Food Chemistry 1区(IF:6.306)

研究背景

花生除了富含脂肪、蛋白质、碳水化合物等大量营养素外,还富含一些微量营养素,如酚类、类黄酮、和维生素,这些微量营养素具有抗氧化、抗菌和抗癌的特性。花生加工主要有油炸、水煮和烘烤三种热处理方法,在热处理过程中,由于美拉德反应、脂肪水解和脂质氧化,形成风味化合物,并且脂肪酸组成发生变化,同时也会诱导形成潜在有害成分。因此,不同的热处理方法对花生的营养成分和品质有不同的影响。因此,需要全面系统研究热处理前后的花生成分的变化,旨在为高品质花生食品加工提供依据。

研究方法

检测分析花生在油炸、水煮、烘烤前后的营养成分(脂肪、蛋白质、碳水化合物、有机酸、酚类和黄酮类)和潜在有害成分(丙烯酰胺、呋喃、5-羟甲基糠醛(HMF))的含量。通过对花生原料和热处理后的花生数据进行主成分分析和层次聚类分析,明确影响产品品质的关键因素。

研究结果

脂肪和脂肪酸变化:花生原料的脂肪含量为380.0μg/g,水煮和烘烤后,脂肪含量分别下降4.8%和25.8%,油炸后脂肪含量增加了6.8%。在油炸花生中,一些微量脂肪酸表现出不同的特征。油炸花生中C16:1(9c)、C18:2(9c12t)和C18:3(9c12c15c)的含量高于水煮和烘烤花生。油炸过程中的加热温度和加热时间影响反式脂肪酸的形成。此外,油炸样品中C20:3(11c14c17c)和C22:1(13c)的含量显著低于水煮花生和烘烤花生。热处理后饱和脂肪酸(SFA)含量显著增加,单不饱和脂肪酸(MUFA)含量略有增加,多不饱和脂肪酸(PUFA)含量显著降低。通常采用PUFA/SFA作为评价食用脂肪营养质量的指标,当比值低于0.45时,脂肪被认为是不受欢迎的。在本研究中,热处理后花生中的PUFA/SFA约为2,虽然明显低于花生原料,但仍高于0.45。

蛋白质和氨基酸变化:花生原料中的粗蛋白含量为30.1g/100g,热处理显著降低花生粗蛋白含量。水煮、烘烤和油炸处理后的可溶性蛋白质损失分别为32.3%、36.0%和46.9%。花生原料的氨基酸组成以天冬氨酸(3.4%)为主,其次是谷氨酸(5.9%)、精氨酸(3.4%)、亮氨酸(1.8%)和甘氨酸(1.6%)。热处理后,大多数氨基酸含量下降,导致必需氨基酸(EAA)和非必需氨基酸总量减少,必需氨基酸的损失大于非必须氨基酸。油炸花生的总游离氨基酸(FAA)下降了45.1%,而水煮花生和烘烤花生的则分别下降了16.6%和14.7%。谷氨酸和精氨酸的减少量占总FAA损失的43.8%,赖氨酸和组氨酸含量下降幅度最大。

碳水化合物变化:花生热处理后的总还原糖(TRS)和蔗糖含量显著降低,水煮、烘烤和油炸处理后还原糖含量分别下降29.0%、25.0%和23.0%。花生原料和热处理后花生的总淀粉含量存在微小差异。

抗氧化物质和有机酸变化:花生原料中总酚和黄酮含量分别为1.9和4.8mg/g。水煮和油炸花生中的总酚和总黄酮含量显著降低。水煮和油炸处理后花生总酚含量损失分别为25.5%和5.7%。而烘烤花生中黄酮类化合物含量显著增加(p<0.05)。花生原料中有机酸的总含量为7.4mg/g,经水煮、烘烤和油炸后分别下降了83.2%、41.7%和47.9%。就单个有机酸而言,所有热处理后草酸增加,而抗坏血酸和富马酸减少(尤其是水煮花生)。油炸和烘烤花生中苹果酸和乙酸含量增加,而水煮花生中苹果酸和乙酸含量减少。

丙烯酰胺、呋喃和HMF变化:油炸花生中丙烯酰胺含量最高,其次是烘烤花生,水煮花生中几乎不形成丙烯酰胺。花生原料和煮花生中均检出少量呋喃,而烘烤和油炸花生中的含量分别是生花生的8倍和4倍。花生原料以及在100 ℃下水煮花生时,都没有在花生中检测到HMF。然而,在160℃烘烤15分钟和在170℃油炸2分钟后,HMF含量分别达到10.2mg/kg和5.2mg/kg。

主成分分析评分图和负荷图叠加


层次聚类分析(HCA)生成热图

研究结论

研究结果表明,油炸花生在热处理过程中脂肪、SFA含量增加,PUFA、蛋白质、还原糖、总酚、总黄酮、有机酸等营养成分含量降低,形成了丙烯酰胺、呋喃、HMF等潜在有害成分。水煮花生在热处理过程中SFA含量增加,脂肪、PUFA、蛋白质、还原糖、总酚、总黄酮、有机酸等营养成分含量降低,只形成少量呋喃等潜在有害成分,几乎不形成丙烯酰胺,没有检测到HMF。烘烤花生在热处理过程中脂肪、PUFA、蛋白质、还原糖等营养成分降低,黄酮类化合物显著增加,SFA含量增加,形成了丙烯酰胺、呋喃、HMF等潜在有害成分。


原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814620301175


供稿人:赵庚九


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发表日期:

2020-11-23

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