文摘
加里是奶油白色或黄色淀粉毅力焙烧产生的凝胶化和干燥的去皮,洗净,捣碎,和发酵木薯根脱水。它的最重要的产品是木薯在非洲西部和中部。黄色和白色加里平均含水率为11.11%和10.81%的24小时内从市场采样,增加到17.27%和16.14%,分别经过3个月的储存在室温下。样品的水分活度变化从最初的0.587到0.934后存储。水分吸附等温线,由静态重力技术在20°和30°C,显示温度依赖打赌s形II型行为的典型碳水化合物丰富的食物但调制略微棕榈油的内容。平衡含水率降低,增加温度恒定水活动。总共10属于属真菌的物种毛霉菌,青霉菌,Cephalosporium,曲霉属真菌,Scopulariopsis,根霉、拟青霉属用水与范围,增加活动的样本。
1。介绍
木薯(木薯耐Crantz),一个重要的块根农作物和粮食安全的主要参与者生产国,提供能量的主食在热带和亚热带地区,超过5亿人。它给最高的淀粉产量每公顷作物。每年超过1.6亿吨木薯生产在全球范围内,排名是第四作物在全球生产大米、小麦和玉米1,2]。然而,生氰糖苷的含量高(linamarin)是一个因素,降低它的可接受性和价值的食物(3]。木薯作为食品一般遵循某种形式的解毒,通常通过发酵,导致击穿和删除linamarin [4- - - - - -8]。最易腐烂的主要采后寿命通常不到三天,所以它必须被处理存储任何相当大的时期。
木薯加工的主要产品是加里广泛使用在非洲西部和中部。加里是奶油白色或黄色(如果在发酵过程中添加棕榈油或烘焙)淀粉发酵产生的勇气去皮,洗净,和捣碎的木薯根然后脱水,已筛,烤凝胶化和干燥。加里纤维含量高,包含了一些基本的维生素(9]。它是最国际化的和受欢迎的木薯产品,在城乡广泛接受,因为它可以存储大量的时间到几个月,不像其他一些木薯产品,有吸引力,淡淡的香味(10]。它可以消耗干(零食)或浸泡在冷水与热水各种佐料或重组形成的面团吃汤,酱,或炖肉作为主要的一餐11]。当加里吃即食零食,如普通干燥产品,或用冷水,椰子,棕榈仁、花生、豆类、或其他伴奏没有下线关键控制点,因此也需要健康的产品。
加里的postfrying /处理处理贸易和消费与处理有关的双手;干燥光秃秃的巩固了地板上,垫或盆地;显示在打开桶,碗、盆和垫在销售点;和各类型的运输很长的距离通常nonmoisture证据袋。这些做法可能会加剧微生物污染(12和食源性疾病的风险13]。食品的真菌区系具有实际意义生产商,处理器,消费者由于真菌修饰符的化学成分的食物(14]。真菌污染物还负责存储产品变色,失去营养价值,生产off-odours,与真菌毒素污染15,16]。
控制水分含量在处理食品保存是一种古老的方法,可能人类的第一个技术延长食品的稳定性。这是通过消除或绑定水来制造食品微生物和化学稳定性17,18]。最常见的限制食品的保质期是微生物生长;因此,几个保存流程旨在实现微生物稳定的食物(19,20.]。食品的水分活度是定义为蒸汽压力的水在食品比纯水的蒸汽压力温度相同(17,21]。大多数食品的水分含量增加曲线(经常s形)与水的活动22]。之间的关系总水分含量和水分活度的食物在一个范围的值,在平衡条件下,产量水分等温吸附线使信息在食物和水之间的关系23,24]。脱水食品水分吸附等温线的知识是有价值的在解决食品加工和货架寿命预测等工程问题(25- - - - - -28]。这已成功应用于许多脱水食品的保存(29日- - - - - -31日]。然而,据我们所知,这不是在加里学习和各种干燥热带地区的主食,也是最挑战的国家粮食安全的问题。
本研究采取确定加里的水分活度和水分吸附特征和联系这些模具的生态产品,添加所需的知识来达到增强这个非常重要的安全食品的货架寿命。
2。材料和方法
2.1。收集的样本
三个样品新鲜加工(48小时)内的白色和黄色加里被随机从每五个当地市场:收集Ikpa Ogige主要市场(Nsukka地方议会区),Nkwo Ibagwa市场(Igbo-Eze南地方议会区),和Obollo-Afor Obollo-Eke市场(Udenu地方议会区),所有在埃努古州(主要产加里带),尼日利亚。样品收集在清洁和干燥实验室质量胶袋和送往实验室进行分析在12小时。
2.2。加里的初始含水率测定样品
水分含量测定(m)的干燥称重样本加里一个恒定重量的机械通风烤箱C为24小时。样本干体重反复,直到实现恒重(32]。水分含量百分比是干重的基础上派生而来。平均三个复制决心。样品不立即用于分析存储在昆虫在实验室证明黑森袋在室温下长达三个月,再次分析了含水率。期和研究区域的相对湿度数据来自适当的政府机构。
2.3。测定水样品的活性
水样本的活动是由方法描述Landrock和宝洁公司(33]。样本(在培养皿)平衡与适当的饱和盐溶液20°C和30°C。温度都选为指南,以反映夜间温度低获得在寒冷的几个月的November-January / 7 - 9月,意味着白天室内温度,分别在尼日利亚的稀树大草原和热带雨林。常规产品的储存温度将主要获得两个温度之间。加里样本的数量(10 g)足够小,不会影响使用的饱和盐溶液的行为。水样本的活动是由水记录数据损失或获得每克样品。,得到或者失去的水量平衡测试样品保持在不同的相对湿度水平对盐溶液的水活动策划。情节相交的线代表零含水率代表样品的水分活度。九个饱和盐解决方案被选为平衡的解决方案。这些包括CH3做饭,MgCl2K2有限公司3、纳米3NaBr氯化钠,氯化钾,BaCl2和K2所以4提供恒定的环境相对湿度从20%到97%不等(34]。200毫升容量的每个单独的均衡解决方案与过量的盐晶体提供了干燥器的底部一式三份,以提供所需的水活动的范围。盐溶液的体积被选中,这样吸收的水分或丢失的样品并没有改变状态的饱和的盐。盐是留给平衡的大气干燥器前一夜之间引入样本。
2.4。准备模具隔离/增长的媒体
马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)和sabouraud葡萄糖琼脂(SDA) (Oxoid)准备根据制造商的指示。麦芽提取琼脂(MEA)准备描述大卫et al。35]而修改Czapek阿霉素琼脂(CDA)包含20 - 40%蔗糖的修饰符含水率准备如皮特和基督教所述36和史密斯37]。准备使用的水介质修改所需的水活动水平根据麦地那和马江[38)和Bekada et al。39]。
2.5。隔离的模具
十克的每个样本(初始和三个月后存储在实验室)无菌重到90毫升的0.1% (w / v)无菌的蛋白胨水500毫升烧杯,允许站5分钟,偶尔使用电磁搅拌器搅拌。此后,连续10倍稀释的样本和0.1毫升整除的稀释是镀在PDA补充50μ氯霉素的g / mL。接种盘子孵化在透明的密封罐中包含烧瓶内的饱和盐溶液的水活动大约对应的媒体和样本被孵化。控制水分活度的解决方案准备根据罗宾逊和斯托克斯的数据和方法40]。加里样本的谷物也直接撒在媒体和孵化与稀释样品。板观察每天增长和28天如果没有发生增长后丢弃。殖民地开发被反复纯化销点接种类似的媒体,然后存储在CDAC在冰箱里,直到确认(41]。
2.6。确定模具隔离
模具隔离被确定基于文化特征在SDA, CDA,意味着。光学显微镜的隔离了SDA幻灯片文化后,CDA, MEA和样本染色在必要时使用乳酚棉蓝色。真菌隔离被确定基于考试的分生孢子的正面,phialides,分生孢子,足细胞或假根的存在。识别的增长率了隔离测量菌落直径在3、5和7天在SDA CDA,意味着在适当的温度下(42,43]。识别是通过使用钥匙洋葱等。44)和强奸犯和芬内尔(45]。
2.7。水吸附特点和模具隔离
水吸附等温线测定重量分析地通过公开加里样本已知的大气平衡相对湿度(34]。密封玻璃干燥器被安置在一个孵化器或C 12小时允许内部平衡。两个数量的部分10 g加里(predried与硅胶干燥器4天)在开放5厘米直径培养皿放置在一个塑料干燥器内部的平台。在72小时的间隔,样本删除和重,直到连续三次,质量保持不变。平衡含水率的样品在水活性点是由干燥的一分在烤箱恒重C为24小时。解决方案使用的体积足够大,水分丢失或所获得的样本被条件没有改变控制解决方案的构成。平衡重量后,10 g的一个部分是储存在室温下密封螺丝限制样本瓶三个月接种到合适的模具板如上所述隔离。
3所示。结果和讨论
样本的含水量和水活动主要生产市场如表所示1和2分别为白色和黄色加里。样本收集3个月期间,当白天平均相对湿度约85%。3个月后存储在黑森袋、样本分析中间的雨季,在7个月期间的平均相对湿度增加了白天平均为91%。白色加里的平均含水率增加最低的10.00%(在集合时间)为样本Ikpa市场最高18.07%(存储)后获得Obollo-Eke样本。最低的意思是增加水分(31.29%)获得的样本Obollo-Afor最大(68.41%)获得了在Obollo-Eke样本。黄色加里的最小初始含水率(9.77%)获得了在样本取自Ikpa(12.13%)最高记录Obollo-Afor样本。存储三个月后,水分含量增加到最多17.93%样本取自Obollo-Eke。然而,增加比例最高(80.83%)发生在样本Ikpa,像白色的样品,最小的增加得到样本Obollo-Afor (35.45%)。
白色加里的最小含水率增加发生在初始水分最高的样本。也为黄色,加里,样例最高的初始水分含量至少吸附而最少的初始含水率吸附最高。这一趋势相关湿度测定加里的初始含水率可能感兴趣的产品的保质期如果不是存储在防潮或修改的气氛。完成干燥处理加里可能因此会适得其反长期存储。
这项研究的结果表明,含水率销售点的加里Nsukka市场下跌干贸易食品的可容忍的水平(46]。尽管高,在某些情况下,比的法典规范加里水分为12.0%,这是在安全水平(12.7%白色;黄色)报道13.60% Oyeniran [47)也报道了类似的湿度在加里样本尼日利亚伊巴丹。没有显著差异()的初始水分含量加里样品从5市场获得善解区,主要生产带加里的尼日利亚。也是在含水率推荐加里由当地农民,哪些是没有装在专门的容器或大气但在nonmoisture交易证据袋和盆地。韩礼德等。48]和Opadokun [49尼日利亚北部卡诺市的]报道低水分含量。这是可以理解的因为低大气相对湿度在卡诺比雨林善解的城镇或伊巴丹。任何产生的水分将取决于位置等因素,季节,和处理的方法50]。然而,尽管加里的初始含水率低水分吸附行为所示这一研究表明,这种食物的绝对含水率不得代表资格长期可存储性如果环境(大气)是不被修改。
存储的黑森和黄麻袋常用加里不防潮或密封,因此不适合长期储存的产品吸湿。加里包装在黑森袋和存储在一个潮湿的气氛能吸收水分水平足以真菌的生长。这是支持的高含水率获得存储在实验室的样本为3个月后在室温下(表1和2)。意味着水分含量16.14%和17。27%,白色和黄色的加里,分别得到3个月后的存储。这是远高于韩礼德提出的“安全”水平的12.7 - -13.6% et al。48]。Ogugbue和奥比51)报告了类似的含水率对样品收集在哈科特港,一个潮湿在尼日利亚尼日尔三角洲的一部分。虽然在白色和黄色之间的水分差异加里并不重要,观察到的差异可能是由于脂质(棕榈油添加剂)的调节效应对水分吸附行为的淀粉食物。水分的吸附行为脂质丰富的碳水化合物或淀粉食品不同于发达国家(26,28,29日,52,53]。
图1显示了水分活度,含水率关系和水分迁移的模式在不同的加里样本。水分活度值从0.587到0.934不等。一般来说,含水量的增加会导致相应的水分活度的增加。加里样本5个市场遵循类似的水分迁移的趋势在相对湿度较低或高于最初的水上活动。样品从Nkwo Ibagwa和Ikpa市场有水活动低于0.60的临界水平,因此被认为是安全的扩展存储比其他市场样本(如果这些样本存储段)。水活性最大值和最小值已确定真菌生长在储存食物。水活动的限制水平增长的真菌被认为是约0.65。只有xerophilic物种很可能能够生长在这个级别,甚至非常缓慢(这将发生41,54]。奥克斯利(55)还指出,水分活度0.70足够低,以确保自由的可观增长真菌在大多数存储产品。样品的水分含量的基础上点的集合,它可以推断加里样本能够存储6个月没有霉菌感染(56]提供了水分迁移被存储在防潮包了。差异的原因的吸收水分(%)可能位于不同的成熟度和处理采用不同的制造商。不同的生产商吐司加里根据季节,不同级别的干燥木材燃料的可用性和供求关系动态等等。过剩时期,加里是极端干燥处理,以避免损坏之前完成销售。同样,加里用于远距离运输往往是烤干燥状态,以避免损坏之前出售。鉴于水分吸附在这项工作的模式,这种做法可能需要进一步研究。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
3.1。加里的水分吸附等温线
数据2和3白色和黄色的水分吸附等温线加里,分别和c有一般增加平衡含水率(%)与增加水活动。这是由于这样的事实,增加水的蒸汽压力出现在样品与环境(57]。平衡含水率逐渐增加的水分活度0.4和0.5之前迅速增加(数据2和3)。虽然展出II型s形行为吸附特性为黄色加里略不同于白色的加里。水分含量的变化率与水活动白色加里略高于黄色加里在给定温度。因此,处理技术对吸附特性的影响。建议更具体地说,黄色的脂质含量加里调制的水吸附行为最终的产品。这,除了产品的营养含量的变化由于改变了脂质含量,可能是重要的生态影响模具在长期储存。类似的s形等温线在马铃薯淀粉(52),干cocoyam芯片(41],cocoyam面粉[24),和木薯粉(53]。根据柏林(58)和Bandyopadhyay et al。59),II型等温线是典型的高碳水化合物的食物。结果是可以理解的考虑,加里是富含碳水化合物(≥81.8%)60]。大(61年)报道,等产品化学成分表现出逐渐倾斜的等温线在低水活动。等温线的曲线是温柔的水活性小于0.5,相对较低的水分吸收了高水分活度的增加。高于这个水平,大量的水被吸收小幅度的提高在水中活动。类似的II型等温线在油菜籽(已报告30.]。
水吸附被发现轻微但不显著依赖于温度的。温度越高,平衡含水率越低(EMC)恒定水活动(62年- - - - - -65年)(图2和3)。这意味着,在任何水活动,加里变得不那么吸湿与温度的增加。因此,加里可能会减少吸收的水分在更高的温度。以固定含水量水活动将转向高值和温度的增加。温度恒定含水率的增加可能导致降低的等温线曲线。类似的行为在姜(已报告66年班巴拉族,花生粉(67年),和蓖麻种子26]。这种现象会导致水分活度的增加,从而使产品更容易受到微生物的腐败(58,68年]。这是解释为更高的水分子激发态在更高的温度减少它们之间的吸引力26,69年]。
3.2。模具与水的关系的活动
加里样品在市场上受到模具类型的数组。总共10 7属的真菌物种毛霉菌,青霉菌,曲霉属真菌,Cephalosporium Scopulariopsis,根霉,和拟青霉属被孤立的(表3)。先前的报道孤立的模具等枝孢属,曲霉属真菌,青霉菌,根霉和毛霉菌从加里在存储(12,50,70年]。加里的处理与高温(超过C)关键控制点和在一段足够长的时间灭活与发酵木薯或关联的任何模具之前,可能已经进入了土豆泥。因此,真菌与加里是后处理的结果处理和曝光。
水在不同活动水平的0.93,0.8,和0.7隔离模具对应的频率为100%,60%,和50%,分别。毛霉菌种虫害和曲霉属真菌种虫害是最常孤立的(表3)。尽管这项工作并未寻求监控模具人口的变化随着时间的推移,它是有益的,孤立的频率与水活动增加的样本。Ugwuanyi [41)报道曲霉属真菌,毛霉菌,和青霉菌在干水活动范围0.95 - -0.99 cocoyam芯片。腐败的丝状真菌是一个最重要的威胁与全球食品加工和存储(干)。质量恶化包括变色,商业价值的减少,真菌毒素生产与模具污染的食物(12]。各种霉菌毒素已确定在食品和饲料污染曲霉属真菌物种(71年,72年),青霉菌spp。73年]。真菌分离存储加里引起关注后这种食物的安全存储的情况下,可能会鼓励水分吸收。
4所示。结论
水分吸着等温线加里的s形的形状描述为II型,典型的干碳水化合物丰富的食品。加里的平衡含水率与水活动增加,随温度增加而降低。这项研究揭示了存在的各种模具市场销售的加里特别是在较高的水分含量。这是不健康的,但加剧了接受的销售和分销模式打开盆地加里,托盘,垫在尼日利亚市场。这些结果强调需要更多的谨慎处理这个产品以确保有益于身心健康考虑到各种产品的消费模式和需要增强的保质期。包装,特别是防潮袋或修改氛围,是必要的,尤其是在湿度高的地区,为了留住低含水量通过处理,防止水分迁移。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。