脫苦杏仁在干制過程中主要成分和色澤變化關系

宋云，張清安,范學輝，王襲

(陜西師范大學 食品工程與營養科學學院，陜西 西安，710062)

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脫苦杏仁在干制過程中主要成分和色澤變化關系

宋云，張清安*,范學輝，王襲

(陜西師范大學 食品工程與營養科學學院，陜西 西安，710062)

摘要研究了脫苦杏仁在干制過程中粗脂肪、蛋白質、總糖、還原糖和氨基酸等主要成分的變化規律及其與色澤變化之間的關系。結果表明：在干制過程中，杏仁中粗脂肪含量呈下降趨勢，總糖含量呈上升趨勢，蛋白質、還原糖和氨基酸含量呈先上升后下降的變化趨勢，杏仁干制品的顏色變化與半胱氨酸和蛋氨酸變化有一定相關性，提示美拉德反應對顏色變化影響較大。總體而言，在干制進行至2.5 h時，杏仁中的主要成分含量較高，且色澤相對較淺，是最佳的干燥時間。

關鍵詞脫苦杏仁；干制；成分；色澤

杏仁是薔薇科(Rosaceae)李屬植物杏或山杏的種子，按其苦杏仁苷含量的不同，可分為甜杏仁和苦杏仁2種，后者中苦杏仁苷的含量約為前者的10倍[1]。杏仁中富含油脂，蛋白質，糖類和膳食纖維等營養物質[2]，是滋補佳品。近年來，以“光中杏”為代表的去皮、脫苦杏仁干制品，因其方便、耐貯和食用方法多樣等優點成為很多消費者喜愛的對象，且成為苦杏仁加工品的緊俏貨和后起之秀[3]。但脫苦杏仁在干制過程中，其所包含的營養成分在高溫條件下會發生一系列復雜的化學反應而導致褐變發生，這不僅會對杏仁的營養價值造成一定的損失，也會因為褐變對杏仁的色澤造成一定的影響，進而影響杏仁干制品在市場上的賣相。雖然在生產實踐中也有采取雙氧水和亞硫酸氫鈉等護色劑來達到杏仁干制產品的“潔白”作用，但其會對產品的營養價值和環境造成很大的負面影響，存在一些食品安全問題[4]，因此，尋求一個有效控制杏仁干制產品褐變的方法成為很多企業面臨的一個瓶頸問題。本文主要研究了在干制過程中杏仁中主要營養物質和色澤變化。

1材料與方法

1.1材料與試劑

杏仁：購買于陜西西安西北藥材市場，采收于2014年7～9月份。

試劑：石油醚，購于天津市富宇精細化工有限公司；牛血清蛋白、考馬斯亮藍G250，購于國藥集團化學試劑有限公司；蒽酮、3,5-二硝基水楊酸，購于上海科豐實業有限公司；NaOH、丙三醇、硫脲，購于天津天力化學試劑有限公司；HCl、H2SO4，購于洛陽昊華化學試劑有限公司；葡萄糖，購于天津市泰興試劑廠，以上實驗試劑均為分析純。實驗用水均為雙蒸水，學院自制。

1.2實驗設備

101型電熱鼓風干燥箱，北京科偉永興儀器有限公司；SC-80C全自動色差計，北京康光光學儀器有限公司；HH-S4型電熱恒溫水浴鍋，北京科偉永興儀器有限公司；LXJ-IIB低速大容量多管離心機，上海嘉鵬科技有限公司；TU-1810紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限公司；L-8900全自動氨基酸分析儀，日本HITACHI公司。

1.3實驗方法

1.3.1樣品制備

選取大小均勻，顆粒飽滿，無病蟲害的苦杏仁，將其浸泡于沸水中5 min，撈出、去皮，之后將其浸泡于60 ℃水中6 h，脫苦，撈出該去皮、脫苦的杏仁樣品，去除表面水分后保存于4 ℃冰箱中，作為用于干制的樣品。

1.3.2樣品干制

稱取500 g去皮、脫苦濕杏仁，將其均勻平鋪于烘盤(48.5 cm×30 cm)中，溫度設為100 ℃，進行樣品烘制，每隔30 min取樣測定。

1.3.3測定指標及方法

色澤測定：色差計平行多次測量；粗脂肪含量的測定：按GB/T 5009.6—2003規定的方法[5]；蛋白質含量的測定：按GB/T 5009.5—2010規定的方法[6]；總糖含量的測定：硫酸-蒽酮比色法[7]；還原糖含量的測定：3,5-二硝基水楊酸比色法[8]；氨基酸含量的測定：氨基酸自動分析儀法[9]。

2結果與分析

2.1干制過程中脫苦杏仁中的粗脂肪含量變化

由表1知，干制過程中脫苦杏仁中粗脂肪的含量由64.4%下降至47.6%，變化率為16.8%，且粗脂肪含量隨干制時間的變化比較顯著。這可能是因為在脫苦杏仁的干制過程中，杏仁中的脂肪會不斷的發生氧化水解，生成過氧化物和小分子的有機酸等物質[10]，或者一些油脂會在高溫下聚合，生成二聚體和三聚體等聚合物[11]，導致了樣品中粗脂肪含量的下降。

表1　脫苦杏仁干制過程中主要成分的含量變化(干基)　%

注：用Tukey法進行多重比較。同列標有不同字母者表示組間差異顯著(P<0.05)，標有相同字母者表示組間差異不顯著(P>0.05)。

2.2干制過程中脫苦杏仁中蛋白質含量的變化

脫苦杏仁中蛋白質的含量隨著干制的進行呈先增加后減小的變化趨勢(表1)，在干制進行至150 min時，其蛋白含量達到最大值9.96%，不同干制時間，所對應的蛋白質含量變化存在顯著差異。這可能是因為在脫苦杏仁干制初期，樣品中的水分含量較大，隨著干制的進行，樣品中的大分子蛋白質會分解為小分子蛋白，使得蛋白質含量在干制的一段時期出現上升的變化情況，但隨著干制時間的不斷延長，一方面脂類氧化產物二醛類物質和蛋白質交聯成大分子物質，或蛋白質在實驗溫度條件下，發生熱變性，導致蛋白質結構發生變化[12]；另一方面，蛋白質可能參與美拉德反應[13]，都會導致蛋白質含量降低。

2.3干制過程中脫苦杏仁中總糖含量的變化

在脫苦杏仁干制過程中，隨著干制時間的延長杏仁中總糖的含量不斷增加(表1)，由0.495%增加至1.825%；干燥前90 min內總糖的含量增加相對較緩慢，在干燥后期，總糖含量呈現快速增加后減少的趨勢，且變化顯著。因為在干制過程中，脫苦杏仁中的一些多糖和二糖(蔗糖)類物質會分解為小分子的單糖(葡萄糖，果糖)類物質，使得樣品體系中總糖含量不斷增加；但隨著干制的進行，一部分糖類可能會在高溫下發生焦糖化反應[14]，另一部分還原類糖會參與美拉德反應[13]，使得總糖的含量呈現出減小的變化趨勢。

2.4干制過程中脫苦杏仁中還原糖含量的變化

脫苦杏仁中還原糖含量隨著干制時間的延長先增加后減少(表1)，150 min作為其含量變化的一個轉折點。在該時間點前，還原糖含量總體呈不斷上升的變化趨勢，由0.056%上升至0.12%；之后隨著干制的進行，還原糖含量出現下降趨勢，且其變化存在顯著差異。可能是因為在干制前期，脫苦杏仁中的多糖和二糖類物質會在高溫下分解為還原糖類等單糖物質，但隨著干制時間的延長，還原糖類物質會與樣品中的氨基酸類物質發生美拉德反應，且其本身也會發生焦糖化反應，會消耗還原糖類物質[15]，導致其含量在反應后期出現下降的變化趨勢。

利用DPS系統對表1的實驗結果進行單因素方差分析，結果見表2。

表2　脫苦杏仁干制過程中主要成分含量變化

由表2可知，這幾種成分隨著干制時間的變化，均存在P<0.01，所以，干制時間對脫苦杏仁干制過程中的主要成分含量的影響極顯著。

2.5干制過程中脫苦杏仁中游離氨基酸含量的變化

由表3結果可知，干制過程中脫苦杏仁中17種氨基酸和總氨基酸含量總體上呈現先增加后減少的變化趨勢，其中，在干制進行至150 min時，達到最大值的氨基酸最多，且異亮氨酸、酪氨酸、賴氨酸和組氨酸在干制完成時，含量達到最低值。這可能是由于在脫苦杏仁干制前期，蛋白質中可分解出來的游離氨基酸的含量隨蛋白質含量的增加而增加[15]，但在干制后期，游離氨基酸參與美拉德反應，使其含量隨干制時間的延長而減少。

表3　脫苦杏仁干制過程中氨基酸含量變化　mg/g蛋白質

2.6干制過程中脫苦杏仁顏色指標的變化

圖1為脫苦杏仁在干制過程中顏色隨時間的變化情況，其中L*值反映了樣品的白度，a*值區分樣品的紅度和綠度，b*值區分黃度與藍度[16]。

圖1　脫苦杏仁在干制過程中L*，a*，b*三色值的變化Fig.1　Changes of L*, a*,b*indebittered apricot kernels during drying process

由圖1-(a)可以看出，隨著樣品干制時間的增加，樣品的白度呈現出先減小后增加、最后再減小的變化趨勢，這一變化與其他一些研究中L*值隨時間延長而降低的變化有區別[15,17]。a*值隨著時間的變化，先增加后減小，說明在干制過程中脫苦杏仁的紅度在干制前期不斷增加，到干制后期開始降低，這種變化同樣也發生在了荔枝的干制過程中[15]。樣品b*值在干制過程中先增加后趨于平穩，即樣品的黃度在干制前期不斷增加，隨著干制的進行，樣品呈現出一種誘人的黃色光澤，并無太大變化。在干制過程中，脫苦杏仁的色澤所發生的變化，主要是因為褐變而引發的，但因為前期去皮處理溫度和實驗所選取的溫度較高，導致以杏仁多酚酶為代表的酶類物質喪失活性[18]，所以可忽略酶促褐變對杏仁色澤變化的影響。由對杏仁干制過程中主成分的變化分析，可看出其色澤變化與杏仁中主成分的變化相吻合，且與半胱氨酸和蛋氨酸有較好的相關性 (圖2)，可初步確定美拉德反應對脫苦杏仁的顏色變化影響較大。

經DPS系統對圖1中實驗結果進行方差分析，結果見表4。由表4結果可知，P<0.01，表明干制時間對干制過程中脫苦杏仁的色澤影響極顯著。結合對脫苦杏仁主要成分的方差分析，可看出，在杏仁干制過程中干制時間應該作為一個主要影響的因素來考慮。

表4　脫苦杏仁干制過程中顏色變化的方差分析

2.7脫苦杏仁干制過程中半胱氨酸、蛋氨酸與顏色變化相關性分析

試驗結果表明，在17種杏仁氨基酸中，半胱氨酸和蛋氨酸與杏仁顏色變化的相關性較高，圖2-(a)、圖2-(b)分別為脫苦杏仁干制過程中半胱氨酸和蛋氨酸與杏仁顏色變化的相關性圖，在3種色值中，這2種氨基酸與a*和b*的相關性均高于與L*的相關性，其中半胱氨酸與a*的相關性最好，而蛋氨酸與b*的相關性最好。這可能是因為在脫苦杏仁干制過程中，含硫氨基酸主要參與美拉德反應，生成具有較好風味物質的產物[19]。

圖2　脫苦杏仁干制過程中半胱氨酸和蛋氨酸含量與色澤變化線性關系Fig.2　Relevance between changes of cysteine, methionine and color in debittered apricot kernels during drying process

3結論

干制過程對脫苦杏仁中主要成分含量和顏色變化影響較大，干制時間是一個重要的影響因素。在干制過程中，隨著干制時間的延長，杏仁中粗脂肪含量呈下降趨勢，總糖含量呈上升趨勢，蛋白質、還原糖和氨基酸含量呈先上升后下降的變化趨勢，杏仁的主要成分均存在一定的損失，杏仁干制品的顏色加深，半胱氨酸和蛋氨酸與杏仁顏色變化存在較好的相關性，初步判斷美拉德反應為影響杏仁顏色變化的主要反應，要進一步確定這一結論，還需對褐變產物進行研究，確定褐變反應和產物之間的相對性。由主成分變化規律和顏色變化可得出，100 ℃的干制溫度下，干制2.5 h為最佳的干制時間。當然，這一結論要進行應用，還需要在生產實踐中進行進一步驗證。

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Changes of major components and color of debittered almond during drying process

SONG Yun, ZHANG Qing-an*, FAN Xue-hui, WANG Xi

(School of Food Engineering and Nutrition Sciences, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China)

ABSTRACTThe changes of crude fat, protein, total sugar, reducing sugar, amino acids and color of debittered almond has been investigated during drying process. The results showed that the contents of crude fat declined, total sugar increased, protein, reducing sugar and amino acids showing an initial increase followed by a decrease during drying process. The color of debittered almond has some correlation with the change of Cysteine and methionine content which indicated that Maillard reaction has significant effect on color. Overall, the best drying time is 2.5 h. At that time, the principal component in dried debittered almond were higher and color were lighter.

Key wordsdebittered apricot kernels; drying process; components; color

收稿日期：2015-08-14，改回日期：2015-09-11

基金項目：國家自然科學基金青年科學基金項目(31101324)；陜西省自然科學基金項目(2015JM3097)；西安市科技局技術轉移促進工程項目(CXY1434(5))；中央高校基本科研業務費專項(GK2016020005)

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201602023

第一作者：碩士研究生(張清安副教授為通訊作者,E-mail:qinganzhang@snnu.edu.cn)。