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热加工对甜玉米维生素C、总酚及阿魏酸的影响

2021-01-10张宏荣孟令杰王斌德

粮食科技与经济 2021年2期
关键词:维生素C甜玉米

张宏荣 孟令杰 王斌德

摘要:热加工不但可延长甜玉米的货架期,还可解决其采后品质下降的问题,增加口感和风味。为探讨热处理对甜玉米抗氧化物质的影响,采用不同的热处理工艺对甜玉米进行热处理,并分析其维生素C、总酚和阿魏酸的含量变化。研究结果表明,甜玉米经热处理后,维生素C、结合酚出现了含量显著下降,而游离酚出现了显著增加,阿魏酸出现了极显著增加。其中在115 ℃下处理25 min后,甜玉米的游离酚、游离阿魏酸和共轭阿魏酸含量分别增加了27.1%、644.8%、492.9%。

关键词:热加工;甜玉米;维生素C;总酚;阿魏酸

中图分类号:TS255.36 文献标识码:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.20210223

甜玉米又称蔬菜玉米,是一种食用型蔬菜,因其具有丰富的营养,且兼具甜、鲜、脆、嫩等口感特色,深受广大消费者的青睐[1]。甜玉米常见的加工食用方式包括甜玉米罐头、玉米饼、玉米面包和休闲食品。其中热加工是其主要加工方式,因为热加工甜玉米不但可延长甜玉米的货架期,还可解决甜玉米采后品质下降的问题,增加口感和风味[2]。传统的观念认为蔬菜和水果的热加工会导致维生素的流失,其营养价值降低[3]。但有研究[4]表明,在热加工过程中,蔬菜和水果中的化学物质发生了一系列的化学变化,在一定阈值范围内,蔬菜和水果的抗氧化能力有可能会得到提高。据报道[5-6],经过热加工的西红柿和胡萝卜中的番茄红素和胡萝卜素含量均提高,番茄的热处理显著增加了可生物利用的番茄红素含量和总抗氧化活性,但总体上并未观察到酚含量的明显变化。还有研究[7]表明,苹果中的维生素C不到苹果中抗氧化物质总量的0.4%,表明大部分抗氧化活性来自苹果中的其他化学物质。本研究拟分析不同的热处理工艺对甜玉米中维生素C、总酚和阿魏酸含量的影响,为甜玉米热加工提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试样品和试剂

供试黄色甜玉米(Zea mays):当地超市;Folin -Ciocalteu 试剂(FC 试剂)、沒食子酸、阿魏酸等:纯度均>95%,美国Sigma公司;其他试剂均为分析纯。

1.2 仪器设备

UV-1800型紫外分光光度计:日本岛津公司;RE52型旋转蒸发仪:上海亚荣生化仪器厂;H1650型台式高速离心机:湘仪离心机仪器有限公司;1200 Series型高效液相色谱仪:美国安捷伦公司。

1.3 样品制备

收集供试玉米的玉米粒,混匀,分成36个样品,每个样品重(100±5) g,待用。试验设6个处理,处理条件如表1所示,每个处理重复6次。蒸煮温度和时间由控制器自动监控。样本处理后保存在-40 ℃直至进行分析测定。

1.4 方法

1.4.1 甜玉米游离酚的提取

将不同处理的甜玉米打浆后加入80 mL 预冷丙酮,用组织匀浆机在冰浴里匀浆5 min,4 ℃、5 000 r/min 离心10 min。保留上清液,沉淀物加入100 mL 80%预冷丙酮重复上述步骤提取1次。合并两次离心得到的上清液,45 ℃旋转蒸发至约15 mL,并用蒸馏水定容至25 mL。分装后冻存于-20 ℃冰箱备用[8]。

1.4.2 甜玉米结合酚的提取

由1.4.1提取所得的固体残余物加入25 mL 4 mol/L NaOH溶液,充入氮气密封后在常温下震荡1 h,所得的水解液用4 mol/L HCl 调pH 至中性,用100 mL正己烷去除其中的油脂性成分,再用100 mL乙酸乙酯萃取5次。合并乙酸乙酯萃取液,45 ℃水浴蒸发至干燥,残余物用蒸馏水定容至10mL。分装后冻存于-20 ℃[8]。

1.4.3 总酚含量的测定

移取0.125 mL提取液,加入5 mL去离子水和0.125 mL FC试剂,混匀反应6 min,加入1.25 mL 0.07 g/mL Na2CO3溶液和1 mL去离子水,在室温下避光放置1.5 h,测定760 nm 波长下的吸光值,用0.125 mL去离子水代替提取液作空白对照。总酚含量以每100 g 新甜玉米粒所含的没食子酸当量(GAE)表示[4]。

1.4.4 L-抗坏血酸含量的测定

采用2,6-二氯苯酚(DIP)滴定法[9]。

1.4.5 阿魏酸分析

采用HPLC法。取1.4.2的残余物,分析前用酸化的甲醇(pH2)稀释,然后超声提取过膜后上机测试。色谱柱:SUPELCOSIL LC-18-DB 150×4.6 mm,3 μm;流速:0.6 mL/min;洗脱程序:水—乙腈溶液(V水∶V乙腈=20∶80)等度洗脱,水用三氟乙酸调节pH值为2;紫外检测器,检测波长:280 nm;柱温:30 ℃;进样量:10 μL。样品中的阿魏酸用外标法进行定量,甜玉米上清和固体残余提取物中测得的阿魏酸分别为游离阿魏酸和共轭阿魏酸。

2 结果与讨论

2.1 对甜玉米维生素C含量的影响

如图1所示,随着加热时间的延长和加热温度的升高,甜玉米的维生素C含量逐渐下降。在115 ℃条件下加热10、25、50 min后,维生素C含量分别下降至0.195、0.172、0.124 μmol/g,与未加工的生甜玉米相比分别下降了17.7%(P<0.05)、27.4%(P<0.05)、47.7%(P<0.01)。在100、115、121 ℃条件下加热25 min后,维生素C含量分别下降至0.219、0.172、0.135 μmol/g,与未加工的生甜玉米相比分别下降了7.6%(P<0.05)、27.4%(P<0.05)、43.0%(P<0.01)。在115 ℃的温度范围内,维生素C的D115 ℃值(115 ℃ 条件下维生素C含量初始值降低90%所需的时间)为218 min,所以维生素C在加热过程中的损失需要很长时间,在普通工业加工过程中为了不影响甜玉米的口感和风味并不会进行那么长时间的热处理。

2.2 对甜玉米总酚含量的影响

如图2所示,未加工生甜玉米的总游离酚含量为252.3 μg/g,在115 ℃条件下加热10、25、50 min后,热处理甜玉米总游离酚分别为305.2、320.6、324.2 μg/g,与未加工的生甜玉米相比分别增加了21.0%、27.1%、28.5%(P<0.05)。在100、115、121 ℃条件下加热处理25 min后,总游离酚含量分别为295.2、320.6、354.3 μg/g,与未加工的生甜玉米相比分别增加了17.0%、27.1%、40.4%(P<0.05)。未加工生甜玉米的样品中的结合酚含量为461.2 μg/g,在115 ℃条件下加热10、25、50 min后,热处理甜玉米总结合酚含量分别为368.1、336.4、268.1 μg/g,与未加工的生甜玉米相比分别下降了20.2%(P<0.05)、27.1%(P<0.05)、41.9%(P<0.01)。在100、115、121 ℃条件下加热处理25 min后,总结合酚含量分别为378.1、336.4、318.1 μg/g,与未加工的生甜玉米相比分别下降了18.0%、27.1%、31.0%(P<0.05)。甜玉米在热处理后游离酚出现了显著增加,而结合酚出现了显著下降。

2.3 对甜玉米阿魏酸含量的影响

如图3所示,未加工生甜玉米中的游离阿魏酸含量为1.05 μg/g,在115 ℃条件下加热10、25、50 min后,热处理甜玉米游离阿魏酸含量分别为3.27、7.82、10.66 μg/g,与未加工的生甜玉米相比分别增加了211.4%、644.8%、915.2%(P<0.01)。在100、115、121 ℃条件下加热处理25 min后,热处理甜玉米游离阿魏酸含量分别为3.07、7.82、10.16 μg/ g,与未加工的生甜玉米相比分别增加了192.3%、644.8%、867.6%(P<0.01)。甜玉米在热处理后游离阿魏酸出现了显著增加。

未加工生甜玉米中可溶性共轭阿魏酸的含量为11.2 μg/g,在115 ℃条件下加热10、25、50 min后,热处理甜玉米游离阿魏酸含量分别为32.8、66.4、83.1 μg/g,与未加工的生甜玉米相比分别增加了192.8%、492.9%、642.0%。在100、115、121℃条件下加热处理25 min后,热处理甜玉米共轭阿魏酸含量分别为31.8、66.4、73.1 μg/g,与未加工的生甜玉米相比分别增加了183.9%、492.9%、552.7%。甜玉米在热处理后共轭阿魏酸也出现了显著增加,所以热处理对于甜玉米中的阿魏酸含量具有重要影响,随着处理时间和处理温度的增加,阿魏酸含量出现了显著增加。

3 结 论

长期以来,人们一直认为热加工过程会造成果蔬中热敏性生物活性物质和营养成分的损失,其营养价值低于新鲜商品。本研究发现,甜玉米经热处理后,游离酚类物质和阿魏酸含量上升,可能是因为热处理会导致更多的结合酚酸从细胞中释放出来,而阿魏酸是一种从可溶性酯和糖苷中释放出来的酚酸,所以热处理使玉米中的抗氧化物质含量得以提高。后续将进一步考察加热温度和加热时间对其抗氧化活性影响。

参 考 文 献

[1] 李坤,黄长玲.我国甜玉米产业发展现状、问题与对策[J].中国糖料,2021,43(1):67-71.

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[3] 马蕾,孙小红,姜晶,等.加工处理方式影响玉米粉的加工特性、营养特性和食用品质研究进展[J/OL].食品科学.[2021-01-20]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2206. ts.20201120.1501.073.html.

[4] 黃龙,张名位,邓媛元,等.热处理对甜玉米酚类物质含量及抗氧化能力的影响[J].广东农业科学, 2011, 38(9):88-92.

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Effect of Thermal Processing on Vitamin C, Total Phenol and Ferulic Acid of Sweet Corn

Zhang Hongrong 1, Meng Lingjie 2, Wang Binde1

( 1. Liaoning Yihai Kerry Here’s Starch Technology Co., Ltd., Tieling, Liaoning 112300;

2. Kerry Oils & Grains (Yingkou) Ltd., Yingko, Liaoning 115007 )

Abstract: Hot processing can not only prolong the shelf life of sweet corn, but also solve the problem of its quality decline after harvest and increase the taste and flavor. In order to study the effect of heat treatment on antioxidant properties of sweet corn, different heat treatment processes were used to heat treat sweet corn, and the content changes of vitamin C, total phenol and ferulic acid in sweet corn were analyzed. The results showed that after heat treatment, the content of vitamin C and bound phenol in sweet corn decreased significantly, while the content of free phenol increased significantly, and ferulic acid increased extremely significantly. The content of free phenol, free ferulic acid and conjugated ferulic acid in sweet corn increased by 27.1%, 644.8% and 492.9%, respectively, after treated at 115 ℃ for 25 min.

Key words: thermal processing, sweet corn, vitamin C, total phenol, ferulic acid

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