一个新的花生酱咬产品的氧化稳定性

文摘

花生酱仍然是一个主要在美国饮食,但在其目前的形式来看,花生酱缺乏其他的方便食品。花生酱吃零食已经被开发出来,它是独立包装,高蛋白质,主要是由花生酱。产品的目标市场是活跃的,有健康意识的一部分人希望高蛋白花生酱零食容易包,携带和食用。当前研究的目的是评估的保质期花生酱咬在不同的存储和包装条件下和专门监控样品的氧化稳定性。花生酱咬样本准备添加了三个不同水平的抗氧化剂(维生素E)。产品在两种不同类型的密封包装(金属化聚乙烯和聚乙烯塑料)和存储在两个不同的温度来确定恶化的速度在不同条件下的产品。氧化稳定性评估使用两种不同的分析方法(过氧化值和TBARS试验)来评估中小学氧化产品在六个月的时间。所有的治疗方法都进行了一式三份。结果表明,高水平的维生素E导致更大的稳定性。正如所料,高温存储条件下氧化进展更快。货架稳定的独立包装花生酱零食产品可能会吸引大量观众,可能导致增加消费的花生。

1。介绍

花生是人类饮食中的有价值的组件,在2017年,全球生产的花生约为4500万吨(1]。在美国,大约60%的花生种植制成花生酱,总计超过18亿美元的花生酱销售(2]。花生酱既营养又经济,广泛用作零食的选择和传播作为一个三明治。由于其高蛋白质和营养成分,它被用于治疗营养不良饮食计划在非洲儿童3]。在其目前的形式来看,然而,花生酱缺乏其他零食的便利。花生酱小吃,被称为花生酱咬,已经被开发出来,它是独立包装,高蛋白质,伟大的品尝,主要是由花生酱。制定花生酱咬涉及酶技术应用的添加剂,将半固体的花生酱转化为固体块,很容易去皮的包装器(4]。

花生酱是高血脂食品产品,所以它是非常容易氧化酸败。控制氧化最常见的方法是通过添加抗氧化剂在食品(5]。维生素E(α-生育酚)是作为一种抗氧化剂在许多不同的应用程序和已被证明成功减缓氧化过程在许多食品包括黄油、鱼片,能量棒,和肉类产品6- - - - - -8]。

包装材料和储存温度也被证明是关键因素在保持花生产品的氧化稳定性9,10]。包的氧气和透湿性很重要,因为它影响氧气接触可氧化的底物的量。此外,光照也可以加速氧化过程,和使用金属化薄膜光屏障可以增加脂肪的保质期产品(11]。氧化也被证明发生在升高的温度下(快得多9,12]。

在高脂肪氧化酸败的产品是最常见的评估使用脂质氧化测量。过氧化值(PV)的过氧化物和氧化氢过氧化物形成的初始阶段,被用来评估许多油籽产品包括花生酱,乳木果、和向日葵内核13- - - - - -16]。硫代巴比土酸活性物质(TBARS)分析评估酸败造成二次氧化化合物在食品系统和高血脂措施醛形成氢过氧化物分解。这两个测量提供准确的氧化稳定性高脂肪的食品。

本研究的目的是评估新开发的氧化速率花生酱咬产品在不同的存储条件下不同程度的抗氧化剂。6个月保质期与三种不同的抗氧化水平,研究两种不同的包装材料,两种不同的存储温度。

2。材料和方法

2.1。花生酱咬准备

使用出售Jif花生酱咬是制定™花生酱。每个样本都重达12.5克,含有花生酱的主要成分以及绑定,甜味剂、乳化剂。花生酱咬的具体组成如表所示1。制备的花生酱咬融化奶油花生酱(出售Jif)在50°C使用水浴(精度、互惠的摇晃浴模型50)。豌豆蛋白(天生的)增长,花生粉(蛋白质+),可可黄油(Navitas)和Alphadim PBK mono-di-glycerides (Corbion)被添加到花生酱和混合。这个混合物是保持在50°C。红糖(价值)和Kelcogel结冷胶(现代储藏室)添加到玻璃烧杯中的水,用水浴加热到90°C(热、电流源浴280系列)和混合彻底。凝胶的解决方案是添加到严格花生酱混合和混合。冷却混合后45°C, ACTIVA®转谷氨酰胺酶GS酶(味之素)被添加到混合和混合。混合物立即被刮到模具萨兰™形成覆盖着花生酱咬。冷却后30 - 45分钟,花生酱咬都挤在萨兰™包装。

货架寿命研究3种不同配方的花生酱咬准备,包括控制(没有维生素E), 0.01通用(200 ppm)的维生素E,和0.025通用(500 ppm)的维生素E .制定用于所有花生酱咬样品是相同的,只是水平的维生素E的分子量50克、4口准备。每个萨兰™包装零食咬包装在两个不同的包装材料之一:2毫升透明的聚乙烯(Uline, s - 947)和2.5毫升金属化聚酯,聚乙烯保税电影(Uline, s - 11661)。包装材料的选择是基于共同的材料用于包装食品,特别是包装oxidation-sensitive食品。萨兰™是用作主要包装材料的整体结构,和金属化和/或透明的聚乙烯袋作为辅助包装材料。每个包是密封的使用一个脉冲热封机(包安全,哦,MP-12C)。氧气和包装材料的透湿性属性如表所示2。

2.2。实验设计

实验的设计是基于评估使用两种不同的测量氧化氧化酸败的初级和二级氧化(过氧化值和TBARS,下面描述)的花生酱咬存储在两个不同的温度下,三种抗氧化剂水平,两种不同的包装材料。两个温度测试室温( )和烤箱温度( ),选择基于最可能在运输和储存温度上限。三种抗氧化剂含量0,200,500 ppm的维生素E,和两种不同的包装材料是塑料和金属化包,如上所述。实验进行了超过6个月的存储时间,总共有10的观察。第一个测量被制定一天,接下来的5观察每周拍摄,最后4观察每月。有三个复制每一个独特的样本。

总的来说,每天观察,PV或TBARS化验,有 样本。测试了10个不同的时候,有360个样本检测过氧化值测定和TBARS测定360个样本。所有的样品有一个独特的号码后立即制定。据统计,这是一个实验项目 阶乘治疗结构在一个完全随机设计(CRD)与3在每个存储、复制抗氧化水平,包装材料检验时间10点对过氧化值和TBARS化验。有4个主要因素:温度、包装、氧化剂浓度、时间间隔;6双向互动;4三方互动;和1四通交互。氧化数据分析使用SAS研究所(版本9.4,卡里,NC)。统计分析方法是方差分析, - - - - - -测试、最小二乘方法和最小二乘方法的不同。估计都在95%置信区间(类型3测试的固定效果)。

2.3。过氧化值测定

当脂质氧化,形成氢过氧化物,在本质上是不稳定的。这些是主要的氧化化合物中形成的早期阶段酸败。最常用的定量测定氢过氧化物检测过氧化值(PV)测定。过氧化措施的形成和表达过氧化毫当量单位的每公斤脂肪,这是一种直接测量量的脂肪被氧化了。根据采用AOAC公认的PV试验进行了官方965.33的方法。PV分析,5 g的花生酱咬样本均质在30毫升3:2冰醋酸和氯仿混合。这种混合物,0.5毫升的饱和碘化钾溶液添加。过氧化物形成的花生酱和解放了碘的反应,这是化学对硫代硫酸钠溶液滴定使用淀粉作为指标。过氧化值的滴定值给出了一个估计。

过氧化值(PV)计算如下: 在哪里是滴定值的样本(毫升),空白滴定值的样本(毫升),正常的硫代硫酸钠溶液(0.1 N),然后呢 克。

2.4。TBARS化验

硫代巴比土酸活性物质(TBARS)分析是一个量化的分析方法造成的酸败油脂食品系统的二次氧化的化合物。这种方法可以测量中的醛类的食物产品。一段时间后,不稳定主要氧化化合物氢过氧化物分解和醛或酮形成。丙二醛(MDA)与硫代巴比土酸反应(稍后通知)和三氯乙酸(TCA)能形成一个粉红色的复杂。这种氧化发色体的吸光度,MDA,使用分光光度计测量在531海里。家Cd[19 - 90方法17)是用于TBARS化验,5 g的花生酱咬在15毫升蒸馏水溶解样品,均质。准备柠檬酸溶液,20克的三氯乙酸(TCA)彻底溶解在100毫升蒸馏水和混合。这个解决方案是保存在一个封闭的玻璃瓶和存储在一个通风橱。准备TCA-TBA试剂、0.6 g的硫代巴比土酸(稍后通知)溶解在120毫升的柠檬酸和混合彻底的解决方案。这个解决方案是保存在阴凉的地方在一个封闭的玻璃瓶。2毫升TCA-TBA试剂加入1毫升的花生酱匀浆和50μl叔丁基羟基茴香醚添加立即避免进一步氧化在样本分析。解决方案是在沸水浴加热15分钟,然后在冰水冷却10分钟。混合物在2000 G离心10分钟(费舍尔科学模型225离心机)。吸光度测量使用分光光度计波长531纳米。开发一个标准曲线计算的MDA浓度的吸光度值。

3所示。结果与讨论

花生酱不饱和脂肪酸含量高,这使得它容易氧化和过氧化值是衡量在最初形成的过氧化物,氢过氧化物的氧化阶段。过氧化值测定的结果如图1和2分别为塑料和金属化包装材料。6个月存储期间,过氧化值的范围从2.6到31.51毫克当量/公斤,和所有的曲线遵循了类似的趋势。这三个较低的曲线显示了过氧化值结果花生酱咬样本存储在25°C,和三上曲线显示的过氧化值花生酱咬样本存储在50°C。样品储存在50°C一直过氧化值高于样品储存在25°C。样品与不同级别的抗氧化剂浓度(200 ppm和500 ppm)表现出过氧化值低于控制样品(0 ppm),样品和500 ppm抗氧化剂过氧化值最低,表明氧化稳定性的最大数量。

TBARS化验的结果如图3和4分别为塑料和金属化包装材料。TBARS值是一种间接测量醛中形成的脂质氧化,和醛是二级或三级的脂肪酸产品的副产品。TBARS值范围从0.02到1.16 ng / ml取决于包装材料和储存条件。三个较低的曲线显示了花生酱咬TBARS值样本存储在25°C,和三上花生酱咬样本曲线显示TBARS值存储在50°C。样品储存在50°C TBARS值明显高于样品储存在25°C。样品与不同级别的抗氧化剂浓度(200 ppm和500 ppm)展出TBARS值低于控制样品(0 ppm)。样品和500 ppm维生素E显示TBARS值最低,表明之间的最大数量的氧化稳定性不同的治疗水平。

在数据1- - - - - -4样品与0 ppm维生素E储存在50°C之间表现出氧化产品价值最高的六个治疗而样本500 ppm维生素E储存在25°C值最低的展出。

3.1。在特定时间点的比较

为了更容易地比较不同治疗方法,十二个快照PV和TBARS值的两个不同的时间点(星期5星期23)数据所示5- - - - - -8。图5显示所有治疗5周的过氧化值。从图可以观察到,温度对过氧化值的影响最大,抗氧化剂浓度影响第二大,包装对过氧化值的影响最小。大多数治疗明显不同,除了几个治疗,包装没有明显不同。过氧化值样本存储在塑料和金属化包装材料范围从16.5到18.8毫克当量/公斤样品储存在25°C。样品储存在50°C之间表现出过氧化值19.2和21.9毫克当量/公斤包装材料。样品和500 ppm维生素E在25°C过氧化值最低,但这两种不同的包装材料没有显著不同。样品与0 ppm维生素E有显著不同的过氧化值对温度和包装。样品和200 ppm维生素E对温度有显著不同,但样本的PV值在50°C和25°C之间的差异不显著的塑料和金属化包装材料。再一次,温度和抗氧化剂浓度有显著不同的在任何情况下,但包装没有明显不同的几个治疗。

图6显示所有治疗在23周的过氧化值。再次,从图很明显,温度对PV值最大的影响。所有治疗都明显不同,除了一对。样品和200 ppm维生素E的值在50°C之间没有显著不同的塑料和金属化包装材料。

图7显示所有治疗5周TBARS值。再一次,温度TBARS值影响最大,抗氧化剂浓度有第二大效果,和包装的影响最小。大多数治疗明显不同,除了两个治疗包装没有明显不同。样品储存在25°C TBARS值从0.22 ng / ml MDA样品含有维生素E的500 ppm 0.38 ng / ml MDA为控制样品没有维生素E .样本存储在50°C TBARS值从0.41 ng / ml MDA样品含有维生素E的500 ppm 0.77 ng / ml MDA为控制样品没有维生素E .样本存储在50°C 200 ppm和500 ppm维生素E浓度显示塑料和金属化包装材料之间没有显著差异。样品和500 ppm维生素E储存在25°C TBARS值最低。

图8显示所有治疗在23周TBARS值。再一次,温度对TBARS值有最大的影响。样本存储在25°C值从0.47 ng / ml MDA样本中含有维生素E的500 ppm 0.65 ng / ml MDA为控制样品没有维生素E .样本存储在50°C TBARS值从0.88 ng / ml MDA样本中含有维生素E的500 ppm 1.14 ng / ml MDA为控制样品没有维生素E .所有四个样本0 ppm维生素E有显著不同的所有治疗涉及TBARS值温度和包装(a、b、E和f)。200 ppm的样本和500 ppm维生素E也有很大不同TBARS值样本存储在25°C (g h, i, j)。然而,200 ppm的样本和500 ppm维生素E储存在50°C, TBARS值三四个治疗没有显著不同。

3.2。温度影响酸败

存储温度(25°C和50°C)的样品氧化酸败的发展有很大的影响。过氧化值从23到27毫克当量/公斤代表酸败的早期阶段和过氧化值大于30显示完整的酸败;和TBARS值大于0.6 ng / ml通常表明酸败的早期阶段(18]。从数据1和2时间出现酸败,过氧化值数据15周25°C和11周50°C。从数据3和4,时间出现酸败TBARS数据是19周25°C和11周50°C。它可以清楚地观察到花生酱咬存储在较低的温度需要更长的时间来表现出酸败过氧化和TBARS值。自氧化过程是受到温度的影响,也就不足为奇了初级和二级氧化产物的形成是慢的在较低的温度。

3.3。包装材料对氧化酸败

PV和TBARS值样本存储在塑料和金属化包装相似对于大多数治疗方法,在高温和差异最小的存储。萨兰™包装作为一个初始包装材料保持花生酱咬的形状,以及金属和塑料包装被用作第二个包装层。氧气和水分渗透价值观是至关重要的参数,确定一个特定的包装材料的适用性。在油脂的氧化稳定性测定食物系统像花生酱,氧渗透性的包装材料比透湿性中扮演更重要的角色。从结果,花生酱咬样本存储在金属化包装结合氧化萨兰™是低于样品储存在塑料包装结合萨兰™。这些结果可能会由于低氧渗透性的金属化包装材料相比,塑料材料(见表2)。同时,萨兰™作为主要包装的使用可以最小化之间的差异这两种类型的包装。

3.4。抗氧化剂浓度对氧化酸败

推迟氧化酸败,三种不同的天然抗氧化剂:维生素A,β-胡萝卜素,维生素E,纳入制定和脂质氧化在初步的实验进行了分析。3测试抗氧化剂,维生素E被发现是最有效的延缓花生酱咬的脂质氧化。因此,维生素E选择使用在这项研究中,使用三种不同浓度的维生素E: 0 ppm, 200 ppm, 500 ppm。一项研究发现抗氧化剂参与黄油α生育酚是一种有效的天然抗氧化剂(6]。

过氧化值和TBARS化验,不同级别的添加维生素E在每个时间间隔对氧化有显著影响。从0到每周23日有一个总体上的抗氧化剂浓度显著影响氧化酸败。维生素E是抗氧化性能和利用提供了抵御自然氧化,但随着时间的推进,它变得枯竭。样本中最高水平的维生素E (500 ppm)的发病在15周中发生酸败样本存储在25°C,在光伏从23到27毫克当量/公斤不等。对样品水平较低的维生素E(0或200 ppm),发生酸败的发病数周前基于PV值。从TBARS化验,出现酸败( ng / ml)发生在15周中样品含有维生素E 500 ppm储存在50°C。的样品含有维生素E 200 ppm储存在50^oC、酸败的爆发发生在上周11日和样品不含维生素E的酸败发生在3周。抗氧化剂是明确的积极的效果,似乎和抗氧化活性浓度依赖性。

3.5。氧化速率

氧化速率基于过氧化值的变化计算出三个不同的时间间隔:0 - 2周,2 - 5周,5-23周,如表所示3。所有12个治疗,氧化率最高的头两周期间存储,从3.80到5.05毫克当量/ kg-week。斜率逐渐减小从星期2星期5的范围1.73 - 2.62毫克当量/ kg-week,表明氧化率减少中间存储期间相比初始速率。在星期5星期23,氧化率至少,从0.51到0.61毫克当量/ kg-week。氧化率较高的样本存储在50°C比存储在25°C,但更明显的差异在早期的时间间隔(0 - 2周)和似乎级别存储时间的推移。

表4显示了氧化率基于TBARS值12治疗。TBARS值,计算了四种不同的时间间隔:0 - 1周,1 - 2周,2 - 5周,5-23周。额外的时间间隔是包括因为周1和2之间的变化并不一致。样品储存在50°C,所有治疗都在第一周氧化率最高,较低的利率随着时间的进展。样品储存在25°C,氧化率之间有较小的差异在周1和2,在某些情况下,第二周有一个更高的利率。第一周期间,利率范围从0.478到0.148 ng / ml-week 50°C存储,和从0.112到0.033 ng / ml-week 25°C存储。氧化率最高的是在样品没有维生素e .第2周期间,所有的利率更均匀,从0.031到0.146 ng / ml-week。利率下降随着时间的进展,和利率从星期2星期5的范围0.027 - -0.061 ng / ml-week。在星期5星期23,氧化率至少,从0.015到0.026 ng / ml-week。

3.6。统计分析

统计分析进行识别的氧化率的显著差异花生酱咬由于温度的影响,包装、氧化剂浓度、和不同的时间间隔。从类型3测试的固定效果,所有四个源效果和测试使用所有可能的交互 - - - - - -测试在95%置信区间。结果表明,PV和TBARS化验,整体源效应和所有可能的相互作用是重要的( )。很明显,温度之间存在显著的交互作用,包装、氧化剂浓度、时间间隔。

4所示。结论

这项研究提供了见解氧化稳定性的花生酱咬和储存条件,如储存温度的影响,包装材料,抗氧化剂的浓度的零食。

本研究的主要结论如下:(1)储存温度有显著影响氧化酸败的花生酱咬。50°C存储温度导致氧化值高出近100%比观察到25°C存储(2)添加抗氧化剂维生素E被发现有效地延缓氧化酸败的花生酱咬,和抗氧化剂水平过氧化和TBARS值有很大的影响(3)总的来说,包装对氧化酸败的影响是显著的,镀金属包导致最好的氧化障碍。然而,区别这两种类型的包装并不重要的几个治疗在特定的时间点(4)时间从11周出现酸败多样15周,根据治疗。最短时间发生在高温存储(5)总的来说,温度、包装、氧化剂浓度、和时间间隔对氧化有显著的影响(6)最慢的氧化率发生在样品准备和500 ppm维生素E,金属包装材料,储存在25°C

数据可用性

所有收集的数据以支持本研究可从相应的作者。

信息披露

这项工作的硕士论文报告Pranav Pidatala先生(4]。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作是由技术业务发展计划的资助在俄克拉何马州立大学和俄克拉何马州农业试验。

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