茅岩莓黄酮提取及其抑制食品焙烤体系中丙烯酰胺形成的研究

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茅岩莓中黄酮含量极为丰富,干叶中总黄酮含量高达30%以上,为了充分利用这一宝贵资源,本文优化了茅岩莓总黄酮的超声波协同阴/阳离子表面活性剂提取工艺,研究比较了几种市售不同类型饼干的丙烯酰胺含量,以及茅岩莓粉末添加量、不同浓度的茅岩莓总黄酮对饼干中丙烯酰胺形成的抑制效果,比较了在不同浓度下不同茅岩莓黄酮单体对果糖-天冬酰胺模型中丙烯酰胺形成的抑制效果,还研究了二氢杨梅素对果糖-天冬酰胺模型中丙烯酰胺形成和消除的影响,研究内容和结果如下:优化了超声波协同阴/阳离子表面活性剂提取茅岩莓总黄酮的工艺。通过单因素试验,考察了表面活性剂浓度、阴离子和阳离子表面活性剂摩尔质量比、提取温度、乙醇浓度和提取时间对茅岩莓总黄酮得率的影响。在此基础上,固定阴离子和阳离子表面活性剂摩尔质量比为40:1(SDS:CTAB)、料液比1:20(g/mL)和提取温度60℃,采用响应面试验考察表面活性剂浓度、乙醇浓度和提取时间对茅岩莓总黄酮得率的影响。结果表明,最佳提取工艺参数为:表面活性剂浓度1.1%、乙醇浓度40%、提取时间57 min,此条件下茅岩莓总黄酮得率为23.27%,与预测理论值23.45%相差较小,说明该提取工艺可行。研究比较了市售不同类型饼干的丙烯酰胺含量、茅岩莓粉末添加量和不同浓度茅岩莓总黄酮对饼干中丙烯酰胺形成的抑制效果。发现不同类型的饼干丙烯酰胺含量差别很大,丙烯酰胺含量从多到少排列依次是:韧性饼干、发酵饼干、酥性饼干、曲奇饼干、压缩饼干,分别为:3.09mg/kg、2.705 mg/kg、1.495 mg/kg、 1.305 mg/k、0.555mg/kg,其中韧性饼干的丙烯酰胺含量最高,达到3.09mg/kg,而压缩饼干的丙烯酰胺的含量最低,为0.555 mg/kg。在饼干模型中,茅岩莓粉末添加量对饼干中丙烯酰胺形成的抑制效果随添加量的变化而变化,当茅岩莓粉末添加量为0.01%、0.05%、0.1%时,对饼干中丙烯酰胺的抑制率分别为:31.50%、46.03%、22.43%,当茅岩莓粉末添加量为0.05%(占面粉质量)时,对饼干中丙烯酰胺的形成的抑制作用最好,抑制率为46.03%。而当茅岩莓粉末添加量为0.5%、1%、5%时,饼干模型中丙烯酰胺含量分别增加了34.81%、17.76%、22.20%,说明当茅岩莓粉末添加量超过0.5%时,茅岩莓粉末对饼干模型中丙烯酰胺的生成有不同程度的促进作用。在研究茅岩莓总黄酮浓度对饼干中丙烯酰胺生成的抑制作用时发现,随着茅岩莓总黄酮浓度的增加,对丙烯酰胺形成的抑制率呈先增后减的趋势,当茅岩莓总黄酮的浓度达到0.01mg/mL时,对丙烯酰胺抑制率最大,达到71.97%。分析比较了杨梅素、二氢杨梅素、槲皮素、花旗松素、山奈酚、芹菜素6种茅岩莓黄酮单体在10-4、10-5、10-6、10-7、10-8、10-9mol/L浓度下对果糖-天冬酰胺模型中丙烯酰胺的抑制作用,研究结果如下:杨梅素、山奈酚、芹菜素的最佳抑制浓度为10-6mol/L,对应最佳抑制率分别为28.65%、59.56%、37.96%;二氢杨梅素、槲皮素、花旗松素的最佳抑制浓度为10-5 mol/L,对应最佳抑制率分别为57.84%、31.55%、43.84%。在六种茅岩莓黄酮单体中抑制率最好的是山奈酚,达到59.56%,对应最佳抑制浓度为10-6 mol/L。分析了二氢杨梅素在果糖-天冬酰胺模型中对丙烯酰胺形成和消除的影响,结果表明,二氢杨梅素抑制作用主要发生在丙烯酰胺形成阶段,而在丙烯酰胺消除阶段,二氢杨梅素的作用不明显。
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