评估即用型Parkia biglobosa种子提取物作为食品功能性成分的生物营养价值:微波烧烤和太阳能处理对其效果的影响

《Journal of Fluorine Chemistry》:Appraising bio-nutritional potentials of ready-to-use Parkia biglobosa seed extract as food functional ingredient: effects of microwave-grilled and solar processing

【字体: 时间:2025年12月01日 来源:Journal of Fluorine Chemistry 1.9

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  Parkia biglobosa种子经太阳能和微波烧烤处理后,其营养成分、水溶性/不溶性成分及生物活性物质含量分析显示微波处理更有效保留营养和功能性成分,为开发健康派皮填充剂提供依据。

  
Adefisola Bola Adepeju | Temitope Omolayo Fasuan | Kunle Oni
尼日利亚奥耶埃基蒂联邦大学食品科学与技术系

摘要

Parkia biglobosa种子是一种未被充分利用的豆类食品,具有营养保健特性,富含蛋白质和铁。本研究探讨了通过太阳能和微波烤制而成的即用型Parkia biglobosa提取物的营养价值、亲水性、疏水性、生物活性以及作为馅料的可能性。P. biglobosa种子通过微波烤制和太阳能干燥处理后制成提取物,并最终被用作馅料。实验结果显示,这些提取物中的蛋白质含量为32.51至34.18克/100克,灰分含量为5.90至6.04克/100克,铁含量为35.17至45.38毫克/100克,镁含量为20.24至25.52毫克/100克,吡哆醇含量为0.25至0.36毫克/100克,DPPH值为35.12至42.49 μmolTEAC/100克,总酚类化合物含量为42.40至62.09毫克GAE/100克。与太阳能干燥相比,微波烤制方法更能保留提取物的功能基团和亲水性。不同干燥条件下的总生物活性化合物含量分别为:太阳能干燥样品33.22%、60°C微波烤制样品41.45%、50°C微波烤制样品49.72%、新鲜样品51.79%。提取物中含有必需脂肪酸、5-未取代的焦性没食子酸、单不饱和欧米伽-9脂肪酸、脂肪醛、醇类、脂肪酸酯和多酚类化合物。馅饼的蛋白质含量在18.49至21.09克/100克之间。微波烤制提取物制成的馅饼与肉馅饼在营养成分上没有显著差异(p>0.05)。研究表明,P. biglobosa提取物可作为制作健康馅饼的功能性成分,在低收入地区具有潜在的应用价值。

引言

随着对功能性食品需求的不断增加,天然生物资源作为可持续且有益健康的成分受到了广泛关注。由于营养不足和合成材料的消费,慢性疾病的风险日益上升,加之世界人口持续增长,人们对有机营养保健食品的需求也在增加(Alongi和Anese,2021;Topolska等人,2021)。在许多发展中国家,可用的天然营养保健食品主要来源于植物。这类食品富含生物活性化合物和营养成分,有助于改善生理功能并降低慢性疾病的风险。尽管已发现多种天然植物基营养保健食品,但许多产品的食品用途仍然有限(无论是家庭还是工业领域)。Parkia biglobosa》(俗称非洲蝗豆)就是其中一种应用价值较低的食品。 Parkia biglobosa属于豆科植物,主要分布于塞内加尔、冈比亚、几内亚比绍、几内亚、塞拉利昂、马里、科特迪瓦、布基纳法索、加纳、多哥、贝宁、尼日尔、尼日利亚、喀麦隆、乍得、中非共和国、刚果民主共和国、苏丹和乌干达等西非和中非国家。此外,它也分布在澳大利亚、东南亚、北美洲和热带南美洲地区(Ezirim等人,2022;Termote等人,2022)。P. biglobosa种子富含蛋白质、纤维、镁和铁,同时含有丰富的抗氧化剂和生物活性成分。在民间医学中,P. biglobosa种子被用于治疗感染、炎症性疾病和糖尿病等。虽然P. biglobosa具有多种健康益处,但由于对其营养价值的认识不足,特别是在城市人群和食品工业中,其利用率仍然较低。目前市场上还没有可供商业和工业应用的P. biglobosa》中间产品(即用型产品)。 加工方法对提升或降低食品的营养价值和功能特性起着关键作用。微波烤制和太阳能干燥等技术因能够有效保留生物活性成分同时减少营养损失而受到关注。微波烤制具有加热迅速均匀的特点,可缩短加工时间并提升食品风味;而太阳能干燥则是一种环保且经济高效的加工方式,既能保留营养成分又能确保产品储存期间的稳定性(Dzelagha等人,2020;Abbas等人,2021;Qu等人,2022)。然而,这些技术对Parkia biglobosa种子生物营养价值的影响尚未得到充分研究。因此,本研究旨在通过分析微波烤制和太阳能干燥对营养成分和生物活性成分的影响,评估P. biglobosa提取物的生物营养潜力,并探讨其作为馅料成分的可行性。研究结果可为可持续食品加工方法提供有益见解,促进P. biglobosa在功能性食品开发中的应用。

原材料来源

成熟的Parkia biglobosa种子购自尼日利亚伊巴丹的Bodija市场。种子经过筛选、水洗后,在50°C的热风干燥机(SM9053,中国)中干燥8小时,随后存放在密封容器中以备后续加工。本研究使用的小麦面粉及其他材料同样来自该市场。

即用型P. biglobosa种子提取物的制备

将5公斤干净且经过筛选的P. biglobosa种子放入压力锅中(120°C,15 psi),用去离子水(1:200,w/v)煮6小时,以软化种子外壳。

太阳能和微波烤制即用型P. biglobosa种子提取物的成分分析

表1展示了太阳能和微波烤制即用型P. biglobosa提取物的成分分析结果。结果显示,50°C和60°C微波烤制后的水分含量分别为9.11%和9.54%,低于太阳能干燥(12.85%)和新鲜样本(36.65%)。这表明微波烤制在降低水分含量方面更为有效(p<0.05),而水分含量的降低对于延长产品保质期至关重要。

结论

本研究评估了太阳能和微波烤制P. biglobosa提取物的营养价值、亲水性、疏水性、生物活性以及作为馅料的潜力。微波烤制提取物在营养成分和矿物质保留方面优于太阳能干燥提取物。不同的干燥温度和方式改变了提取物中功能基团的波数和透射率。太阳能干燥降低了提取物的亲水性,而微波烤制则保持了其生物活性。

伦理批准与参与同意 本研究方案已获得尼日利亚奥耶埃基蒂联邦大学的批准(FST/2017/1071)。

数据与材料的可用性 本研究无需特殊的数据或材料支持。

出版同意 本研究无需额外出版许可。

作者利益冲突 所有作者之间不存在利益冲突。

未引用的参考文献 (Eke和Elechi,2021;Ubwa等人,2015)

资金支持 本研究未接受任何外部资助。

作者贡献声明 -Fasuan Temitope:负责写作、审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证、项目监督、软件使用、资源调配、方法设计、实验实施、数据分析、概念构建。 -Adefisola Bola Adepeju:负责写作、审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证、项目监督、软件使用、资源调配、方法设计、实验实施、资金筹集、数据分析。

利益冲突声明 所有作者声明不存在利益冲突。

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