马铃薯淀粉-大蒜复合体系脱除研究

马铃薯淀粉-大蒜复合体系脱除研究

大蒜是百合科的一种丛生药物。它起源于欧洲和亚洲西部。这是中国人喜欢的香辛味饮料。大蒜的主要活性物质中含有独特的大蒜味道。主要药物是含有硫的有机化合物（osec），如二烯基二硫醚、二烯基三硫醚、二烯基二硫醚和二烯基丙烯基醚。为了改善不良蒜臭味,国内外学者研究了多种大蒜脱臭的方法,依据大蒜脱臭机理的不同,主要包括:1)抑制和钝化蒜氨酸酶的活性马铃薯淀粉是一种产量仅次于玉米淀粉的植物性食用淀粉,被广泛应用于食品工业领域1材料和方法1.1大蒜与大蒜提取物vuml.大蒜购于天津市农贸市场,天津科技大学天然产物教研室鉴定为百合科葱属植物(AlliumsativumL.)的鳞茎,新鲜大蒜的水分质量分数约53.6%。马铃薯淀粉(直链淀粉质量分数为22%,水分质量分数为16%)u2005宁夏固原六盘山淀粉有限公司;大蒜素标准品(批号:100384-201403)u2005中国药品生物制品鉴定所;甲醇(色谱纯)u2005德国默克公司。1.2仪器、检测方法PhilipsXL-30型SEMu2005荷兰飞利浦公司;1260高效液相色谱仪、1200GC-MS仪u2005安捷伦科技(中国)有限公司;RigakuD/max2500XRD仪u2005日本理学株式会社;TGA-50TG分析仪u2005日本Kyoto公司。1.3方法1.3.1大蒜粉的制备新鲜大蒜去皮、洗净,挤压成蒜泥待用。精密称取适量马铃薯淀粉,同时加入一定质量的大蒜(干基)于研钵中,将上述混合物以90r/min平均速率手动研磨至所需时间,用无水乙醇洗脱马铃薯淀粉表面未被包埋的大蒜素,直到洗净,25℃条件下真空干燥至恒质量,过100目筛,得研磨后的产物。大蒜粉的制备:精密称取上述新鲜大蒜适量,研磨成蒜泥,25℃条件下真空干燥至恒质量,研磨成细粉,过200目筛即得。物理混合物的制备:精密称取大蒜粉(干基)1.0g,马铃薯淀粉3.0g,分别将其研磨2.5h,振荡15min后,混合均匀,过100目筛即得。1.3.2色谱柱的确定精密称取研磨后产物500mg于25mL离心管中,加入6mL水,密封,于25℃、1000r/min条件下离心45min。收集上清液1200r/min离心15min,冷却至室温,加入6mL甲醇后在25℃条件下超声30min,然后在4℃、8000r/min条件下离心10min,将上述上清液过0.22μm滤膜待用根据大蒜素的化学性质,选择填充剂为十八烷基硅烷键合硅胶的色谱柱。色谱条件如下:流动相为V(甲醇)∶V(水)=85∶15,检测波长为254nm,进样量为10μL,流速为1mL/min,色谱柱为welchXB-C研磨后产物中大蒜素的含量测定依据大蒜素标准品的校正曲线方程计算,Y=1.4766X-12.8420(R式中:m1.3.3大蒜去除消毒的感官评估标准感官鉴评法由10名实验室的同学组成,按照男女比例1∶1组建评价小组,经过培训后,对实验结果进行品评打分1.3.4研磨后产物的结构性能1.3.4.面残余的淀粉颗粒于红外灯下用双面胶将干燥后的待测样品固定在铜板台上,用吸耳球吹走表面多余的淀粉样品颗粒。然后将铜板置于涂膜机上进行喷金,并将处理后的样品保存于干燥器中。测试时将淀粉样品置于XL-30SEM内仓中,观察并拍摄具有代表性的淀粉颗粒形貌,加速电压设置为5.00kV1.3.4.保持水分含量待测样品于D/max2500型广角XRD仪进行测试,样品应保持平衡水分含量并过120目筛。实验条件:Cu-Κα1(λ=0.1541nm)、电压40kV、电流25mA、2θ起始角5°、终止角60°、扫描速率12°/min1.3.4.ft-ir分析采用Vector22型FT-IR仪对样品鉴定分析。样品采用KBr压片法制样:称量样品90mg左右,并与120mg干燥的KBr混合,在红外灯下研磨细致并混匀二者,然后用气动压片机将其压成近半透明的薄片,将薄片放入样品室内,最后在相同条件下测定每个样品的FT-IR图。实验条件:扫描范围为400~4000cm1.3.4.升温区间及氮气采用铟标定仪器,依次分别取10mg左右样品置于小坩埚中,升温速率为10℃/min,升温区间为25~600℃,氮气为保护气,氮气流速60.0mL/min。分别记录样品的差热分析(differentialthermalanalysis,DTA)、TG分析、温度和质量的数据1.3.4.弹性石英毛细管柱精密称取新鲜大蒜10g,洗净、粉碎,35℃酶解1h,依据《中华人民共和国药典一部(2015版)》的方法水蒸气蒸馏提取大蒜挥发油色谱条件:色谱柱为HB-5弹性石英毛细管柱(30m×0.25mm,0.25μm);载气为高纯氦气(99.999%),载气流量1.0mL/min,柱温50℃时,保留时间10min,以3℃/min升温至300℃,持续10min,汽化室温度270℃,柱前压50.00kPa,进样量1μL,分流比20∶1。质谱条件:电子轰击离子源,温度230℃,四极杆温度为150℃,电子能量70eV,发射电流36.7μA,倍增器电压1120V,接口温度280℃,质量范围20~450amu1.4duncan’s多重比较实验数据以平均值±标准差表示。采用Origin8.5软件对实验数据进行方差分析(analysisofvariance,ANOVA),采用Duncan’s多重比较,差异性显著限定P<0.05。由图1可知,在马铃薯淀粉与大蒜(干基)质量比为1∶1~3∶1时,大蒜素包埋率和产物的感官评价得分显著上升(P<0.05),当马铃薯淀粉与大蒜(干基)质量比从3∶1增大至5∶1时,大蒜素包埋率和产物的感官评价得分显著下降(P<0.05),这是因为马铃薯淀粉与大蒜的质量比是决定研磨后产物形成的主要因素2.1.2著上升p>0.05由图2可知,当研磨时间由1.0h延长至2.5h时,大蒜素包埋率和产物的感官评价得分显著上升(P<0.05)。大蒜素包埋率由45.22%提高到90.63%,感官评价得分由55分增加到95分,这是由于随着研磨时间的延长,受研磨活化的淀粉颗粒越多,大蒜中的大蒜素已经完全充分地占据淀粉螺旋空腔内,促进淀粉的双螺旋构象转化为单螺旋构象,形成淀粉与大蒜的复合物2.2研磨后产物的结构性能2.2.1研磨后产物的颗粒形貌由图3可知,马铃薯淀粉呈卵形或球形,表面光滑、颗粒完整;研磨后产物球形结构的表面有深浅不一的凹陷,说明在机械力的作用下,马铃薯淀粉颗粒被打破,形成不规则形状,研磨后产物的颗粒形貌与马铃薯淀粉有明显区别。2.2.2非结晶区结晶由图4可知,马铃薯淀粉颗粒属于多晶体系,由结晶区和非结晶区2部分组成,在2θ为5.0°、17.0°、20.0°、22.8°、24.2°处呈明显的尖峰衍射,属于B型和V型的混合型结晶2.2.3研磨产物的ft-i分析由图5可知,马铃薯淀粉、研磨后马铃薯淀粉、大蒜粉、物理混合物及研磨后产物在3400~3600cm2.2.4热分解阶段e由图6可知,马铃薯淀粉(图6A)和研磨后产物(图6E)有2个热分解阶段,分别为50~90℃和150~400℃。第1阶段主要由失水引起,第2阶段为质量损失,主要是淀粉分子链之间的破坏和研磨后产物中有机硫化合物成分发生碳化2.2.5表1和表2经GC-MS联用仪分析,从新鲜的大蒜粉和研磨后产物中均检测出11种OSCs挥发性成分,所检定的研磨后产物中各种化学成分及其相对含量见表2和图7。相关标准色谱峰来自美国国家标准与技术研究院(NationalInstituteofStandardsandTechnology,NIST)和Wiley数据库,由此判断,图7A大蒜粉中OSCs主要有二烯丙基二硫醚(36.131%)、二烯丙基三硫醚(26.190%)、甲基烯丙基三硫醚(9.153%)、甲基丙基二硫醚(6.538%),结果与Martín-Lagos等3研磨后产物的稳定性和稳定性变化以马铃薯淀粉为包埋材料,采用研磨法解决最复杂的大蒜脱臭工艺。在常温下进行研磨,不需添加其他物质,利用淀粉疏水性的螺旋空腔包埋脱除大蒜的臭味,当淀粉与大蒜(干基)质量比为3∶1、研磨时间为2.5h时,得到大蒜素的包埋率为(90.63±1.11)%,研磨后产物的脱臭效果为95分。运用SEM、XRD、FT-IR、TG、GC-MS联用等现代分析技术表征样品结构,SEM分析发现研磨后产物呈现团聚结构,淀粉颗粒被破坏,XRD说明研磨后产物中淀粉的结晶度降低,FT-IR和TG分析进一步确认研磨后产物与大蒜粉相比,热稳定性显著提高,GC-MS结果表明新鲜大蒜粉中的11种OSCs成分在研磨后产物中被全部检出,说明通过研磨法,马铃薯淀粉既能有效包埋脱除大蒜的臭味,又不损失大蒜的活性成分。引文格式:管苹,张黎明,郝利民,等.马铃薯淀粉包埋脱除大蒜臭味[J].食品科学,2018,39(5):148-154.DOI:10.7506/spkx1002-6630-201805023.GUANPing,ZHANGLiming,HAOLimin,etal.Odo