焙烧对感官的影响、抗氧化剂、香气和角豆仓粉理化性质(Ceratonia长角果l .)

文摘

本研究的主要目的是比较理化参数、抗氧化活性、脂质成分和感官分析的初始和烤豆仓粉(Ceratonia长角果l .)获得在不同焙烧温度。烤产品变得黑暗和平均含水率,水活动,含油量和甜蜜值下降在更高的温度。总多酚含量和抗氧化活性随着烘焙温度的增加而增加。油酸、亚油酸和棕榈酸是主要的脂肪酸存在于角豆树油。结果表明,烤豆仓粉甜,有更多的味道,并不是一味地和有更多cacao-like香气较低的焙烧温度,但是有更多的涩味,咖啡豆一样的香味,烤香烤的温度更高。

1。介绍

Ceratonia长角果l .(角豆树)是一种常青树属于Caesalpinioideae亚豆科的家庭(1- - - - - -6]。角豆树源自希腊的学名keras、角和拉丁长角果,表明pod的硬度和形状。它也被称为圣约翰面包,参照其假定使用圣施洗约翰(7]。起源的中心c .长角果角豆树pod粉末是公认的东地中海区域(土耳其和叙利亚)。角豆树引入的希腊人在一些欧洲国家,如希腊和意大利,阿拉伯人传播北非海岸,北到西班牙和葡萄牙(8]。

角豆树是近年来传播到其他Mediterranean-like地区如加州,亚利桑那州,墨西哥、智利、西班牙和阿根廷,澳大利亚部分地区的地中海移民和南非和印度(9,10]。角豆树已经4000多年来用作饲料和食品,特别是在粮食短缺的时期,主要是由于其含糖纸浆(11- - - - - -13]。角豆树块通常用于制造一个煮汁产品,名为“pekmez”,主要消耗在土耳其(14- - - - - -17]。约8%的高胆固醇患者知道并使用角豆在土耳其。他们通常土豆泥的角豆食物和吃酸奶或生,为了降低胆固醇(18]。在中东,角豆树通常是众所周知的人作为泻药,止泻剂,抗溃疡的。它也用于治疗口腔炎症补剂在这个领域(Jaradat) [19]。列弗和阿玛20.)报道,在约旦王国,角豆吊桶称为胃助力器和痰清晰;角豆树果酱也用于舌头溃疡治疗胃痛和种子通常用作泻药和牙痛镇静剂。一些研究者也报道角豆树使用的治疗优点作为利尿剂,止泻剂,止咳药,疣剂(21- - - - - -23]。今天,世界角豆树果实产量估计为315000吨/年(24]。在阿尔及利亚,最角豆树是野生和生长在这个国家的北部和西北部。角豆树的年产量达到3000吨/年10]。当地农民手工做的收获水果在夏天从8月到10月。

成熟的稻子豆仓是布朗和包含10 - 20%的角豆内核或角豆树的种子和80 - 90%的食物4,9,25,26]。种子,包围着一个棕色的外套,包含一个白色和透明的胚乳(也称为角豆胶、刺槐豆胶(LBG),或E410)和黄色细菌恢复的副产品种子处理(26,27]。刺槐豆胶广泛应用在食品工业中作为增稠稳定剂在食品准备形成粘性溶液由于其能力以相对较低的浓度。它也被运用于化妆品、制药、纺织、纸张、石油、油漆、石油钻井、建筑行业(10,13,27,28]。角豆树胚芽粉作为人类食物或饮食cereal-derived食品的潜在原料腹腔人29日]。角豆树块可以使用原料,通常动物喂食,或烤,在食品行业10,11,14]。他们也用于提取糖制作糖浆或生物乙醇17,30.- - - - - -32]。角豆树的果实的生物活性主要与肌醇多酚粗磨中,半乳甘露聚糖在胚乳,胚蛋白质含量的内核这种水果(10,26,27,33]。

近年来,角豆树浆是一个副产品是其感官特性变得越来越流行,香味,颜色,味道,和也的膳食质量。可可浅香烤豆胶,角豆树浆主要是烤和磨粉用作可可替代品。不像可可粉,角豆是免费的从两个兴奋剂咖啡因和可可碱(14,34]。除此之外,角豆含有大量的糖,主要是蔗糖,也是富含膳食纤维和穷人在蛋白质和脂肪;因此它有更少的能量比可可(24,35]。角豆树粉含有每日营养量的钾、钙、镁和铁(15,36]。据报道,角豆树包含大量的松醇,这对人体健康有益,如调节血糖水平和减少高脂血症和炎症(37,38]。含有大量的生物活性化合物,角豆吊桶显示良好的抗氧化活动(2,10,39,40],抗癌和抗效应[41],糖尿病作用[42,43],降低胆固醇的作用[44,45],和杀菌作用[23和它对心血管疾病有积极作用42,46]。

这项工作的目标是稳定物价的角豆树浆,这是一个副产品处理角豆树的种子角豆胶、烤角豆树粉可直接使用或作为生产原料的香气。全球研究旨在比较理化参数、抗氧化活性、脂质成分,感官分析获得的初始和烤豆粉末在不同烘烤温度。本研究将允许提到的调查可能的协同影响参数对最终烤角豆树粉。

2。材料和方法

2.1。样本

成熟的稻子豆豆荚收获来自特莱姆森地区,西阿尔及利亚。水果是清洁、混合和粉碎和种子被移除。然后,角豆树块在不同时间/温度条件下烤一个手工烘烤器(图1)。在磨床磨削烤角豆筛粉造粒少于100紧随其后µ,这是最终的操作准备样品进行分析。最初的磨角豆树浆,C0,只是干在110°C。烤豆C1, C2, C3连续烘烤温度110°C, 130°C, 150°C。

2.2。水分分析

确定水分,铝制杯子充满了约1克的提取和放置在一个红外平衡(缝匠肌马英九150年,法国),基于热重原则。一开始,最初的样本的重量记录,然后,示例是使用红外线灯干。一个集成的平衡测量铝杯的重量,不断。整体减肥是解释为相应的湿度。

2.3。水活性分析

aw值测量使用问题(蒸汽吸附分析仪、水、法国)。300毫克的粉末是放置在一个不锈钢杯,当时引进设备,aw决心用冷冻- - - - - -镜子露点传感器。露点被定义为空气与水饱和时的温度,开始形成水滴。镜子是冷却直到露水成立,这是由光电探测器探测到。温度传感器是用来确定露点的设备就能推断出样品的水分活度。

2.4。pH值评价

酸度计的校准汉娜HI2002之后,pH值测量不同粉末样品一式三份。每个解决方案的浓度为10% m / v。

2.5。颜色评估

产品的颜色测量使用Chromameter柯尼卡美能达CR- - - - - -410年系统,这是一个简化的数学近似均匀颜色空间,由感知颜色差异。任何颜色代表直角坐标系的坐标轴 , ,和或者可以用极坐标来表示认为轻和色度的心理关联如方程所示(47,48]: 。三个测量了每个粉末制备和均值。表达的结果 。详细的分析和详细的解释在我们之前出版(Pingret et al . 2011年)(47]。

2.6。总糖分析和蔗糖、葡萄糖、果糖和分析

phenol-sulphuric酸法被杜布瓦法被用来评估总糖未经焙烧的角豆树和烤粉。5克的粉与Ultra-Turrax 50毫升的水混合,然后通过离心分离。上层清液转移到管是PIPETMAN避免任何浮动粒子和稀释在1/500来获得足够的值比较的标准葡萄糖值。2毫升的稀释溶液在管包含1毫升的苯酚5%然后,5毫升的集中添加硫酸,在25 - 30°C水浴20分钟。这些管子是立即用自来水冷却20°C。吸光度测量在485纳米和分光光度计Jenway 700年空白。苯酚校正是针对解决方案包含2毫升的水添加1毫升的苯酚硫酸的5%和5毫升。已知浓度的葡萄糖测定也准备从0025 g / L为0,1 g / L。相应的吸光度的标准曲线。

一个酶的生化特性方法被用来确定不同糖,如蔗糖、葡萄糖和果糖酶试剂盒(Biosentec、法国)。

葡萄糖/果糖/蔗糖的浓度在示例中,使用的分析程序,必须在0.05和0.8 g / L,波长340 nm,光学路径1厘米,和温度20-37°C。

2.7。总灰分测定

3克的每个样本加权在坩埚preashed并被放入马弗炉在550°C 5小时。焚烧后,坩埚在干燥器剩下30 mn然后重。总灰分的内容是按照百分比计算相对于干物质。

2.8。多酚含量测定

每个粉5克是2乘以50毫升的甲醇/水混合(80/20)与Ultra-Turrax 7分钟,然后传递给离心。上层清液被转移到100毫升的烧瓶和完成。总酚含量是评估使用Folin-Ciocalteu方法。与100年20毫升水中提取的混合µL 1: 10稀释Folin-Ciocalteu试剂和80年µL碳酸钠溶液(75 g / L)井96 -微型板块。1 h后剩余的黑暗,在室温下,吸光度测量的标740海里。没食子酸一水(1.05 -21毫克/ 100毫升)被用来校准的标准,建设一条线性回归和水为空白;总酚含量计算中没食子酸当量mg / L或g / 100 g矩阵。多酚量化进行了一式三份。

2.9。DPPH自由基清除

提取物的自由基清除活性是评价一个修改版的方法,提出了品牌和威廉姆斯,转化为微观方法。更具体地说,一只股票methanolic解决方案(10毫克/毫升)的每个提取物稀释准备样品,从20到0.625µ50 g / mL,然后µL(每个样本用移液器吸取到96孔板一式三份,并评估每个50µL (DPPH解决方案在甲醇(0.5毫米)。板被放置在室温下在黑暗的40分钟,然后吸光度测量510海里。剩下的结果绘制的百分比DPPH对浓度(我DPPH (%)µg / mL)的样本。 在哪里=样品的吸光度和示例空白=空白的吸光度。

结果表示为抑制浓度(IC50)对应于提取浓度(µg / mL)或g / 100 g矩阵,需要满足50%的初始DPPH自由基在给定的实验条件下。

2.10。传统的索氏提取(CSE)

对CSE, 100克角豆是放在索氏萃取室的仪器(125毫升容量)。纤维素顶针与棉花堵住为了避免转移样品粒子的蒸馏烧瓶。索格利特设备,配备了一个电容器,放在2000毫升烧瓶,包含1000毫升溶剂。提取使用固体液体的比例执行1到10 (m / v), 8个小时。提取后,提取集中,直到被溶剂蒸发真空干燥(Heidolph Laborota 4001年,德国)最后,在4°C是守恒的分析。详细的分析和详细的解释在我们之前的出版物(Meullemiestre et al . 2016年)(49]。

2.11。脂质成分分析

脂质类石油提取由高性能薄层色谱法(效果),使用两种不同的开发色谱方法分离极性和中性类。脂质被CAMAG 3薄层色谱扫描量化密度计(CAMAG、Muttenz、瑞士)识别已知的类对极地和中性脂质标准。识别出的每个角豆中提取脂类与那些相应的脂质量化标准。详细的分析和详细的解释在我们之前出版Meullemiestre et al . 201649]。

2.12。制备脂肪酸甲酯(饥饿)

饥饿是准备从脂质提取,使用催化转甲基作用。1毫升methanolic硫酸(5%)的解决方案是添加到一个特定数量的角豆中提取石油。Triheptadecanoin (C17:0标签)被用来作为内部标准。详细的分析和详细的解释在我们之前的出版物(Meullemiestre et al .) 2016 (49]。

2.13。饥饿的分析

脂肪酸甲酯分离、鉴定和量化通过气相色谱法,加上火焰离子化检测器(GC-FID)。仪器安捷伦(日本京都)配有BD-EN14103毛细管柱30 m×320μ米×0.25μ米(安捷伦)。饥饿与纯化的名声被保留时间和比较标准(σ有限公司、美国)。详细的分析和详细的解释在我们之前的出版物(Meullemiestre et al .) 2016 (49]。

2.14。感官分析

感官分析是由一个小组组成的18个研究生大学的阿维尼翁,法国。受试者坐在感官展位以适当的通风和照明。每个专家给出的样本在白色聚苯乙烯板。受试者被要求将舌头上的刺激和按摩舌头味蕾。自来水是小组成员之间的清洗提供样品。以下三个产品的属性进行评估:烤香味,可可香味,味甜、涩的味道,和糖的味道。整体质量的刻度范围从0到10。在这个规模,0分代表最弱的属性和10分代表最强大的一个。详细的分析和详细的解释在我们之前的出版物(Pingret et al . 2011年)(47]。

3所示。结果与讨论

角豆树浆在不同条件下的烤烘焙time-roasting温度组合,获得的产品可以有不同的规格,如调制颜色,香,味与口感。研究这些参数的影响和物化的允许食品工业控制的过程获得最好的产品。

烤已经完成在不同的温度下相同的处理时间(20分钟)来获得不同的产品的颜色、香气、味道。最初的磨角豆树浆,C0,只是干在110°C获得第一个产品,C1,较轻的颜色和特定的初始角豆树气味。在130°C,角豆糖进行美拉德反应和caramelisation,生产一个新产品,C2,显然不同于未经焙烧的一个。高温焙烧(150°C),最后一个产品,C3,完全黑暗的结果产生棕色的颜料。整个实验计划如图2。

3.1。比较的理化性质角豆树在不同焙烧温度

不同的参数作为水分,水分活度,总糖,和不同的糖是蔗糖,果糖和葡萄糖,当焙烧温度的增加减少了。结果如表所示1。

的平均含水率nonroasted角豆树粉样品确定9%降低到6.3%,4.3%,和3.5%烤20分钟后在110°C, 130°C,分别和150°C。这些值角豆树水分值之间的中间领域et al . 200950)和值由维塔利Cepo et al . 201451]。这可能是由于当收获水果品种和成熟阶段。C1一直干,水分活度降低了这么多关于C0。C2和C3近似的水分和水分活度值的最大蒸发水。减少水分含量允许一个更简单的铣削和可以扩展角豆树粉的保质期解释Iipumbu [7]。在表1,也观察到水活动随着焙烧温度的增加而减少,揭示了Yousif Alghzawi 2000 (14]。aw值(水活动),褐变反应的重要参数,给信息化学,物理,和微生物产品质量。领域et al ., 200950)报道,pH值20 mn后随温度的增加而逐渐减小。不同样品的pH值下降缓慢增加焙烧时因为caramelisation释放酸性反应,使溶液酸,以及美拉德反应产物(MRP) [52]。

美拉德反应需要的温度高于50°C,它是支持时pH值约为4 - 7 caramelisation收益在温度高于120°C和pH值3和9之间(52]。未经焙烧的角豆树进行干燥与美拉德反应pH值5.5 110°C获得C1, C2, C3都caramelisation美拉德反应。

角豆树是甜的产品由于其总糖的含量;主要是蔗糖、葡萄糖和果糖减少越来越多烤的温度和时间。烤豆C3不如自然角豆甜。个人糖总糖的比例在角豆相似three-roasted角豆树。甜蜜的值随着焙烧温度的增加而减少。蔗糖在高温浓溶液加热导致水解和果糖和葡萄糖的生产。这些组件参与不同的反应caramelisation形成稳定的5-hydroxymethylfurfural(羟甲基糠醛)53]。美拉德反应之间引发了葡萄糖和氨基酸和多种反应导致的形成可机读护照,糠醛、羟甲基糠醛(羟甲基糠醛)和最终产品,类黑色素(布朗氮色素)54]。在110°C, C0干,美拉德反应开始前五分钟。在130°C和150°C,原始角豆树进行美拉德和caramelisation反应导致棕色色素给每个产品特定的颜色。矿物质含量的增加的四个产品是由于计算干物质含量。

3.2。角豆树的抗氧化性能的比较在不同焙烧温度

酚类化合物的高利息作为替代合成抗氧化剂,防止脂质过氧化作用在食品产品。从角豆中提取的总多酚含量(TPC)由Ultra-Turrax粉(毫升,80%甲醇,分钟)如图3。

获得的TPC增加了增加110°C的焙烧温度,130°C,分别和150°C。C0含有0.51%比例一致领域et al . 200950]。酚类内容,获得可溶性分数,显示的温度增加而增加维塔利Cepo et al . 201451清楚地表明,在烘焙过程中,多酚类物质被释放从某些聚合物可用于吸收。他们还表明,经过长时间的烘焙超过15分钟在150°C或30 mn在130°C,增加可溶性分数和总多酚类化合物的抗氧化活性是停了下来。C1, C2, C3被烤在110°C, 130°C,和150°C,分别在20 mn;它可能是必要的时间获得高数量的多酚。

提取物的抗氧化潜力如图4。DPPH测试提供的信息化合物稳定自由基的活动;DPPH效应被认为是由于氢捐赠能力。更高的IC50值意味着更少的抗氧化活性,反之亦然。

比较TPC和AA(抗氧化)数据从提取获得,它可以观察到AA TPC成正比。较高的抗氧化活性有望引起的多酚类物质的含量高。领域et al ., 200950),有研究化学变化的总酚含量,总抗氧化活性和褐变指数在不同的烤豆粉末;他们说,在焙烧过程中,重要的化学反应包括糖caramelisation和发生美拉德反应,导致重大的产品质量的变化。许多研究把重点放在了美拉德反应产品的属性(可机读护照),特别是可机读护照在食品的抗氧化活性。

Folin-Ciocalteu试剂检测所有酚组在示例中,含有天然酚类烘焙过程中以及新形成的化合物。可机读护照酚醛型结构也可以由Folin方法。角豆的TPC粉末的增加可以解释为可机读护照与酚醛型结构的形成过程中。抗氧化活性的增加增加的角豆烘焙程度归因于美拉德反应产品(可机读护照)在烘焙过程中形成的角豆树像烘焙咖啡55]。

因为没有标准化的方法可用于评价植物提取物的抗氧化能力和许多方法已被用来估计的抗氧化潜力,在目前的研究中,DPPH自由基清除效果是用来评估焙烧前后角豆树粉的抗氧化活性。

提取物的抗氧化活性(AA)是由于酚类化合物的存在55]。提取物的抗氧化活动在不同焙烧温度测量。结果显示,提取焙烧温度高,C3,有较高的抗氧化活性和更高数量的多酚。美拉德反应和caramelisation产品提高抗氧化活性由于羟甲基糠醛的解放和类黑色素的形成(50]。因此,这些结果是一致的结果领域et al . 200950),证明样品的抗氧化活性随焙烧温度的升高而增加。烘焙的时间是一个重要的参数控制领域所表现出的抗氧化活性,et al。50,51),得出的结论是,烤豆在130°C 30分钟可以作为选择的程序提出获取角豆树粉抗氧化活性高。

3.3。角豆树在不同焙烧温度的对比的颜色

不同烤角豆树也比较的物理特性如颜色(表1)。加热糖糖和油腻的食物会导致反应诱导颜色和味道。比C1 C0颜色浅,从130°C,颜色发黄,然后暗棕色比最初的颜色呈现在图5。在他们的调查,维塔利Cepo et al ., 201451),显示最高的棕色色素形成期间注意到第一个五分钟的热处理温度在不同的应用。

3.4。脂质类的定量和定性分析

烤豆和己烷提取和未经焙烧的索氏提取8小时。提取离心机,消失了。获得的石油分析了高性能薄层色谱分离法获得脂类。获得脂肪酸图谱,气相色谱,加上火焰离子化检测器(GC / FID)转甲基作用后使用。

角豆树油是根据他们的极性分为两类:中性脂质和极性脂质。角豆树油倾向于中性脂质积累,包括monoacylglycerol (MAG),甘油二酯(DAG)、三酰甘油(标签)、游离脂肪酸(FFA)和烷基链。使用高性能薄层色谱分离法、中性脂质提取的角豆树油分离和量化。角豆树中提取油,不同脂质类的分布是通过外部校准。量化比例的脂类,四个标准,包括单甘酯(MAG),甘油二酯(DAG),甘油三酯(标签)、游离脂肪酸(FFA) (C18)和沉积效果。如图6镁和标签没有发现,在所有的提取物。DAG和FFA的主要组件是由于激烈的干燥和焙烧条件诱导氧化和水解DAG的标签和杂志56]。

如图6随着焙烧温度的增加,脂质产量减少;这是由于高温引起的氧化和产品的形成与蛋白质或氨基酸反应时造成褐色色素,类似于类黑色素(7,57]。脂肪酸概要文件(图6)表明,油酸(C18:1),亚油酸(C18:2n6)和棕榈酸(0)主要是出现在角豆树油和代表至少90%的总提取物(C18:2n6 C18:1的50%,20%,和20%的0)。也观察到9 -十六碳烯酸(C16:1)和硬脂酸在小数量。每个提取的详细成分报告在图6。C0包含0、8%的脂质,一个非常好的脂肪含量比可可。烤,C1, C2, C3少脂肪,0,4%;角豆树粉可以最好的饮食替代可可10,14]。

3.5。感觉的测试

烤豆有潜力的饮食替代可可由于其脂肪含量低于及其在膳食纤维(好的内容10]。感觉的测试可以预测消费者的反馈对一个未知的产品替代可可。

知觉的测试的结果三个角豆树的相关物理特性图7。小组成员发现C1是甜由于其内容主要糖和蔗糖可以诱导减少添加处理糖在食品行业,有更多的口味,并不是一味地和cacao-like香气比其他的多14]。他们也认识到大多数涩的味道,咖啡豆一样的香味,烤香味C3。他们发现,C2涩的味道和烤香味。

贝赫那et al。33)认识到产生的不良气味异丁酸在角豆树可以减少通过烘焙过程和失去这种化合物和异丁酸的更高的损失将带来更高的角豆树粉的感官品质,这是一个建立烘焙时间时要考虑的因素。角豆的挥发部分纸浆在烘焙过程分析了Cantalejo 199758)和137年的组件被确定。确定化合物的91.4%原始角豆含有酸、醇、醛;在烘焙过程中,这些化合物的数量减少了约51.2%的总化合物。

4所示。结论

温度对理化参数的影响,抗氧化活性、脂质成分和感官分析未经焙烧的和烤豆粉末比较研究。初始角豆树粉(C0)干在110°C (C1), 130°C (C2),和150°C (C3)相同的处理时间(20分钟)。烘焙产品的pH值下降一点,但产品的颜色变得黑暗,C0的平均水分含量从9%降低到6.3%,4.3%和3.5%,水分活度和甜蜜值随着焙烧温度的增加而减少。总多酚含量和抗氧化活性是由于酚类化合物的存在,美拉德反应,caramelisation产品增加了提高焙烧温度。角豆树油分析表明,脂质产量降低焙烧温度更高。他们倾向于中性脂质积累,包括monoacylglycerol、甘油二酯、三酰甘油、游离脂肪酸和烷基链。二酰基甘油和游离脂肪酸的主要组件提取角豆树油、甘油二酯的比例下降,增加游离脂肪酸的比例随着焙烧温度的增加。脂肪酸资料表明,油酸,亚油酸,棕榈酸主要是出现在角豆树油和代表至少90%的总提取物。小组成员发现C1是甜,有更多的口味,并不是一味地比其他的更有cacao-like香气和最涩的味道,咖啡豆一样的香味,烤香味在C3。烤豆粉可以作为食品原料在不同种类的食物和膳食补充剂。

附加分

实际应用。角豆树浆与小副产品成为一个真正的价值原料食品的感官性质,香味,颜色,味道,和也的膳食质量。可可浅香烤豆胶,角豆树浆主要是烤和磨粉用作可可替代品。这项研究表明,通过添加食品烘焙等过程在整个链我们可以改变原材料的副产品生产食品添加剂的高价值。这是一个真正的成功的故事,可以申请其他产品。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

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