技术资料

【智能感官】基于营养与智能感官综合比较不同烹饪方式下芫根的品质差异
        芫根,外形似圆萝卜,具有清热解毒、滋补增氧、缓解乏力、调节肠道健康等功能,是高海拔地区特有的药食两用资源。烹饪是改善食品营养和特性的基本方法,水煮、气蒸、微波、高压、油炒是常见的家庭烹饪方法,它们对食材的营养、质构、生物活性等有不一样的影响。本研究采用水煮、气蒸、微波、高压、油炒5种烹饪方式对新鲜芫根进行烹饪,考察不同烹饪方式对芫根整体滋味、游离氨基酸、营养组分和抗氧化活性的影响。
        0方法
        芫根的能量与营养分析
        取100g样品,利用食品热量成分检测仪测定样品中的能量、蛋白质、脂肪、碳水化合物和水分含量。
        芫根的总酚含量和抗氧化能力的测定
        总酚含量以没食子酸为参照物,采用Folin-Ciocalteus法测定;抗氧化能力采用铁离子抗氧化能力法测定,均以维生素E(Trolox,TE)为标准对照。
        电子舌分析方法
        取30g样品,加270mL蒸馏水,利用破壁机制成匀浆,过滤,取100mL滤液上机。电子舌分析条件:采集120s,清洗180s。
        02 结果与分析
        不同烹饪方式对芫根总多酚和抗氧化活性的影响
        不同芫根样品的总多酚含量和抗氧化能力如图1所示,新鲜芫根的总多酚含量为0.852mgGAE/g,经过烹饪后,芫根中总多酚含量存在显著差异(P<0.05),气蒸、微波、油炒的芫根总多酚含量显著提高,水煮和高压的作用相反,其中高压较为显著。
        经水煮、微波和高压烹饪后,新鲜芫根的ABTS和FRAP抗氧化能力降低,其中高压处理影响最为显著;气蒸和油炒能显著提高芫根的抗氧化能力。
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图1 不同烹饪方式下芫根中的总酚含量和抗氧化能力
        不同烹饪方式对芫根营养成分的影响
        不同烹饪方式处理的芫根中主要营养成分如表1所示,不同烹饪方式对芫根的营养影响差异显著,气蒸、微波、高压和油炒的芫根中能量和碳水化合物显著增加,水分含量显著降低(P<0.05),水煮芫根的水分未流失,其营养成分含量较新鲜芫根相比没有显著变化(P>0.05)。高压烹饪的芫根中营养成分与微波和气蒸的均不存在显著差异(P>0.05),而气蒸芫根的能量和碳水化合物显著低于微波芫根(P<0.05)。值得注意的是,油炒芫根的能量、蛋白质、脂肪和碳水化合物都显著高于其他烹饪方式的芫根。
 
表1 不同烹饪方式下芫根中的营养成分含量
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        烹饪方式对芫根中游离氨基酸的影响
        烹饪方式对芫根中游离氨基酸含量的影响
        不同烹饪方式下芫根的游离氨基酸种类及含量见表2。芫根中共含有16种游离氨基酸,其中有7种必需氨基酸,8种药用氨基酸,3种支链氨基酸。在所有芫根样品中,脯氨酸占主导地位,其次是谷氨酸。微波及油炒后氨基酸总量显著提高,而水煮和高压烹饪的芫根中游离氨基酸总量显著降低。
表2 不同烹饪方下芫根中的游离氨基酸组成及含量
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        烹饪方式对芫根中游离氨基酸滋味特征的影响
        根据氨基酸的呈味特点,比较不同烹饪方式对芫根滋味氨基酸的影响,结果如图2所示。芫根中甜味氨基酸较多,占呈味氨基酸的主导地位,经气蒸、微波和油炒后,甜味氨基酸含量明显增加,但在气蒸和油炒中其比例均下降。除了甜味氨基酸外,在其他呈味氨基酸中Glu是重要的酸味和鲜味氨基酸,它与Asp存在协同效应,能够强化芫根的鲜味,除高压外,其余四种烹饪方式均能提高芫根的Glu含量,气蒸、微波和油炒对芫根酸味和鲜味氨基酸的比例影响较小,而在水煮和高压中两者的占比明显增加。芫根中的苦味氨基酸有Val、Ile、Leu、Tyr、His和Arg,其中以Arg为主,水煮能够降低苦味氨基酸的含量,这对芫根的滋味有着积极作用。
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图2 不同烹饪方式下芫根中的滋味氨基酸
        不同烹饪方式的芫根电子舌滋味分析
        为比较不同烹饪方式对芫根整体滋味的影响,对样品进行电子舌分析,结果如图3所示。电子舌主成分分析中,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)的贡献率分别为74.54%和17.44%,总贡献率达91.98%,已超过85%,说明这两个主成分涵盖了绝大多数样品信息,可以用来表征芫根的滋味特征。主成分载荷图中,以散点代表各个样品,距离越近,表明样本滋味相似度越高,对主成分贡献大的影响因子以射线形式表示出来,影响因子越靠近样品表明对相应样品影响越大。6种芫根样品分散区域明显,表明电子舌能够较好的区分不同烹饪方式的芫根。新鲜芫根与其他5种芫根样品距离较远,ANS和CTS传感器对其影响较大,其中CTS传感器对咸味具有特敏性,结合图3b可知,新鲜芫根在ANS和鲜味特敏传感器NMS上响应值较高,在咸味CTS和酸味AHS传感器上响应值次之,烹饪后,鲜味NMS传感器响应值减弱,咸味CTS响应值也明显降低,酸味AHS响应值增强,说明烹饪处理会减弱芫根本身的咸鲜味,突出酸味。油炒的芫根整体响应值较大,与其他样品距离较远,说明油炒的与其他烹饪处理的芫根整体滋味差异较大,一方面是因为油炒温度较高导致,另一方面食用油也会对芫根滋味产生影响。水煮和气蒸的芫根在主成分图中距离较近,说明这两种方式烹饪的芫根整体滋味相似;同理可得微波和高压烹饪的芫根滋味相似。
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图3 不同烹饪方式下芫根的电子舌分析结果
        不同烹饪方式对芫根品质的综合评价
        对芫根各品质指标利用SPSS进行主成分分析,结果如表3所示,前三个主成分的特征值都大于1,且方差贡献率累计达到97.119%,因此选用前3个主成分用于综合评分。3个主成分的载荷矩阵如表4所示,PC1的方差贡献率为62.034%,反应了大部分指标的信息,其中总游离氨基酸含量与PC1呈高度正相关,水分含量与PC1呈负相关;ABTS抗氧化能力与PC2呈高度正相关,FRAP抗氧化能力与PC3呈高度正相关。
        利用主成分对不同烹饪方式下的芫根品质进行综合评价,根据表4中的特征向量构建评价模型如下:
        F1=0.102X1+0.091X2+0.093X3+…+0.112X13
        F2=-0.207X1-0.227X2-0.261X3+…+0.080x13
        F3=0.133X1+0.172X2-0.023X3+…-0.140x13(X为原始变量标准化处理后数值)
        以各主成分对应的贡献率作为权重,得到综合评分模型:
        F=0.639F1+0.187F2+0.174F3
表3 主成分的特征值和贡献率
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表4 主成分的特征向量与载荷矩阵
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        通过计算得到不同烹饪方式的芫根的综合品质得分,得分高低反映芫根品质的高低,如表5所示,PC1中得分最高的是气蒸芫根和油炒芫根,说明PC1对这两种方式烹饪的芫根品质有较大影响;PC2中微波的芫根得分最高,说明ABTS抗氧化能力对其品质影响最大;PC3中新鲜芫根得分最高。根据综合评分排名情况来看,不同烹饪方式处理后的芫根品质存在较大差异,气蒸芫根综合得分最高,其次是油炒芫根,高压芫根得分最低。
表5 不同烹饪方式下的芫根主成分得分和综合得分
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        03 结论
        本试验采用水煮、气蒸、微波、高压和油炒5种烹饪方式对新鲜芫根进行处理,对比不同烹饪方式下芫根的游离氨基酸、能量、蛋白、碳水化合物等营养成分以及抗氧化活性的差异。试验结果表明,不同烹饪方式对芫根的营养成分和抗氧化活性均有一定影响。芫根中游离氨基酸以脯氨酸和谷氨酸为主,不同方式烹饪后游离氨基酸总量大小依次为:气蒸>油炒>微波>原料>水煮>高压,气蒸、油炒和微波能提高芫根中甜味、鲜味和酸味氨基酸含量,水煮能降低苦味氨基酸比例,提高酸味和鲜味氨基酸占比。气蒸和油炒能提高芫根的多酚含量,提升ABTS阳离子自由基清除能力和铁离子抗氧化能力。除水煮外,其他烹饪方式显著降低了芫根中的水分含量,而提高了能量和碳水化合物含量。电子舌能有效评价不同烹饪方式处理的芫根的滋味差异,油炒芫根滋味较其他芫根相比差异较大,水煮和气蒸的芫根滋味较为接近,微波和高压的滋味相似。根据主成分综合评价结果发现,气蒸芫根的综合得分最高,其次是油炒,说明从抗氧化能力、营养成分和游离氨基酸品质上来看,气蒸和油炒是芫根相对适宜的烹饪方式,但油炒后芫根能量和脂肪含量显著提升。 
        参考文献:蔡雪梅,乐洋,刘欣等.基于营养与智能感官综合比较不同烹饪方式下芫根的品质差异[J/OL].现代食品科技,1-9[2024-01-18]
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