3种天然植物多糖在烤核桃中的抗氧化作用研究.pdf

食 品 工 程2023年第3期9月出版 基础研究 目前烤核桃产品在全国得到很大推广，在坚果炒货制品领域市场份额不断增加。由于核桃不饱和脂肪酸含量高达60%以上，极易氧化变质，为延长烤核桃产品货架期，生产厂家普遍采用添加TBHQ等多种复配抗氧化剂延长烤核桃保质期，这样虽能在一定程度上解决核桃脂肪哈败氧化问题，却使得物料配比复杂化，无法满足时下消费者追求健康时尚，清洁标签的消费需求。本文以植物多糖为抗氧化剂，研究其在烤核桃产品中的抗氧化作用效果，为烤核桃延长产品货架期和健康化烤核桃产品开发提供新思路。1材料与方法1.1材料薄皮核桃，河北绿岭果业有限公司；甜菊糖苷，山东海根生物技术有限公司；罗汉果糖苷，西安诺特有限公司；甘草多糖，新疆隆惠源药业有限公司提供。食用盐、白砂糖、D异抗坏血酸钠、柠檬酸、TBHQ、香辛料，均为市售食品级原料。三氯甲烷、冰乙酸、石油醚（沸程 30 60）、可溶性淀粉、碘化钾、硫代硫酸钠、无水*基金项目：河北省科技计划项目（20527103D）。*李娜，女，1986年出生，2021年毕业于河北科技师范学院食品科学与工程专业，工程师。*牟德华，通讯作者，E-mail：dh_.收稿日期：2023-02-203种天然植物多糖在烤核桃中的抗氧化作用研究*李娜1，2，3*赵端阳1，2，3何爱民1，2，3吉洋洋1，2，3牟德华2，4*1（河北绿岭合田食品有限公司，河北临城 054300）2（河北省（邢台）核桃产业技术研究院，河北邢台临城 054300）3（河北省核桃工程技术研究中心，河北临城 054300）4（河北科技大学生物科学与工程学院，河北石家庄 050000）摘要植物多糖具有多种生物活性，其抗氧化活性在近年来得到广泛关注和研究。研究了罗汉果糖苷、甘草多糖、甜菊糖苷3种天然植物多糖对烤核桃抗氧化作用的影响，并在单因素试验的基础上，通过正交试验确定3种植物多糖的最佳配比。试验结果表明，3种植物多糖对烤核桃均有一定的杭氧化作用，其中甘草多糖的效果优于其他2种；3种植物多糖的最佳组合为：罗汉果糖苷0.8%，甜菊糖苷1.1%，甘草多糖1.1%，此条件下烤核桃的保质期可达到9个月。关键词植物多糖；甜菊糖苷；罗汉果糖苷；甘草多糖；抗氧活性Application Research and product development of plant polysaccharideantioxidant activity in roasted walnut*LI Na1，2，3*ZHAO Duanyang1，2，3HE Aimin1，2，3JI Yangyang1，2，3MOU Dehua2，4*1（Hebei Lvling hetian Food co.LTD,Hebei Lincheng054300，China）2（Hebei province(xingtai)walnut industry technology research institute,Hebei Lincheng054300，China）3（Hebei walnut engineering technology research center,Hebei Lincheng054300，China）4（College of Bioscience and Bioengineering,Hebei University of Science and Technology,Hebei Shijiazhuang050000，China）AbstractPlant polysaccharides have many biological activities,and their antioxidant activities have been studiedextensively in recent years.Based on the oxidation mechanism of roasted walnut,the antioxidant activities of plantpolysaccharides were compared,through the scavenging ability of stevioside to DPPH and OH,and the superscavenging ability of siraitiside to OH,the oxidation inhibition of glycyrrhiza polysaccharide to linoleic acid and thescavenging ability to O 2-,the experiment group added TBHQ and sodium ascorbate also has better antioxidanteffect,which can effectively replace the synthetic antioxidants such as TBHQ,and achieve the antioxidantrequirements of natural materials.Keywordsplant polysaccharide;stevioside;monkfruit glycoside;glycyrrhiza polysaccharides;antioxidant activity中图分类号：TS255.6文献标识码：A文章编号：1673-6044（2023）03-0038-02DOI：10.3969/j.issn.1673-6044.2023.03.011382023年第3期9月出版食 品 工 程 基础研究 硫酸钠，均为分析纯。1.2仪器与设备锯口式坚果破口机，公司专利技术研制；HY-2A 多用振荡器，金坛市盛蓝仪器制造有限公司；101-2AB鼓风干燥箱，北京永光明医疗仪器有限公司；GZX-250BSH-III恒温培养箱，北京永光明医疗仪器有限公司；索式脂肪抽提器、旋转蒸发仪、JM-R10002 分析天平，常熟双杰仪器测试；AC-S电子秤、电子天平（0.01 g），永康杰力衡器。1.3试验方法1.3.1单因素试验以甜菊糖苷、罗汉果糖苷、甘草多糖为研究对象，与TBHQ（特丁基对苯二酚）：D-异抗坏血酸钠（31）的抗氧化效果进行比对，分别考察4种物料不同添加量对于烤核桃抗氧化作用的影响。核桃浸泡、烘烤完毕后在温度60 做保温试验，并定期检测其过氧化值。烤核桃抗氧化单因素试验方案见表1。表1单因素试验方案试验组123甜菊糖苷%0.81.01.2罗汉果糖苷%0.81.01.0甘草多糖%0.81.01.2TBHQ：D-异抗坏血酸钠（3 1）%0.080.100.12分别对甜菊糖苷、罗汉果多糖、甘草多糖按照试验方案制作样品，并进行烤核桃保质期加速试验，测定不同时间段烤核桃产品过氧化值变化情况，对照TBHQ和D-异抗坏血酸钠试验组。1.3.2正交试验在单因素试验基础上，采用正交试验优化不同植物多糖的组合比例，通过测定不同试验组保质期内过氧化值变化，结合感官评价，确定最佳组合和保质期时限。正交试验因素水平设计见表2。表2L9（33）正交试验因素水平设计水平123因素A罗汉果糖苷%0.60.81.0B甘草多糖%0.81.01.2C甜菊糖苷%0.91.01.11.3.3烤核桃产品开发在植物多糖组合抗氧化试验基础上，结合植物多糖风味特性，添加甘草提取物、蜂蜜、白砂糖等辅料，对照市面草本味烤核桃竞品，从感官指标和理化指标对比，在产品口味和保质期上做出评价。1.3.4试验数据处理验数据采用 Excel 作图进行统计分析，采用SPSS软件进行显著性分析。2结果与分析2.1罗汉果糖苷对烤核桃抗氧化作用分别取保温 0日、6日、12日、15日、18日、21日的烤核桃测定其过氧化值，测定结果见表3。表3不同罗汉果糖苷添加量对烤核桃过氧化值的影响测试时段0日6日12日15日18日21日过氧化值g/100g试验组10.002 20.002 90.003 40.003 90.004 30.004 9试验组20.001 90.002 30.002 70.003 20.003 80.004 5试验组30.001 80.002 30.002 70.003 30.003 70.004 3对照组0.001 90.002 40.002 60.003 10.003 60.004 1由表3可知，过氧化值在12天之后变化幅度较大，添加量在1.0%效果最佳。2.2甘草多糖对烤核桃抗氧化作用分别取保温 0日、6日、12日、15日、18日、21日的烤核桃测定其过氧化值，测定结果见表4。表4不同甘草多糖添加量烤核桃过氧化值的影响测试时段0日6日12日15日18日21日过氧化值g/100g试验组10.002 30.002 60.003 20.003 90.004 40.005 1试验组20.002 00.002 40.002 80.003 30.003 70.004 4试验组30.001 90.002 20.002 80.003 40.003 60.004 2对照组0.001 90.002 40.002 60.003 10.003 60.004 1由表4可知，在10日前过氧化值和添加罗汉果糖苷变化程度基本相同，后期抑制过氧程度较好。2.3甜菊糖苷对烤核桃抗氧化作用分别取保温 0日、6日、12日、15日、18日、21日的烤核桃测定其过氧化值，测定结果见表5。表5不同甜菊糖苷添加量对烤核桃过氧化值的影响测试时段0日6日12日15日18日21日过氧化值g/100g试验组10.002 10.002 50.003 20.003 70.004 20.005 1试验组20.001 90.002 30.002 90.003 80.004 30.004 8试验组30.002 00.002 40.003 10.003 50.004 10.004 7对照组0.001 90.002 40.002 60.003 10.003 60.004 1由表 5可知，过氧化值在前期变化程度较低，主要在后期，通过试验表明只要能有效控制后期过氧化值增长就可以起到很好的抗氧化作用。由试验结果综合分析可知，在烤核桃抗氧化试验中，在相同添加量条件下，甘草多糖总体抗氧活性强于其他2种，甜菊糖苷和罗汉果糖苷也具有较高的抗氧活性，均对烤核桃具有较好抗氧化作用，（下转第43页）392023年第3期9月出版食 品 工 程 食品分析 需要设计较为复杂的试验方案，将试验过程中的不确定度分量引入最终测量结果，做整体性评估。3.3大肠菌群测量不确定度的来源分析与讨论大肠菌群测量不确定度主要来自以下几方面：取样；设备、培养基、试剂；基质；随机误差；操作员、操作时间；次级取样、初级稀释；偏倚。食品微生物测量一般不考虑偏倚；本次测量方案将其余的不确定度作为整体在测量结果的再现性条件下重复性加以评定。【参考文献】1ELMUND G K，ALLEN M J，RICE E W.Comparison ofEscherichiacoli，totalcoliform，andfecalcoliformpopulations as indicators of wastewater treatmentefficiencyM.Water Environment Reasearch，1999，71（3）：332-339.2 周臣清，张娟，黄宝莹，等，广州市蔬菜类凉拌菜中微生物污染状况调查及大肠埃希氏菌耐药现象研究 J.食品安全质量检测学报，2021（12），2 485-2 490.3ATHERHOLT TB，PROCOPIO NA，GOODROW SM.Seasonality ofcoliform bacteria detection rates in NewJersey domestic wellsJ.Ground Water，2017，55（3）：346-361.4 杨娟，钟昕，朱世真，等.测量不确定度在微生物检验中的应用及研究进展 J.生物化工，2021，17（4）：120-123.5 翟洪稳，范素芳，王娟.测量不确定度在食品检验中的应用及进展 J.食品科学，2021（5）：314-320.相比对照组，产品在保质期内，过氧化值指标无明显差距，检测其过氧化值指标略高于对照组水平。2.4正交试验结果分析在单因素试验基础上进行正交试验，对60 加速试验样品保温21日（推定保质期9个月）后的产品进行感官评价和过氧化值测定，确定最佳组合配比，正交试验结果见表6。表6正交试验结果试验号123456789K1K2K3k1k2k3RA11122233324.026.426.38.008.808.770.80B12312312325.225.326.08.408.438.670.27C12323131224.824.926.98.278.308.970.70过氧化值g/100g0.004 70.004 30.004 60.004 50.004 40.004 30.003 90.004 10.003 8感官评价分7.57.78.88.69.08.89.18.58.6由表6可知，通过感官评价得分，影响烤核桃感官指标各因素主次关系为ACB，即罗汉果糖苷甜菊糖苷甘草多糖，且保质期达到预期要求，过氧化值低于对照组指标。最佳工艺组合为：A2B3C3，即罗汉果糖苷0.8%，甜菊糖苷1.1%，甘草多糖1.2%，在此工艺条件进行验证试验，产品保质期风味和过氧指标最优。2.5烤核桃产品评价在上述正交试验基础上，通过添加入味原料（白砂糖、蜂蜜、香辛料、甘草浓缩物等），在充分发挥植物多糖抗氧活性前提下，有效利用植物多糖组合的风味效应，研制出天然草本风味烤核桃产品，满足市场追求健康天然食品需求。3结论由于核桃中不饱和脂肪酸含量较高，尤其是经过烘烤熟化后更容易发生氧化，通过使用植物多糖罗汉果糖苷、甜菊糖苷、甘草多糖3种植物多糖进行抗氧化试验，试验结果表明，3种植物多糖对烤核桃都可以起到一定的抗氧化作用，其中甘草多糖作用要胜于其他2种。通过验证保质期可达到912个月。试验研究表明，利用植物多糖等天然物料用于食品抗氧化，有着极高的应用前景，可以减少人工合成抗氧化剂在食品中的使用，实现产品标签清洁，符合健康消费观念。本研究为今后植物多糖抗氧化活性及抗氧化机理深入研究和产品应用提供借鉴。【参考文献】1 宋晨光.植物多糖抗氧化活性研究进展 J.中国果菜，2022，42（4）：25-33.2 刘思扬，陆雅琦，海日汉，等.功能性植物多糖及其应用研究进展 J.食品工业科技，2022，43（21）：444-453.3 张德华，邓辉，乔德亮.植物多糖抗氧化体外实验方法研究进展 J.天然产物研究与开发，2015，27（4）：747-751.4 张童童，隋晓辰，夏咏梅，等.典型甜菊糖苷的抗氧化和抗炎活性 J.食品工业科技，2019，40（8）：260-265；271.5 武新月，赵悦，施伟庆，等.甜叶菊苷M的毒理学安全性评价 J.现代食品科技，2021，37（3）：250-258.6 朱娇娇，周安婕，丁怡，张忠山.3种天然植物多糖的抗氧化与降血糖活性研究 J.粮食与油脂，2018，31（8）：96-100.7 豆康宁，王飞，罗海澜，等.甘草及提取物在食品中的应用进展 J.食品研究与开发，2014，35（21）：140-142.8 徐谓，李洪军，贺稚非.甘草提取物在食品中的应用研究进展 J.食品与发酵工业，2016，42（10）：274-281.（上接第39页）43