溫度和時(shí)間對紅棗汁化學(xué)成分變化的影響

徐輝艷

（陜西學(xué)前師范學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)系，陜西西安 710100）

紅棗汁是紅棗深加工中最主要的一類產(chǎn)品，多年來深受消費(fèi)者的喜愛。紅棗營養(yǎng)相當(dāng)豐富，其中含有多種生物活性成分，被譽(yù)為果品中的“補(bǔ)品王”。紅棗加工成紅棗汁過程中，體系中化學(xué)成分變化很大，色澤逐漸加深，嚴(yán)重影響紅棗汁產(chǎn)品的質(zhì)量，降低了其營養(yǎng)價(jià)值和商品價(jià)值。本文主要研究了溫度和時(shí)間在加工過程中對紅棗汁化學(xué)成分變化的影響，以期為紅棗深加工理論的完善、紅棗汁品質(zhì)的提升、以及紅棗汁在加工過程中營養(yǎng)物質(zhì)損失的減少提供理論依據(jù)，同時(shí)也為擴(kuò)大紅棗的加工利用，提升紅棗及其相關(guān)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，增加果農(nóng)的收入提供參考數(shù)據(jù)。

1 試驗(yàn)原料與方法

1.1 試驗(yàn)原料

紅棗：購自西安市自強(qiáng)西路市場，品種為寧夏靈武長棗，該紅棗空運(yùn)至西安，購買后立即置于－20℃的冰箱保存，選用新鮮、大小均一、成熟度好、無機(jī)械損傷的原料。

1.2 主要試驗(yàn)試劑

5－羥甲基糠醛（5－HMF）：美國sigma公司

3－氯乙酸：濟(jì)南樂奇化工有限公司

2－硫代巴比妥酸：青島正業(yè)試劑儀器有限公司

95%乙醇：天津市百世化工有限公司

其余試劑均為分析純

1.3 儀器與設(shè)備

WFJ2000型可見分光光度計(jì)：尤尼柯儀器有限公司

AL204型電子天平：梅特勒－托利多儀器（上海）有限公司

GS自控高速組織搗碎機(jī)：鹽城市試驗(yàn)儀器廠

HHW－21CU600型水浴鍋：上海福馬實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司

TDL－60B離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠。

1.4 測定項(xiàng)目與方法

總糖含量測定：斐林試劑間接滴定法，按GB 5009.7－2003測定［1］；

Vc含量測定：2，6－二氯酚靛酚滴定法，按GB／T 6195－86測定［2］；

5－HMF含量測定：分光光度計(jì)法［3］。

氨基酸態(tài)氮測定：電位滴定法［4］

總酚測定：Folin－Ciocalteu法［5－6］

1.5 試驗(yàn)方法與設(shè)計(jì)

1.5.1 紅棗汁的制備

工藝流程：

新鮮紅棗→自然解凍→清洗→去核→打漿→酶鈍化（100℃、5min）→冷卻→提汁（40℃、3h）→冷卻→過濾→棗汁。

操作要點(diǎn)：

（1）紅棗經(jīng)過自然解凍后，選用新鮮、大小均一、成熟度好、無機(jī)械損傷的原料，用自來水清洗干凈，自然風(fēng)干。

（2）將自然風(fēng)干的紅棗切成小塊，去除棗核，投放于組織搗碎機(jī)中破碎。

（3）把破碎的棗漿加3倍水，在100℃下加熱5min進(jìn)行酶鈍化，然后快速冷卻到40℃左右進(jìn)行提汁，提汁時(shí)間3h，在水浴提汁的過程中攪拌2－3次即可。

（4）用過濾法把棗渣除去，得到的紅棗汁，備用。

1.5.2 5－羥甲基糠醛（5－HMF）標(biāo)準(zhǔn)曲線的制定

圖1 5－HMF標(biāo)準(zhǔn)曲線

準(zhǔn)確稱取200.0mg 5－HMF，用水定容到200mL 容量瓶。吸取1.0mL此溶液到100mL 容量瓶，用水定容到刻度線，即為10μg／mL的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。依次吸取5－HMF 標(biāo)準(zhǔn)工作溶液0、0.5、1.0、1.5、2.0 mL到5個(gè)帶刻度的試管中，加水至每個(gè)試管總體積均為2.0mL，在550nm 處測定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，采用excel軟件繪圖，如圖1。

1.5.3 總酚標(biāo)準(zhǔn)曲線的制定

圖2 總酚標(biāo)準(zhǔn)曲線

精確稱取0.005g沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)樣品，用蒸餾水溶解并定容至50mL。即得該標(biāo)準(zhǔn)液濃度為0.1mg／mL。準(zhǔn)確量取標(biāo)準(zhǔn)液0、0.5、1、1.5、2、2.5、3mL 于50mL 容量瓶中，各加30mL 水，搖勻，再加2.5mL FC試劑，充分搖勻。1min 之后，加入碳酸鈉溶液（20g碳酸鈉／100mL 水）7.5mL，混勻定容。在75℃下反應(yīng)10min，于760nm 波長下測定吸光度，建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖2。

1.5.4 溫度和時(shí)間對紅棗汁化學(xué)成分變化的影響

按1.5.1方法將提取的紅棗汁裝入20mL帶刻度試管中，用牛皮紙封口，放入水浴鍋中加熱，水浴溫度（℃）分別為：50，60，70，80，90，100，加熱12h，每2h取出一份，迅速冷卻至室溫，測定紅棗汁中5－HMF、總糖、氨基酸態(tài)氮和總酚含量的變化。重復(fù)測定三次，取其平均值。

按1.5.1方法將提取的紅棗汁裝入20mL帶刻度試管中，用牛皮紙封口，放入水浴鍋中加熱，溫度（℃）分別為：50，60，70，80，90，100，共加熱7h，每1h取出一份，迅速冷卻至室溫，測定紅棗汁中Vc含量的變化。重復(fù)測定三次，取其平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅棗汁中化學(xué)成分基本含量

表1 紅棗汁中化學(xué)成分基本含量

2.2 溫度和時(shí)間對紅棗汁5－HMF的影響

紅棗汁在加熱過程當(dāng)中5－HMF的生成量是非酶褐變反應(yīng)程度最重要的評價(jià)指標(biāo)之一，其生成量的多少可以反應(yīng)整個(gè)非酶褐變的速度。由圖3可知，在不同的溫度和時(shí)間下處理紅棗汁，結(jié)果發(fā)現(xiàn)紅棗汁中5－HMF含量變化與加熱溫度的升高和時(shí)間的延長呈正相關(guān)，溫度100℃，時(shí)間12h時(shí)，測定紅棗汁中5－HMF含量就最高（39.08μg／g）。溫度為50－80℃時(shí)，共加熱12h時(shí)，5－HMF含量隨溫度升高、時(shí)間延長幾乎呈線性增長，如80℃時(shí)，水浴2h、4h、6h、8h、10h、12h，5－HMF 含量分別為15.14、18.89、21.78、24.91、27.11、28.31μg／g；溫度為90－100℃時(shí)，共加熱8h時(shí)，5－HMF含量隨溫度升高、時(shí)間延長增加很快，隨后加熱4h，5－HMF含量增加的速度逐漸減慢，如100℃時(shí)，水浴2h、4h、6h、8h，5－HMF 含量分別為24.26、28.09、33.12、37.44μg／g，水浴10h、12h，5－HMF含量分別為38.11、39.08μg／g。

2.3 溫度和時(shí)間對紅棗汁總糖的影響

圖3 溫度和時(shí)間對紅棗汁5－HMF變化的影響

圖4 溫度和時(shí)間對紅棗汁總糖含量的影響

紅棗汁中總糖含量隨加熱溫度和時(shí)間的變化見圖4。在整個(gè)試驗(yàn)期間，總糖含量隨處理溫度的升高和時(shí)間的延長都呈下降趨勢，經(jīng)水浴加熱12h后，60℃時(shí)總糖含量由初始3.46%降至2.18%，90℃時(shí)總糖含量由初始3.46%降至1.67%，100℃時(shí)總糖含量由初始3.46%降至1.48%；溫度為80℃，加熱時(shí)間為2h時(shí)總糖含量由初始3.46%降至3.15%，加熱時(shí)間6h時(shí)總糖含量由初始3.46%降至2.41%，同時(shí)當(dāng)溫度升高到100℃總糖含量由初始3.46%降至1.78%，由以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，紅棗汁在加熱過程中，溫度越高，時(shí)間越長，總糖損失量就越大。

2.4 溫度與時(shí)間對紅棗汁氨基酸態(tài)氮的影響

由圖5可知，氨基酸態(tài)氮的含量隨加熱溫度的升高和加熱時(shí)間的延長均呈負(fù)相關(guān)。比如，加熱2h，70℃的氨基酸態(tài)氮含量為0.071%，隨著溫度的升高，氨基酸態(tài)氮含量由70℃時(shí)的0.078%降低到100℃時(shí)的0.033%，含量下降了0.038%。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，溫度為80℃、90℃和100℃時(shí)，在相同的時(shí)間加熱紅棗汁時(shí)，氨基酸態(tài)氮含量損失的速度依次加快，同時(shí)可目測到紅棗汁褐變程度加劇。

2.5 加熱溫度與時(shí)間對紅棗汁總酚含量變化的影響

圖5 溫度和時(shí)間對紅棗汁氨基酸態(tài)氮含量的影響

6 加熱溫度與時(shí)間對紅棗汁總酚含量變化的影響

紅棗汁中總酚含量隨加熱溫度和時(shí)間的變化見圖6。在整個(gè)試驗(yàn)期間，總酚含量隨處理溫度的升高和時(shí)間的延長呈負(fù)增長，但變化不是很大。60℃加熱2h，總酚含量由起始350.4μg／mL降至331.7μg／mL，加熱8h時(shí)，總酚含量起始降至300.9μg／mL，加熱12h時(shí)，總酚含量由起始降至280.3μg／mL；90℃加熱2h，總酚含量由起始降至287.3μg／mL，加熱8h時(shí)，總酚含量由起始降至241.2μg／mL，加熱12h時(shí)，總酚含量由起始降至210.2μg／mL。

2.6 溫度和時(shí)間對紅棗汁Vc含量變化的影響

Vc既具有酸性又具有還原性，所以遇熱極易氧化裂解。Vc自動氧化后成為含雙羰基化合物，能進(jìn)一步發(fā)生變化、聚合等反應(yīng)生成紅色素及黃色素，氨基酸等含氮化合物能與變化了的Vc發(fā)生Maillard反應(yīng)，致使紅棗汁發(fā)生褐變。Vc含量隨加熱溫度升高和時(shí)間延長的變化如圖6所示，由試驗(yàn)測定可得，Vc含量隨著加熱溫度的升高和時(shí)間的延長，Vc損失的速度也越快。加熱2h時(shí)，60℃時(shí)Vc損失率為46.2%，80℃時(shí)Vc損失率為60.9%，100℃時(shí)Vc損失率為89.7%；當(dāng)加熱3h時(shí)，60℃時(shí)Vc損失率為61.9%，90℃時(shí)Vc損失率為89.8%，100℃時(shí)Vc幾乎全部損失；90℃加熱4h，Vc幾乎全部損失。

圖7 溫度和時(shí)間對紅棗汁Vc含量的影響

3 結(jié)論

紅棗汁在加工過程中隨著溫度的升高，時(shí)間的延長，其體系中5－HMF 含量逐漸增加，總糖、氨基酸態(tài)氮、總酚、和Vc含量逐漸減少；加熱溫度越高，時(shí)間越長，其損失量越大，營養(yǎng)價(jià)值越低。

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