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去皮对山药粉理化性质和生物活性的影响

概述

山药是薯蓣科植物,是排在木薯、马铃薯和甘薯之后的第四主要的块根作物切。山药在中国许多地区发展迅速,并且出口到俄罗斯、日本、韩国及东南亚、欧盟等国家和地区。

山药也广泛地种植于热带地区,在西非5个沿海国家,产出了世界上超过90%的产量。山药营养丰富,含有淀粉、蛋白质、氨基酸等营养素。此外,山药还含有许多生物活性成分,如粘蛋白、薯蓣皂苷、尿囊素、胆碱、植物甾醇、低聚糖等。

新鲜山药水分含量大,常温条件下储藏稳定性很差,容易发生褐变、萌发或腐烂,山药的成分严重损失,影响品质与口感。山药的价格也受到供需 量影响,如果没有较好的保存方法,会直接使山药的利用率降低,所以,干燥的山药粉和山药片是市场上的主要产品形式,易于长期储存,并便于消费。

山药(干重)由约75%-84%淀粉,6%-8%粗蛋白和1.2%-1.8%粗纤维组成。因此,淀粉质量是山药产品质量的最主要因素。

山药其他产品加工工艺中,大都有去皮工序,该工序产生了大量的山药皮废渣,容易造成环境污染和资源浪费。

麻泽宇等研究了去皮的山药粉的营养成分以及抗氧化活性;关倩倩研究了去皮的山药粉的理化性质和活性成分;廖晓铃测定了去皮处理得到的佛手山药粉的生物活性含量。

在已报道的文献中,都是关于山药去皮以后对其相关成分与特性进行测定,尚未报道不去皮制备山药粉的相关特性,而山药皮中含有多种生物活性成分,如皂苷、多糖、多酚和黄酮a,这些成分会影响山药粉的特性。

所以,本文对经过去皮与不去皮两种预处理制备山药粉,进行了比较系统的理化性质和生物活 性研究,以期可以根据不同山药粉的特点,应用于不同的食品中。

去皮与不去皮两种预处理制备山药粉

去皮与不去皮两种预处理制备山药粉

结果与分析

1.去皮对山药粉总淀粉含量、快速消化淀粉、缓慢消化淀粉与抗性淀粉含量以及水结合能力的影响

不去皮山药粉(NPYP)的总淀粉(TS)含量小于去皮山药粉(PYP),这是由于山药皮中的淀粉含量低于等质量的山药肉中的含量。两种山药粉的快速消化淀粉(RDS)含量相差不大。

NPYP中缓慢消化淀粉(SDS)较PYP多,可能是因为皮中的一些物质増加了淀粉内部的空间位阻,延缓 了酶与淀粉内部作用点的相互接触,从而产生慢消化特性两。

对于抗性淀粉(RS)含量,PYP中较多,可抵抗酶解。NPYP的水结合能力(194.53 g/100 g) 明显高于PYP,这可能是由于NPYP的水结合位点的 可利用度较高,从而增大水结合能力冋,也有可能是 皮中有大量的纤维素,持水能力强,导致NPYP的WBC较强。

2.去皮对山药粉膨胀力与溶解度的影响 

溶解度表示淀粉样品在一定温度下溶解的质量分数,膨胀力表示在一定温度下每克干基质量的淀粉吸水的质量分数。

山药粉的膨胀力和溶解度随温度的升高而不断增加。这是因为随着温度的升高,水分会更快进入到颗粒中,颗粒吸水膨胀,同时造成未结晶部分直链淀粉因受热作用而逐渐溶于水中,因而使山药粉的溶解度增加。

在不同温度下,NPYP的膨胀力与溶解度都要大于PYP;在70℃时,NPYP膨胀力提高了 43%,在90℃时,NPYP溶解度提高了18%。这可能是由于NPYP 的颗粒较疏松,导致较高的溶解度;当达到淀粉糊化温度时,颗粒吸水膨胀能力较强,导致较高的膨胀力。

3.去皮对山药粉中生物活性物质含量的影响

NPYP的总黄酮和总可溶性多酚含量较高,分别为0.059 mg RE/g与0.028 mg GA/g,明显高于PYP,这是由于山药皮中富含黄酮类等多酚类活性物质,去掉皮以后,这些物质就会流失。

7.去皮对山药粉的抗氧化性的影响 

1)铁离子还原力

NPYP的还原力较高为0.223mgVc/g,其抗氧化活性与去皮以后得到的山药粉末比较较强,这可能是由于皮中富含多酚类物质增加了不去皮山药粉的还原力。

2)DPPH •清除能力

NPYP的DPPH自由基清除能力较强,可以更好的起到抗氧化作用。

结论

从淀粉相关性质看,经过去皮工序得到的山药粉的总淀粉和抗性淀粉含量较大分别为45.39%和31.11%,是制备降血糖和降脂功能性食品的良好来源。

没有去皮工序制得的山药粉,水结合能力和膨胀力较强,溶解度较高。去皮工序对山药粉的结晶结构影响不大。

从生物活性方面来说,不去皮山药粉的总黄酮和总可溶性多酚含量较高,分别为0.059 mg RE/g和0.028 mg GA/g,其清除 DPPH•能力和还原能力较强,是当今日益普及的抗氧化功能食品的潜在来源。我们可以根据不同山药粉特点,将其有针对性地应用于不同食品中。

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