期刊名称:国际食品与生物科学杂志
文章类型:研究
收到的日期:2018年8月22日
接受日期:2018年9月3
发布日期:2018年9月10日
引用:Unni Le,Chauhan OP(2018)高压处理过程中洋葱糊的质量属性的变化。INT J Food Biosci Vol:1,ISSU:1(34-40)。
版权:©2018 Unni LE。这是一篇开放获取的文章,在知识共享署名许可协议的条款下发布,该协议允许在任何媒体上无限制地使用、发布和复制,前提是注明原作者和来源。
抽象的
研究了高压处理和常规热处理对洋葱糊的各种质量属性的影响。热处理不仅在酶活性和微生物计数中引起显着减少(P <0.05),而且导致植物化学和抗氧化活性的显着(P <0.05)降解。在较低压力下,发现多酚氧化酶和过氧化物酶显着增加(P <0.05),但它们在较高压力下降低;然而,由于高压加工,总酚类,黄酮类化合物和抗氧化活性表现出略有增加的趋势。CIE L *值在发现A *和B *值时降低(P <0.05)随着压力的增加而增加。在总板计数,酵母和模数的微生物计数以及总大肠杆菌数量方面也显着降低(P <0.05),随着压力的增加。与感官属性的热处理相比,高压加工样品更好地归因于热处理。
关键词
洋葱,糊剂,高压加工,热,质量。
研究了高压处理和常规热处理对洋葱糊的各种质量属性的影响。热处理不仅在酶活性和微生物计数中引起显着减少(P <0.05),而且导致植物化学和抗氧化活性的显着(P <0.05)降解。在较低压力下,发现多酚氧化酶和过氧化物酶显着增加(P <0.05),但它们在较高压力下降低;然而,由于高压加工,总酚类,黄酮类化合物和抗氧化活性表现出略有增加的趋势。CIE L *值在发现A *和B *值时降低(P <0.05)随着压力的增加而增加。在总板计数,酵母和模数的微生物计数以及总大肠杆菌数量方面也显着降低(P <0.05),随着压力的增加。与感官属性的热处理相比,高压加工样品更好地归因于热处理。
关键词
洋葱,糊剂,高压加工,热,质量。
介绍
在过去的几十年里,食品的加工方法发生了重大的变化。高压加工是一种新颖的非热加工方法,可以提供高质量的产品,更大的植物营养保留,提高安全性,同时增加保质期[1]。由于高压加工对共价键没有影响,因此预计调味剂、色素、维生素等低分子量食品成分在高压加工过程中变化较小。与热加工不同,HPP效应在整个食品中是均匀的,几乎是瞬时的,因此与材料[2]的几何形状和大小无关。最成功的高压加工商业产品有橙汁、鳄梨酱和果泥、火腿、米饭和米粉、卤鸡、肉、牡蛎等,销往美国、日本和欧洲市场。欧洲委员会已将高压加工产品列入“新型食品”组,并在新型食品立法的支持下。与传统的热加工相比,在冷藏、环境或中等温度下,高压加工有助于使食品中的几种致病和腐败微生物失活,其结构、颜色和风味变化较少。一些关于病原微生物包括沙门氏菌、葡萄球菌、弧菌等的五位数下降的报道存在[4]。也有一些关于高压对抗氧化剂、糖、维生素C、类胡萝卜素、酚、类黄酮等的影响的报道,这些影响来自橙子、西红柿、苹果、桃子、混合柑橘汁、胡萝卜、草莓、覆盆子、等,并详细描述了消费者感知到的高压处理的好处[6,7]。
洋葱是大多数烹饪准备的重要组成部分。有几篇关于使用热处理和使用化学添加剂来保存这种调味品膏的报道。还研究了调味酱在热处理和贮藏过程中的流变学、颜色变化和抗氧化性能的变化。高压处理对去皮洋葱[9]黄酮醇含量及抗氧化活性的影响也有文献报道。然而,目前还没有利用高压加工技术保存洋葱酱的文献。因此,本研究旨在研究高压处理对洋葱糊各种植物化学成分、酶活性、微生物和感官特性的影响。
材料和方法
原材料及预处理
生成的洋葱是从印度的迈索尔当地市场获得的。通过去除外部鳞片和肉质叶片手动剥离洋葱,然后在高速混合器(Preethi重型混合器研磨机,Mode No.Mg142,Bangalore,India)中粉碎以产生微量糊状物。将糊状物填充在低密度聚乙烯袋(75μ厚,50mG包装尺寸)中并立即加工。
高压处理
实验室规模高压食品加工系统(ISO-LAB FPG9400,STANSTED FLUED POWER LTD.,Stansted,UK)由具有双重高压泵和使用的高压泵和压力强化器的高压容器(2 L容量)组成,用于实现并保持压力容器中的所需压力。该系统具有1000MPa的最大工作压力,具有温度和时间变化的规定。高压容器被连接到加热冷却系统的液体循环套管包围。所用的压力传递流体为30%单丙烯 - 乙二醇(由M / S Hydraulicon Systems,Ahmedabad,India提供)。加压和减压的斜率分别设定为600和1000MPa / min。考虑到压力积聚(约2-3℃/ 100MPa)期间的初始温度增加,以便在加压期间达到所需的操作温度。使用SCADA基于SCADA的软件(Stansted Fluid Power Ltd.,Stansted,UK),在过程中不断监测和记录压力和温度(以1秒的间隔)。调味品粘贴样品(50mG)在200,400和600MPa压力下在30℃下加工5分钟的时间。
热处理
将含有样品(50克)的柔性聚乙烯袋浸入水浴(MEDA仪器MFG Co.)中,以在96-98℃下进行等温杀虫,其停留时间为15分钟。
物理化学分析
使用pH计(Century,Model CP931和印度班加罗尔)测量样品的pH。
总酚类
总酚含量用Singleton和Rosi[10]方法测定。10克样品提取液用水稀释至100 mL,并在5 mL中加入1 mL福林试剂。6分钟后,10ml 7%钠2CO.3.加蒸馏水至25 mL,室温孵育90 min。以蒸馏水为空白,在750 nm处读取吸光度。
总黄酮
使用Zhishen等人描述的方法估计总类黄酮。[11]。将15g样品提取物溶于水中,用蒸馏水制备高达100ml的体积。取5毫升该等分试样,并0.3ml纳米2加入(5%),保持5分钟,然后加入0.3ml ALCL3.(10%)再次保持6分钟,然后加入2ml氢氧化钠(1N)。在510nm中,使用蒸馏水作为坯料读取高达10毫升的体积,使用蒸馏水读取吸光度。
总抗氧化活性
按本泽和菌株[12]所描述的方法测定洋葱糊的抗氧化活性。新鲜制备的FRAP试剂(900 μ L), 37ºC孵育,与90 μ L蒸馏水和30 μ L测试样品或甲醇混合(试剂空白)。待测样品与试剂空白在37ºC水浴中孵育30分钟。试验样品在反应混合物中的最终稀释度为1/34。FRAP试剂包含2.5ml的20mmol-1TPTZ解决方案在40 mmoll中-1HCl和2.5毫升20 mmoll-1FECL.3..6H.2o和25毫升0.3莫尔-1醋酸缓冲液(pH 3.6)。孵育结束后,立即用分光光度计(岛津1609,东京,日本)在593nm处测量吸光度读数。已知Fe (II)浓度在100 - 2000 μ mol范围内的甲醇溶液-1,feso.4..7H2o用于制备校准曲线。参数等效浓度(EC1)被定义为抗氧化剂的浓度,其具有相当于1mmol的抗氧化剂的能力-L.-1Feso.4..7H2O。
PPO和POD活性
根据Gonzalez等人描述的方法测量PPO和POD活性。[13]。对于PPO活性,将2克样品在0ºC下均化,其中20mL磷酸钠缓冲液(pH7)。通过皮肤布过滤萃取物,并以3500rpm以0℃以0℃离心20分钟。用已知体积的0.02M磷酸钠缓冲液(pH 2)合适地稀释上清液。在四个试管中取出40.1M磷酸盐缓冲液和0.8ml溶解在100ml蒸馏水中的0.8ml的儿茶醇(0.055g)。在一个试管中加入一毫升蒸馏水作为样品坯料,而在其他试中坯料中,加入1ml样品提取物。在410nm的1,2和3分钟后测量吸光度。
将样品(2Gm)在0℃下均化,其中20ml 0.1M磷酸钾缓冲液(pH6.5)以测量荚活性。通过皮肤布过滤提取物,并以0℃和4500rpm离心20分钟。加入含有酶(0.12mL)的所得滤液,加入3.48ml底物溶液[0.1mL ugaicol(99.5%)+ 0.1ml过氧化氢(30%)]并在涡旋中混合。在3分钟后,从470nm的吸光度变化率测量豆荚活性。
颜色坐标
使用彩色表(Mini Scan XE Plus,Model 45/0-S,Hunter Associates Laboratory,Inc.,Reston,VA)进行记录样品的表面颜色,如Cie Lab(L *,A *,B *)颜色空间。所有测量都使用标准光源D65和103观察者参考CIE(委托Internationale De 1'Eclairage),使用白色和黑标准陶瓷砖校准设备。
微生物评估
样品的微生物分析是针对标准板计数,酵母和模态计数和根据APHA [14]程序的总大肠杆菌计数。将样品(10Gm)转移到无菌管中,加入15ml无菌蛋白水(0.1%)。将样品和蛋白胨溶液在均化器中混合5分钟。使用无菌蛋白水水进行系列稀释液,然后在不同的琼脂培养基中倒入镀层,以可视化总板数,大肠杆菌和酵母和模具的生长。孵育后计算菌落,结果表达为样品的CFU / gm。
感官评价
通过使用定量描述性分析进行感觉分析[15]。基于来自实验室科学工作人员的一组30名成员的感官歧视能力,筛选和选择了十五个成员面板。通过所选小组进行了对产品质量属性的看法的语言。随后是对重复试验的产品进行评分,以获得完全的定量描述。分数卡由序号和面板商定的属性组成。样品被给出3位随机代码编号,并呈现给小组成员进行评估。要求小组成员以0-15cm的等级标记,以指示记分卡上每个属性的强度。尺度从每个端的2.5cm处具有垂直锚点,分别表示“检测阈值”和“饱和阈值”。列出了每个样本的所有属性给出的分数。针对样本的每个属性计算平均值,表示面板对产品的感觉质量和型材的判断。
统计分析
所有测量以不同的物理化学参数的三倍一次进行,并通过单向ANOVA在P <0.05的单向ANOVA中通过单向ANOVA进行统计分析从物理化学分析和感官评估的数据,使用Statistica 7软件(stat soft,tulsa,好的,美国)。
结果和讨论
发现洋葱糊的初始pH,水分含量和水活性分别为5.47,83.85和0.974。
PPO和POD活性
多酚氧化酶和过氧化物酶负责蔬菜的负味和颜色变化。由于棕色变色和随后由它们引起的感官变化,PPO的失活是非常理想的。热处理和高压处理在不同压力范围内的应用显着影响了PPO和POD活性(P <0.05)(表1)。在热处理的洋葱糊中观察到PPO和POD酶的总失活。然而,在压力处理的样品的情况下,较低压力(200MPa)活化洋葱PPO时,较高压力400-600MPa显着降低(P <0.05)洋葱PPO酶活性。由于压力处理的后果的激活效应可能是由于酶和/或底物分子的可逆构型和/或构象变化而导致的[16]。压力诱导的膜损伤和所得酶和底物的泄漏可以在较低压力下具有增强的洋葱PPO活性。Bayindirli等人还报道了PPO酶的表观激活。[17]。根据Mozhaev等人。 [18] most covalent bonds participating in the proteins are pressure insensitive and the hydration changes that accompany noncovalent interactions contribute largely for the pressure induced inactivation of the enzyme. However, the magnitude of pressure and the source of enzyme markedly affect the pressure stability of PPO. The effect of high pressure treatment on POD activity of onion samples was found to be more pronounced with respect to pressure treatment at 600 MPa (68%) followed by 400MPa (62%) and 200MPa (59%). Guerrero-Beltran et al. [19] observed a similar decrease in PPO activity with increase in pressure in peach puree Ramaswamy and Riahi [20] also reported decrease in PPO activity in high pressure processed apple juice.
表1:高压加工对洋葱糊酶活性的影响。
同一列中不同上标的值显着不同(P≤0.05)。PPO:多酚氧化酶;POD:过氧化物酶;ND:未定义。ABS。单位:吸光度单位。
总酚类
酚类是在植物中发现的一组化合物,其特征是每个分子中存在一个以上的苯酚单位或结构块。加工对总酚含量的影响见表2。压力和热处理的洋葱糊有显著差异(p<0.05)。与新鲜对照样品相比,热处理洋葱糊的酚含量显著降低了47%。这可能是由于酚类化合物的温度敏感性较高。压力较低(200 MPa)时,苯酚含量略有下降(0.89%),而压力较高(400 ~ 600 MPa)时,苯酚含量显著上升(4.3和5.3%)。在200 MPa压力下观察到的PPO酶的激活与酚含量的降低有关。酚水平的增加可能是由于这些化合物所局限的液泡的破坏。一些研究人员已经报道过样品中由于高压处理导致的酚含量增加。Roldan-Marin et al.[9]报告称,在100 MPa和400 MPa压力结合高(50ºC)和低(5ºC)温度分别处理时,洋葱中的总酚含量增加了12%。 Corrales [21] has also reported an increase in total phenolic content in grape by products following high pressure treatment. Similar results have also been reported in the case of tomato puree treated at 600MPa by Patras et al. [22]. Contradictory results were observed by Larrauri et al. [23] who reported 18.6 and 32.6% decrease in total phenolic compounds in red grape pomace peel at a temperature of 100 and 140 ºC, respectively, which is attributed to the high temperatures used during processing. Significant reduction in phenolic content was also observed in fruit smoothies processed at 450 MPa for 5 min [24].
表2:高压处理对洋葱糊总酚、类黄酮含量及抗氧化活性的影响。
总黄酮
已知黄酮类化合物是有效的自由基清除剂和抗氧化剂,并且被认为是对心血管疾病的保护性,并有助于预防人类的结肠直肠癌。高压加工洋葱浆料中的总黄酮含量显示出较高的趋势,而在热处理样品中,黄酮含量显着降低(P <0.05)(表2)。在三种压力处理中,600MPa显示出的类黄酮含量(10%)增加,而不是400MPa(5.05%)和200MPa(2.3%)。Roldan-Marin等人。[9] reported that 26% higher total quercetin, quercetin- 4’-glucoside and quercetin-3,4’-diglucoside contents in onions treated at 100 and 400 MPa pressures compared to untreated ones suggesting that high pressure might have triggered higher extractability of the flavonoid compounds. Flavonol content was also found to increase in high pressure processed orange juice which may be due to opening of chains and release of flavonol compounds at high pressures [25]. In the present investigation, the total flavonoid content showed a slight increasing trend in onion pastes which might be due to higher extractability of flavonoid compounds on application of pressure. On the contrary, Chauhan et al. [26] reported that application of high pressures, temperatures for longer time durations resulted in decrease in the total flavonoids content of the black grape juice.
总抗氧化活性
抗氧化剂的压力稳定性由于它们在减少退行性疾病和与其相关的氧化损伤的情况下发挥的重要作用而具有重要意义。表2中提出了与总抗氧化活性有关的数据。对于本研究中研究的洋葱糊,高压处理基本上保留了与热处理的样品相比的抗氧化活性。这些结果符合在高压加工上观察到的酚类和类黄酮化合物的增加。统计学分析显示,在新鲜对照中的所有压力处理样品中观察到未显着增加(P <0.05)。同时,热处理导致热处理洋葱糊的49%减少。增加的抗氧化活性可能是由于高压诱导的组织基质的变化,植物细胞壁的破坏导致释放抗氧化剂化合物进入细胞外环境。目前研究结果与Moreno等人的观察结果相比。[27]据督察在400MPa的压力下促进番茄酱中抗氧化活性的增加,提示高压处理影响细胞基质的结构释放各种抗氧化化合物的细胞结构,例如芳瓦,染色体等Fernandez-Garcia等。[28]据报道,在高压处理的番茄酱中更好地保存抗氧化原理。Patras等人。 [22] also reported better retention of antioxidant activity in high pressure treated strawberry and blackberry purees at 10-30 ºC for 15 min compared to thermal processed ones processed at 70 ºC for 2 min.
颜色坐标
由热和高压处理影响的仪器颜色参数(L *,A *和B *)如图1所示。它可以从发现热和高压处理处理的数据推断出仪器颜色参数。发现L *值,表明产品的亮度,显着降低(P <0.05),随着洋葱糊的压力增加,显示出产品变暗。由于洋葱PPO的激活,压力诱导褐变可以解释L *值的降低。从200-600MPa的压力处理赋予CIE A *值的增加,表明发红/绿色。类似地,发现表明样品的黄度/蓝色的B *值随着200至600MPa的增加而增加。颜色变化具有相同的幅度,并且在不同的压力处理之间可以观察到统计差异。与热处理样品相比,高压加工样品显着较高的A *值(P <0.05)。随着压力增加的发红(a *值)的增加可能归因于花青素颜料对压力处理的提取性增加。增加的L *值表明样品的变暗,其可能与较高压力下增加的酶活性有关。Patras等人。 [22] reported an increased redness at pressure treatments as compared to unprocessed tomato puree. Higher redness at pressure treatments may be due to better extractability of anthocyanins due to disintegration of chromoplast. Anthocyanins are stable during high pressure treatment at moderate temperature, e.g., pelargonidin-3-glucoside and pelargonidin-3 rutinoside in red raspberry and strawberry during high pressure treatment at 800MPa at 18-22 ºC/15 min [29]. Nguyen et al. [30] also reported decrease in L* values and increase in a* values in carrot and radish, whereas, there were not much changes in the b* values.
图1:高压加工对洋葱糊性CIE颜色值的影响。误差栏代表±SD。
微生物质量
应用高压和热治疗同样有效引起显著(p < 0.05)降低影响微生物计数板总数、大肠杆菌总数以及酵母和霉菌数(表3)。总板数从7 x102控制减少到零的洋葱酱样品处理600 MPa。在600 MPa的压力下,调味膏样品的总大肠菌群计数也从1.5 × 101下降到零,酵母和霉菌计数也下降到零。一些关于微生物在高压下的压力失活的报道显示不同类型的产品具有巴氏杀菌/灭菌效果[31-33]。在本研究中也得到了类似的结果。加工样品的微生物失活主要是由于压力引起的微生物细胞的变化,包括抑制关键酶,抑制蛋白质合成,改变细胞形态和细胞膜,以及影响微生物的遗传机制,如转录和翻译的中断以及负责生存和繁殖的细胞功能[34,35]。
表3:高压加工对洋葱糊微生物属性的影响。
同一列中不同上标的值显着不同(P≤0.05)。ND:未定义。
感官质量
图2代表了高压处理洋葱糊的感觉剖面。在图中,每个辐条都是一个属性,相对强度用产品线与中心点相交的点表示,较低的强度朝中心点,最大强度离中心点[36]最远。结果表明,热压处理的样品在熟味、辛辣味、桃红色等属性上存在显著差异。高压处理的洋葱酱似乎比热处理的洋葱酱更容易被接受。主要是由于热处理同时影响共价键和非共价键,高压处理只破坏相对较弱的化学键(氢键、疏水键、离子键)[37]。因此,涉及共价相互作用的风味和色素在高压处理中不会发生较大程度的改变。从感官数据来看,很明显,经过热处理的糊状物有一种煮熟的味道,并且辛辣程度降低了。研究还发现,这种颜色对感官面板的吸引力较小。已有几项研究表明,使用QDA对高压加工食品进行感官评价,并主张对产品感官特性进行较小的改变[38,39]。
图2:高压洋葱糊感官图谱。
结论
本研究结果证明了高压加工的潜力作为一种用于稳定洋葱糊的新型非热方法。发现高压的施用减少了酶促,即PPO和POD活性,并更好地保留植物化学物质如酚类,黄酮类化合物和抗氧化活性。调味品浆料的三刺激性(L *,A *,B *值)和感官可接受性对高压的影响并不多。
没有参考