焙烤和微波两种不同加工方式对亚麻籽品质的影响比较分析

2024-05-22 15:34韩国玮吕虹霞田欢邸元平
中国调味品 2024年5期
关键词:挥发性成分品质热处理

韩国玮 吕虹霞 田欢 邸元平

DOI:10.3969/j.issn.1000-9973.2024.05.012

引文格式:韓国玮,吕虹霞,田欢,等.焙烤和微波两种不同加工方式对亚麻籽品质的影响比较分析[J].中国调味品,2024,49(5):71-75.

HAN G W, LYU H X, TIAN H, et al. Comparative analysis of effects of two different processing methods roasting and microwave on quality of flaxseed[J].China Condiment,2024,49(5):71-75.

摘要:亚麻籽富含亚麻酸,具有消炎、抗氧化和预防心血管疾病等多种生物活性功效,常作为一种调味品添加到各种食物中以增加风味,但亚麻籽中也含有一定量的生氰糖苷,生氰糖苷水解后会产生氰化氢,氰化氢成分又会给人体的神经系统、内分泌系统和心血管系统造成损伤。采用热处理方式的亚麻籽中生氰糖苷会被快速分解,然而,热处理方式也会影响亚麻籽中的一些生物活性成分,从而影响亚麻籽的品质。该研究基于此,对两种不同热处理方式(焙烤和微波)的亚麻籽的色泽、水分、生氰糖苷、酸价、过氧化值、茴香胺值和挥发性化学成分进行分析和比较。研究结果表明,两种热处理方式均可以降低亚麻籽中的氰化氢含量,且利用焙烤方式进行热处理的亚麻籽中脂肪氧化程度明显高于微波热处理的亚麻籽。随着焙烤温度的升高和微波功率的增加,亚麻籽中的半胱氨酸(Cys)和赖氨酸(Lys)含量逐渐降低,焙烤温度和微波功率的变化对其他氨基酸含量的影响并不明显。采用微波方式热处理的亚麻籽脂肪氧化的速度明显低于焙烤方式,且热处理所需要的时间更短,说明亚麻籽的热处理方式中微波处理方式优于焙烤方式。

关键词:亚麻籽;热处理;品质;过氧化值;挥发性成分

中图分类号:TS201.1      文献标志码:A      文章编号:1000-9973(2024)05-0071-05

Comparative Analysis of Effects of Two Different Processing Methods

Roasting and Microwave on Quality of Flaxseed

HAN Guo-wei1, LYU Hong-xia2, TIAN Huan1, DI Yuan-ping1

(1.Department of Hotel Management, Shanxi Vocational College of Tourism, Taiyuan

030031, China; 2.Xi'an International University, Xi'an 710077, China)

Abstract: Flaxseed is rich in linolenic acid, and has various bioactive effects such as anti-inflammation, antioxidation and prevention of cardiovascular disease. It is often added as a seasoning into various foods to enhance flavor. However, there is a certain amount of cyanogenic glycosides in flaxseed.After hydrolysis of cyanogenic glycosides, hydrogen cyanide is produced, and hydrogen cyanide components can cause damage to the human nervous system, endocrine system and cardiovascular system.Cyanogenic glycosides in flaxseed treated by heat can be rapidly decomposed. However, heat treatment can also affect some bioactive components in flaxseed, thereby affecting its quality. Based on this, in this study, the color, moisture, cyanogenic glycosides, acid value, peroxide value, anisidine value and volatile chemical components in flaxseed treated by two different heat treatment methods (roasting and microwave) are analyzed and compared. The research results show that two heat treatment methods could reduce the hydrogen cyanide content in flaxseed, and the degree of fat oxidation in flaxseed treated by roasting is significantly higher than that of flaxseed treated by microwave.With the increase of roasting temperature

收稿日期:2023-12-05

基金项目:文化和旅游部2019年“双师型”师资人才培养项目(WLRCS2019-053)

作者简介:韩国玮(1983—),女,讲师,硕士,研究方向:食品加工与安全。

and microwave power, the content of cysteine (Cys) and lysine (Lys) in flaxseed decreases gradually, and the effect of roasting temperature and microwave power changes on the content of other amino acids is not significant. The fat oxidation rate of flaxseed treated by microwave is significantly lower than that of flaxseed treated by roasting, and the time required for heat treatment is shorter, which indicates that microwave treatment is better than roasting in the heat treatment methods of flaxseed.

Key words: flaxseed; heat treatment; quality; peroxide value; volatile components

亞麻籽是亚麻植物的种子,分布于中国、美国、印度和阿根廷等地[1],有悠久的种植历史。亚麻籽又被分为油用型和纤维型,具有丰富的营养成分,被广泛应用于保健品和医药生产[2-3]。

亚麻籽中的营养成分丰富,包括蛋白质(亚麻籽是植物性蛋白质的良好来源,约占亚麻籽总重量的20%~25%[4],它们含有所有必需氨基酸,尤其是精氨酸)、脂肪酸、健康的不饱和脂肪酸(Omega-3脂肪酸、Omega-6脂肪酸和Omega-9脂肪酸)。其中,亚麻酸是人体无法自行合成的必需脂肪酸,膳食纤维富含可溶性和不溶性膳食纤维[5-6],可溶性膳食纤维有助于调节血糖和胆固醇水平,而不溶性膳食纤维能促进消化系统的正常功能和预防便秘。亚麻籽中还含有维生素(维生素B1、维生素B6和叶酸)和矿物质(镁、锰、铜和磷)[7-8]。

亚麻籽由于其独特的香味,作为一种调味品被添加到各种食物中[9]。将亚麻籽撒在面包、饼干和其他烘焙食品的表面,在增加纹理和口感的同时为食物增加了亚麻籽的营养价值[10]。将研磨的亚麻籽或亚麻籽油添加到沙拉中作为调味品,能为沙拉增添坚果般的口感和淡淡的坚果香味[11]。将研磨的亚麻籽或亚麻籽粉混合到酱料,如番茄酱、酸奶酱或凉拌酱中,可以增加其营养价值和纤维含量[12-13]。研磨的亚麻籽与其他调味料混合制作调味料,如香料混合物、肉类腌制料等,可以为菜肴增添坚果香味和营养价值[14]。

亚麻籽中含有生氰糖苷,需要经过热处理方式才能将亚麻籽中的生氰糖苷清除,然而,不同的热处理方式又会影响亚麻籽中的营养物质[15]。本研究基于此,研究两种不同热处理方式对亚麻籽品质的影响,旨在为亚麻籽在调味品中的开发和利用奠定基础。

1  材料与方法

1.1  试验材料与试剂

亚麻籽:购于内蒙古农贸市场。生氰糖苷标准品:上海抚生实业有限公司;3-辛醇:四川省维克奇生物科技有限公司;95%乙醇:常州市启迪化工有限公司;冰乙酸:郑州拓之翔化工有限公司;无水乙醇:昌黎聚丰化工产品有限公司;三氯甲烷:山东鲁北化工股份有限公司。

1.2  试验仪器

微波炉、气相色谱仪、恒温水浴锅、粉碎机、干燥箱、分析天平、氨基酸分析仪、低速离心机、色差仪。

1.3  试验方法

1.3.1  亚麻籽热处理

亚麻籽的焙烤处理:称取200 g亚麻籽于烤盘上,将亚麻籽放于提前设定的烤箱中,烤箱的温度和时间分别设置为100 ℃,15 min;125 ℃,15 min和150 ℃,15 min。

亚麻籽的微波处理:称取200 g亚麻籽于烤盘上,热处理的功率和时间分别设置为400 W,5 min;600 W,5 min和800 W,5 min。

1.3.2  亚麻籽水分的测定

亚麻籽中水分的测定根据GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中的方法。

1.3.3  生氰糖苷的测定

称取20 g粉碎的亚麻籽于500 mL蒸馏瓶中,加入200 mL蒸馏水,在室温条件下搅拌2 h,加入20 mL乙酸锌溶液和2 g酒石酸,再加入10 mL氢氧化钠,进行水蒸气蒸馏。用移液管分别量取0,0.3,0.6,0.9,1.2 mL溶液于比色管中,再加入10 mL蒸馏水。

在溶液中加入1 mL 10 g/L氢氧化钠和1滴酚酞指示液,使用乙酸调节pH值,加入5 mL磷酸盐溶液进行缓冲,在37 ℃恒温水浴锅中保温10 min,加入0.25 mL氯胺溶液,混合均匀,静置5 min,再加入5 mL异烟酸吡唑酮溶液,添加水至25 mL,混合均匀,放于水浴锅中反应40 min,在波长638 nm处测定吸光值。

1.3.4  酸价、过氧化值和茴香胺值的测定

亚麻籽中的酸价、过氧化值和茴香胺值参考王淑珍等[16]的方法进行测定。

1.3.5  亚麻籽中氨基酸的测定

亚麻籽中氨基酸的测定参考GB/T 5009.1—1996《食品卫生检验方法 理化部分 总则》中的方法[17]。

1.3.6  亚麻籽挥发性化学成分的测定

称取5 g亚麻籽粉于25 mL顶空萃取瓶中,加盖密封后放于60 ℃水浴锅中加热0.5 h,使用萃取针顶空萃取20 min后解吸3 min[18]。

2  结果和讨论

2.1  不同热处理对亚麻籽水分含量和色泽的影响

颜色是亚麻籽的重要质量特征,直接影响消费者对亚麻籽的接受度,不同热处理的亚麻籽水分含量和色泽见表1。

由表1可知,采用焙烤方式的亚麻籽中水分含量明显低于微波方式,且随着温度的升高或者功率的增加,亚麻籽中的含水量逐渐降低。随着两种热处理方式温度或微波功率的不断升高,亚麻籽的色泽逐渐变深,主要表现为L*值、a*值和b*值逐渐降低。焙烤方式与微波方式的亚麻籽色泽变化幅度相似,但是采用微波方式对亚麻籽进行热处理所消耗的时间明显更短。

2.2  不同热处理对亚麻籽生氰糖苷的影响

生氰糖苷被水解后会产生氰化氢,氰化氢成分会影响人体的神经系统、内分泌系统和心血管系统。本研究结果表明,通过微波和焙烤处理的亚麻籽生氰糖苷含量减少。从焙烤方式可以看出,随着温度的升高,亚麻籽中的生氰糖苷含量快速降低,当温度为150 ℃时,亚麻籽中的生氰糖苷含量为2 mg/kg;从微波方式可以看出,随着微波功率的增加,亚麻籽中的生氰糖苷含量持续降低,当功率为800 W时,亚麻籽中的生氰糖苷含量为30 mg/kg。由图1可知,焙烤方式能够更加有效地清除亚麻籽中的生氰糖苷。

2.3  不同热处理对亚麻籽品质的影响

由图2可知,微波方式和焙烤方式对亚麻籽品质的影响程度存在差异。当温度为100 ℃和微波功率为400 W时,两种热处理方式对亚麻籽酸价的影响较小,酸价分别为1.7 mg/g和1.5 mg/g,与原样品的酸价(1.6 mg/g)相似;随着温度的升高和微波功率的增加,亚麻籽的酸价也不断增加,温度对酸价的影响程度明显高于微波功率。

由图2可知,温度对亚麻籽品质的影响程度明显高于微波功率;随着温度的升高,亚麻籽的过氧化值快速增加;而随着微波功率的增加,亚麻籽的过氧化值虽然呈现增长趋势,但增长幅度并不明显,采用微波方式处理的亚麻籽的过氧化值明显低于焙烤方式,说明微波方式对亚麻籽的热处理效果优于焙烤方式。

亚麻籽在热处理过程中容易产生一些小分子的醛类和酮类物质,亚麻籽的茴香胺值越高,表明亚麻籽中被分解成小分子的物质越多。由图2可知,当温度为100 ℃、加热时间为15 min和微波功率为400 W、时间为5 min时,亚麻籽的茴香胺值相对较低,此时经过初步处理的亚麻籽的茴香胺值低于未经过处理的亚麻籽。

2.4  不同熱处理对亚麻籽氨基酸组成的影响

不同热处理后亚麻籽中的氨基酸含量见表2,亚麻籽原样品中氨基酸含量较高的种类分别为谷氨酸(Glu)和亮氨酸(Leu),含量分别为8.62%和3.11%。随着焙烤方式温度的升高和微波方式功率的增加,半胱氨酸(Cys)和赖氨酸(Lys)含量逐渐降低,亚麻籽中其他氨基酸变化并不明显。

2.5  不同热处理对亚麻籽呈味物质的影响

亚麻籽中的香气成分不仅由挥发性成分的浓度决定,而且与化合物的阈值密切相关。由表3可知,不同热处理方式对亚麻籽中挥发性成分的影响较明显,随着焙烤温度的升高和微波功率的增加,亚麻籽中挥发性成分的含量和种类也不断增加,说明一定程度的热处理能够有效增加亚麻籽中的香气成分。

从不同热处理的亚麻籽中一共鉴定出21种风味成分,其中吡嗪类化合物8种,醛类化合物4种,酮类化合物2种,醇类化合物4种,其他类化合物3种。

吡嗪类挥发性成分广泛存在于热处理的食品中,150 ℃焙烤方式和800 W微波方式进行热处理的亚麻籽中吡嗪类含量相对较高,未经过热处理的亚麻籽中未检测出吡嗪类含量,相关研究表明,食物中的羰基化合物经过美拉德反应后会产吡嗪类化合物,吡嗪类化合物具有烘烤味、坚果味、巧克力味和土豆味。

亚麻籽中的油脂经过氧化后会产生挥发性醛类化合物,醛类化合物的种类和含量与亚麻籽中脂肪酸的含量和种类密切相关,也与脂质氧化相关。醛类化合物具有明显的鲜味和脂质香味,微波处理方式也能增加亚麻籽中醛类化合物的种类和含量。

比较热处理前后,发现经过热处理的亚麻籽中酮类、酯类和吡咯类等挥发性成分均有所增加。

3  小结

亚麻籽富含亚麻酸,具有消炎、抗氧化和预防心血管疾病等功效,但含有一定量的生氰糖苷,生氰糖苷主要由氰醇衍生物的烃基和D-葡萄糖合成[19]。生氰糖苷水解后会产生氰化氢,氰化氢成分会造成神经系统、内分泌系统和心血管系统损伤。经过热处理后的亚麻籽中生氰糖苷快速降低,然而,热处理方式也会导致亚麻籽中其他活性成分变化,从而影响亚麻籽的品质。

本研究结果表明,热处理方式可以显著降低亚麻籽中的生氰糖苷含量,利用焙烤方式进行热处理的亚麻籽中脂肪氧化程度明显高于微波热处理的亚麻籽。随着焙烤方式温度的升高和微波方式功率的增加,氨基酸中的半胱氨酸(Cys)和赖氨酸(Lys)含量逐渐降低,其他种类的氨基酸含量并无明显变化。

不同热处理方式对亚麻籽中挥发性成分的影响较明显,随着焙烤温度的升高和微波功率的增加,亚麻籽中挥发性成分的含量和种类也不断增加,说明一定程度的热处理方式能够有效增加亚麻籽中的香气成分。

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