对流干燥温度和托盘装载密度对萝卜桑戈苗芽菜生物活性化合物、抗氧化特性及功能品质的影响

【字体: 时间:2025年05月19日 来源:Food Chemistry 8.5

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  为解决萝卜桑戈苗芽菜加工储存易腐及营养降解问题,研究人员探究对流干燥温度(40、50、60?°C)和托盘装载密度(0.057、0.113?g/cm2)的影响。发现 50?°C、0.057?g/cm2 时保留最多花青素等,为其在功能食品等应用提供依据。

  
在食品加工领域,新鲜蔬菜因易腐性和营养成分易降解,制约了其长期保存和广泛应用。萝卜桑戈苗芽菜(Raphanus sativus L. var. sango)作为一种富含花青素、酚类物质、抗坏血酸等生物活性化合物的植物,具有抗氧化、抗炎等多种健康益处,但其在加工和储存过程中同样面临营养成分流失的挑战。传统的对流干燥法虽因操作简单、成本低等优势被广泛应用,但干燥温度和托盘装载密度等参数可能影响其生物活性成分保留和功能品质,然而此前针对萝卜桑戈苗芽菜的相关研究尚属空白。为优化其加工工艺, Lovely Professional University 的研究人员开展了对流干燥参数对萝卜桑戈苗芽菜生物活性化合物、抗氧化特性及功能品质影响的研究,相关成果发表在《Food Chemistry》。

研究主要采用了傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析和扫描电子显微镜(SEM)观察等技术方法。FTIR 用于分析干燥后苗芽菜粉末的官能团,SEM 则用于观察颗粒的微观结构。同时,通过测定花青素、酚类、黄酮类、抗坏血酸含量及 DPPH 自由基清除率、FRAP 抗氧化活性等指标,评估不同干燥条件对生物活性成分和抗氧化特性的影响。

干燥温度和装载密度对生物活性化合物及抗氧化活性的影响


研究发现,干燥温度和托盘装载密度显著影响萝卜桑戈苗芽菜中生物活性成分的保留。在 50?°C、0.057?g/cm2 条件下干燥时,苗芽菜粉末中花青素含量最高(43.23?μmol/100?g),总酚含量达 189.45?mg GAE/100?g,且 DPPH 自由基清除率(43.13?%)和 FRAP 抗氧化活性(10.80?μmol TE/g)也较高。而在 50?°C、0.113?g/cm2 条件下,黄酮类化合物(5.86?mg QUE/100?g)和抗坏血酸(239.18?mg/100?g)含量最高。这表明不同生物活性成分对干燥条件的响应存在差异。

降解动力学分析


生物活性化合物的降解动力学符合一级反应模型,不同化合物的热敏感性不同。例如,花青素、酚类等对温度较为敏感,高温可能导致其降解速率加快,而抗坏血酸的降解则同时受到温度和装载密度的影响。通过动力学模型分析,可进一步优化干燥参数以减少营养成分损失。

结构特性分析


FTIR 分析显示,干燥后的苗芽菜粉末中存在与生物活性化合物相关的官能团,如酚羟基、羰基等,表明干燥过程未完全破坏其化学结构。SEM 观察发现,干燥后的颗粒呈片状,这种结构有利于增加与溶剂的接触面积,可能提升其在食品加工中的应用性能,如提取物的制备效率。

研究结论表明,对流干燥温度和托盘装载密度对萝卜桑戈苗芽菜的生物活性成分保留、抗氧化特性及结构品质具有显著影响。50?°C、0.057?g/cm2 的干燥条件能有效保留花青素、酚类等成分,而较高的托盘装载密度(0.113?g/cm2)则更有利于黄酮类和抗坏血酸的保存。降解动力学模型和结构分析为干燥工艺优化提供了理论依据。该研究不仅拓展了萝卜桑戈苗芽菜在功能食品、营养补充剂及医药领域的应用潜力,也为其他易腐蔬菜的干燥加工提供了参考,有助于推动富含生物活性成分的植物资源的工业化利用,促进健康食品产业的发展。

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