微波处理对不同成熟度板栗营养品质的影响

房贵磊， 罗仓学， 张冬梅， 胡 兵

(陕西科技大学生命科学与工程学院， 陕西 西安 710021)

0 前 言

板栗属壳斗科落叶乔木，栗子营养价值很高，甘甜芳香，含淀粉51%～60%，蛋白质5.7%～10.7%，脂肪2%～7.4%，维生素A、B1、B2、C及钙、磷、钾等矿物质.近年来,在板栗采后对不同方法贮藏时的生理生化变化及板栗腐烂机理方面的研究较多,如王雁萍等得出板栗在0～5℃ 下贮藏能显著抑制板栗呼吸[1];陈建勋等得出,板栗在贮藏过程中,呼吸作用随着贮藏时间的延长而逐渐下降[2];刘恒烈等采用液膜保鲜,板栗在贮藏5个月后其营养组分与贮前比较变化不大[3];王晓明等提出,板栗在贮藏期腐烂的主要原因是生理伤害,其次才是病菌侵染[4];易润华等得出板栗的不同品种与腐烂有密切关系,含水量高或贮藏期失水率大,淀粉酶活性强,是导致栗果腐烂的内在原因[5].本文利用微波对板栗进行处理以获得其对板栗主要营养成分的影响效果，为板栗的贮藏和加工提供参考.

1 材料与方法

1.1 材料

陕南镇安板栗, 栗苞绿色,称成熟度Ⅰ(七成熟)；栗苞由绿转微黄色,顶部微开裂,称成熟度Ⅱ(八成熟)；栗苞黄褐色,顶部开裂40 度角左右,称成熟度Ⅲ(九成熟).

1.2 主要仪器及设备

GALANZ微波炉；SHB-Ⅲ型循环水式多用真空泵,郑州长城科工贸有限公司；101-2型电热鼓风干燥箱,北京科伟永兴仪器有限公司；FW100高速万能粉碎机,天津市泰斯特仪器有限公司；RE-52A型旋转蒸发器,上海亚荣生化仪器厂；标准筛(20、40、60、80、100目)， 浙江上虞市道墟张兴纱筛厂；BS323S型电子天平,赛多利斯科学仪器(北京)有限公司.

1.3 试验方法

1.3.1 微波处理条件的筛选

利用微波最高档和最小时间档相组合的方法,在微波炉工作功率基本恒定的条件下, 每次称取不同品种板栗100 g, 把供试板栗样品置于微波炉载物盘上摊平, 关上炉门,然后开机进行不同功率和时间的处理,处理后,迅速把板栗从微波加热器内取出,并切果检查板栗果肉淀粉糊化和褐变情况, 舍弃果肉淀粉糊化和果肉严重褐变的处理条件[6].初步筛选出微波不同功率和时间的组合(表1).

表 1 微波处理板栗的条件

1.3.2 微波处理后板栗的营养品质测定[7]

不同成熟度板栗中蛋白质的含量测定参照GB/T5009．5-2003；不同成熟度板栗中淀粉的含量测定参照GB/T5009．9-2008；不同成熟度板栗中还原糖的含量测定参GB/T5009．7-2008；不同成熟度板栗中脂肪的含量测定参照GB/T5009．6-2003；不同成熟度板栗中水分的含量测定参照GB/T5009．3-2010；灰分的测定参照GB/ T50094-2003. 以上各项营养指标重复测定3次, 取平均值.

1.4 数据分析

采用方差分析及Duncan法对各项数据进行处理. 统计软件为SPSS17.0 统计分析系统.

2 结果与分析

2.1 微波处理对板栗营养品质的影响

微波处理对不同成熟度板栗营养品质的影响见表2.

表2 微波处理对不同成熟度板栗营养品质的影响

注: 小写字母和大写字母分别代表 5%和 1% 显著水平.

表3 微波处理后板栗各指标的权重值

由表2可知,板栗中含有大量的水分、还原糖、蛋白质等,而成熟度Ⅲ的板栗在3者之中蛋白质含量和还原糖含量最高，因而成熟度Ⅲ的板栗、成熟度Ⅰ的板栗和成熟度Ⅱ的板栗具有较高的营养价值.每种成熟度的板栗经不同条件微波处理所测得的5个指标都有不同程度的改变,其中水分含量普遍降低,其它养分的变化没有明显的规律性.因此可以认为,这5种微波处理对这3种成熟度板栗营养品质的影响较小.

2.2 微波处理后板栗营养品质的综合分析

板栗品质的综合评价采用综合评分法, 即依据样品各指标得分累加值, 来确定与其对照最接近的值,此微波处理条件为最佳[6].各指标的权重见表3.

将表3中的权重值与各品种的5种营养成分的测定值Xi(i=1,2,3,4,5) 带入以下计算公式, 计算不同处理条件的综合加权值:

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

根据Y值的大小,选择出与其对照样品Y值最接近的处理条件,则该处理方法为最佳方法(采取百分制计算) ，结果见表4.

表4 微波处理后板栗营养品质的综合评价

3 结果与讨论

3.1 微波加热对蛋白质含量的影响

蛋白质是农产品中重要的营养物质，主要来源于米面类和豆类等.微波加热时间对蛋白质的含量影响与加热时间有关[8]，加热时间越长，蛋白质损失越多.

农产品中的蛋白质在微波条件下的损失可能源于Maillard 反应及 Strecker 降解的发生.由于农产品中的还原糖可形成许多不饱和多羰基化合物，它们可以与不同肽链的氨基结合，形成高相对分子质量的褐色聚合物，这些聚合物的溶解度很低，其消化性和营养价值也大为降低.蛋白质除了能保证农产品的营养价值外，它在决定农产品风味及其品质上也起着重要的作用.大多数蛋白质本身并不具有风味，但是蛋白质中含有很多化学键 (如酰胺键、二硫键等)，这些化学键水解或裂解可以产生许多风味物质的前体，有时也可能产生一些异味物质，从而影响到农产品的整体风味.如蛋白质水解产生的氨基酸在还原糖存在下，通过斯特雷克尔降解，可以形成各种特殊醛类风味化合物[9，10].

3.2 微波加热对脂肪含量的影响

脂肪是农产品中的另一类营养物质，它具有供热及构成身体细胞的重要成分和调节生理机能等功能.脂肪通常是由甘油和极性较强的三分子脂肪酸组成的甘油三酯，一般多存在于植物种子或果实中.微波加热农产品时，微波既是加热源，又是辐射源，会对农产品中的脂肪产生一定的影响.通过对大豆微波处理后的脂肪酸进行分析测定，结果表明，适当的微波处理不会影响脂肪酸的营养价值,这主要由于微波加热可不同程度地钝化大豆中各种脂肪氧化酶的活性，有助于防止大豆中富含的不饱和脂肪酸被脂肪氧化酶所氧化，最终保留了大豆的营养价值[12].

与此同时，脂肪在微波作用下可发生热降解反应，被氧化生成醛、酮、酸和内酯类风味物质，从而影响农产品的风味.由于微波加热速度快、时间短、脂肪热降解少，因此对农产品风味的贡献相对小些[12].

3.3 微波加热对碳水化合物含量的影响

碳水化合物是农产品中重要的营养成分，其主要生理功能是供能微波加热淀粉类农产品时，对淀粉有一定的作用,这种作用主要取决于淀粉的种类及其存在状态,一般情况下，完全干燥的淀粉很少吸收微波，但是在正常条件下，淀粉都含有水分，因此会吸收微波而产生某种变化.例如大米经微波处理后，其不溶性直链淀粉的含量表现出不同程度的下降趋势而且在微波加热时，农产品中所含的淀粉对其风味有较大的影响.一般来说，淀粉是由直链淀粉和支链淀粉两部分组成的，不同农产品中淀粉中的直链淀粉与支链淀粉的比例不同，直链淀粉和支链淀粉在结构和性质上有一定的差别.

直链淀粉是一种线性聚合物，其结构呈卷绕着螺旋形,这种紧密的线圈式结构不利于水分子接近，故难溶于水.与直链淀粉相比，支链淀粉具有高度分支[11]，容易与水分子接近，故溶于水.

由于直链淀粉和支链淀粉在结构上的差异，它们对农产品风味的影响也不同,其中直链淀粉的螺旋结构对农产品中风味物质的释放有重要影响，而支链淀粉的高度分支结构使其对农产品风味的影响较小.

4 结束语

对微波处理后板栗的营养品质测定结果表明, 5种微波处理条件对板栗的营养品质影响不大. 综合评价结果显示, 在微波功率为600 W, 处理时间40 s时,3种成熟度的板栗与其对照组最接近, 是保持这3 种成熟度板栗品种营养品质的最佳处理条件.微波处理对板栗的营养品质有不同程度的改变,果实含水率普遍下降, 这是在微波处理过程中蒸发了部分水分造成的.

参考文献

[1] 王雁萍,戴桂馥,吴 健,等.贮藏期间板栗呼吸特性研究[J].果树科学,2000,17(4):282-285.

[2] 陈建勋,谢治芳.板栗贮藏过程中的生理生化变化初探[J].华南农业大学学报,1999,(4):70-74.

[3] 刘恒烈,战广琴,葛惠民,等.板栗贮藏前后的养分分析[J].安徽农业大学学报,1995,22(1):91-94.

[4] 王晓明,唐时俊,李昌珠,等.板栗贮藏期坚果腐烂机理的研究[J].果树学报,2001,18(2):98-103.

[5] 易润华,吴光金.板栗腐烂机理及防腐保鲜技术的研究[J].中南林学院学报,2000,20(2):44-50.

[6] 尹新明,田彩红,李梦琴,等.微波处理对板栗品质的影响[J]. 河南农业大学学报,2006,40(3)：254-257.

[7] 张光华. 食品分析[M]. 北京：中国轻工业出版社，2006:105-109.

[8] 卢炳元，徐学明. 微波处理对油菜籽品质的影响[J].中国油脂，2008，33(4)：25-27.

[9] 肖怀秋，李玉珍，林亲录. 美拉德反应及其在食品风味中的应用研究[J].中国食品添加剂，2005,(2)：27-30.

[10] 赵淳峰，常学东. 微波食品风味理论与风味强化 [J].河北职业技术师范学院学报，2002，16(1)：57-61.

[11] 恽魁宏. 有机化学[M].北京：高等教育出版社，1997：565-566.

[12] 王 静，桑俊利. 微波加热对农产品营养和风味的影响[J].农产品加工，2010,(1)：53-55.