.2 mL 5 mmol/L邻苯三酚溶液、1 mL多酚提取液、2.5 mL去离子水,迅速摇匀,每隔30 s在325 nm处测定一次吸光度,测得5 min内的吸光度。以Tris-HCl溶液调零,去离子水代替样品作空白对照。超氧离子自由基清除率按公式(8)计算:
超氧阴离子自由基清除率(%)=V0−V样V0×100 (8) 式中,V0表示邻苯三酚自身氧化30 s的吸光度值拟合直线取其斜率所得自身氧化速率;V样表示邻苯三酚与样品溶液混合反应液每30 s的吸光值拟合直线取其斜率所得的氧化速率。
1.2.5.5 羟基自由基清除能力测定
羟基自由基清除能力测定参照陈蓬凤等[15]的方法测定。多酚的提取:称取0.5 g样品与25 mL 体积分数50%乙醇于50 mL离心管中充分混匀,于30 ℃下超声(45 kHz)提取1 h,提取液于 8000 r/min下离心10 min,得上清液。取10 mL比色管,依次加入1 mL 10 mmol/L的FeSO4、1 mL 10 mmol/L水杨酸,再加入1 mL多酚提取液,最后加入1 mL 8.8 mmol/L的H2O2,于37 ℃下水浴反应30 min,以去离子水为空白调零,于510 nm波长处测定吸光度,同时做不加显色剂的样品空白,并以VC作为羟基自由基清除能力的参考标准,使用同样的方法进行测定。根据公式(9)计算样品对羟基自由基的清除率(%),并以VC作为羟基自由基清除能力的参考标准,使用相同的方法测定和计算羟基自由基的清除率,并绘制标准曲线。样品的羟基自由基清除能力根据Vc标准曲线方程换算得出,表示为VC当量(mg VC/100 g DW)。
羟基自由基清除率(%)=(1−Ai−AjA0)×100 (9) 式中,A0表示去离子水代替样品的空白对照吸光度;Ai表示样品溶液反应后的吸光度值;Aj表示不加H2O2的样品溶液与无水乙醇混合后的吸光度值。
1.2.5.6 总还原能力的测定
总还原能力参考Ti等[16]的方法测定,并进行一些修改。多酚的提取:称取0.5 g样品与25 mL 体积分数50%乙醇于50 mL离心管中充分混匀,于30 ℃下超声(45 kHz)提取1 h,提取液于 8000 r/min下离心10 min,得上清液。FARP试剂由25 mL 300 mmol/L醋酸缓冲液(pH3.6)、2.5 mL 20 mmol/L FeCl3 6H2O 溶液和2.5 mL TPTZ溶液(10 mmol/L TPTZ 溶解于40 mmol/L HCl中)组成,37 ℃预热后使用。移取0.09 mL的多酚提取液于10 mL离心管中,加入2.0 mL FRAP 试剂混匀,室温下避光静置30 min,以甲醇为空白调零,于515 nm处测定吸光度。以Trolox作为抗氧化能力参考标准,根据所得标准曲线换算出总还原能力,表示为Trolox当量(mg Trolox/g DW)。
1.3 数据处理
试验重复3次,结果用平均值±标准差(
ˉx ±s)表示,列表或采用Origin 2017对所得数据进行作图处理。用SPSS 25通过一元方差分析(One-Way ANOVA)进行多个组间平均数的比较,如组间存在显著性差异(P<0.05),则采用Duncan检验进行组间多重比较。2. 结果与分析
2.1 芦笋粉组成成分分析
芦笋作为一种保健型蔬菜,其所富含的多酚类物质是判定其品质优劣的依据[17]。由表1可知,未经护色的芦笋粉在MD、VFD和HAD处理下的总酚含量分别为4.06、6.37和5.63 mg GAE/g DW,而进行护色处理后,总酚含量呈现上升趋势,分别增加了0.47~2.45、0.49~3.09及0.13~1.48 mg GAE/g DW,与对照组存在显著性差异(P<0.05),其中VFD处理对总酚的保留效果优于MD和HAD。由于VFD处理是在真空低温环境下进行干燥,抑制或减少了MD和HAD处理共存的高温和氧气问题对芦笋造成的不良反应,使得多酚类物质得到较大程度的保留[18],而在此基础上对其进行护色处理,可进一步减少芦笋多酚类物质在切割、干燥及粉碎过程中的氧化降解,因此总酚含量更高。与总酚类似,作为其组成成分的总黄酮和芦丁也表现出相同的变化。此外,在不同的护色处理下,芦笋粉中的多酚类物质表现出不同程度的保留。结果显示,在同一干燥方式下,对多酚类物质保留效果最好的护色剂种类和护色方式依次为护3-浸泡>护2-浸泡>护3-喷涂>护2-喷涂>护1-浸泡>护1-喷涂,其中护3的保留效果最佳,其次是护2,护1效果最差。而在使用这些护色剂的过程中,浸泡处理对多酚类物质的保留效果显著(P<0.05)优于喷涂。这可能是因为芦笋中的多酚类物质主要由类黄酮化合物组成,而通常游离的类黄酮化合物难溶于水[19],相较于喷涂处理,以浸泡的方式与由水配制的护色溶液的接触更加完全,因此护色效果也更好。膳食纤维根据水溶性的差异分为SDF和IDF,结果表明,MD、VFD和HAD处理下的芦笋粉的TDF、SDF分别介于59.11~65.80 g/100 g、14.18~17.52 g/100 g之间。姚红娟研究表明,芦笋秸秆中的膳食纤维组成,以IDF为主,其具有降血糖、抗炎症和预防结肠癌等多种生理功能,对人体健康具有较大益处[20]。
表 1 芦笋粉组成成分分析Table 1. Composition analysis of asparagus powder组别 总酚(mg GAE/g DW) 总黄酮(mg RE/g DW) 芦丁(mg RE/100 g DW) IDF(g/100 g) SDF(g/100 g) MD 对照 4.06±0.00d 2.98±0.03d 56.32±2.70e 59.11±0.54b 15.26±0.18c 护1-浸泡 4.98±0.00cd 3.83±0.22bc 83.56±0.63b 59.29±0.90b 14.31±0.11f 护1-喷涂 4.53±0.08bc 3.29±0.12cd 59.33±1.25de 60.36±9.68a 14.56±0.62e 护2-浸泡 5.46±0.05b 4.70±0.12a 105.18±0.19a 64.08±0.87a 14.75±0.18d 护2-喷涂 5.00±0.19bc 3.88±0.28bc 80.67±2.97bc 64.45±0.87a 15.75±0.27b 护3-浸泡 6.51±0.07a 4.26±0.22bc 88.95±7.37b 64.43±1.14a 14.55±0.15e 护3-喷涂 5.10±0.01b 3.78±0.07bc 70.79±4.06cd 65.31±0.34a 16.37±1.12a VFD 对照 6.37±0.05d 3.64±0.08d 95.73±0.07d 63.85±0.10c 14.98±0.50f 护1-浸泡 6.95±0.17c 3.75±0.10cd 111.62±3.78c 60.06±0.65e 15.99±0.22e 护1-喷涂 6.86±0.28c 3.45±0.27d 102.14±2.73d 61.04±0.74de 16.56±1.24c 护2-浸泡 8.52±0.10b 4.61±0.23ab 125.62±0.54b 65.80±0.71a 17.13±0.57b 护2-喷涂 8.25±0.12b 3.69±0.04cd 114.81±1.82c 64.41±0.13b 17.52±0.12a 护3-浸泡 9.46±0.03a 4.87±0.07a 142.84±0.67a 61.21±1.37d 16.03±0.26d 护3-喷涂 8.45±0.02b 4.18±0.06bc 130.32±0.08b 63.38±1.04c 16.58±0.74c HAD 对照 5.63±0.03d 3.05±0.05c 73.95±0.23d 64.65±3.18a 15.01±0.02a 护1-浸泡 5.85±0.06c 3.28±0.19abc 82.52±3.93d 62.73±0.78a 14.18±1.23a 护1-喷涂 5.76±0.04c 3.21±0.05bc 59.09±6.76e 61.13±0.12a 15.87±0.02a 护2-浸泡 6.20±0.03b 3.60±0.00a 110.37±0.82b 64.86±0.41a 14.18±0.60a 护2-喷涂 5.88±0.03c 3.31±0.15abc 98.08±1.34c 63.18±0.31a 15.39±0.86a 护3-浸泡 7.11±0.02a 3.47±0.06ab 129.69±1.01a 64.45±0.31a 14.71±0.61a 护3-喷涂 6.20±0.00b 3.41±0.03abc 124.42±2.54a 64.69±0.78a 15.56±0.71a 注: 同一干燥方式下不同护色处理组内字母不同表示差异性显著(P<0.05),表2~表3同。 2.2 芦笋粉微观结构分析
扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy, SEM)是表征微观结构的技术之一,可以直观看出芦笋粉样品的内部结构和表面特征[21]。从扫描电镜结果图发现,不同处理的芦笋粉的微观结构存在显著差异。其中,在未经护色情况下,对照-VFD(图1C)的组织结构完整性最好,部分出现碎裂;其次是对照-HAD(图1E),组织碎裂程度较大,空隙增多;对照-MD(图1A)结构完整性最差,组织几乎全部碎裂,内聚性降低。这可能是因为芦笋在冷冻干燥−50 ℃以下的温度坏境中通过最大冰晶生成带,然后在低温真空状态下,直接升华成水蒸汽,使得芦笋的微观结构不会受到较大影响,所得到的成品组织结构相对完整,整体比较蓬松多孔[18]。而热风干燥在45 ℃的温度下进行长时间的干燥,水分蒸发后组织结构崩塌,破坏了物性原有的结构[22]。微波干燥的方式不易控制传热速率,芦笋整体的干燥速度不一致,水分含量较低的部分继续在较高的温度下加热容易导致结构被破坏,从而产生不好的焦化反应,甚至局部碳化,所得到的成品结构破坏程度最大[23]。而对其进行护色处理后,结构完整性进一步被破坏,内部组织变得稀疏而分散。这可能是因为芦笋经护色处理后,相较于对照组含有更多的水分含量,需要进行更长时间的干燥,因此被破坏程度更大。由成分分析结果可知,芦笋粉多酚类物质保留效果依次为VFD>HAD>MD,而其结构完整性也呈现相同的趋势,因此结构完整性可能与芦笋对多酚类物质及护色剂保留的效果有关。
2.3 芦笋粉理化性质分析
2.3.1 芦笋粉基本理化性质分析
持水性、持油性和吸水膨胀性是衡量食品加工特性的基本指标。由表2可知,MD、VFD和HAD处理下的芦笋粉的持水性、持油性和吸水膨胀性分别介于3.46~7.93、1.03~2.50 g/g和2.43~8.55 mL/g之间。其中VFD处理的芦笋粉的持水、持油及吸水膨胀性整体最佳,其次是HAD处理,MD处理最差。这可能是因为VFD处理所得到的成品组织结构相对完整,整体比较蓬松多孔,因此吸附保留的能力较好。而HAD和 MD处理的芦笋粉组织结构稀疏分散,因此对于物质的吸附保留的能力不及VFD。经护2和护3喷涂处理的芦笋粉的持水和吸水膨胀性整体略优于浸泡处理,而经护1喷涂处理的芦笋粉与其呈现出相反的趋势。此外,不同护色条件下,经喷涂处理的芦笋粉的持油性不及浸泡处理。蔡沙等[13]研究马铃薯膳食纤维物化特性时指出,不溶性膳食纤维是评价持水性、持油性及吸水膨胀性的重要指标。但从成分分析结果中得知,不同护色处理芦笋粉的持水、持油和吸水膨胀能力并不完全与其IDF和SDF的含量水平呈现出相同的趋势,因此难以根据其纤维含量具体评价芦笋粉的吸附性能。而结果显示,经护2和护3喷涂处理芦笋粉的持水和吸水膨胀性略优于浸泡处理,而护1在相同浸泡和喷涂处理下得到的芦笋粉却呈现出相反的趋势,这表明芦笋粉吸附性能的差异可能与使用的护色剂种类的不同有关。
表 2 芦笋粉基本理化性质分析Table 2. Analysis of basic physical and chemical properties of asparagus powder组别 持水性(g/g) 持油性(g/g) 吸水膨胀性(mL/g) 组别 持水性(g/g) 持油性(g/g) 吸水膨胀性(mL/g) MD 对照 3.46±0.10e 1.59±0.05a 2.71±0.05cd VFD 护2-喷涂 7.93±0.28a 2.21±0.17a 7.05±0.46bc 护1-浸泡 3.81±0.05d 1.31±0.24bc 2.43±0.33d 护3-浸泡 6.90±0.18d 2.23±0.01a 8.55±0.40a 护1-喷涂 3.65±0.01d 1.03±0.01c 3.17±0.09bcd 护3-喷涂 7.14±0.02cd 2.08±0.06ab 7.94±0.29ab 护2-浸泡 4.38±0.02c 1.22±0.05c 3.37±0.25ab HAD 对照 4.05±0.03cd 2.41±0.03ab 4.55±0.01b 护2-喷涂 4.73±0.02b 1.12±0.09c 3.89±0.18a 护1-浸泡 4.26±0.04c 2.26±0.05b 4.19±0.02c 护3-浸泡 4.24±0.06c 1.33±0.03bc 2.54±0.07cd 护1-喷涂 3.94±0.04d 2.50±0.09a 3.31±0.10d 护3-喷涂 5.49±0.06a 1.29±0.00bc 3.61±0.00ab 护2-浸泡 3.87±0.07d 2.27±0.00b 3.49±0.04d VFD 对照 4.07±0.01e 2.08±0.48ab 4.06±0.04d 护2-喷涂 5.03±0.06a 2.00±0.04c 6.36±0.01a 护1-浸泡 7.45±0.09bc 1.85±0.01bc 7.09±0.05b 护3-浸泡 3.87±0.04d 2.27±0.01b 4.12±0.10c 护1-喷涂 6.89±0.03d 1.77±0.03c 5.94±0.50c 护3-喷涂 4.53±0.12b 2.03±0.12c 4.03±0.08c 护2-浸泡 7.90±0.07ab 2.34±0.13a 7.92±0.14ab 2.3.2 芦笋粉色度值分析
对于果蔬粉类产品,色泽是衡量其品质的指标之一。由表3可知,芦笋粉在MD处理下的L*值、a*值及b*值分别介于66.68~71.77、−0.69~−2.42及16.33~20.83之间;在VFD处理条件下的L*值、a*值及b*值分别介于80.33~81.77、−5.92~−6.47及21.92~22.99之间;而在HAD处理条件下的L*值、a*值及b*值分别介于82.38~87.42、−3.10~−3.93及18.18~20.40之间。其中,L*值表示色泽的明亮度,当L*值为100时显示为白色[14]。结果显示,L*值最高的干燥方式依次为HAD>VFD>MD,这表明HAD处理的芦笋粉颜色最接近白色,颜色最淡,其次是VFD处理,而MD处理颜色最深。Wang等[24]研究表明,食物中的多酚类物质含量与色泽度具有极显著的正相关性。HAD和VFD处理的芦笋粉的颜色差异主要是由其多酚类物质含量所致,而MD处理可能是因为芦笋粉在高温干燥过程中发生焦化反应所产生的褐色物质,加深了芦笋本身的颜色[25]。a*值和b*值则表示颜色。其中,a*的绝对值最高的干燥方式依次为VFD>HAD>MD,而b*值则随着芦笋粉绿色值颜色的加深而升高。此外,护色组的芦笋粉色泽品质显著(P<0.05)优于对照组,其中以浸泡方式处理所达到的护色效果更好。
表 3 芦笋粉色度值Table 3. Chroma value of asparagus powder组别 L* a* b* 组别 L* a* b* MD 对照 66.68±1.03d −2.18±0.06e 16.33±0.14c VFD 护2-喷涂 81.00±0.75ab −6.19±0.03bc 22.68±0.51a 护1-浸泡 71.77±1.15a −2.38±0.05f 19.58±0.52ab 护3-浸泡 80.33±0.97b −6.47±0.14c 22.99±0.36a 护1-喷涂 69.14±0.50bc −1.85±0.06d 19.10±0.24b 护3-喷涂 81.67±0.07ab −6.38±0.01c 22.96±0.28a 护2-浸泡 70.67±0.67ab −1.12±0.09c 20.05±0.10a HAD 对照 87.42±0.10a −3.10±0.04a 18.18±0.04d 护2-喷涂 70.33±1.02abc −0.69±0.05a 19.11±0.69b 护1-浸泡 83.43±0.30d −3.56±0.05b 18.20±0.10d 护3-浸泡 71.27±0.21a −2.42±0.10f 20.83±0.28a 护1-喷涂 84.47±0.14c −3.53±0.04b 19.37±0.17b 护3-喷涂 68.42±0.90cd −0.89±0.08b 19.58±0.28ab 护2-浸泡 83.30±0.10e −3.72±0.06d 20.38±0.07a VFD 对照 81.17±0.29ab −5.92±0.13a 21.92±0.59a 护2-喷涂 85.41±0.47b −3.53±0.03b 18.20±0.23d 护1-浸泡 81.39±0.22ab −6.35±0.03bc 22.88±0.41a 护3-浸泡 82.38±0.23f −3.93±0.02e 20.40±0.06a 护1-喷涂 81.77±0.31a −6.33±0.05b 22.26±0.68a 护3-喷涂 84.50±0.22c −3.61±0.04c 18.85±0.09c 护2-浸泡 80.44±0.32ab −6.23±0.08bc 22.71±0.02a 2.4 芦笋粉功能性质分析
2.4.1 葡萄糖吸附能力
葡萄糖吸附能力以葡萄糖当量表示。由图2可知,MD、VFD和HAD处理下的芦笋粉的葡萄糖吸附能力分别介于20.62~27.80、37.40~44.22及29.07~36.89 mmol GLU/g DW之间。其中,VFD的芦笋粉的葡萄糖吸附能力略优于MD和HAD,而喷涂处理的芦笋粉的葡萄糖吸附能力显著(P<0.05)优于浸泡。前人研究表明,芦笋粉的许多生理功能与膳食纤维的吸附作用有关[26]。而根据IDF和SDF在水中的溶解度不同,生理功能也不同。其中SDF的代谢功能更强,具有降低饭后血糖水平的功能。由此可知,芦笋粉葡萄糖吸附能力与主要与其SDF含量有关,成分分析结果显示出相似的结果,喷涂处理的芦笋粉的SDF含量略高于浸泡处理,因此浸泡处理的芦笋粉葡萄糖吸附能力不及喷涂,原因可能是鲜芦笋在浸泡过程中部分SDF流失于护色溶液中,从而吸附能力下降[27]。
2.4.2 胆固醇吸附能力
胆固醇吸附能力以胆固醇当量表示。膳食纤维的胆固醇吸附能力与其SDF含量密切相关[28]。由图3可以看出,芦笋粉对胆固醇具有一定的吸附能力。其中,MD、VFD和HAD处理下的胆固醇吸附能力分别介于58.91~64.64、59.86~64.89及59.87~61.01 mg TC/100 g DW之间。由结果可知,VFD的芦笋粉的整体吸附效果最佳,MD处理次之,而HAD处理吸附效果处于最低水平。此外,护色方式对其吸附能力也具有一定影响,其中,在MD条件下,经护色剂浸泡处理的芦笋粉的胆固醇吸附能力优于喷洒,VFD芦笋粉则呈现出相反的趋势,而HAD的芦笋粉之间的胆固醇吸附能力相差不大。从组成成分结果可知,HAD和MD处理的芦笋粉膳食纤维流失程度较VFD严重,这是因为膳食纤维的空间结构能拦截并存储一定量的胆固醇,而VFD处理下的芦笋粉的结构蓬松多孔,有助于增加粉体与胆固醇的接触面积,因此吸附性能较好[29]。
2.4.3 DPPH自由基清除能力
DPPH自由基清除能力以VC当量表示。由图4可知,未经护色的芦笋粉在MD、VFD和HAD处理条件下的DPPH自由基清除能力分别为97.55、199.40及110.96 mg VC/100 g DW。而进行护色处理后,MD、VFD和HAD处理的清除能力有了明显提高,分别达到103.54~126.34、205.94~232.15及119.05~152.49 mg VC/100 g DW之间。这与芦笋粉中的多酚类物质含量有关。刘颖[30]研究表明,多酚类物质的含量与其抗氧化活性存在正相关,良好的抗氧化活性可在一定时间内延缓食品褐变的速率。其中,VFD处理的芦笋粉的清除效果显著(P<0.05)优于MD和HAD处理。这可能是因为芦笋在真空低温的环境下进行干燥,抑制或减少了高温和氧气对芦笋造成的不良反应,从而使得具有氧化还原能力的多酚类物质得到较大程度的保留,因此抗氧化能力较好。此外,浸泡处理的芦笋粉的DPPH自由基清除效果均显著(P<0.05)优于喷涂处理,其中经护3-浸泡的芦笋粉清除能力最好,其次是护2-浸泡,对照-MD清除能力最差。综合分析得出,DPPH自由基清除效果最好的干燥方式依次为VFD>HAD>MD,最佳的护色剂依次为护3>护2>护1,而最佳的护色方式为浸泡>喷涂>不护色。
2.4.4 超氧阴离子自由基清除率
由图5可知,芦笋粉多酚类提取物对超氧阴离子自由基具有一定的清除能力。结果表明,经护色的芦笋粉清除能力显著(P<0.05)优于不护色,而VFD处理显著(P<0.05)优于 HAD 和 MD 处理。其中,MD、VFD 和 HAD 处理的对照组对超氧阴离子自由基的清除率分别为50.67%、73.23%及65.51%。当对其进行护色后,其清除率分别达到63.92%~70.79%、76.98%~90.04%及67.37%~78.28%之间。此外,在不同的护色剂种类和护色方式条件下,芦笋粉表现出不同程度的清除能力。其中,浸泡处理的样品清除率显著(P<0.05)优于喷涂处理,而护3显著(P<0.05)优于护2和护1,这与芦笋总酚含量的结果一致,表明芦笋粉超氧阴离子自由基清除率与其多酚类物质含量成正相关。贾毅伟等[31]研究表明,芦笋老茎粉中的总黄酮类化合物对超氧阴离子自由基的清除效果显著,当其质量浓度为0.8 mg/mL时,清除率可达到99.27%。
2.4.5 羟基自由基清除能力
羟基自由基清除能力以VC当量表示。羟基自由基(·OH)是一种重要的活性氧,过量的羟基自由基具有极强的氧化作用,破坏机体内平衡[32]。多酚类物质含有的酚羟基,可与羟自由基发生氧化还原反应,可将其清除,从而维持机体的正常运行代谢[33]。由图6可知,芦笋粉多酚类提取物对羟基自由基具有一定的清除能力。其中,未经护色的芦笋粉的羟基自由基清除能力分别为16.17、20.13及17.63 mg VC/100 g DW。而对其进行护色后,MD、VFD和HAD处理的芦笋粉的清除能力分别达到16.36~18.67、20.34~21.00及17.54~19.23 mg VC/100 g DW之间。其中,VDF处理的芦笋粉羟基自由基清除能力整体最高,其次是HAD处理,MD处理最低。此外,浸泡处理的芦笋粉羟基自由基清除能力显著(P<0.05)优于喷涂处理,这与芦笋总酚含量分析结果一致,两者存在正相关关系。
2.4.6 总还原能力
总还原能力以Trolox当量表示。从图7可以看出,未经护色的芦笋粉在MD、VFD和HAD处理下的总还原能力分别为27.5、34.00及28.27 mg Trolox/g DW,而经护色的芦笋粉的总还原能力分别介于27.57~35.51、37.21~65.17及28.52~35.90 mg Trolox/g DW之间。杨晓宽等[34]在对芦笋茎秸秆粉末研究中提到,抗氧化剂的还原能力与其抗氧化活性之间存在联系。抗氧化剂是通过自身的还原作用给出电子,从而清除自由基,还原能力越强,抗氧化活性就越强。结果表明,即使未进行护色,VFD处理得到的成品也具有良好的总还原能力,但经护色后这种能力更佳,导致其能力发生差异的原因可能是因为经过护色处理的鲜芦笋经分割切片后短时间内得到了护色剂的保护,减少了氧气与芦笋粉多酚类物质的氧化反应,而未经护色的鲜芦笋在此期间消耗的是自身的多酚类物质。此外,在干芦笋粉碎过程中,粉碎机的高速摩擦而产生的热量也会加速褐变反应的发生。MD和HAD处理的芦笋粉也表现出相同的变化趋势,但对多酚类物质的保留效果较VFD差,因此总还原能力较弱。
2.5 不同护色处理和干燥方式芦笋粉品质主成分分析
采用主成分分析法对不同干燥和护色处理的芦笋粉的总酚、总黄酮、芦丁、IDF、SDF、持水性、持油性、吸水膨胀性、葡萄糖吸附能力、胆固醇吸附能力、DPPH自由基清除能力、超氧阴离子自由基清除能力、羟基自由基清除能力、总还原力、色度值(L*、a*、b*)17种成分进行分析。从表4可知,3个特征值8.95、2.87、1.59均大于1,累计贡献率为78.88%,已综合芦笋粉成分的大量数据信息,故可反映总体特征。因此,选取其作为芦笋粉品质的主成分进行下一步分析。
表 4 不同护色处理和干燥方式芦笋粉品质主成分方差贡献率Table 4. Variance contribution rate of main components of asparagus powder quality under different color protection treatments and drying methods成分 解释的总方差 总计 方差百分比(%) 累积(%) PC1 8.95 52.67 52.67 PC2 2.87 16.88 69.55 PC3 1.59 9.33 78.88 如表5所示,主成分分析生成的3个主成分载荷矩阵,其绝对值越大,对该主成分影响越主要[16]。其中,因子PC1主要综合了总酚、芦丁、SDF、持水性、持油性、吸水膨胀性、葡萄糖吸附能力、DPPH自由基清除能力、超氧离子自由基清除能力、羟基自由基清除能力、总还原力和L*的信息;因子PC2主要综合了总黄酮、胆固醇吸附能力和b*的信息;因子PC3主要综合了IDF和a*的信息。其中,总方差50%以上的贡献来自第一主成分,故将总酚、芦丁、SDF、持水性、持油性、吸水膨胀性、葡萄糖吸附能力、DPPH自由基清除能力、超氧离子自由基清除能力、羟基自由基清除能力、总还原力和L*作为评价芦笋粉品质的关键指标。
表 5 不同护色处理和干燥方式芦笋粉品质主成分载荷矩阵数值Table 5. Value of the principal component load matrix of asparagus powder under different color protection treatments and drying methods成分 PC1 PC2 PC3 总酚 0.92 0.05 −0.07 总黄酮 0.45 0.59 0.36 芦丁 0.78 −0.09 0.28 IDF 0.32 −0.41 0.70 SDF 0.65 −0.10 0.59 持水性 0.85 0.27 0.09 持油性 0.55 −0.71 −0.29 吸水膨胀性 0.90 0.07 −0.11 葡萄糖吸附能力 0.51 −0.64 0.29 胆固醇吸附能力 0.53 0.65 −0.16 DPPH自由基清除能力 0.94 0.09 −0.15 超氧离子自由基清除能力 0.82 0.26 −0.23 羟基自由基清除能力 0.89 0.13 −0.21 总还原力 0.93 0.12 −0.06 L* 0.61 −0.70 −0.15 a* −0.84 0.28 0.30 b* 0.35 0.49 0.29 以各个主成分方差贡献率作为权数,由主成分得分和对应的权数相乘求和建立芦笋粉品质预测评价方程F综=α1×Z1+α2×Z2+α3×Z3,即主成分综合方程:F 综=0.5267×Z1+0.1688×Z2+0.0933×Z3,依据主成分综合评价模型,计算得出不同干燥和护色处理芦笋粉的综合得分和排序结果。由表6可知,综合排名前三位的芦笋粉为护3-浸泡-VFD、护2-浸泡-VFD和护3-喷涂-VFD,品质最好;综合排名后三位的芦笋粉为护1-喷涂-MD、护2-喷涂-MD、对照-MD,品质最差。
表 6 不同护色处理和干燥方式芦笋粉品质主成分综合得分Table 6. Comprehensive score of quality principal components of asparagus powder under different color protection treatments and drying methods组别 Z1 Z2 Z3 Z综 排名 组别 Z1 Z2 Z3 Z综 排名 MD 对照 −6.04 0.93 −2.22 −3.23 21 VFD 护2-喷涂 4.29 0.40 1.13 2.38 4 护1-浸泡 −2.54 2.33 −1.09 −1.04 16 护3-浸泡 4.91 1.63 −1.97 2.68 1 护1-喷涂 −3.40 1.53 −0.55 −1.58 19 护3-喷涂 4.09 1.95 −1.03 2.39 3 护2-浸泡 −2.67 0.55 2.17 −1.11 18 HAD 对照 −1.36 −1.78 −0.40 −1.05 17 护2-喷涂 −2.19 −3.39 −1.62 −1.88 20 护1-浸泡 −0.46 −1.88 −0.04 −0.57 12 护3-浸泡 −2.00 1.85 0.80 −0.67 14 护1-喷涂 −1.92 2.11 1.51 −0.52 11 护3-喷涂 −2.10 0.97 2.44 −0.71 15 护2-浸泡 0.54 −2.04 0.92 0.03 8 VFD 对照 0.55 −0.89 −0.18 0.12 7 护2-喷涂 0.23 −1.82 0.50 −0.14 10 护1-浸泡 3.14 0.92 −0.85 1.73 5 护3-浸泡 0.50 −1.86 0.18 −0.03 9 护1-喷涂 2.62 0.33 −0.50 1.39 6 护3-喷涂 −0.71 −1.27 −0.12 −0.60 13 护2-浸泡 4.53 −0.56 1.07 2.43 2 3. 结论
本研究比较了不同护色处理和干燥方式对芦笋粉品质的影响。结果表明,护色剂与干燥方式的协同使用优于单独干燥。其中,VFD对芦笋品质影响最小,所得成品多酚类物质含量丰富,色泽呈绿且粉质细腻;其次是HAD,所得成品色泽泛白,品质不及VFD;而MD芦笋粉多酚类物质损失严重并出现焦化现象,粉质粗糙,不利于作为芦笋的干燥方式。在同一干燥方式条件下,经护色的芦笋粉总酚、芦丁及总黄酮含量,色泽品质、总还原力及DPPH自由基、超氧离子自由基、羟基自由基清除能力均优于未护色,其中护3的护色效果显著(P<0.05)优于护2和护1。喷涂和浸泡的方式可能会导致芦笋粉SDF的流失,但喷涂处理的SDF含量相对较高,因此葡萄糖、胆固醇吸附性能更好,但浸泡的护色效果更佳。综合来看,最佳干燥方式为VFD>HAD>MD,最佳护色方式依次为浸泡>喷洒>不护色,最佳护色剂依次为护3>护2>护1。护色剂和干燥方式协调使用后的芦笋粉色泽和抗氧化能力明显改善,具有开发高质量芦笋果蔬粉产品的潜能。
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表 1 芦笋粉组成成分分析
Table 1 Composition analysis of asparagus powder
组别 总酚(mg GAE/g DW) 总黄酮(mg RE/g DW) 芦丁(mg RE/100 g DW) IDF(g/100 g) SDF(g/100 g) MD 对照 4.06±0.00d 2.98±0.03d 56.32±2.70e 59.11±0.54b 15.26±0.18c 护1-浸泡 4.98±0.00cd 3.83±0.22bc 83.56±0.63b 59.29±0.90b 14.31±0.11f 护1-喷涂 4.53±0.08bc 3.29±0.12cd 59.33±1.25de 60.36±9.68a 14.56±0.62e 护2-浸泡 5.46±0.05b 4.70±0.12a 105.18±0.19a 64.08±0.87a 14.75±0.18d 护2-喷涂 5.00±0.19bc 3.88±0.28bc 80.67±2.97bc 64.45±0.87a 15.75±0.27b 护3-浸泡 6.51±0.07a 4.26±0.22bc 88.95±7.37b 64.43±1.14a 14.55±0.15e 护3-喷涂 5.10±0.01b 3.78±0.07bc 70.79±4.06cd 65.31±0.34a 16.37±1.12a VFD 对照 6.37±0.05d 3.64±0.08d 95.73±0.07d 63.85±0.10c 14.98±0.50f 护1-浸泡 6.95±0.17c 3.75±0.10cd 111.62±3.78c 60.06±0.65e 15.99±0.22e 护1-喷涂 6.86±0.28c 3.45±0.27d 102.14±2.73d 61.04±0.74de 16.56±1.24c 护2-浸泡 8.52±0.10b 4.61±0.23ab 125.62±0.54b 65.80±0.71a 17.13±0.57b 护2-喷涂 8.25±0.12b 3.69±0.04cd 114.81±1.82c 64.41±0.13b 17.52±0.12a 护3-浸泡 9.46±0.03a 4.87±0.07a 142.84±0.67a 61.21±1.37d 16.03±0.26d 护3-喷涂 8.45±0.02b 4.18±0.06bc 130.32±0.08b 63.38±1.04c 16.58±0.74c HAD 对照 5.63±0.03d 3.05±0.05c 73.95±0.23d 64.65±3.18a 15.01±0.02a 护1-浸泡 5.85±0.06c 3.28±0.19abc 82.52±3.93d 62.73±0.78a 14.18±1.23a 护1-喷涂 5.76±0.04c 3.21±0.05bc 59.09±6.76e 61.13±0.12a 15.87±0.02a 护2-浸泡 6.20±0.03b 3.60±0.00a 110.37±0.82b 64.86±0.41a 14.18±0.60a 护2-喷涂 5.88±0.03c 3.31±0.15abc 98.08±1.34c 63.18±0.31a 15.39±0.86a 护3-浸泡 7.11±0.02a 3.47±0.06ab 129.69±1.01a 64.45±0.31a 14.71±0.61a 护3-喷涂 6.20±0.00b 3.41±0.03abc 124.42±2.54a 64.69±0.78a 15.56±0.71a 注: 同一干燥方式下不同护色处理组内字母不同表示差异性显著(P<0.05),表2~表3同。 表 2 芦笋粉基本理化性质分析
Table 2 Analysis of basic physical and chemical properties of asparagus powder
组别 持水性(g/g) 持油性(g/g) 吸水膨胀性(mL/g) 组别 持水性(g/g) 持油性(g/g) 吸水膨胀性(mL/g) MD 对照 3.46±0.10e 1.59±0.05a 2.71±0.05cd VFD 护2-喷涂 7.93±0.28a 2.21±0.17a 7.05±0.46bc 护1-浸泡 3.81±0.05d 1.31±0.24bc 2.43±0.33d 护3-浸泡 6.90±0.18d 2.23±0.01a 8.55±0.40a 护1-喷涂 3.65±0.01d 1.03±0.01c 3.17±0.09bcd 护3-喷涂 7.14±0.02cd 2.08±0.06ab 7.94±0.29ab 护2-浸泡 4.38±0.02c 1.22±0.05c 3.37±0.25ab HAD 对照 4.05±0.03cd 2.41±0.03ab 4.55±0.01b 护2-喷涂 4.73±0.02b 1.12±0.09c 3.89±0.18a 护1-浸泡 4.26±0.04c 2.26±0.05b 4.19±0.02c 护3-浸泡 4.24±0.06c 1.33±0.03bc 2.54±0.07cd 护1-喷涂 3.94±0.04d 2.50±0.09a 3.31±0.10d 护3-喷涂 5.49±0.06a 1.29±0.00bc 3.61±0.00ab 护2-浸泡 3.87±0.07d 2.27±0.00b 3.49±0.04d VFD 对照 4.07±0.01e 2.08±0.48ab 4.06±0.04d 护2-喷涂 5.03±0.06a 2.00±0.04c 6.36±0.01a 护1-浸泡 7.45±0.09bc 1.85±0.01bc 7.09±0.05b 护3-浸泡 3.87±0.04d 2.27±0.01b 4.12±0.10c 护1-喷涂 6.89±0.03d 1.77±0.03c 5.94±0.50c 护3-喷涂 4.53±0.12b 2.03±0.12c 4.03±0.08c 护2-浸泡 7.90±0.07ab 2.34±0.13a 7.92±0.14ab 表 3 芦笋粉色度值
Table 3 Chroma value of asparagus powder
组别 L* a* b* 组别 L* a* b* MD 对照 66.68±1.03d −2.18±0.06e 16.33±0.14c VFD 护2-喷涂 81.00±0.75ab −6.19±0.03bc 22.68±0.51a 护1-浸泡 71.77±1.15a −2.38±0.05f 19.58±0.52ab 护3-浸泡 80.33±0.97b −6.47±0.14c 22.99±0.36a 护1-喷涂 69.14±0.50bc −1.85±0.06d 19.10±0.24b 护3-喷涂 81.67±0.07ab −6.38±0.01c 22.96±0.28a 护2-浸泡 70.67±0.67ab −1.12±0.09c 20.05±0.10a HAD 对照 87.42±0.10a −3.10±0.04a 18.18±0.04d 护2-喷涂 70.33±1.02abc −0.69±0.05a 19.11±0.69b 护1-浸泡 83.43±0.30d −3.56±0.05b 18.20±0.10d 护3-浸泡 71.27±0.21a −2.42±0.10f 20.83±0.28a 护1-喷涂 84.47±0.14c −3.53±0.04b 19.37±0.17b 护3-喷涂 68.42±0.90cd −0.89±0.08b 19.58±0.28ab 护2-浸泡 83.30±0.10e −3.72±0.06d 20.38±0.07a VFD 对照 81.17±0.29ab −5.92±0.13a 21.92±0.59a 护2-喷涂 85.41±0.47b −3.53±0.03b 18.20±0.23d 护1-浸泡 81.39±0.22ab −6.35±0.03bc 22.88±0.41a 护3-浸泡 82.38±0.23f −3.93±0.02e 20.40±0.06a 护1-喷涂 81.77±0.31a −6.33±0.05b 22.26±0.68a 护3-喷涂 84.50±0.22c −3.61±0.04c 18.85±0.09c 护2-浸泡 80.44±0.32ab −6.23±0.08bc 22.71±0.02a 表 4 不同护色处理和干燥方式芦笋粉品质主成分方差贡献率
Table 4 Variance contribution rate of main components of asparagus powder quality under different color protection treatments and drying methods
成分 解释的总方差 总计 方差百分比(%) 累积(%) PC1 8.95 52.67 52.67 PC2 2.87 16.88 69.55 PC3 1.59 9.33 78.88 表 5 不同护色处理和干燥方式芦笋粉品质主成分载荷矩阵数值
Table 5 Value of the principal component load matrix of asparagus powder under different color protection treatments and drying methods
成分 PC1 PC2 PC3 总酚 0.92 0.05 −0.07 总黄酮 0.45 0.59 0.36 芦丁 0.78 −0.09 0.28 IDF 0.32 −0.41 0.70 SDF 0.65 −0.10 0.59 持水性 0.85 0.27 0.09 持油性 0.55 −0.71 −0.29 吸水膨胀性 0.90 0.07 −0.11 葡萄糖吸附能力 0.51 −0.64 0.29 胆固醇吸附能力 0.53 0.65 −0.16 DPPH自由基清除能力 0.94 0.09 −0.15 超氧离子自由基清除能力 0.82 0.26 −0.23 羟基自由基清除能力 0.89 0.13 −0.21 总还原力 0.93 0.12 −0.06 L* 0.61 −0.70 −0.15 a* −0.84 0.28 0.30 b* 0.35 0.49 0.29 表 6 不同护色处理和干燥方式芦笋粉品质主成分综合得分
Table 6 Comprehensive score of quality principal components of asparagus powder under different color protection treatments and drying methods
组别 Z1 Z2 Z3 Z综 排名 组别 Z1 Z2 Z3 Z综 排名 MD 对照 −6.04 0.93 −2.22 −3.23 21 VFD 护2-喷涂 4.29 0.40 1.13 2.38 4 护1-浸泡 −2.54 2.33 −1.09 −1.04 16 护3-浸泡 4.91 1.63 −1.97 2.68 1 护1-喷涂 −3.40 1.53 −0.55 −1.58 19 护3-喷涂 4.09 1.95 −1.03 2.39 3 护2-浸泡 −2.67 0.55 2.17 −1.11 18 HAD 对照 −1.36 −1.78 −0.40 −1.05 17 护2-喷涂 −2.19 −3.39 −1.62 −1.88 20 护1-浸泡 −0.46 −1.88 −0.04 −0.57 12 护3-浸泡 −2.00 1.85 0.80 −0.67 14 护1-喷涂 −1.92 2.11 1.51 −0.52 11 护3-喷涂 −2.10 0.97 2.44 −0.71 15 护2-浸泡 0.54 −2.04 0.92 0.03 8 VFD 对照 0.55 −0.89 −0.18 0.12 7 护2-喷涂 0.23 −1.82 0.50 −0.14 10 护1-浸泡 3.14 0.92 −0.85 1.73 5 护3-浸泡 0.50 −1.86 0.18 −0.03 9 护1-喷涂 2.62 0.33 −0.50 1.39 6 护3-喷涂 −0.71 −1.27 −0.12 −0.60 13 护2-浸泡 4.53 −0.56 1.07 2.43 2 -
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