微波處理對不同成熟度板栗營養(yǎng)品質(zhì)的影響

房貴磊， 羅倉學， 張冬梅， 胡 兵

(陜西科技大學生命科學與工程學院， 陜西 西安 710021)

0 前 言

板栗屬殼斗科落葉喬木，栗子營養(yǎng)價值很高，甘甜芳香，含淀粉51%～60%，蛋白質(zhì)5.7%～10.7%，脂肪2%～7.4%，維生素A、B1、B2、C及鈣、磷、鉀等礦物質(zhì).近年來,在板栗采后對不同方法貯藏時的生理生化變化及板栗腐爛機理方面的研究較多,如王雁萍等得出板栗在0～5℃ 下貯藏能顯著抑制板栗呼吸[1];陳建勛等得出,板栗在貯藏過程中,呼吸作用隨著貯藏時間的延長而逐漸下降[2];劉恒烈等采用液膜保鮮,板栗在貯藏5個月后其營養(yǎng)組分與貯前比較變化不大[3];王曉明等提出,板栗在貯藏期腐爛的主要原因是生理傷害,其次才是病菌侵染[4];易潤華等得出板栗的不同品種與腐爛有密切關系,含水量高或貯藏期失水率大,淀粉酶活性強,是導致栗果腐爛的內(nèi)在原因[5].本文利用微波對板栗進行處理以獲得其對板栗主要營養(yǎng)成分的影響效果，為板栗的貯藏和加工提供參考.

1 材料與方法

1.1 材料

陜南鎮(zhèn)安板栗, 栗苞綠色,稱成熟度Ⅰ(七成熟)；栗苞由綠轉(zhuǎn)微黃色,頂部微開裂,稱成熟度Ⅱ(八成熟)；栗苞黃褐色,頂部開裂40 度角左右,稱成熟度Ⅲ(九成熟).

1.2 主要儀器及設備

GALANZ微波爐；SHB-Ⅲ型循環(huán)水式多用真空泵,鄭州長城科工貿(mào)有限公司；101-2型電熱鼓風干燥箱,北京科偉永興儀器有限公司；FW100高速萬能粉碎機,天津市泰斯特儀器有限公司；RE-52A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器,上海亞榮生化儀器廠；標準篩(20、40、60、80、100目)， 浙江上虞市道墟張興紗篩廠；BS323S型電子天平,賽多利斯科學儀器(北京)有限公司.

1.3 試驗方法

1.3.1 微波處理條件的篩選

利用微波最高檔和最小時間檔相組合的方法,在微波爐工作功率基本恒定的條件下, 每次稱取不同品種板栗100 g, 把供試板栗樣品置于微波爐載物盤上攤平, 關上爐門,然后開機進行不同功率和時間的處理,處理后,迅速把板栗從微波加熱器內(nèi)取出,并切果檢查板栗果肉淀粉糊化和褐變情況, 舍棄果肉淀粉糊化和果肉嚴重褐變的處理條件[6].初步篩選出微波不同功率和時間的組合(表1).

表 1 微波處理板栗的條件

1.3.2 微波處理后板栗的營養(yǎng)品質(zhì)測定[7]

不同成熟度板栗中蛋白質(zhì)的含量測定參照GB/T5009．5-2003；不同成熟度板栗中淀粉的含量測定參照GB/T5009．9-2008；不同成熟度板栗中還原糖的含量測定參GB/T5009．7-2008；不同成熟度板栗中脂肪的含量測定參照GB/T5009．6-2003；不同成熟度板栗中水分的含量測定參照GB/T5009．3-2010；灰分的測定參照GB/ T50094-2003. 以上各項營養(yǎng)指標重復測定3次, 取平均值.

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用方差分析及Duncan法對各項數(shù)據(jù)進行處理. 統(tǒng)計軟件為SPSS17.0 統(tǒng)計分析系統(tǒng).

2 結(jié)果與分析

2.1 微波處理對板栗營養(yǎng)品質(zhì)的影響

微波處理對不同成熟度板栗營養(yǎng)品質(zhì)的影響見表2.

表2 微波處理對不同成熟度板栗營養(yǎng)品質(zhì)的影響

注: 小寫字母和大寫字母分別代表 5%和 1% 顯著水平.

表3 微波處理后板栗各指標的權重值

由表2可知,板栗中含有大量的水分、還原糖、蛋白質(zhì)等,而成熟度Ⅲ的板栗在3者之中蛋白質(zhì)含量和還原糖含量最高，因而成熟度Ⅲ的板栗、成熟度Ⅰ的板栗和成熟度Ⅱ的板栗具有較高的營養(yǎng)價值.每種成熟度的板栗經(jīng)不同條件微波處理所測得的5個指標都有不同程度的改變,其中水分含量普遍降低,其它養(yǎng)分的變化沒有明顯的規(guī)律性.因此可以認為,這5種微波處理對這3種成熟度板栗營養(yǎng)品質(zhì)的影響較小.

2.2 微波處理后板栗營養(yǎng)品質(zhì)的綜合分析

板栗品質(zhì)的綜合評價采用綜合評分法, 即依據(jù)樣品各指標得分累加值, 來確定與其對照最接近的值,此微波處理條件為最佳[6].各指標的權重見表3.

將表3中的權重值與各品種的5種營養(yǎng)成分的測定值Xi(i=1,2,3,4,5) 帶入以下計算公式, 計算不同處理條件的綜合加權值:

Y= 0.3X1+ 0.3X2+ 0.2X3+ 0.1X4+ 0.1X5

根據(jù)Y值的大小,選擇出與其對照樣品Y值最接近的處理條件,則該處理方法為最佳方法(采取百分制計算) ，結(jié)果見表4.

表4 微波處理后板栗營養(yǎng)品質(zhì)的綜合評價

3 結(jié)果與討論

3.1 微波加熱對蛋白質(zhì)含量的影響

蛋白質(zhì)是農(nóng)產(chǎn)品中重要的營養(yǎng)物質(zhì)，主要來源于米面類和豆類等.微波加熱時間對蛋白質(zhì)的含量影響與加熱時間有關[8]，加熱時間越長，蛋白質(zhì)損失越多.

農(nóng)產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)在微波條件下的損失可能源于Maillard 反應及 Strecker 降解的發(fā)生.由于農(nóng)產(chǎn)品中的還原糖可形成許多不飽和多羰基化合物，它們可以與不同肽鏈的氨基結(jié)合，形成高相對分子質(zhì)量的褐色聚合物，這些聚合物的溶解度很低，其消化性和營養(yǎng)價值也大為降低.蛋白質(zhì)除了能保證農(nóng)產(chǎn)品的營養(yǎng)價值外，它在決定農(nóng)產(chǎn)品風味及其品質(zhì)上也起著重要的作用.大多數(shù)蛋白質(zhì)本身并不具有風味，但是蛋白質(zhì)中含有很多化學鍵 (如酰胺鍵、二硫鍵等)，這些化學鍵水解或裂解可以產(chǎn)生許多風味物質(zhì)的前體，有時也可能產(chǎn)生一些異味物質(zhì)，從而影響到農(nóng)產(chǎn)品的整體風味.如蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的氨基酸在還原糖存在下，通過斯特雷克爾降解，可以形成各種特殊醛類風味化合物[9，10].

3.2 微波加熱對脂肪含量的影響

脂肪是農(nóng)產(chǎn)品中的另一類營養(yǎng)物質(zhì)，它具有供熱及構(gòu)成身體細胞的重要成分和調(diào)節(jié)生理機能等功能.脂肪通常是由甘油和極性較強的三分子脂肪酸組成的甘油三酯，一般多存在于植物種子或果實中.微波加熱農(nóng)產(chǎn)品時，微波既是加熱源，又是輻射源，會對農(nóng)產(chǎn)品中的脂肪產(chǎn)生一定的影響.通過對大豆微波處理后的脂肪酸進行分析測定，結(jié)果表明，適當?shù)奈⒉ㄌ幚聿粫绊懼舅岬臓I養(yǎng)價值,這主要由于微波加熱可不同程度地鈍化大豆中各種脂肪氧化酶的活性，有助于防止大豆中富含的不飽和脂肪酸被脂肪氧化酶所氧化，最終保留了大豆的營養(yǎng)價值[12].

與此同時，脂肪在微波作用下可發(fā)生熱降解反應，被氧化生成醛、酮、酸和內(nèi)酯類風味物質(zhì)，從而影響農(nóng)產(chǎn)品的風味.由于微波加熱速度快、時間短、脂肪熱降解少，因此對農(nóng)產(chǎn)品風味的貢獻相對小些[12].

3.3 微波加熱對碳水化合物含量的影響

碳水化合物是農(nóng)產(chǎn)品中重要的營養(yǎng)成分，其主要生理功能是供能微波加熱淀粉類農(nóng)產(chǎn)品時，對淀粉有一定的作用,這種作用主要取決于淀粉的種類及其存在狀態(tài),一般情況下，完全干燥的淀粉很少吸收微波，但是在正常條件下，淀粉都含有水分，因此會吸收微波而產(chǎn)生某種變化.例如大米經(jīng)微波處理后，其不溶性直鏈淀粉的含量表現(xiàn)出不同程度的下降趨勢而且在微波加熱時，農(nóng)產(chǎn)品中所含的淀粉對其風味有較大的影響.一般來說，淀粉是由直鏈淀粉和支鏈淀粉兩部分組成的，不同農(nóng)產(chǎn)品中淀粉中的直鏈淀粉與支鏈淀粉的比例不同，直鏈淀粉和支鏈淀粉在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上有一定的差別.

直鏈淀粉是一種線性聚合物，其結(jié)構(gòu)呈卷繞著螺旋形,這種緊密的線圈式結(jié)構(gòu)不利于水分子接近，故難溶于水.與直鏈淀粉相比，支鏈淀粉具有高度分支[11]，容易與水分子接近，故溶于水.

由于直鏈淀粉和支鏈淀粉在結(jié)構(gòu)上的差異，它們對農(nóng)產(chǎn)品風味的影響也不同,其中直鏈淀粉的螺旋結(jié)構(gòu)對農(nóng)產(chǎn)品中風味物質(zhì)的釋放有重要影響，而支鏈淀粉的高度分支結(jié)構(gòu)使其對農(nóng)產(chǎn)品風味的影響較小.

4 結(jié)束語

對微波處理后板栗的營養(yǎng)品質(zhì)測定結(jié)果表明, 5種微波處理條件對板栗的營養(yǎng)品質(zhì)影響不大. 綜合評價結(jié)果顯示, 在微波功率為600 W, 處理時間40 s時,3種成熟度的板栗與其對照組最接近, 是保持這3 種成熟度板栗品種營養(yǎng)品質(zhì)的最佳處理條件.微波處理對板栗的營養(yǎng)品質(zhì)有不同程度的改變,果實含水率普遍下降, 這是在微波處理過程中蒸發(fā)了部分水分造成的.

參考文獻

[1] 王雁萍,戴桂馥,吳 健,等.貯藏期間板栗呼吸特性研究[J].果樹科學,2000,17(4):282-285.

[2] 陳建勛,謝治芳.板栗貯藏過程中的生理生化變化初探[J].華南農(nóng)業(yè)大學學報,1999,(4):70-74.

[3] 劉恒烈,戰(zhàn)廣琴,葛惠民,等.板栗貯藏前后的養(yǎng)分分析[J].安徽農(nóng)業(yè)大學學報,1995,22(1):91-94.

[4] 王曉明,唐時俊,李昌珠,等.板栗貯藏期堅果腐爛機理的研究[J].果樹學報,2001,18(2):98-103.

[5] 易潤華,吳光金.板栗腐爛機理及防腐保鮮技術的研究[J].中南林學院學報,2000,20(2):44-50.

[6] 尹新明,田彩紅,李夢琴,等.微波處理對板栗品質(zhì)的影響[J]. 河南農(nóng)業(yè)大學學報,2006,40(3)：254-257.

[7] 張光華. 食品分析[M]. 北京：中國輕工業(yè)出版社，2006:105-109.

[8] 盧炳元，徐學明. 微波處理對油菜籽品質(zhì)的影響[J].中國油脂，2008，33(4)：25-27.

[9] 肖懷秋，李玉珍，林親錄. 美拉德反應及其在食品風味中的應用研究[J].中國食品添加劑，2005,(2)：27-30.

[10] 趙淳峰，常學東. 微波食品風味理論與風味強化 [J].河北職業(yè)技術師范學院學報，2002，16(1)：57-61.

[11] 惲魁宏. 有機化學[M].北京：高等教育出版社，1997：565-566.

[12] 王 靜，?？±? 微波加熱對農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)和風味的影響[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2010,(1)：53-55.