苦蕎面包中生物活性物質體外淀粉消化特性及感官評價

梁雅琪， 徐文靜， 李 晨

（ 山西大學 生命科學學院， 山西 太原 030006）

苦蕎（Fagopyrum tataricum L. Gaertn） 具有生長周期短、 耐寒耐貧瘠等優(yōu)點， 在我國主要分布在云貴高原， 以及陜西、 山西等地[1]。 苦蕎是一種傳統(tǒng)的藥食同源作物， 含有多種生物活性物質， 如苦蕎中富含的蘆丁具有抗氧化、 抗感染、 抗腫瘤、 抗突變等作用[2]。 此外， 苦蕎中還有葡萄糖苷酶抑制劑、 胰蛋白酶抑制劑等活性物質[3]。 α - 葡萄糖苷酶抑制劑通過抑制α - 葡萄糖苷酶來減少雙糖在體內的水解，從而延緩葡萄糖的生成及吸收， 降低餐后血糖水平。臨床研究表明， 長期食用苦蕎麥及其制品可顯著降低人體血液中的膽固醇， 對糖尿病有良好的治療和緩解作用[4]。

作為一種方便食品， 面包日益受到消費者的青睞。 由于醇溶蛋白含量低， 單獨使用苦蕎難以做成面包。 試驗通過比較面包中酚類物質含量、 胰蛋白酶抑制劑活性、 抗氧化性、 抗性淀粉及感官評價，確定苦蕎粉最適添加量， 為新型苦蕎健康食品的開發(fā)提供一定的理論依據和技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料、 試劑與儀器

苦蕎粉， 去殼苦蕎籽粒經高速多功能粉碎機破碎后， 過60 目篩； 五得利金特精小麥粉、 安琪高活性干酵母、 太古優(yōu)級綿白糖、 中鹽深井海藻碘鹽、古城奶粉、 金龍魚葵花籽油， 均購自太原市美特好超市。

α - 淀粉酶、 胃蛋白酶、 β - 胡蘿卜素、 亞油酸、蘆丁、 維C、 1,1- 二苯基- 2- 三硝基苯肼（DPPH），生工生物工程（ 上海） 有限公司提供； 福林酚、 葡萄糖測定試劑盒， 北京市索萊寶科技有限公司提供。

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1.2 試驗方法

1.2.1 苦蕎面包的制作

面包的配方見表1。

表1 面包的配方

按表1 的配方用和面機制作面團后， 置于發(fā)酵箱（37 ℃， 78%相對濕度） 發(fā)酵2 h。 將發(fā)酵好的面團放入烤箱（ 面火200 ℃， 底火160 ℃） 烘烤20 min后， 取出晾至室溫后， 用保鮮袋包裝， 備用。

1.2.2 甲醇提取液的制備

準確稱取面包中心處的樣品5.0 g， 用50 mL 體積分數80%的甲醇溶液研磨成勻漿， 超聲波提取時間15 min， 提取溫度40 ℃。 提取結束后以轉速3 500 r/min 離心10 min， 取上清液[5]。 提取2 次， 合并2 次的上清液并轉移至圓底燒瓶中， 45 ℃旋轉蒸發(fā)后用甲醇溶解定容至10 mL， 得到樣品提取液， 用于總酚、 蘆丁及β- 胡蘿卜素- 亞油酸抗氧化性測定。

1.2.3 總酚含量的測定

以沒食子酸作為標準品， 采用福林酚法來測定總酚含量[6]。 配制不同質量濃度沒食子酸標準品， 與福林酚在堿性條件下（7%避光反應90 min 后， 測定波長760 nm 處吸光度。 以吸光度為縱坐標， 沒食子酸質量濃度為橫坐標， 得出線性回歸方程Y=0.102 7X-0.009（R2=0.998）。 測定樣品提取液反應后的吸光度，根據回歸方程計算樣品總酚含量， 結果以100 g 干基所含沒食子酸的當量毫克數表示（mg GAE/100 g）。

1.2.4 蘆丁含量的測定

采用高效液相色譜法測定蘆丁含量， 按照文獻方法進行[7]。 所用色譜柱為SinoChrom ODS-BP C18柱（4.6 mm×150 mm， 5 μm） ， 流動相為甲醇- 0.4%磷酸（50∶50， V∶V） ， 流速1 mL/min， 進樣量2 μL，檢測波長256 nm。

配置一系列蘆丁標準工作液（20， 40， 60， 80，100 μg/mL） 并分別上樣于液相色譜儀中， 測定相應的峰面積， 以標準工作液的質量濃度為橫坐標， 以峰面積為縱坐標， 得出回歸方程： Y=15.301X+292.56（R2=0.999 0） 。 將樣品提取液用0.22 μm 濾膜過濾后上樣于液相色譜儀中， 以保留時間定性， 同時記錄峰面積。 根據回歸方程計算樣品液中蘆丁的質量濃度。

1.2.5 β - 胡蘿卜素- 亞油酸抗氧化性測定

用β- 胡蘿卜素3.0 mg、 亞油酸45 μL 及吐溫- 20 350 μL制備100 mL 乳化液。 向乳化液3.6 mL 中加入樣品提取液0.1 mL， 60 min 后測定波長470 nm 處的吸光度。 用蒸餾水代替樣品液作為空白管。 按照下列公式計算樣品的抗氧化能力系數（ Antioxidant activity coefficient， AAC）[8]。

式中： AS(60)， AC(60)——分別為樣品和空白管在60 min 時的吸光度；

AC(0)——空白管在0 min 時的吸光度。

1.2.6 胰蛋白酶抑制劑活性的測定

稱取5.0 g 面包， 用20 mL 蒸餾水研磨成勻漿，以轉速10 000 r/min 離心10 min， 取上清液即為樣品待測液。 在試管中加入1 mL 測定緩沖液（0.1 mol/L Tris-HCl pH 值8.0， 1 mmol/L CaCl2）， 100 μL 樣品待測液， 100 μL 胰蛋白酶（100 μg/mL）， 加入15 μL底物BApNA（ 0.05 mol/L） ， 于37 ℃下反應10 min后， 加入33%醋酸溶液200 μL 終止反應， 測定波長410 nm 處吸光度。 以蒸餾水代替樣品液作為對照管。 按以下公式測定胰蛋白酶抑制率[9]。

式中： AS——試驗組的吸光度；

AC——空白組的吸光度。

1.2.7 總淀粉含量的測定

采用鹽酸水解法測定樣品中的總淀粉含量[10]。 取10.0 g 面包樣品， 用20 mL 蒸餾水研磨成勻漿。 取10.0 g 勻漿， 以轉速3 500 r/min 離心10 min， 收集沉淀， 加入50 mL 蒸餾水， 鹽酸（6 mol/L） 15 mL，在沸水浴中水解2 h， 并用無水乙醇檢測水解完全后冷卻， 調節(jié)pH 值至7。 用蒸餾水將水解液定容至250 mL， 用葡萄糖測定試劑盒測定水解液中葡萄糖含量， 并計算總淀粉含量（ 總淀粉含量= 葡萄糖含量×0.9）。

1.2.8 體外模擬淀粉消化

以1∶10 的比例用蒸餾水將面包研磨成勻漿。取2 mL 勻漿液， 加入HCl-Gly 緩沖液2 mL（pH 值1.5， 50 mmol/L） 和胃蛋白酶液（250 U） 0.5 mL， 于37 ℃下振蕩1 h 后， 用HAc-NaAc 緩沖液（0.5 mol/L）補足體積至24 mL， 再加入α- 淀粉酶（1 200 U） 1 mL并于37 ℃下振蕩。 在不同時間點（ 0， 30， 60，90， 120， 180 min） 取樣1 mL， 100 ℃沸水浴5 min使酶失活后， 測定淀粉的水解程度[11]。

1.2.9 感官評價

蕎麥面包的感官評分標準見表2。

表2 蕎麥面包的感官評分標準

選5 名有經驗且經過培訓的評價員組成評鑒小組， 對面包進行感官綜合評價。 評分標準及評分細則參照GB/T 20981—2007 制定（ 見表2） ， 滿 分為100 分， 取其平均值為最終結果。

2 結果與分析

2.1 面包中總酚含量

面包中總酚含量見圖1。

圖1 面包中總酚含量

由圖1 可知， 在全麥面包和苦蕎粉面包中均檢測到酚類物質的存在， 3 組苦蕎面包總酚含量均高于全麥面包， 而且隨著苦蕎粉添加量增大， 總酚含量呈現遞增趨勢。 當苦蕎粉添加量達到30%時， 總酚含量最高（477.29 mg GAE/100 g） ， 是全麥面包總酚含量（90.16 mg GAE/100 g） 的5.29 倍。 目前， 普遍認為氧化損傷是導致許多慢性疾病， 如心血管病、癌癥和衰老的重要原因， 而多酚類物質具有很好的抗氧化性。 因此， 食用苦蕎面包有助于補充多酚類物質， 對氧化損傷引起的慢性疾病可能會起到一定預防作用。

2.2 面包中蘆丁含量

面包中蘆丁含量見圖2。

圖2 面包中蘆丁含量

在全麥面包中未檢測到蘆丁， 在3 組苦蕎面包中均含有蘆丁， 且隨著苦蕎粉添加量的增加， 蘆丁含量呈增高趨勢。 30%苦蕎添加組面包蘆丁含量最高， 達到5 816.11 μg/g。 蘆丁具有抗炎作用， 可保護血管， 用于防治腦溢血、 高血壓、 紫癜等疾病。 蕎麥是目前檢測到的唯一一種含有蘆丁的糧食作物， 而且苦蕎中蘆丁含量高于甜蕎。 長期食用苦蕎類食品對預防心腦血管等疾病具有重要作用。

2.3 面包的抗氧化能力

面包的β - 胡蘿卜素抗氧化能力見圖3。

圖3 面包的β - 胡蘿卜素抗氧化能力

由圖3 可知， 苦蕎面包提取液的抗氧化能力高于全麥面包， 隨著苦蕎添加量增加， 抗氧化能力增強。當苦蕎添加量為30%時， 其抗氧化系數1 338.49， 為全麥面包（ 抗氧化系數185.84） 的7.20 倍。 這一結果與不同面包總酚含量的測定結果一致， 苦蕎面包總酚含量高于全麥面包。 酚類物質有很好的抗氧化性。 因此， 富含酚類物質的蕎麥面包比全麥面包有更強的抗氧化性。

2.4 面包中胰酶抑制活性

面包中胰酶抑制活性見圖4。

圖4 面包中胰酶抑制活性

與豆類相似， 蕎麥中也有胰蛋白酶抑制劑， 但小麥則不存在。 在蕎麥面包中檢測到了抑制活性物質， 而在全麥面包中未檢出該抑制劑。 由圖4 可知，隨著苦蕎粉添加量增大， 胰蛋白酶抑制活性增大。經過高溫焙烤后， 仍能檢測到抑制活性， 表明該抑制劑具有很好的熱穩(wěn)定性。 傳統(tǒng)營養(yǎng)理論認為蛋白酶抑制劑是抗營養(yǎng)因子， 然而越來越多的報道表明蛋白酶抑制劑是膳食中重要的有益活性成分。

2.5 體外淀粉模擬消化

面包總淀粉水解率見圖5。

圖5 面包總淀粉水解率

淀粉的體外消化速率可以在一定程度上反映其在人體內被消化吸收的情況。 由圖5 可知， 在前30 min 淀粉水解速率增長較快， 之后其速率增長較平緩。 整個過程， 添加了苦蕎粉的面包水解率較全小麥面包低， 且隨著苦蕎粉比例的增加， 其淀粉水解率降低。 3 種苦蕎面包在180 min 時淀粉水解率均不到50%， 其較低的水解率可以緩解血糖反應， 可用于特殊人群如糖尿病患者的食品開發(fā)。

2.6 面包的感官評價

苦蕎面包和小麥面包的感官評定結果見表2。

表2 苦蕎面包和小麥面包的感官評定結果/分

由表2 可知， 苦蕎面包較全麥面包感官評定總分下降， 且總分隨著苦蕎添加量增加而降低。 苦蕎粉與小麥粉在蛋白、 總酚、 黃酮等方面含量不同，使得各組面包在質構、 風味、 口感等方面表現不同。除了表面色澤及氣味2 項指標的得分少于10%苦蕎面包外， 小麥面包的各項得分均高于苦蕎面包。 在烘烤時， 苦蕎中的酚類及黃酮物質發(fā)生化學反應，可能對面包表面色澤生成產生一定有益影響。 苦蕎粉添加量為10%時， 其綜合評分高于添加量為20%和30%的苦蕎面包， 更易被人們接受。

3 結論

不同添加量苦蕎面包的多酚含量、 蘆丁含量均高于全麥面包， 苦蕎面包的抗氧化性強于全麥面包。隨著苦蕎添加量增加， 面包中活性物質胰蛋白酶抑制劑含量增加， 淀粉體外消化速率降低。 苦蕎面包中淀粉較低的體外消化率可能與苦蕎粉中的單寧物質或淀粉酶抑制劑有關。 30%苦蕎添加量面包體積縮小嚴重、 表皮粗糙不平滑、 包心色澤灰黃、 苦味較重， 但苦蕎粉添加量為10%時， 面包的感官評價得分較高， 且具有苦蕎的香味， 口感較好， 是最佳添加量。 綜合考慮食品的功能特性、 消化特性和感官評價3 個方面的特點， 確定了苦蕎粉添加量為10%時， 其生物活性物質含量較高， 抗氧化性較強， 同時口感適中， 易于消費者接受。 試驗確定了在制作苦蕎面包時苦蕎的最佳添加量， 為新型苦蕎食品的開發(fā)提供了一定理論基礎。