甜玉米及其加工品营养特点与食用品质评价研究进展
2021-06-21
来源:好走旅游网
201 1年第4期 粮食与油脂 9 甜玉米及其加工品营养特点与食用品质评价研究进展 牛丽影,宋江峰,李大婧,刘春泉 (江苏省农业科学院农产品加工研究所, 江苏南京210014) 摘要:近年来,我国甜玉米栽培面积和产量均大幅提高;但甜玉米加工技术及产品品质评价工 作则相对滞后。该文对国内外甜玉米及其加工产品营养和食用品质研究进展进行综述,并针对我 国目前加工产品形式单一、研究基础薄弱等状况提出展望。 关键词:甜玉米;玉米制品;玉米 Research prog Dro ̄ress OI of nutrition and edible lualin le quality evaluatiuation On onsweet corn and its processing products NIU Li-ying,SONG Jiang-feng。LI Da-jing,LIU Chun-quan (Institute of Farm Product Processing,Jiangsu Academy of Agricultural Sciences,Nanjing 210014,China J Abstract:The cultivation area and yield of sweet com have increased rapidly in recent years in China, however,the processing technology and products quality evaluation could not match the develop status of production.The nutrition and edible quality of sweet corn research development both at home and abroad were reviewed,moreover,expectations were expatiated according to the problems of development in China,such as lack of product types and research support. Key words:sweet corn;corn processing product;corn 中图分类号:TS213.4 文献标识码:A 文章编号:l008—9578(201 1)04—0009—03 甜玉米(Zea mays conva ̄saccharata vaI'.rugosa) 糖含量高。我国农业部标准NY/T 523—2002在对 由玉米胚乳中糖转化为淀粉的基因隐性基因突变而 甜玉米定义中要求其籽粒在最佳采收期(一般授粉 成。根据基因型和糖含量多少,甜玉米可分为三种 后21~25天)可溶性糖含量≥8%;而广东省地方标 类型,分别为普通甜玉米(携带有单一隐性普甜基因 准DB44/T 279-2005甜玉米定义则要求其籽粒在乳 su1)、超甜玉米(携带有单一隐性超甜基因sh2、bt或 熟期可溶性糖含量≥10%;普甜玉米≥10%,超甜或 bt2等)、加强甜玉米(携带隐性普甜基因sul和加甜 加强玉米≥15%。我国对甜玉米营养成分研究报 修饰基因se)。上个世纪80年代,美国、泰国和我国 道较多,如对甜玉米籽粒发育过程中可溶性糖、蛋 台湾甜玉米品种通过香港引入内地,首先在珠江三 白质和氨基酸含量动态变化研究…,对甜玉米主 角洲种植,随后在全国推广栽培,甜玉米因其丰富营 要营养成分含量与普通玉米差别检测与评价 , 养、及甜、鲜、脆、嫩特色而获得消费者青睐。伴随种 对影响甜玉米营养品质因素分析 ,及品种间差 植面积和产量增加,甜玉米在国内市场消费量和对外 别 等。一般而言,甜玉米可溶性糖中以蔗糖 出口量迅速上升。据联合国粮农组织数据显示,2001 含量为最高,占总糖量62%~77%,葡萄糖占 年我国速冻甜玉米出口量仅为405吨,到2007年即 12%~23%、果糖占10%~14%;蛋白质含量一般 升至32 747吨,六年问增长80倍。在此期间,我国 在13%以上,其中主要是水溶性蛋白,醇溶性蛋白 对甜玉米引种育种及成长发育特征研究较多,而对于 较少;另外,还有少量碱溶性蛋白和盐溶性蛋白;其 甜玉米加工特性与品质评价研究却相对匮乏。本文 氨基酸总量分别比普通玉米和糯玉米高23.2%和 从甜玉米加工角度,对国内外相关文献进行综述,期 12.7%,籽粒中含量较高氨基酸有谷氨酸、苏氨酸、亮 为我国甜玉米精深加工技术发展、产品形式丰富和产 氨酸等。淀粉含量多为10%~15%,大大低于普通玉 品质量提升提供参考借鉴。 米60% ̄70%含量。 1甜玉米营养特点 除上述成分外,黄色甜玉米还富含类胡萝卜素, 甜玉米杂交种类繁多,且采收期处于种子未完全 类胡萝卜素含量和种类因基因型不同而存在较大差 成熟的乳熟期,鲜玉米各项生理活动旺盛;因此类型 异。与普通玉米类似,甜玉米中含量最高的为叶黄素, 不同、采收时间、储存加工方式等对甜玉米品质影响 其次为玉米黄素和p一胡萝卜素、p一隐黄质。据报道, 很大。 甜玉米酚酸类成分往往集中在果皮半纤维素上,并以 1.1甜玉米营养成分 阿魏酸、对香豆酸为主要组成部分 。 甜玉米与其它类型玉米相比,最突出特点便是 甜玉米还含有多种维生素和矿物质,并富含不饱 收稿日期:2011_02—03 基金项目:江苏省农业科技自主创新资金项目(CX(09)628) 作者简介:牛丽影(1977 ̄),女,助理研究员,研究方向:农产品精深加工。 10 粮食与油脂 201 1年第4期 和脂肪酸。在美国农业部国家营养数据库 中列示 45种甜玉米食品并均标出营养成分标准参考,如速 冻黄色甜玉米粒列示营养成分多达68项,包括基本 指标及糖、维生素、脂类、矿物质、氨基酸等组成。中 国2010版食物成分表列示1 1种玉米食品;但尚无 甜玉米数据。 1.2加工对营养品质影响 美国通常将甜玉米做成罐头、玉米饼,烘烤食品 或作为零食。玉米加工方式通常为热加工。Dewanto 等(2002) 对不同处理温度和时间甜玉米总抗氧化 能力变化进行研究,在商业玉米罐头加工条件下,即 1 15。C、处理25 arin,可显著提高44%甜玉米总抗氧化 能力,且具抗氧化成分含量升高,如叶酸提高550%、 总酚提高54%,加工后甜玉米总抗氧化能力为210 mg Vc/100 g。在加工过程中,虽Vc含量降低25%,但 Vc并不是甜玉米主要抗氧化成分,余下3.2 mgVc对 总抗氧化性贡献率仅为1.5%。 2甜玉米食用品质评价 甜玉米感官质量特征包括甜味、嫩度和香气,主 要感官属性可成为甜味、淀粉味、脆度和嫩度。Azanza 等(1996) 对103种不同物理和化学特征甜玉米种 仁感官特点进行研究,最后认为,甜玉米风味特征中 滋味贡献率为45.1%、质地为30.5%、香气24.4%。另 有研究报道,香气对甜玉米风味贡献率为15%、甜味 和质地贡献率则分别为55%和30% 。综合二者观 点,甜味或滋味在甜玉米食用品质中所占权重最大, 质地和香气也是必不可少重要指标。以下就甜玉米这 几个品质特点进行阐述。 2.1甜玉米香气特征分析 国外对甜玉米香气特征研究很多,最早可追溯至20 世纪40年代对玉米香气成分分析,在七、八十年代时研 究已较为成熟,且研发出甜玉米香精,目前已广泛用于 硬糖、香肠等食品调香中,受到消费者认可。 在对甜玉米香气成分研究中,因采用原料及分 析方法不同,检测出成分有所不同,其中二甲基硫 醚(DMS)为重要组成成分,在顶空分析中含量最 高 o_…;其它检测出含硫成分还有硫化氢、乙基硫 醇、甲基硫醇等。另外有酮、醛、醇类成分,二甲基吡 嗪和二甲基乙基吡嗪则为甜玉米在热加工中重要香 气成分… 。采用香气值比较方法表明,罐头甜玉米最 重要香气成分为二甲基硫醚、2一乙酰基一卜吡咯,2一 乙基一3,6一二甲基吡嗪,乙醛,3~甲基丁醛,4一乙烯 基愈创木酚,和2一乙基噻唑“ 。 对主要顶空成分定量分析表明,烹调后甜玉米 顶空中DMS含量为0.43~17.0 mg/L,硫化氢为 34 ̄208 pg/L。不同加工形式,其含量有所差异,如 罐头玉米DMS含量最高,为4.18 mg/L、鲜玉米1.08 mg/L、冷冻玉米1.04 mg/L;而硫化氢趋势却相反, 分别为94.9、66.9、l38.1 gg/L,且在这个浓度范围内, 评价员一般感觉不到明显差异¨刚。另据研究 , DMS在水中阈值为0.12 gg/L,当DMS浓度高于 100 gg/L时,DMS将表现为不受欢迎风味,被描述 为“煮熟甜玉米”味。 2.2甜玉米滋味及呈味成分研究 甜玉米甜味来自于其较高糖含量,甜玉米含糖量 高低往往成为甜玉米品质首选指标。多篇研究 表 明,甜味对甜玉米整体风味贡献率均为最高,其中甜味 与总糖及蔗糖呈线性相关。甜玉米中以蔗糖含量最高, 还有部分果糖、葡萄糖及麦芽糖,除游离糖外,较高甘 氨酸含量(80~110 mg/100 g FW)也可能对甜玉米香 甜滋味作出贡献。 另外,甜玉米含有丰富谷氨酸,且谷氨酸存在形 式为单钾盐,具有鲜美后味(umami taste)… 。甜玉 米还含有有机酸,以苹果酸含量最高,然后为0【一酮戊 二酸,柠檬酸和琥珀酸;这些有机酸含量虽相对较高 (approx.0.3 g/100 g flesh wt.),但并不对甜玉米酸味 起作用。 2-3甜玉米质地研究 玉米粒质地一部分来自于表皮,一部分来自于胚 乳。Barret等(1997)“ 研究100℃蒸汽烫漂对三个 品种甜玉米硬度影响,随烫漂时间延长,硬度在6 min 前呈增加趋势,后又降低。这是因烫漂使淀粉胶凝而 硬度增加;但时间过长则又破坏玉米粒结构。 另有对玉米粒完整性和质地嗜好性研究表明,对 完整玉米粒(由自然分离层脱离,没有切面)和切割 粒质地嗜好性进行评分,表明速冻粒中,完整粒评分 为7.447.6,切割粒为6.0 ̄6.2:罐头玉米粒则分别为 6-4~6.8和5.9~6.1,两种加工方式完整粒评分均高 于切割粒 。在对玉米浆流变性研究则表明,随甜玉 米成熟度提高、假塑性降低、表观粘度下降,嫩度与总 接受度相关性更高于多汁性和风味“ 。 2.4甜玉米风味保持 甜玉米采收后可溶性糖向多糖转化速度很快, 数据显示,在25℃下24 h即可损失40%460%蔗 糖。经研究,采前在甜玉米苞叶上喷或在鲜穗中注射 EDTA可使蔗糖含量提高67%,转化糖含量增倍m 。 采收后在鲜穗中注射焦磷酸盐可通过抑制核苷二磷 酸葡萄糖合成以抑制蔗糖向多糖转化,可有效保持甜 玉米中蔗糖含量 引。 新鲜玉米中各种酶活性很高,其中最值得关注的 与风味有关酶为脂氧合酶。玉米胚芽集中60%脂氧 合酶活性“ ,脂氧合酶可催化多不饱和脂肪酸过氧 化作用,氧化产物有醛,酮、醇和环氧化物,并有活性 氧(单线态氧、羟自由基、超氧阴离子)、过氧化氢、酰基 和碳为中心自由基形成;这些产物可作为风味和香气 成分,也是冷冻贮藏期间不良风味来源。Theerakljkait 等(1995) 叫对烫漂和未烫漂冷冻甜玉米感官评价 时发现,未经烫漂玉米所有不良感官特征均强于烫漂 过样品,通过对添加脂氧合酶(LPO)和过氧化物酶 (POD)到烫漂过玉米研究表明,添加LPO可使“油漆” 和“陈腐/氧化”不良风味增强,而“甜味”、“玉米味” 变淡。由此推测,甜玉米不良风味主要源于脂氧合酶 201 1年第4期 粮食与油脂 1】 催化作用,LPO在pH值7、70℃条件下3 min即可失 活90%。因此为减少不良风味产生,烫漂已成为甜玉 米采收后重要工序。 3我国甜玉米 ̄jn-r研究现状与展望 赵久然等在2003年《国内外甜玉米产业现状及 发展前景》 ”一文中指出,我国发展甜玉米地理和 气候条件都十分优越,但甜玉米发展市场开发严重不 足。经多年发展,我国甜玉米栽培面积和产量均得到 大幅提升,且已由甜玉米净进口国转为出口国。数据 显示,我国1988年冷冻甜玉米进口量为419吨,到 1998年即升至10 615吨,以后随甜玉米栽培推广,进 口量升幅减小并开始出口,如2008年进口量为14 114 吨,而出口量达27 008吨。 但我国甜玉米加工业仍滞后于甜玉米生产,产 品结构不合理、不丰富,缺乏能广为消费者认知品牌 等问题依然存在。在商业化产品研发上,尚存在研 发基础薄弱及产品形式单一等问题。在基础研究方 面,更多处于工艺条件摸索,如对甜玉米速冻前热烫 条件优化 引,对保鲜剂在真空软包装甜玉米穗上应 用效果研究 引及挥发性成分鉴定 等。在产品 形式上,仍以冷冻玉米及甜玉米罐头为主,玉米汁作 为一个具有我国特色产品,虽达到一定市场认可度, 但市场缺乏规范、产品良莠不齐。从相关文献资料 看,研究内容多停留在配方调整上,尚未有对甜玉米 汁品质特色报道,未能针对甜玉米制汁特点给予评 价。甜玉米富含水溶性多糖,也叫植物糖原,是一种 具有高度分支多糖 ”,微带糯性,甜玉米水溶性多 糖量可达30%,为普通玉米10倍以上,是构成甜玉 米风味主要因素之一 ,并具有增稠剂和稳定剂作 用。从这点看,甜玉米制作玉米汁相比其它玉米在 悬浊稳定性上更具有优势。因此,积极开展甜玉米 品种品质差别及加工适性研究,促进甜玉米加工形 式多样化与产品质量提升,是我国甜玉米加工业亟 待解决问题。 [参考文献] [1]白宝璋,张景义.甜玉米籽粒营养成分的动态变化[J】.吉林农 业科学,1988,(6):29. 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