再造型黄花脆片品质及类黄酮生物利用度

马雪梅,马慧,张海红*,杨双喜,马尧

(宁夏大学 食品与葡萄酒学院,宁夏 银川 750021)

摘 要: 以感官评价、色泽、质构、玻璃化转变温度及微观结构为评价指标,研究不同原辅料对再造型黄花脆片品质的影响。采用体外模拟消化试验法,分析新鲜(F)、粉质(P)、干制(D)3 种黄花菜原料分别加工的脆片产品的类黄酮生物利用度。结果表明,不同原辅料的再造型黄花脆片品质及类黄酮生物利用度均存在差异。F-脆片、P-脆片、D-脆片的感官评分依次为86.3、70.8、63.5。3 种黄花原料和4 种辅料对脆片的色泽、质构、玻璃化转变温度(Tg)等均存在显著影响。F-脆片的L*值最大,P-脆片的硬度和脆度最大,F-脆片的Tg 最低。鲜黄花菜、小麦粉(flour,FL)、大豆(soybean, So)、花生米(peanut, Pe)、白芝麻(sesame, Se)、蔗糖(sucrose, Su)复合制脆片(F/FL/So/Pe/Se/Su)的L*值最大,F/FL/So、F/FL/Pe、F/FL/Su、F/FL/So/Pe/Se/Su 脆片的硬度与F/FL 具有显著差异(P<0.05),其他5 种脆片的脆度与F/FL 相比均存在显著差异(P<0.05),除F/FL/Se 外,其余脆片的Tg 与F/FL 差异显著(P<0.05)。3 种脆片的消化液平均粒径与类黄酮含量均有显著差异(P<0.05),P-脆片的类黄酮生物利用度最高。综合感官品质及类黄酮生物利用度,F-脆片和大豆、花生米、白芝麻、蔗糖制作的脆片整体品质较好。

关键词: 黄花菜;再造型脆片;类黄酮;体外模拟消化;生物利用度

黄花菜(Hemerocɑllis citrinɑ Baroni),又称“金针菜”、“忘忧草”,是百合科萱草属的多年生草本植物[1-2]。黄花菜富含的碳水化合物、蛋白质、脂肪分别占总营养成分的 60%、15%、2%,属于高蛋白、低脂肪、低热值、标准供能比的食材[3]。黄花菜富含类黄酮、核黄素等多种功能性成分,具有镇静安神、抗抑郁、保护肝脏、抗肿瘤和抗氧化的功能价值[4-5]。近年来,随着国家脱贫、乡村振兴等政策的实施,黄花菜作为宁夏回族自治区的特色农产品,种植面积和产量大幅提升,目前种植面积已达1.08 万hm2,产量达到2 万t[6]。在黄花菜产业链中,除少部分黄花菜直接以鲜菜的形式销售外,大部分黄花菜采用干燥技术干制储存以满足消费者需求[3]。然而,因干制工艺要求以未开花的九成熟花蕾为原料,已经成熟开花的黄花菜由于外形不符合干制要求而被废弃,造成巨大的资源浪费及经济损失,被废弃的黄花菜高达总产量的10%[3]。马尧等[3]采用主成分分析与线性判别分析探究黄花菜制粉中香气成分的变化,发现热风干燥可以得到风味较好的黄花菜粉;李应兰等[6]以黄花菜粉作为牛肉丸辅料,发现添加黄花菜粉可以改善牛肉丸的品质。充分利用黄花菜资源,实现黄花菜的综合利用,已成为业内研究人员关注的焦点。

随着人们生活水平的提高,绿色、高端、营养、适口性好的休闲食品受到市场的青睐,尤其是非油炸果蔬脆片等休闲类果蔬产品。非油炸果蔬被国际食品界誉为“二十一世纪食品”[7-8]。由于黄花菜所特有的黄酮、卵磷脂、硒等功能性成分使其具有较高的营养价值。以已开花而被废弃的黄花菜为原料,开发营养丰富、适口性好、市场前景广阔的非油炸休闲食品,不仅可以满足人们对绿色、高端食品的需求,而且可以推动黄花菜产业的发展。

本文以消费者嗜好、需求、类黄酮功能利用为导向,开发绿色、营养的黄花菜脆片。分别选择新鲜(F)黄花菜、粉质(P)黄花菜、干制(D)黄花菜3 种黄花菜原料和大豆(soybean, So)、花生米(peanut, Pe)、白芝麻(sesame, Se)和蔗糖(sucrose, Su)等辅料,制备再造型黄花脆片。通过对脆片感官及类黄酮生物利用度变化规律的研究,优选产品配方和优化生产工艺,以期为黄花菜资源的合理开发和综合利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲜黄花菜(品种“大乌嘴”)采自宁夏吴忠市红寺堡区太阳山镇清泉合作社,无病虫害、无机械损伤的花蕾。

人工唾液(artificial saliva,ISO)、人工胃液(artificial gastric fluid,CHP)、人工小肠液(artificial intestinal fluid,USP):上海源叶生物科技有限公司;无水乙醇(分析纯):天津市大茂化学试剂厂;A142-1-1 植物类黄酮检测试剂盒:南京建成生物工程研究所;小麦粉(flour,FL)、大豆、白芝麻、花生米、蔗糖:市售。

1.2 仪器与设备

TA-XTPlus 质构仪:英国Stable Micro Systems 公司;CR-400 色差仪:日本Konica minolta 公司;DHG-9123A 电热恒温鼓风干燥箱:上海精宏实验设备有限公司;ALX-01 单头雪糕皮机:广州市艾朗机电设备制造有限公司;TY2015008768 全自动激光粒度分析仪:英国Malvern 公司;UV1902PC 紫外分光光度计:上海仪电分析仪器有限公司;BXT-DSC-100 差示热量扫描仪:德国BAXIT 巴谢特公司;HH-2 恒温水浴锅:上海力辰仪器科技有限公司;INSPECT 扫描电子显微镜:美国FEI 公司。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

F-脆片:鲜黄花菜→拣选→清洗→打浆→复配(小麦粉、大豆、白芝麻、花生米、蔗糖)→匀浆→摊片→120 ℃高温压片80 s→75 ℃干燥至水分含量<7%→冷却→包装→成品。

P-脆片:喷雾干燥黄花菜粉[3]→复配(小麦粉、大豆、白芝麻、花生米、蔗糖)→混合匀浆→摊片→120 ℃高温压片80 s→75 ℃干燥至水分含量<7%→冷却→包装→成品。

D-脆片:热风干制黄花菜→分选→复水→打浆→复配(小麦粉、大豆、白芝麻、花生米、蔗糖)→匀浆→摊片→120 ℃高温压片80 s→75 ℃干燥至水分含量<7%→冷却→包装→成品。

1.3.2 产品配方

脆片配方见表1。

表1 再造型黄花脆片配方
Table 1 Formula of reshaped daylily chips

组别F-脆片P-脆片D-脆片F/FL F/FL/So F/FL/Pe F/FL/Se F/FLSu F/FL/So/Pe/Se/Su产品配料鲜黄花菜、小麦粉黄花菜粉、小麦粉干黄花菜、小麦粉鲜黄花菜、小麦粉鲜黄花菜、小麦粉、大豆鲜黄花菜、小麦粉、花生米鲜黄花菜、小麦粉、白芝麻鲜黄花菜、小麦粉、蔗糖鲜黄花菜、小麦粉、大豆、花生米、白芝麻、蔗糖配方比(质量比)鲜黄花菜∶小麦粉= 5∶3黄花菜粉∶小麦粉= 5∶3干黄花菜∶小麦粉= 5∶3鲜黄花菜∶小麦粉= 5∶3原料(鲜黄花菜+小麦粉)∶大豆= 100∶3.7原料(鲜黄花菜+小麦粉)∶花生米= 100∶3.8原料(鲜黄花菜+小麦粉)∶白芝麻= 100∶5.7原料(鲜黄花菜+小麦粉)∶蔗糖= 100∶5.0原料(鲜黄花菜+小麦粉)∶大豆∶花生米∶白芝麻∶蔗糖=100∶3.7∶3.8∶5.7∶5.0

1.3.3 感官评价

选择8 名专业的感官评价人员,参考GB 17401—2014《食品安全国家标准 膨化食品》对产品进行评价,评分标准见表2。

表2 再造型黄花脆片感官评分标准
Table 2 Sensory evaluation criteria of reshaped daylily chips

项目外观气味评分19~25 10~<19 0~<10 15~20滋味质地评价标准色泽鲜艳,组织均一色泽较鲜艳,组织较均匀色泽暗淡,组织不均匀,外观卷曲有果蔬脆片特有的气味,无异味(如焦糊味、酸败味)有一定果蔬脆片特有的气味,有少许异味不具备果蔬脆片特有的气味,甚至有较浓异味滋味协调适口,香味可口滋味较协调适口,香味较可口滋味过淡或过浓,不协调,不适口,香味不可口硬度适中,酥脆感很好,易咀嚼稍硬,酥脆感较差,较易咀嚼非常硬,酥脆感很差,难以咀嚼总体接受度喜欢适中不喜欢10~<15 0~<10 18~25 9~<18 0~<9 10~15 5~<10 0~<5 10~15 5~<10 0~<5

1.3.4 色泽测定

参考高琦等[9]的方法,采用色差仪测定,用L*值、ɑ*值、b*值表示脆片的色泽,L*值为明度指数,表示从黑暗(L*=0)到明亮(L*=100)的变化;ɑ*值表示颜色从绿色(-ɑ*)到红色(+ɑ*)的变化;b*值表示颜色从蓝色(-b*)到黄色(+b*)的变化;以ΔE 表示色差,计算公式如下。

式中:Δɑ 为检测样品和空白样品红绿度的差值;Δb 为检测样品和空白样品蓝黄度的差值;ΔL 为检测样品和空白样品亮度的差值。

1.3.5 质构的测定

利用质构仪,以HDP/3PB 探头进行测试。测试条件:测试前速度1.0 mm/s,测试中速度1.0 mm/s,测试后速度3.0 mm/s。每个处理取6 次平行,去除最大值和最小值后取平均值。

1.3.6 玻璃化转变温度(Tg

参考李红娟等[10]的方法,采用差示量热扫描仪(differential scanning calorimeter,DSC)进行测定。样品从30 ℃以10 ℃/min 速度降到-50 ℃, 平衡5 min 后,再以10 ℃/min 速度升至100 ℃, 利用DSC 自带分析软件得到玻璃化转变初始点、中间点及终点, 将玻璃化转变中间点作为Tg。每个过程样品的玻璃化转变温度, 测定3 次, 求取平均值。

1.3.7 类黄酮的测定

参考陈叶等[11]的方法稍作改动,采用植物类黄酮检测试剂盒进行类黄酮含量检测。取0.1 g 制备好的样品,用2 mL 60% 乙醇溶液溶解,在室温25 ℃下,10 000×g 离心10 min,取上清液并定容至1 mL 待测。1 mg/mL 的标准液用60%乙醇溶液按次序稀释成0.1、0.8、0.6、0.4、0.2 mg/mL,对标准样品及空白样品进行测定,绘制标准曲线。再造型黄花脆片样品类黄酮含量计算公式如下。

式中:X 为类黄酮含量,mg/100 g;ΔA 为测定样品吸光值与空白样品吸光值的差值;V 为提取液体积,mL;m 为样品质量,g;f 为稀释倍数;0.014 与9.099 7 为方程系数。

1.3.8 体外口腔与胃肠消化模拟

1.3.8.1 口腔消化

参考丁玉峰等[12]、程喆等[13]的方法,并稍作改动。称取再造型黄花菜脆片1.0 g,加入10 mL 人工唾液,调pH 值至6.0,将上述样品分别置于37 ℃恒温水浴锅中保温10 min。

1.3.8.2 体外模拟胃消化

胃和小肠的体外消化模拟参照陈叶等[11]和Espinal-Ruiz 等[14]的方法并稍作调整。完成口腔阶段消化,将消化液pH 值调节到2.50 后加入人工胃液,搅拌混匀,再调节pH 值到2.50,置于37 ℃恒温水浴锅中100 r/min振荡2 h。

1.3.8.3 体外模拟小肠消化

向胃消化阶段后的消化液(40 mL)中加入人工模拟小肠消化液18.75 mL,消化液充分混合后将pH 值调节至7.0,置于37 ℃恒温水浴锅中100 r/min 振荡2 h。将消化结束后的消化液加入类黄酮提取液(60%乙醇)中,60 ℃振荡提取2 h,室温25 ℃、10 000×g 下离心10 min,取上清液,用于样品中类黄酮含量检测。

1.3.9 粒径分布测定

将各消化阶段消化结束后的消化液摇匀,静置1 min,待大颗粒和残渣沉到底部使体系稳定后,取消化液的上清液部分,在全自动激光粒度分析仪(1 250 r/min)中进行测定,每个样品重复2 次,平均粒径用体积平均粒径(D32)表示,粒径分布用相对体积含量表示。

1.3.10 微观结构观察

选取3 种脆片各1 片,通过采样、固定、喷金等处理,采用扫描电子显微镜(scanning electronic microscopy,SEM)观察拍照,放大倍数200 倍。

1.4 数据统计分析

各指标均重复测定至少3 次,用平均值±标准差表示;采用Origin Pro 2018 软件作图,采用SPSS 26 分析软件对数据分析及显著性假设检验。

2 结果与分析

2.1 不同处理黄花原料对脆片感官品质的影响

感官评价是最直接的食品品质评价指标。用3 种不同黄花原料,分别研制F-脆片、D-脆片、P-脆片3 种脆片,从外观、气味、质地、滋味、总体接受度5 个方面进行感官评定,结果如表3 和图1 所示。

图1 再造型黄花脆片感官评分雷达图
Fig.1 Radar diagram of sensory evaluation of the reshaped daylily chips

表3 不同处理黄花菜原料及样品
Table 3 Raw materials and samples of variously processed day lilies

样品名称F-脆片原料图片样品图片images/BZ_91_460_940_787_1253.pngimages/BZ_91_857_940_1185_1253.pngP-脆片images/BZ_91_460_1282_787_1595.pngimages/BZ_91_858_1282_1184_1586.pngD-脆片images/BZ_91_460_1625_787_1937.pngimages/BZ_91_857_1625_1185_1937.png

如表3 和图1 可知,3 种脆片的感官评分依次为86.3、70.8、63.5。F-脆片的外形均匀平整、颜色鲜亮,感官评分较高;P-脆片外形卷曲,D-脆片颜色偏暗,不易被接受,感官评分较低,可能由两种脆片的原料结构和本身颜色所致。干制黄花菜在干燥过程中产生的美拉德和焦糖化反应使原料具有偏暗的褐色[15]。在气味方面,3 种脆片的总体接受度也存在差异,F-脆片>D-脆片>P-脆片。可能是由于3 种黄花菜原料的加工工艺的差异,使其相应嗅觉感应物质的成分种类和含量也有不同。P-脆片滋味是由各类物质共同作用形成的,酮类、醛类、醇类、酯类物质为P-脆片的主要滋味产生物质。醛类物质在P-脆片中含量最为丰富,赋予P-脆片很强的水果香味、玫瑰香味、脂肪香味、肉类香气和黄瓜清香味等。1-辛烯-3-酮具有强烈的蘑菇香气及金属气,带有卷心菜和花椰菜的蔬菜香味,有很淡的鱼和鸡肉的香味[3]。6-甲基-3,5-庚二烯-2-酮与香叶基丙酮具有新鲜、清、淡的花香香气,略带甜蜜-玫瑰香韵味。D-脆片中含量最高的醇类物质为脂肪族不饱和醇1-辛烯-3-醇,具有蘑菇、薰衣草、玫瑰和干草香气,含量过高时香气不佳[3]。综上所述,F-脆片的总体接受度和感官评分总值最高,D-脆片次之,P-脆片最低。

2.2 原料与辅料对黄花脆片色泽的影响

不同原料和辅料对再造型黄花菜脆片色泽的影响见表4 和表5。

表4 鲜黄花菜、粉质黄花菜、干制黄花菜对再造型黄花脆片色泽的影响
Table 4 Effect of fresh daylily, powdery daylily and dry daylily on the color of reshaped daylily chips

注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

ΔE 值44.26±0.20b 43.89±0.66b 51.38±2.08a组别F-脆片P-脆片D-脆片L*值63.57±0.45a 59.71±1.43b 55.83±0.39c ɑ*值0.12±0.80b-0.16±0.71b 4.14±2.01a b*值36.43±0.06a 32.96±1.72b 39.06±2.15a

表5 大豆、花生米、白芝麻、蔗糖对再造型黄花脆片色泽的影响
Table 5 Effect of soybean, peanut, sesame, and sucrose on color of reshaped daylily chips

注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

组别F/FL F/FL/So F/FL/Pe F/FL/Se F/FL/Su F/FL/So/Pe/Se/Su L*值63.66±1.79a 62.49±1.24b 64.81±1.08a 63.26±1.30a 61.61±0.56c 65.59±1.39a ɑ*值-2.16±0.23b 0.09±0.46a-0.86±0.61a-0.61±0.86a-0.59±0.67a-0.95±1.01a b*值35.11±0.44d 35.64±0.62c 38.80±0.46b 40.28±0.90a 36.75±0.86c 39.54±0.72a ΔE 值2.59±0.73d 3.96±0.11b 5.41±0.80a 3.06±0.77c 4.98±0.47a

色泽是本研究脆片产品的重要评价指标。由表4可知,不同黄花原料对再造型黄花脆片的色泽有明显影响。P-脆片和D-脆片的L*值较F-脆片明显降低,尤其是P-脆片不仅降低了L*值,而且减小了ɑ*值、b*值和ΔE 值,这可能是因为黄花菜在制粉过程中,由于温度、机械破壁等因素影响使其叶绿素、叶黄素等色素降解[16],黄花菜原有颜色未被保留,最终导致P-脆片颜色偏淡。干制黄花菜采用热风干燥技术制得,在加热过程中会发生美拉德反应[17],导致干制黄花菜本身ɑ*值、b*值偏高,D-脆片较F-脆片和P-脆片ɑ*值、b*值和ΔE 值明显增加,干制黄花菜不仅降低了脆片的L*值,还提高了ɑ*值、b*值,且ɑ*值跨度有显著增大(P<0.05),因此D-脆片色泽较暗。F-脆片具有较好的色泽。综上所述,新鲜黄花菜的L*值、ɑ*值和b*值均较高,较好保留了黄花菜原来特有色泽,因此F-脆片具有更好的色泽。

不同种类辅料对再造型黄花脆片的颜色有明显影响,由表5 可知,F/FL/So 复合脆片、F/FL/Se 复合脆片和F/FL/Su 复合脆片较F/FL/Pe 复合脆片L*值小,并且F/FL/So/Pe/Se/Su L*值最大。较不添加辅料的F/FL脆片,白芝麻的添加不仅较好保持了L*值、增加b*值和ΔE 值,还减小了ɑ*值,这可能是因为白白芝麻本身的颜色(偏白色)影响最终产品的颜色。由于蔗糖是非还原性糖,在加热过程中不会发生美拉德反应[18],而且添加蔗糖后物料中的氧气被排出[19],F/FL/Su 在加热过程中保持了黄花菜原有的色泽。综上所述,同时添加4 种辅料能提高脆片的L*值和b*值,同时还能降低脆片的ɑ*值,说明大豆、花生米、白芝麻、蔗糖4 种辅料均可有效改善脆片的颜色。

2.3 原料与辅料对再造型黄花脆片质构及Tg 的影响

不同原料和辅料对再造型黄花菜脆片色泽的影响见表6 和表7。

表6 鲜黄花菜、粉质黄花菜、干制黄花菜对再造型黄花脆片脆硬度、玻璃化转变温度的影响
Table 6 Effect of fresh daylily, powdery daylily and dry daylily on the brittleness, hardness and glass-transition temperature of reshaped daylily chips

注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

组别F-脆片P-脆片D-脆片硬度/g 418.61±61.20b 501.17±40.88a 436.08±19.20b脆度/mm 17.79±0.04b 18.97±0.01a 17.73±0.03c玻璃化转变温度Tg/℃24.29±0.74b 30.08±4.43a 32.50±4.58a

表7 大豆、花生米、白芝麻、蔗糖对再造型黄花脆片脆度、硬度、玻璃化转变温度的影响
Table 7 Effect of soybean, peanut, sesame and sucrose on brittleness, hardness and glass-transition temperature of reshaped daylily chips

注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

组别F/FL F/FL/So F/FL/Pe F/FL/Se F/FL/Su F/FL/So/Pe/Se/Su硬度/g 415.68±67.63a 343.32±41.44c 352.88±29.94c 434.78±24.80a 351.56±37.04c 365.79±40.54b脆度/mm 17.72±0.08b 17.77±0.05a 17.60±0.07d 17.84±0.03a 17.67±0.10c 17.75±0.05a玻璃化转变温度Tg/℃15.30±1.50c 27.27±2.68a 17.11±1.83b 14.12±2.58c 11.04±0.93d 19.27±1.13b

脆度、硬度是脆片产品的重要评价指标。由表6可知,不同处理方式所得原料制备的再造型黄花脆片的脆度具有显著差异。其中,P-脆片较F-脆片和D-脆片硬度、脆度值均明显升高,喷雾干燥处理显著提高了脆片硬度,同时有效改善了脆片的脆度,这可能是由于粉质黄花菜含糖量高,经高温短时膨化可以更充分膨胀,同时这些大分子作用有利于膨化后脆片多孔结构的硬化[20-21],使脆片的内部结构更为疏松,使脆片具有更高的硬脆性,从而得到硬度和脆度更大的P-脆片。F-脆片较D-脆片硬度有小幅度降低,对脆片的脆硬度具有轻微改善,这可能是黄花菜在干制过程中糖等营养大分子流失所致。F-脆片和D-脆片制浆时对整体进行了细微化处理,但因其特有特性,在匀浆后粒度仍然较大,而黄花菜喷雾干燥制粉过程中,通过均质细化,使黄花菜粉原料具有较高的分散性、流动性,产品整体粒度较F-脆片和D-脆片小。添加不同处理的黄花菜原料对Tg 的影响也存在明显差异,F-脆片的Tg 较低,D-脆片Tg 有所升高,这可能与加入组分的分子量大小和化学结构有关[21],即加入大分子物质可提高体系的Tg,反之亦然。

由表7 可知,添加辅料后再造型黄花脆片的质构特性有明显变化,除F/FL/Se 外,其他4 种脆片的硬度值与F/FL 的硬度值存在差异显著(P<0.05)。F/FL/Se对硬度的影响较小,但F/FL/So、F/FL/Pe、F/FL/Su、F/FL/So/Pe/Se/Su 均能获得较低的硬度,可能是由于大豆、蔗糖等大分子物质的加入[20-21],使脆片具有更高的黏弹性,从而得到了硬度较小且较脆的再造型黄花菜脆片。F/FL/Se 与F/FL 的Tg无显著性差异,其余4 种均与F/FL存在显著性差异(P<0.05),其中加入蔗糖的F/FL/Su脆片的Tg 最低,而加入大豆则提高了Tg

2.4 原料对再造型黄花脆片微观结构的影响

再造型黄花脆片的扫描电子显微镜图见图2。

图2 再造型黄花脆片的扫描电子显微镜图
Fig.2 Scanning electron microscope images of reshaped daylily chips

a. F-脆片;b. P-脆片;c. D-脆片。

物理破碎对不同食物的聚集体的紧密程度等基质结构产生的影响不同,同时也影响类黄酮的释放程度,进而影响到脆片产品中类黄酮的生物利用度[22-23]。由图2 可以看出,虽然F-脆片孔隙少,但其较P-脆片和D-脆片的孔隙大,即单个孔隙的表面积大。F-脆片的孔隙大小、排列均不规律,容易受到咀嚼力的破坏,类黄酮化合物释放量大,但孔隙数量少,脆度值小,阻碍消化酶进入脆片的孔隙内,从而可能会降低样品中类黄酮的消化率。P-脆片和D-脆片两者的结构紧密,孔隙小,数量多,但D-脆片较P-脆片孔隙排布不规则,因此P-脆片的硬度较大且不易破碎,类黄酮不易释放出来。在消化过程中,由于P-脆片具有较大的脆度和较多的孔隙,使大量消化酶较容易进入脆片内部的孔隙内,因而会使P-脆片具有较高的消化率。

2.5 不同黄花脆片生物利用度测定结果

2.5.1 不同黄花脆片在消化过程中消化液粒径的变化规律

不同再造型黄花脆片消化过程中的消化液平均粒径D32 见表8,不同再造型黄花脆片消化过程中的消化液粒径分布见图3。

图3 不同再造型黄花脆片消化过程中的消化液粒径分布
Fig.3 Particle size distribution of digestive solutions during the digestion from different reshaped daylily chips

a.F-脆片;b.P-脆片;c.D-脆片。

表8 不同再造型黄花脆片消化过程中的消化液平均粒径D32
Table 8 Average particle size D32 of digestive solutions during digestion from different reshaped daylily chips

注:同行不同大写字母表示差异显著(P<0.05);同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

消化阶段消化液平均粒径/µm F-脆片30.10±0.15Ba 16.10±1.82Bb 17.10±0.40Cb P-脆片10.50±0.36Cc 39.20±1.01Ab 70.30±1.01Aa口腔消化阶段胃消化阶段小肠消化阶段D-脆片45.30±2.31Aa 27.00±1.20Ab 25.50±1.62Bb

由表8 可知,3 种黄花脆片在不同消化阶段的消化液平均粒径分布在10~71 µm。粒径分析所取样品为除消化液底部大颗粒物质的上清液,所以上述粒径范围只包括上部溶液。在口腔消化阶段,P-脆片的消化液平均粒径最小,D-脆片的消化液平均粒径最大。在胃和小肠消化阶段中F-脆片的消化液平均粒径最小,P-脆片的消化液平均粒径最大。可能是由于P 本身颗粒较小,P-脆片在消化后结构破坏使大部分颗粒溶解在消化液中,增大了消化液的黏性,加强了絮凝作用[24]。F-脆片消化过程中,胃消化阶段的消化液平均粒径较P-脆片和D-脆片明显变小。在口腔消化阶段和胃消化阶段,D-脆片的消化液平均粒径与F-脆片呈现一致的变化趋势,而在小肠消化阶段不一致,即在小肠消化阶段F-脆片的消化液平均粒径变大,而D-脆片的消化液平均粒径变小。说明脆片在胃消化阶段被消化分解后,在小肠消化阶段F-脆片消化液中的悬浮物质开始聚集,D-脆片仍在分解。与F-脆片和D-脆片不同,在胃和小肠消化阶段P-脆片消化液的平均粒径均明显增加,可能是由于黄花菜在喷雾干燥处理阶段进行了细微化处理,并且P-脆片在制作过程中进行了匀浆操作,诸多机械处理使其结构充分破坏,从而使消化液中的糖分和果胶等物质含量增加[25],导致P-脆片消化液平均粒径在胃和小肠消化阶段增大。另外,因为胃液和小肠液中含有大量的蛋白酶、脂肪酶等物质,这些物质也会与消化液中的颗粒物聚集形成絮凝物[26],增大消化液的平均粒径。

2.5.2 不同再造型黄花脆片中类黄酮含量与生物利用度的变化规律

不同再造型黄花脆片中的类黄酮含量与生物利用度见图4。

图4 不同再造型黄花脆片中的类黄酮含量与生物利用度
Fig.4 Flavonoid content and bioavailability in different reshaped daylily chips

不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

由图4 可知,由于鲜黄花菜在处理过程中,制浆机打浆破碎导致鲜黄花菜细胞破碎释放出营养素,因此F-脆片的类黄酮含量(以干基计)最高,约为P-脆片类黄酮含量的1.6 倍。研究表明高温对黄花菜中类黄酮化合物的降解产生影响,因此P-脆皮和D-脆片在高温处理过程中降低了产品中类黄酮化合物的含量。

类黄酮含量以及生物利用度受到加热处理和机械破碎的显著影响[27]。由图4 可知,以3 种不同黄花菜为原料制得的F-脆片、P-脆片、D-脆片的类黄酮含量依次为111.84、71.26、96.88 mg/100 g,且三者均存在显著差异(P<0.05)。F-脆片、P-脆片、D-脆片的类黄酮的生物利用度依次为54.89%、70.75%、50.17%,均达到50%以上且具有显著差异(P<0.05)。D-脆片的类黄酮生物利用度最低,F-脆片与D-脆片生物利用度无显著性差异。可能是因为新鲜原料与复水干燥原料打浆后的浆体粒度较粉质原料经匀浆后的浆体粒度大,消化后降解程度低。但是,由于黄花菜细胞内的类黄酮化合物主要以碳羰基或与糖结合成苷类的形式存在[13],因此只有破除细胞壁以及化学键等的结构性阻碍才可能实现类黄酮的生物利用[13]。F-脆片由于打浆不能完全破坏细胞壁,在细胞壁等的阻碍下,经咀嚼后,营养素不能完全被释放于细胞外,消化酶不能接触到这部分类黄酮,导致生物利用度较低。P-脆片在制作过程中实现了二次破壁,使细胞和结构得到了充分破坏,根据扫描电子显微镜观察可知,P-脆片在消化过程中较易释放出类黄酮物质,且其脆性大,结构疏松,因此其生物利用度较高。而D-脆片由于已经采用过加热处理,复水处理已无法还原到鲜黄花菜原有的特性,经过同样时间的破壁处理却无法达到与鲜黄花菜制浆后同样的效果,干燥原料比新鲜原料更难破壁,营养物质更难释放,生物利用度降低,所以类黄酮在消化过程中较难被释放,D-脆片的类黄酮生物利用度最低。由此可见,F-脆片类黄酮含量最高,P-脆片类黄酮含量最低,但P-脆片类黄酮生物利用度最高,利用效果最好。

3 结论

本文以3 种不同处理方式得到的黄花菜(鲜黄花菜、粉质黄花菜和干制黄花菜)和小麦粉为主要原料,以So、Pe、Se、Su 为辅料,研制开发再造型黄花脆片,结合产品色泽、质构(脆度、硬度)、玻璃化转变温度(Tg)、微观结构、感官评价等指标优选产品配方。结果显示,P-脆片色泽、质构、Tg、微观结构不及F-脆片和D-脆片。F-脆片的整体接受度和感官评分总值相对最高,D-脆片次之,P-脆片最低。生物利用度研究结果表明,3 种不同处理黄花菜原料制得的脆片的类黄酮含量大小顺序为F-脆片>D-脆片>P-脆片,类黄酮生物利用度大小顺序为P-脆片>F-脆片>D-脆片。辅料对脆片的品质有改善作用。从食用者对食品色香味、口感及营养的角度考虑,F/ Fl/ So/ Pe/ Se/ Su 是最佳选择。

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Quality and Flavonoid Bioavailability of Reshaped Daylily Chips

MA Xuemei, MA Hui, ZHANG Haihong*, YANG Shuangxi, MA Yao
(College of Food and Wine, Ningxia University, Yinchuan 750021, Ningxia, China)

Abstract: With sensory evaluation, color, texture, glass-transition temperature, and microstructure as evaluation indexes, the influence of different raw and auxiliary materials on the quality of reshaped Hemerocɑllis citrinɑ Baroni (daylily) chips was studied. An in vitro simulated digestion test was adopted to discuss the flavonoid bioavailability of chip products respectively processed from fresh (F), powdery (P), and dry (D) materials. The results showed that the quality and flavonoid bioavailability of reshaped chips differed according to different raw and auxiliary materials. The total values of sensory scores for F-chip, P-chip, and D-chip were 86.3, 70.8, and 63.5, respectively. Three kinds of raw materials and four auxiliary materials of the daylily had significant effects on the chips in terms of color, texture, and Tg. F-chip had the highest L* value, the P-chip had the greatest hardness and brittleness, and the F-chip had the lowest Tg. L* value hit the top in fresh daylily, flour, soybean, peanut, sesame, and sucrose-composite chips (F/FL/So/Pe/Se/Su). The hardness of F/FL/So, F/FL/Pe, F/FL/Su, F/FL/So/Pe/Se/Su chips were significantly different from F/FL(P<0.05), while the other five significantly differed from F/FL(P<0.05) in brittleness. Except for F/FL/Se, all shared significant differences in the Tg value (P<0.05). The three chips were disparate from each other in terms of the digestive average particle size and the flavonoid content (P<0.05), among which the P-chips had the highest flavonoid bioavailability. Combining sensory quality and flavonoid bioavailability, the F-chips and chips made of soybean, peanut, sesame, and sucroses have great overall quality.

Key words: daylily; reshaped chips; flavonoid; in vitro simulated digestion; bioavailability

DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2025.01.011

基金项目:黄花菜高值化加工利用关键技术研究与配套装备研制及示范推广项目(2019BBF02001)

作者简介:马雪梅(1995—),女(回),硕士,研究方向:农产品加工与贮藏。

*通信作者:张海红(1968—),女(回),教授,硕士,研究方向:农产品加工与贮藏。

引文格式:

马雪梅,马慧,张海红,等. 再造型黄花脆片品质及类黄酮生物利用度[J]. 食品研究与开发,2025,46(1):80-87.

MA Xuemei, MA Hui, ZHANG Haihong, et al. Quality and Flavonoid Bioavailability of Reshaped Daylily Chips[J]. Food Research and Development,2025,46(1):80-87.

责任编辑:冯娜

收稿日期:2022-05-19