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烹饪方式对马铃薯营养成分和生物活性物质影响的研究进展

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-02-05
核心提示:马铃薯(Solanum tuberosum L.)是重要的粮食、蔬菜兼用作物,含丰富的营养成分和生物活性物质,其中主要营养成分为糖类、脂类、蛋白质、维生素、无机盐、水和纤维素7 大类,经人食用后与体内氧气通过新陈代谢转化为构成人体的基本物质和维持生命活动的能量。
   马铃薯(Solanum tuberosum L.)是重要的粮食、蔬菜兼用作物,含丰富的营养成分和生物活性物质,其中主要营养成分为糖类、脂类、蛋白质、维生素、无机盐、水和纤维素7 大类,经人食用后与体内氧气通过新陈代谢转化为构成人体的基本物质和维持生命活动的能量。这些营养成分和生物活性物质与抗氧化、抗肿瘤、抗病毒、预防心血管疾病和调节血糖等功能有着密不可分的关系。
 
  烹饪方式对马铃薯营养成分和生物活性物质的影响差异较大。来自湖南农业大学食品科学技术学院的赖灯妮、彭佩、李涛等综述了不同烹饪方式对马铃薯的营养成分及生物活性物质影响的研究进展,并总结了烹饪方式对马铃薯抗氧化、抗肿瘤、调节血糖等功能作用的影响,提出了关于马铃薯烹饪方式研究的发展方向,以期为马铃薯的精深加工、综合利用提供参考依据。
 
  1
 
  烹饪方式对马铃薯营养成分的影响
 
  淀  粉
 
  马铃薯经过炒、烧、炸、蒸、焯5 种烹饪方式处理后,RS(抗性淀粉)含量分别为25.26、22.21、21.76、18.70、17.43 g/100 g淀粉。烹饪处理的马铃薯样品于4 ℃冷藏12 h后RS含量显着提高,然后在功率为600 W的微波炉中加热10 min,马铃薯RS含量则显着下降。焯制样品冷藏后再微波加热处理所得样品的RS含量下降程度最大,由冷藏后43.43 g/100 g淀粉下降到19.26 g/100 g淀粉。马铃薯经炒、烧、炸后RS的含量高于蒸、焯,且炒后马铃薯RS的保留因子最高,蒸和焯后RS的保留因子较低。
 
  脂  肪
 
  炒、烧、炸后,马铃薯的脂肪干基含量均显着增加,炸后脂肪干基含量最高,比鲜样增加了71%;炒、烧后脂肪干基含量接近,约为5%~6%;炒后脂肪干基含量比鲜样增加了43%,而蒸、焯后脂肪干基含量均下降了2%。烹调加热过程中失水率越高,吸油量也越高,表明含水量高的原料会降低烹调过程中对油脂的吸入。烹饪过程中马铃薯自身脂肪被分解,同时吸收添加的食用油,当吸收的脂肪质量大于分解的脂肪质量时,表现为脂肪含量增加。
 
  蛋白质
 
  马铃薯中蛋白质含量较低,但与其他植物相比,马铃薯中氨基酸含量较高且必需氨基酸种类较多。烹饪后的马铃薯中蛋白质含量与新鲜马铃薯基本相同,甚至会更高。烹饪还会导致马铃薯中蛋白质变性。烹饪使蛋白酶抑制剂失活,使得蛋白质易被人体消化和吸收;烹饪使一些特异性过敏蛋白失活,避免了人体特异性蛋白过敏反应。油炸、烘烤烹饪条件比煮、蒸更易引起蛋白质的变性。
 
  维生素
 
  马铃薯富含多种维生素,如VC、尼克酸、硫胺素等。烹饪过程极易造成维生素的流失,且水或油的烹饪方式最为严重。烹饪方式造成了大量VC的损失。此外,一些烹饪方式极易快速氧化马铃薯,从而使得维生素显着减少。烹饪后马铃薯的维生素含量不仅受烹饪方式影响,还受加热程度和时间的影响。VC在烹饪过程中损失率最大,可通过优化烹饪方式的条件最大程度减少维生素损失。
 
  矿物质
 
  马铃薯的块茎中富含多种矿物质。烹饪方式对马铃薯中多种矿物质含量的影响均较大,加水的烹饪方式使得矿物质含量显着降低。无水烹饪方式使得矿物质得到了较好的保留。煮、烘焙和油炸3 种烹饪方式中,油炸对马铃薯中矿物含量影响最小,煮的烹饪方式影响最大。煮后马铃薯中钾的含量减少了50%。相对于其他的烹饪方式,蒸煮更易使矿物质流失。烤马铃薯皮中钾、磷、镁含量分别是550、71、30 mg/100 g,煮后其含量分别降低为379、44、22 mg/100 g,铁和锌含量却未降低。
 
  膳食纤维
 
  马铃薯膳食纤维含量低于谷物粉,但高于精白米。烹饪增加了马铃薯的膳食纤维含量,经过煮、烘焙、冰冻-微波加热后,马铃薯(皮和肉)的膳食纤维含量分别为1.87、2.50、2.66 g/100 g。Thed等发现经煮和微波后的速食马铃薯泥中膳食纤维含量增加,而烘焙后则变化不显着。油炸会增加马铃薯中膳食纤维含量。
 
  2
 
  烹饪方式对马铃薯生物活性物质的影响
 
  马铃薯生物活性物质概述
 
  生物活性物质的摄入量与慢性炎症、心血管疾病、癌症和糖尿病等疾病的发生率呈负相关。马铃薯中含有大量的生物活性物质,这些生物活性物质对健康有积极作用。从马铃薯中提取的生物活性物质对抵抗急性肝功能损伤和红细胞的氧化损伤有一定的作用,在小鼠实验中有抑制乳腺癌的作用。另外,生物活性物质还具有抗炎症、保护心脏和视力的作用。
 
  总酚
 
  马铃薯中主要酚类物质是绿原酸,其次是咖啡酸、香草酸、没食子酸和香豆酸及黄酮等。马铃薯经过蒸、煮、微波、烘焙、炸等方式处理后,总酚含量均增加,表明可提取或者不可提取的酚类化合物增加。烹饪加热能诱导马铃薯结构的分解和提高细胞质中酚类化合物的提取率,释放膳食纤维中酚类化合物。另外,热处理还可以降低酚类氧化酶活性,抑制酚类物质的氧化和聚合。然而,一些研究报道发现烹饪会引起酚类结构改变和含量的降低。总之,较低温度、较短时间的烹饪方式和选用大小适中的马铃薯是保留酚类化合物较好的方法。
 
  花色苷
 
  紫色马铃薯含有丰富的花色苷。在烹饪过程中加热时间对花色苷稳定性有显着的影响。在煮、微波和烘焙后,5 个不同品种马铃薯的总花色苷含量显着下降。与煮或蒸相比较,炸花色苷含量减少最多。不同烹饪时间的工业油炸方式导致紫色马铃薯中花色苷损失了38%~70%,延长烹饪时间几乎使其完全降解。薯片的生产工艺导致花色苷几乎完全降解。在传统和工业生产中,常用的两种前处理(浸泡和热烫)使得花色苷流失。另外,烹饪后的马铃薯花色苷含量将会略微改变。马铃薯在煮、蒸、微波以后,花色苷的含量增加。其次,有些烹饪方式,例如微波使花色苷更易于提取。
 
  类胡萝卜素
 
  在烹饪时,时间、温度和介质是影响类胡萝卜素含量的主要因素。烹饪常使得马铃薯中的类胡萝卜素含量下降;在某些情况下,加热使得与蛋白质结合的类胡萝卜素解联,从而使之成为游离的类胡萝卜素。水煮和油炸的方法使类胡萝卜素含量下降。
 
  生物碱
 
  马铃薯由于贮藏不当会导致发芽或者块茎变绿,马铃薯块茎则会积累一定的糖苷生物碱。马铃薯糖苷生物碱包含6 种不同糖苷生物碱(α/β/γ-茄碱和α/β/γ-卡茄碱),人勿食后会引起致畸、肠道炎和呕吐等一些不适症状。茄碱是马铃薯中的主要毒素,摄入高于200 mg/kg的茄碱会引起人体中毒。剥皮和热烫工艺使马铃薯中的生物碱分别减少70%和29%,烹饪过后的马铃薯中大部分的生物碱都失活,剩余的生物碱在烹饪过程中减少。蒸、干燥、脱水等方法使生物碱含量降低。
 
  3
 
  烹饪方式对马铃薯生物活性的影响
 
  抗氧化活性
 
  多酚、类胡萝卜素、花色苷是主要的抗氧化成分,这些物质的含量与抗氧化能力呈正相关。紫色马铃薯与其他马铃薯相比,其总酚含量最高,抗氧化性最强,其次为红色、黄色马铃薯。酚类物质和花色苷是抗氧化性的主要成分,其含量越高,抗氧化性越强。不同的烹饪方式影响马铃薯化学成分的变化,从而影响其抗氧化能力。确定保持马铃薯中高抗氧化活性成分的最佳烹饪方式十分重要。煮、微波和烘焙降低了马铃薯的抗氧化能力。水煮样品的抗氧化活性高于鲜样,但鲜样和水煮样品中总花色苷和酚酸含量差异不显着。鲜样和水煮马铃薯中主要的酚酸是绿原酸,而咖啡酸含量在水煮样品中急剧下降。生物活性物质是抗氧化的主要成分,但并不是唯一的成分。在100~180 ℃范围内,随着温度的升高其抗氧化活性显着下降。然而超过180 ℃,抗氧化活性反而增强。
 
  抗癌活性
 
  马铃薯的生物活性物质具有肿瘤化学预防作用,尤其是绿原酸和花色苷作用最显着。花色苷提取物通过抑制Wnt-β-catenin通路及其下游蛋白表达和提高促凋亡蛋白(Bax)、细胞色素c(Cyto c)和线粒体凋亡协调蛋白表达,从而抑制结肠肿瘤干细胞抗癌基因p53的活性最终诱导细胞凋亡。体内小鼠实验表明烘焙紫色马铃薯通过抑制细胞核中β-catenin表达从而诱导其细胞凋亡,最终抑制肿瘤增殖。
 
  调节血糖
 
  不同的烹饪方式能够调节马铃薯的GI(血糖生成指数)。煮后马铃薯的GI为99.6,马铃薯泥GI为107.5。Choi等发现,添加紫色马铃薯冻干粉两组的血糖水平明显低于未添加组,表明食用紫色马铃薯能提高糖尿病大鼠的胰岛素水平,降低胆固醇和甘油三酯含量。马铃薯中的淀粉分为消化性淀粉和RS,餐后GI与RS含量呈负相关。一般来说,烹饪加热有2 个功能,一方面是使淀粉变性,如生成糊化淀粉和RS;另一方面是改变马铃薯的微观结构,从而使酶更难或更易消化淀粉。例如:煮马铃薯比油炸、微波和烘烤产生更高的GI。
 
  结    语
 
  马铃薯通过不同的烹饪方式加工,一方面避免了马铃薯因贮藏期的病虫害、发霉腐烂、发芽等造成损失的问题;另一方面也提高了马铃薯的经济价值,促进了马铃薯产业的发展。马铃薯烹饪方式多种多样,不同程度地影响营养成分和生物活性物质。在烹饪过程中马铃薯的游离化学物质流失或降解,但结合化学物质得到释放甚至有新的物质产生。目前研究人员从不同的角度和水平探索了烹饪方式对马铃薯的影响,但是还有一些工作亟待完成。
 
 
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