剥皮率对藏青27青稞粉营养成分、抗氧化能力及面条品质的影响

阎莹莹 孟胜亚 张文会

(西藏自治区农牧科学院农产品开发与食品科学研究所，西藏 拉萨 850000)

青稞富含蛋白、多酚、纤维素及β-葡聚糖等多种有益物质，并具有低糖、低脂肪的特点[1-4]。青稞的许多活性物质在预防肠道癌[5-6]、糖尿病[7-8]、高血压[9]、高血脂[10]、肥胖[11]等疾病方面效果显著，亦可通过调节氧化酶活性起到抗氧化作用[12-13]。青稞中许多活性物质主要集中在由外皮层和糊粉层构成的皮层中[14]，剥皮后磨粉可提高面粉口感但同时也会降低面粉的营养价值，而有关剥皮后磨粉对青稞粉质的影响尚未见报道。因此，文章拟通过控制剥皮时间得到不同剥皮率的青稞粉，检测各青稞粉中营养物质含量和抗氧化能力及不同剥皮率的青稞粉制成的面条品质和质构特性，判断适合藏青27青稞制粉的剥皮率，以期为青稞剥皮制粉提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

藏青27青稞籽粒：细度为80目，西藏自治区农牧科学院农业所；

芦丁标准品：美国Sigma公司；

试剂盒：美国Megazyme公司；

氢氧化钠、碘化钾、乙醇、甲醇、乙酸钾及石油醚：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；

电热鼓风干燥箱：101-1AB型，天津市泰斯特仪器有限公司；

消化炉：Sxl-1008型，上海精宏仪器设备有限公司；

紫外分光光度计：N6000型，上海佑科仪器仪表有限公司；

离心机：TDL-5-A型，上海安亨科学仪器厂；

凯氏定氮仪：KT200型，瑞典富斯—特卡托公司；

恒温振荡器：THZ-82型，常州国华电器有限公司；

和面机：HF-20L-013型，上海弘惜机械制造有限公司；

面条机：240型，永康市英润厨具有限公司；

物性测定仪：TA.XT Plus型，英国Stable Micro systems公司。

1.2 方法

1.2.1 青稞剥皮处理 参照于爽等[14]的方法。以剥皮时间10 s为记，称取各时间下的青稞籽粒重，并计算剥皮率，获得4%，8%，12%剥皮率的青稞籽。

1.2.2 面条制作 称取100 g复配粉，其中m青稞粉∶m谷朊粉∶m食盐=100∶5∶3，充分混合均匀后放入和面机中，加入45 ℃温水，直至面团含水量为70%，使用和面机慢速搅拌15 min，使其充分混合均匀，手工和成面团，选择厚度为3.5 mm底片，均匀用力，用压面机将面团压成薄面片，并切成面条，蒸煮。蒸煮后用冷水冲30 s，于保鲜膜上沥水5 min，待测。

1.2.3 营养物质含量测定

(1)脂肪含量：按GB 5009.6—2016中的索氏抽提法执行。

(2)蛋白质含量：按GB 5009.5—2016中的凯氏定氮法执行。

(3)总膳食纤维含量：准备2份1.0 g样品和40 mL MES-TRIS缓冲液(pH 8.2)，分别置于烧杯中进行磁力搅拌，直至混合均匀。同时制备2份空白样。各组均加入50 μLα-淀粉酶溶液(热稳定)，加盖铝箔，95～100 ℃恒温振荡35 min，冷却至60 ℃，将各组胶状样品刮出，用10 mL蒸馏水冲洗杯壁和刮勺。分别加入100 μL蛋白酶溶液，加盖铝箔，于60 ℃恒温水浴中振荡30 min。分别加入5 mL 0.561 mol/L盐酸，并用1 mol/L氢氧化钠溶液调节pH(4.1～4.8)。各组酶解液与60 ℃ 95%乙醇按体积1∶4在烧杯中混合后盖上铝箔，4 ℃下过夜沉淀。在各组钳锅(70 ℃下真空干燥至恒重)中分别加入1.0 g硅藻土(平铺)、15 mL 78%乙醇(浸湿硅藻土)和各组酶解液(缓慢转移)进行抽滤。分别用15 mL 78%乙醇、95%乙醇和丙酮洗涤残渣各2次，抽滤。将钳锅和残渣于105 ℃下烘干(2～4 h)，冷却1 h，称重，计算残渣质量(减去钳锅和硅藻土质量)。按式(1)计算空白样蛋白质质量。按式(2)计算总膳食纤维含量。

(1)

式中：

B——空白样蛋白质质量，mg；

BR1——第一份空白样残渣质量，mg；

BR2——第二份空白样残渣质量，mg；

BP——空白样蛋白质量，mg；

BA——空白样灰分质量，mg。

(2)

式中：

DF——样品中膳食纤维含量，%；

R1——第一份残渣质量，mg；

R2——第二份残渣质量，mg；

m1——第一份样品质量，mg；

m2——第二份样品质量，mg；

A——灰分质量，mg；

P——蛋白质质量，mg；

B——空白样蛋白质质量，mg。

(4)β-葡聚糖含量：0.5 g样品(已知含水量)加1.0 mL 50%乙酸、5.0 mL 20 mmol/L磷酸钠缓冲液(pH 6.5)，涡旋混匀后沸水浴孵育2 min。再涡旋混匀，沸水浴孵育3 min(2 min时再混匀1次，防止凝胶块形成)。冷却至40 ℃，加入0.2 mL 10 U地衣聚糖酶，混匀。40 ℃孵育1 h。定容至30.0 mL后用Whatman No.41过滤圈过滤。取3份0.1 mL滤液，其中1份加入0.1 mL 50 mmol/L醋酸钠缓冲液(pH 4.0)为空白组，另外2份分别加0.1 mL溶于0.2 Uβ-葡糖苷酶的50 mmol/L 醋酸钠缓冲液(pH 4.0)为反应组，各组于40 ℃孵育15 min后分别加入3.0 mL GOPOD试剂，40 ℃孵育20 min。510 nm处测定各组吸光度值。按式(3)计算样品中β-葡聚糖含量。

(3)

式中：

C——β-葡聚糖质量分数，%；

△A——β-葡糖苷酶反应组吸光度值与空白组吸光度值的差值；

F——吸光度值转换成葡萄糖(μg)的转换因子；

W——样品干重，mg。

(5)矿物质元素含量：按GB/T 14609—2008执行。

(6)氨基酸含量：按GB/T 5009.124—2003执行。

1.2.4 消化特性测定 根据文献[15]修改如下：吸取50 mg面条样液(一定量的熟面条加水均质)，加入10 mL HCl-KCl缓冲液(pH 1.5)、0.2 mL 0.1 g/mL胃蛋白酶溶液，混匀。于40 ℃水浴振荡1 h。再加入0.5 mol/L乙酸钠缓冲液(pH 6.9)，补至体积25 mL，混匀。加入5 mL 2.6 IUα-淀粉酶，混匀，于37 ℃水浴振荡水解。在水解时间为0，30，60，90，120，150，180 min时，分别取1 mL消化样液于100 ℃水浴灭酶5 min。

1.2.5 抗氧化活性测定 参照邢玉晓[16]的方法。

1.2.6 质构测定(TPA) P6型号探头，测前、测试、测后速度均为1 mm/s，压缩比例为50%，触发力为5 g。以上测定至少做3次重复试验。

1.3 数据处理

用SPSS 20.0软件处理数据。

2 结果与分析

2.1 对营养成分含量的影响

剥皮率对藏青27青稞粉营养组分的影响见表1。脂肪平均含量1.71%，变异系数21.57。由于脂肪主要集中在胚部，在种皮中含量较少[17]，因此，当大部分种皮被磨除时，脂肪含量最高。随剥皮率增加，胚部被逐渐碾削掉，脂肪含量逐渐降低，故脂肪含量先升高后降低。蛋白平均含量10.44%，变异系数2.96。蛋白在糊粉层中含量最高，在种皮中含量较低[18]，因此，当大部分种皮被磨除时，蛋白含量最高，而随剥皮率增加，糊粉层被逐渐碾削掉，蛋白含量逐渐降低，故蛋白含量亦先升高后降低。总膳食纤维平均含量19.05%，变异系数16.91。由于含有大量膳食纤维的皮层和含有较多膳食纤维的糊粉层随剥皮率增加被逐渐剥离，总膳食纤维含量显著下降[19]。所以，总膳食纤维含量随剥皮率增加呈下降趋势，且可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维的含量变化趋势均与总膳食纤维含量变化趋势一致。β-葡聚糖平均含量4.32%，变异系数14.87。由于剥皮率增加使麸皮被逐渐剥除，导致麸皮中β-葡萄糖大量损失[20]，故β-葡聚糖含量亦随剥皮率增加呈下降趋势。综上，当藏青27剥皮率为8%时，青稞籽粒糊粉层被磨除；当剥皮率为12%时，青稞籽粒部分胚部被磨除；总糖和β-葡聚糖在外皮层中含量较少。

表1 不同剥皮率下藏青27青稞粉的营养组分†

剥皮率对藏青27青稞粉矿物质含量的影响见表2。钙平均含量414.5 mg/kg，变异系数8.78；铜平均含量4.15 mg/kg，变异系数6.99；铁平均含量37.25 mg/kg，变异系数23.16，说明剥皮率对铁含量影响较大；锌平均含量16.28 mg/kg，变异系数8.22。由于矿物质在糊粉层含量最高[18]，故当藏青27剥皮率为4%时，糊粉层部分裸露出来。

表2 不同剥皮率下藏青27青稞粉的矿物质元素含量†

剥皮率对藏青27青稞粉氨基酸含量的影响见表3。共检测了16种氨基酸，其中成人必需氨基酸以亮氨酸和苯丙氨酸为主，并含有婴幼儿必需的组氨酸与早产儿必需的酪氨酸和精氨酸；非必需氨基酸以谷氨酸和脯氨酸为主，与姚豪颖叶等[20]的研究结果一致。虽然不同剥皮率对藏青27青稞粉各氨基酸含量的影响均有所差异，但从总氨基酸含量变化情况来看，氨基酸整体含量随剥皮率增加呈下降趋势。总氨基酸平均含量10.06 g/100 g，变异系数4.96。但非必需氨基酸总量变化差异不显著，故非必需氨基酸主要集中在胚和胚乳中。

表3 不同剥皮率下藏青27青稞粉的氨基酸组分†

2.2 对消化特性的影响

剥皮率对藏青27青稞粉消化特性的影响见表4。快消化淀粉(RDS)平均含量65.9%，变异系数30.25。由于碾磨挤压破坏了淀粉的结晶结构，使水解酶更容易进入淀粉颗粒内部，造成快消化淀粉含量明显增加[21]。故快消化淀粉含量随剥皮率增大而增加。慢消化淀粉(SDS)含量和抗性淀粉(RS)含量变化随剥皮率增加均无显著性差异，其平均含量分别为62.19%，70.41%。水解指数(HI)平均值62.55，变异系数6.64。血糖指数(EGI)平均值74.05，变异系数3.08。虽然快消化淀粉含量随剥皮率增加而呈显著增加趋势，但水解指数和血糖指数的变化趋势与快消化淀粉含量呈负相关，可能是因为膳食纤维能够降低消化酶的敏感性，从而起到延缓淀粉消化水解的效果[22]。结合表1中可溶性膳食纤维含量与不可溶膳食纤维含量的变化趋势，推测不可溶性膳食纤维对淀粉消化水解起“缓释作用”控制血糖，导致水解指数和血糖指数均因剥皮率增加而呈降低趋势。

表4 不同剥皮率下藏青27青稞粉的消化特性†

2.3 对抗氧化能力的影响

表5 不同剥皮率下藏青27青稞粉的抗氧化物质含量及抗氧化能力†

2.4 对面条品质及质构特性影响

不同剥皮率下藏青27青稞面条品质见表6。剥皮率对藏青27青稞面条的吸水率、蒸煮损失率和最佳蒸煮时间的影响均不显著，平均值分别为58.77%，5.27%和3.20 min。断条率因剥皮率不同而变化极显著，平均值为31.56%，变异系数高达93.22，表明皮层的存在对面条形成的面筋网络结构有较大影响，且当藏青27青稞籽粒剥皮率为8%时，所制面条形成的面筋网络结构最好。

表6 不同剥皮率下藏青27青稞面条的品质†

不同剥皮率下的藏青27青稞面条质构特性见表7。硬度平均值385.97 g，变异系数12.45，且剥皮率与藏青27青稞面条硬度呈负相关。剥皮率对藏青27青稞面条黏附性和弹性无显著影响，平均值分别为-7.12和0.61。咀嚼性平均值62.32，变异系数47.93，表明皮层的存在对制面条咀嚼性的影响较大，且咀嚼性与弹性呈正相关。回复性平均值0.08，变异系数9.98，且回复性与硬度呈负相关。

表7 不同剥皮率下藏青27青稞面条的质构特性†

3 结论

检测不同剥皮率下制粉的藏青27青稞的各营养物质含量、水解指数、血糖指数及抗氧化指标，并用各剥皮率下的青稞粉与朊谷粉等混合压制成面条，检测面条品质与质构特性。由于总糖和β-葡聚糖在外皮层含量较少、非必需氨基酸主要集中在胚和胚乳中，而总黄酮主要集中在外皮层，对控制血糖起主要作用的不可溶性膳食纤维含量随剥皮率增加而减少、总酚含量亦随剥皮率增加而减少，因此，适当的去皮磨粉可保留青稞粉的高营养值，并提升青稞粉口感。综合考虑得出：4%剥皮率对藏青27青稞粉营养价值保留与提升的效果较好，适合做酥性食物、8%剥皮率磨制的藏青27青稞粉适合压制面条。西藏地区食用青稞粉通常以糌粑为主，后续可将保留营养活性物质较好的4%剥皮率藏青27青稞粉制成糌粑，并深入研究其理化性质及货架期等问题。