營養與食品技術科學

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研究文章
棗糖漿/棗渣生產副產物棗果渣的組成和功能性質

Isameldin B Hashim* 1阿裏·H·哈利勒2

1阿拉伯聯合酋長國大學食品與農業學院食品科學係，阿聯酋阿爾艾因15551信箱
2埃及Menoufiya大學食品科學與技術係

*通訊作者:Isameldin B Hashim，阿拉伯聯合酋長國大學食品與農業學院食品科學係，郵政信箱15551 Al Ain，阿聯酋，E-mail: ihashim@uaeu.ac.ae


摘要

低質量的紅棗被加工成紅棗糖漿。紅棗果渣是紅棗糖漿生產的主要副產品，主要用作動物飼料。本研究的目的是對當地紅棗加工機構生產的三個紅棗品種(Khulas、Barhee和Lulu)的商業紅棗果實殘渣進行表征。對其微生物質量、近似成分、糖、膳食纖維(可溶性和不可溶性)、礦物質含量、顏色和功能特性(持水能力、持油能力、乳化活性、乳化穩定性、泡沫能力和泡沫穩定性)進行了評價。棗果渣的主要成分為膳食纖維總量(50.8 ~ 56.5%)和糖(27.7 ~ 30.4%)。紅棗果渣色澤相近，持水量為1.86 ~ 2.00 g/g，持油量為0.66 ~ 0.68 g/g，乳化活性為56%，乳化穩定性為71%。

椰棗果渣可能是膳食纖維的替代來源，最終將增加椰棗果渣的價值，使椰棗種植者和加工者受益。

關鍵字

日期水果殘渣;組成;功能性質

簡介

棗是阿拉伯聯合酋長國最重要的水果之一。阿聯酋是第四大生產國，每年生產75.5萬噸紅棗，占世界產量的12%。棗是很好的膳食纖維來源[2-5]。根據紅棗品種和成熟階段的不同，紅棗的膳食纖維含量在4.4 ~ 11.4%之間[6-9]。一份棗(五到六個棗)可以提供每日推薦攝入量的14%的膳食纖維[6]。

食用含有纖維的食物可以預防或減少胃腸紊亂[10]、高血壓、高膽固醇血症、肥胖[11]、糖尿病[12-14]、冠心病[15,16]和癌症[17,18]。美國農業部和衛生與公眾服務部聯合發布的《美國人膳食指南》建議食用含有充足纖維的食物。美國國家癌症研究所建議每天攝入20至30克纖維，上限為35克。為了滿足這些要求，纖維被添加到不同的食品中。除了對健康有益外，纖維的添加可以提高蒸煮率和保水能力，減少脂質滯留，改善質地和結構，或作為膨化劑降低熱量。

低質量的棗被加工成棗糖漿。在阿聯酋，有幾家食品加工機構生產棗糖漿。大量的棗果殘渣(DFR)，從糖漿提取的副產品，是可用的。目前，DFR的唯一用途是喂養動物。DFR具有降血脂作用[20]。飼糧中添加5%的DFR顯著提高了LDL-C，抑製了血漿LDL-C的升高，提高了HDL-C/LDL-C比值。從三個曬幹的阿曼棗品種(Mabseeli, Um-sellah和Shahal)的棗肉(壓餅)中提取的膳食纖維的近似組成被報道為[4]。報道了從突尼斯棗果肉品種(delet - nour和Allig)中提取的濃縮膳食纖維的化學組成和理化性質。兩項研究都在實驗室中評估了從棗肉中提取的膳食纖維和濃縮膳食纖維。

據我們所知，從糖漿提取的商業化生產的DFR的成分和功能特性此前沒有報道。本研究的目的是評價從阿聯酋一家棗加工工廠收集的DFR的微生物學、化學(近似成分、可溶性膳食纖維(SDF)、不可溶性膳食纖維(IDF)、糖和礦物質)和功能特性(持水能力(WHC)、持油能力(OHC)、乳化活性、乳化穩定性、泡沫容量和泡沫穩定性)。因此，這些信息將有助於推廣DFR作為一種潛在的纖維來源，以開發對健康有益的功能性食品。

材料和方法
棗果殘(DFR)

DFR是從紅棗中提取糖生產紅棗糖漿時產生的副產品。三個棗品種(Khulas, Barhee和Lulu)的DFR從當地的棗加工廠(Emirates date factory - Al Saad, UAE)獲得，研磨並在室溫下密封塑料袋中保存，直到用於分析或評估。

微生物分析

測定了DFR上總中溫菌、大腸菌群、酵母菌和黴菌的存在情況。總中溫細菌(TMB)計數采用標準平板計數瓊脂[21]，大腸菌群計數采用麥康基瓊脂[22]。用馬鈴薯葡萄糖瓊脂[23]進行酵母和黴菌計數。需氧中溫細菌、大腸菌群和酵母菌黴菌分別在30±1℃培養3天、37±1℃培養3天、25℃培養3-5天。

顏色評價

使用color Flex Hunter顏色實驗室(型號為45/0,Reston, VA, USA)對DFR樣品進行了三份儀器色彩分析。CIE值為L*(測量亮度，範圍從0(黑色)到100(白色))，a*值範圍從-100(綠色)到+100(紅色)，b*值範圍從-100(藍色)到+100(黃色)。

近似構成

水分、灰分和脂肪分別按AACC方法44- 16、08-01和30-20[24]進行分析。蛋白質測定采用凱氏定氮法46-10。蛋白質含量表示為氮乘以一個因子(5.7)。

膳食纖維(DF)

可溶性(SDF)、不溶性(IDF)和總膳食纖維(TDF)含量采用AACC方法32-07[24]的酶法重量法進行量化。以西格瑪的阿拉伯半乳聚糖作為測定膳食纖維總量的標準參考，準確度為95.3%。

糖

根據AOAC官方方法977.20[25]，采用高效液相色譜法測定糖譜。糖通過與標準糖的保留時間比較來鑒定，並使用其峰值百分比麵積進行量化。

礦物分析

礦物含量測定采用電感耦合等離子體光學發射光譜法(ICP-OES) (Varian- VISTA-MPX，澳大利亞)和耦合捕獲檢測器(CCD)。

功能性質

持水量:吸水能力(WHC)的測定采用[26]描述的方法。數值以1克DFR所吸收的水的克數表示。

儲油量(OHC):用[27]描述的方法測定脂肪吸收能力(OHC)。數值以1克DFR所吸收的油的克數表示。

泡沫容量和穩定性:泡沫容量和穩定性的確定遵循[28]描述的方法。

乳化活性和乳化穩定性:采用[29]描述的方法測定乳化活性和乳化穩定性。

統計分析:采用SPSS 16.0進行單因素方差分析(ANOVA)。平均分離采用鄧肯多距離檢驗。P < 0.05為差異顯著。

結果與討論
微生物評價

棗子在生長過程中保留了一些天然植物群，以及來自土壤、昆蟲和其他來源的汙染。在生產紅棗糖漿和DFR的過程中，一些與紅棗有關的微生物被去除。因此，需要對DFR的微生物質量進行測定，以估計其是否適合人類食用和保質期。

DFR的微生物計數見(表1)。大腸菌群被用作病原菌存在的指標。大腸菌群在所有樣品中均未檢測到。DFR無大腸菌群，無大腸菌群是由於熱處理所致。DFR中細菌總數為3.17 ~ 3.21 log CFU/g。酵母和黴菌數在2.04 ~ 2.09 log CFU/g之間。在tamr期，Khulas、Barhee和Lulu的總活菌數(1.7、3.0和2.0 log CFU/g)、酵母和黴菌數(2.5、3.6和2.0 log CFU/g)分別為[30]。臭氧(5.0 ppm)處理1小時，大腸菌群和中溫細菌總數分別為3.54和3.61 log CFU/g[31]。所有DFR中細菌、酵母菌和黴菌數量低，以及無大腸菌群，有希望被用於開發食品。

顏色

顏色是食品的質量屬性，在食品的可接受性中起著重要作用。如果將DFR添加到不同的食品中，了解其顏色參數[明度(L*)、紅度(a*)和黃度(b*)]是很重要的。DFR的CIE Lab值(L*， a*， b*)見表2。不同品種的DFR具有相似的紅度(7.34- 8.02)和黃度(17.78-18.33)。Lulu-DFR顏色較深(L*值最低為48.64)，其他品種DFR顏色較淺(L*值為54.25 ~ 55.51)。與阿聯酋的DFR相比，突尼斯紅棗DF濃縮物的[5]較輕(L*值為61.92-65.25)，黃色較低(b*值為14.85-16.28)。這可能是由於日期的變化，提取技術和濃縮物的組成。

近似構成

DFR的大致組成見(表3)。碳水化合物是所有棗品種DFR的主要成分，範圍為85.9 - 87.56%。阿曼壓榨餅(81.86-83.33)[4]的值較低，而突尼斯DF濃縮物(88.0-92.4)[5]的值較高。DFR含水率為6.14 ~ 8.73。露露DFR含水率最高，巴喜最低。阿曼壓榨餅的含水率(8.3 ~ 10.59)較高。DFR蛋白範圍為2.18 (Lulu) ~ 3.09 (Barhee)。阿曼壓榨餅的價值在3.62 - 5.23%[4]之間，突尼斯DF濃縮物的價值在8.89-9.12[5]之間。灰分含量與蛋白質含量基本一致，其中露露含量最低(2.15)，Barhee含量最高(2.98%)。阿曼壓榨餅(1.68-2.46%)和突尼斯DF濃縮物(2.01%)也報告了類似的值。DFR的脂肪含量在0.81 (Khulas)到1.04% (Lulu)之間。 Omani press cakes had higher fat content (1.40 – 2.20%). Compositional differences could be related to the date varieties and the extraction techniques.

表1:紅棗果渣(DFR)的微生物質量(Log CFU/g)
1平均值±SD後同字母，同一列內差異不顯著(P> 0.05)。
沒有檢測到。

表2:紅棗果渣顏色(DFR)
1平均值±SD後同字母，同一列內差異不顯著(P> 0.05)。

膳食纖維(DF)

DFR的主要成分為總DF(50.81 ~ 56.52%)(表4)。三個棗品種中，Barhee的SDF(9.15%)顯著高於其他棗品種，IDF(41.66%)顯著低於其他棗品種。阿曼壓榨餅的總DF值較低，介於25.39至33.81%[5]，而突尼斯紅棗濃縮物的總DF值較高，介於88至92%[5]。這可能是由於日期的變化，提取技術和DF的組成。

糖

馴化期的Khulas、Barhee和Lulu的糖含量為29.7 ~ 30.5%，果糖為26.5 ~ 27.6[32]。而在商業和工業條件下儲存的Khulas和Barhee棗，葡萄糖(33.1 - 37.8)和果糖(35.2 - 38.3)[33]含量較高。

DFR的含糖量見表4。結果表明，DFR中葡萄糖和果糖的濃度相等。Barhee的葡萄糖和果糖含量最高(16.4- 16.1%)，而Lulu和Khulas的葡萄糖和果糖含量略低(15.9 -15.5%)和15.6-15.2%。這表明50%的葡萄糖和果糖在糖漿生產過程中被提取出來。阿曼壓榨餅的含糖量沒有報道，而突尼斯棗DF濃縮物是無糖的。DFR中單糖的存在可能是一個優勢，如果用作烘焙產品的原料。

表3:棗果殘渣的近似成分(%)(DFR)1
1平均值±SD後同字母，同一列內差異不顯著(P>0.05)。

表4:紅棗果渣中的糖、可溶性和不可溶性膳食纖維(%)
1平均數後麵同字母，同一列內差異不顯著(P> 0.05)。

表5:紅棗果渣(DFR)的礦物質含量(mg/100g)
1均值後同字母，行內差異不顯著(P> 0.05)。

表6:紅棗果渣(DFR)的功能特性
1平均值±SD後同字母，同一列內差異不顯著(P> 0.05)。

礦物的內容

(表5)為DFR的礦物質含量。所有DFRs的Mn和Zn含量基本相同。Khulas和Barhee DFRs的Ca、Fe、Mg和Na含量相近。露露DFR中Mg、P、Fe、Mn含量最高，K、Ca含量最低，DFR中K、P含量差異顯著。Barhee的K含量最高，Lulu的P含量最高。

功能性質

DFR的功能特性如表6所示。吸水特性表示產品在水有限的條件下與水結合的能力，如麵團和麵團[34]。結果表明，所有DFR的吸水率基本相同。這可能表明DFR在需要水合作用來改善處理特性的烘焙產品中是有用的。所有類型的DFR的脂肪吸收是相似的。DFR的脂肪吸收能力在0.66 g/g ~ 0.68 g/g之間，被認為高於大豆粉[34]。DFR的脂肪結合能力將在肉餅和香腸等碎牛肉產品中找到有用的應用。據報道，含有不同成分[5]的DF濃縮物的數值更高(WHC為15.5 g/g, OHC為9.7 g/g)。DFR未顯示泡沫容量。這可能是由於蛋白質的含量(低含量2-3%)和加工過程中熱處理的影響，可能使蛋白質變性，從而破壞泡沫能力。DFR的乳化活性約為56%，乳化穩定性約為71%。 Functional properties results suggested that DFR might have great potential for addition to food, not only as a nutrient supplement but also as a functional agent in food.

結論

DFR，棗糖漿提取過程中產生的棗副產品，是一種具有功能性的膳食纖維的合適來源。結果表明，DFR可作為多種食品的替代膳食纖維來源。這將為棗業提供利益，並為處理棗加工的產品提供解決方案。

確認

這項研究得到了阿聯酋大學研究事務處的財政支持，合同編號為。01-02-6-12/03。作者非常感謝阿聯酋棗廠提供DFR和Ismail Abdelhaliem先生的技術援助。

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條信息

文章類型:研究文章

引用:Hashim IB, Khalil AH(2015)棗糖漿/ Debis生產的副產物棗果渣的組成和功能性質。堅果食品技術1 (2):doi http://dx.doi.org/10.16966/2470-6086.108

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出版的曆史:

  • 收到日期:2015年10月29日

  • 接受日期:2015年11月06

  • 發表日期:2015年11月11日