不同剝皮率對兩個品種青稞粉營養品質及其產品的影響

閻瑩瑩，張文會

（西藏自治區農牧科學院農產品開發與食品科學研究所，西藏 拉薩 850000）

青稞（Hordeum vulgare L.var.nudum Hook.f.）作為藏區特色糧食作物，具有高蛋白、高纖維、高維生素和低脂肪、低糖等優勢[1]。同時，青稞富含β-葡聚糖、γ-氨基丁酸、阿拉伯木糖醇、麥綠素、黃酮和酚類等功能性物質[2-4]，食用青稞有利于預防糖尿病和心腦血管疾病，并在抗氧化、抗衰老、抗癌和提高免疫力等方面發揮一定效果[4-6]。

傳統青稞食品較為單一，僅有糌粑和青稞酒。近年來，國內外市場上出現以青稞粉代替部分小麥粉制成的餅干、饅頭、面條、面包、麻花和蛋糕等，同時，青稞麥片和青稞飲料等產品也相繼問世[7-12]。這在一定程度上豐富了青稞產品的種類，使更多的消費者品嘗到青稞獨有的風味。雖然青稞的添加提高了食品中膳食纖維和礦物質等的含量，但產品顏色較深、口感略顯粗糙。青稞粉中皮層的量是影響粉質的關鍵。國內外研究表明[13-14]，不同剝皮次數對青稞米品質有較大影響，且對青稞米蒸煮性能也有不同程度的改變；張龑等[15]和Zong 等[16]研究了脫皮率與青稞粉品質及面團特性之間的關系，結果表明青稞粉經脫皮后營養組分含量有所下降，但理化特性與面團特性均有所改善。將青稞粉與小麥粉混合是制作青稞面條的常用方法[17]。將青稞皮層按不同比例剝除后再制粉，并研究不同品種青稞在不同剝皮率下物質含量差異，以及生產加工的青稞產品的研究較為鮮見。

本文研究了不同剝皮率對兩個品種青稞粉中基本營養組分和抗氧化物質與其活性的影響，并用其制作青稞面條，對相關產品品質和質構特性進行研究，以期為青稞精深加工及其產品研制提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

藏青13 青稞籽粒、隆子黑青稞籽粒：西藏自治區農牧科學院農業所，細度為80 目；蘆丁標準品：美國Sigma 公司；總淀粉含量測定試劑盒、膳食纖維含量測定試劑盒、β-葡聚糖含量測定試劑盒、總抗氧化能力測定試劑盒、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除率測定試劑盒、2，2'-聯氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸[2，2'-azinobis（3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid），ABTS]自由基清除率測定試劑盒、羥自由基清除率測定試劑盒、超氧陰離子自由基清除率測定試劑盒：美國Megazyme公司；氫氧化鈉、碘化鉀、乙醇、甲醇、乙酸鉀、石油醚（均為分析純）：國藥集團化學試劑有限公司；木糖醇、雞蛋、起酥油、色拉油：市售；雙效泡打粉：安琪酵母股份有限公司；小蘇打：蘭州得元商貿有限公司。

101-1 AB 型電熱鼓風干燥箱：天津市泰斯特儀器有限公司；Sxl-1008 型消化爐：上海精宏儀器設備有限公司；N6000 型紫外分光光度計：上海佑科儀器儀表有限公司；TDL-5-A 型離心機：上海安亨科學儀器廠；KT200 型凱氏定氮儀：瑞典富斯—特卡托公司；THZ-82型恒溫振蕩器：常州國華電器有限公司；HF-20L-013型面機：上海弘惜機械制造有限公司；ACL-2-4D 型烘爐：濟南慧峰機械設備有限公司；240 型面條機：永康市英潤廚具有限公司；TA.XT Plus 型物性測定儀：英國Stable Micro Systems 公司。

1.2 方法

1.2.1 青稞剝皮處理

參照文獻[18]的方法對兩種青稞進行剝皮處理。每間隔10 s，稱取兩種青稞籽粒重，計算剝皮率。

1.2.2 面條制作

參照文獻[18]的方法制作兩種青稞面條。100 g 復配粉（青稞粉∶谷朊粉∶食鹽=100∶5∶3，質量比）加45 ℃溫水，直至面團含水量為70%；和面機慢速攪拌15 min 后手工和成面團；用壓面機將面團壓成薄面片后切成面條；面條蒸煮后的用冷水沖30 s，在保鮮膜上瀝水5 min，待測。

1.2.3 營養物質含量測定

1）脂肪含量：按GB 5009.6—2016《食品安全國家標準食品中脂肪的測定》中索氏抽提法測定樣品脂肪含量[19]。

2）蛋白質含量：按GB 5009.5—2016《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》中凱氏定氮法測定樣品蛋白質含量[20]。

3）總淀粉含量：樣品加入0.2 mL 乙醇（80%，體積分數），渦旋混合均勻；加入2 mL 的1.7 mol/L 氫氧化鈉溶液，渦旋混勻15 s。磁力攪拌15 min，期間渦旋2～3 次；然后根據總淀粉含量測定試劑盒說明書進行樣品總淀粉含量測定。按下列公式計算總淀粉含量。

式中：X 為總淀粉含量，%；駐A 為空白讀取的吸光值；F 為將吸光度值轉換為葡萄糖微克數的系數；E 為樣品提取體積，mL；D 為樣品溶液的稀釋倍數；W 為樣品質量，mg；162/180 為淀粉中游離的葡萄糖轉化為D-葡萄糖酐的系數。

4）可溶性膳食纖維含量：參照文獻[18]的方法測定樣品可溶性膳食纖維含量。將過濾后的殘留物用熱蒸餾水洗滌，然后將濾液和水洗物的混合液用4 倍體積的95%乙醇沉淀，用于測定。

5）不可溶性膳食纖維含量：參照文獻[18]的方法測定樣品不可溶性膳食纖維含量。將過濾后的沉淀物進行干燥，用于測定。

6）β-葡聚糖含量：參照文獻[18]的方法測定樣品β-葡聚糖含量。第一次渦旋混合2 min 時再混合1 次，防止凝膠塊形成。

7）礦物質元素含量：按GB/T 35871—2018《糧油檢驗谷物及其制品中鈣、鉀、鎂、鈉、鐵、磷、鋅、銅、錳、硼、鋇、鉬、鈷、鉻、鋰、鍶、鎳、硫、釩、硒、銣含量的測定電感耦合等離子體發射光譜法》[21]中的方法測定樣品礦物質含量。

8）氨基酸含量：按GB 5009.124—2016《食品安全國家標準食品中氨基酸的測定》[22]中的方法測定樣品氨基酸含量。

1.2.4 消化特性和蒸煮特性測定

參照文獻[15]的方法測定樣品消化特性。在水解時間為0、30、60、90、120、150、180 min 時，分別取1 mL消化樣液于100 ℃水浴5 min 滅酶。

參照文獻[15]的方法測定樣品蒸煮特性。

1.2.5 抗氧化活性測定

參照文獻[18]的方法測定樣品抗氧化活性。反應組與空白組分別混勻后放置10 min 后在510 nm 處測定各組吸光值。

1.2.6 質構測定

參照文獻[18]的方法測定樣品質構。P6 型號探頭，測前、測試、測后速度均為1 mm/s，壓縮比例為50%，觸發力為5 g。

1.3 數據處理

用SPSS 20.0 處理數據，進行單因素方差分析，以P＜0.05 為顯著性標準。試驗均設置3 組平行。

2 結果與分析

2.1 不同剝皮率對兩種青稞粉營養組分的影響

不同剝皮率對兩種青稞粉營養組分的影響見表1。

表1 不同剝皮率下兩種青稞粉的營養組分Table 1 Nutrient components in flour of two varieties of highland barley peeled at different rates%

由表1 可知，藏青13 青稞粉脂肪含量在不同剝皮率下均較隆子黑青稞粉高，其含量變化趨勢與張龑等[15]的研究結果一致，隨剝皮率增加呈現下降的趨勢。而隆子黑青稞粉脂肪含量隨剝皮率增加呈先升高后降低趨勢，可能是由于其脂肪主要集中在胚部，黑青稞籽粒在剝皮處理時被除去最外層皮層，其脂肪含量增加，當胚部由于剝皮處理受損時，其脂肪含量相應下降。隆子黑青稞粉蛋白質含量在不同剝皮率下差異不顯著，且其各剝皮率下蛋白質含量均較藏青13 青稞粉蛋白質含量低，可能是由青稞不同品種間的籽粒結構層薄厚差異導致的。杜艷等[23]的研究結果表明青稞粉蛋白質由胚乳中心向外圍分布，其淀粉主要集中在籽粒內部。因此，當剝皮過程中，僅去除表皮層（剝皮率4%）時，青稞粉蛋白質和總淀粉的含量無明顯變化；當剝除部分漸至胚乳或籽粒內部（藏青13 剝皮率12%，隆子黑剝皮率8%）時，青稞粉蛋白質和總淀粉的含量均呈上升趨勢,隆子黑青稞粉中可溶性膳食纖維含量隨剝皮率增加呈先升高后降低趨勢，可能與剝皮過程中受到的機械損傷有關[4]。當剝皮率較小時，隆子黑青稞粉中部分膳食纖維（如纖維素、半纖維素和木質素）被粉碎成小分子化合物，使可溶性膳食纖維含量升高；當剝皮率繼續增加時，膳食纖維去除量遠大于轉化成的可溶性膳食纖維的量時，可溶性膳食纖維含量呈下降趨勢。不同剝皮率下兩種青稞粉中不可溶性膳食纖維和β-葡聚糖的含量變化趨勢均與閻瑩瑩等[18]對藏青27 的研究結果一致，隨剝皮率增加呈顯著下降的趨勢。這是由于富含膳食纖維的皮層與糊粉層及富含β-葡聚糖的糊粉層細胞壁與胚乳[24-25]，均隨剝皮率增加被逐漸剝除，因此，兩種青稞粉中的二者含量均隨剝皮率增加呈明顯下降趨勢。

2.2 不同剝皮率對兩種青稞粉礦物質元素的影響

不同剝皮率對兩種青稞粉礦物質元素的影響見表2。

表2 不同剝皮率下兩種青稞粉的礦物質元素Table 2 Mineral elements in flour of two varieties of highland barley peeled at different rates

由表2 可知，由于礦物質主要集中在麩皮中[26-27]，兩種青稞粉礦物質含量均隨剝皮率增加呈整體下降趨勢。因此，加工精度是青稞粉礦物質流失的重要原因。不同剝皮率下，藏青13 青稞粉的鈣平均含量為453 mg/kg、變異系數為0.05，銅平均含量為4.07 mg/kg、變異系數為0.04，鐵平均含量為20.9 mg/kg、變異系數為0.08，鋅平均含量為18.8 mg/kg、變異系數為0.06，硒平均含量為0.004 7 mg/kg、變異系數為0.13。隆子黑青稞粉的鈣含量為345 mg/kg、變異系數為0.08，銅平均含量為3.41 mg/kg、變異系數為0.06，鐵平均含量為54.8 mg/kg，變異系數為0.18，鋅平均含量為15.6 mg/kg、變異系數為0.14。這表明剝皮處理對藏青13 青稞粉中硒含量和對隆子黑青稞粉中鐵與鋅的含量均影響較大。藏青13的鐵含量在剝皮率為4%～12%時差異不顯著，表明鐵集中分布在藏青13 青稞籽粒中心部，但其在4%與8%剝皮率下對應含量略高于12%剝皮率，可能是因為試驗誤差或青稞籽粒皮層褶皺中雜質一起被去除。藏青13 青稞粉所檢測的礦物質除鐵外，含量整體略高于隆子黑青稞粉，并含有隆子黑青稞粉未檢出的硒。由于硒在人體內無法合成，滿足人體對硒的需求就需要攝取含硒的食物。因此，藏青13 青稞粉較隆子黑青稞粉更適合作為單一主糧食用。

2.3 不同剝皮率對兩種青稞粉氨基酸組分的影響

不同剝皮率對兩種青稞粉氨基酸組分的影響見表3。

表3 不同剝皮率下兩種青稞粉的氨基酸組分Table 3 Amino acid composition in flour of two varieties of highland barley peeled at different rates g/100 g

由表3 可知，兩種青稞粉均檢測出17 種氨基酸，并均含有11 種必需氨基酸，且包含1 種嬰幼兒必需氨基酸（組氨酸）、2 種早產兒必需氨基酸（酪氨酸和精氨酸）。藏青13 青稞粉氨基酸總量為10.63 g/100 g、變異系數為0.01。隆子黑青稞粉氨基酸總量9.15 g/100 g、變異系數0.03。且隆子黑青稞粉僅在4%剝皮率下較藏青13 青稞粉的必需氨基酸總量高，其余剝皮率下氨基酸總量和必需氨基酸總量均較藏青13 青稞粉的低。綜上所述，藏青13 青稞粉較隆子黑青稞粉更適于深加工。

2.4 不同剝皮率對兩種青稞粉消化特性的影響

不同剝皮率對兩種青稞粉消化特性的影響見表4。

表4 不同剝皮率下兩種青稞粉的消化特性Table 4 Digestion characteristics of flour of two varieties of highland barley peeled at different rates

由表4 可知，各剝皮率下隆子黑青稞粉快消化淀粉含量均較藏青13 青稞粉的高，且兩種青稞粉的快消化淀粉含量隨剝皮率增加呈增加趨勢。這是由于剝皮過程中先剝掉皮層，淀粉層逐漸暴露在外，同時，剝皮擠壓可使水解酶更容易進入淀粉顆粒內部，破壞淀粉原有晶體結構，使快消化淀粉含量增加[28-29]。兩種青稞粉慢消化淀粉均隨剝皮率增加含量呈整體升高趨勢，且藏青13 青稞粉各剝皮率下慢消化淀粉含量均較隆子黑青稞粉的高，而對應抗性淀粉含量亦較隆子黑青稞粉的高。兩種青稞粉抗性淀粉含量均隨剝皮率增加呈降低趨勢，這可能與淀粉酶解有關。淀粉酶解后形成大量短鏈分子，不利于抗性淀粉的形成[30]。在相同剝皮率下，藏青13 青稞粉與隆子黑青稞粉中的慢消化淀粉含量均存在顯著性差異；不同剝皮率下的慢消化淀粉含量差異明顯，表明青稞粉因剝皮受到擠壓處理，發生了淀粉改性現象。由于富含慢消化淀粉和抗性淀粉的食品具有較低的血糖指數[31]，因此，二者總量相對較高的情況下，其血糖指數應相對較低。與此同時，快消化淀粉含量亦對青稞粉消化特性中水解指數和血糖指數起決定性作用。因此，藏青13 青稞粉各剝皮率下的水解指數和血糖指數均較隆子黑青稞粉的低。綜上所述，在研制血糖生成指數較低的食品時，不僅應著重考慮原料本身的慢消化淀粉和抗性淀粉的含量，亦應考慮其快消化淀粉的含量。

2.5 不同剝皮率對兩種青稞粉抗氧化物質含量及抗氧化能力的影響

不同剝皮率對兩種青稞粉抗氧化物質含量及抗氧化能力的影響見表5。

表5 不同剝皮率下兩種青稞粉的抗氧化物質含量及抗氧化能力Table 5 Antioxidant substances and antioxidant capacity of flour of two varieties of highland barley peeled at different rates

由表5 可知，兩種青稞粉中抗氧化物質含量均隨剝皮率增加呈整體降低趨勢，因此，總抗氧化能力、DPPH·清除率、ABTS+·清除率、·OH 清除率和O2-·清除率均隨剝皮率增加呈整體降低趨勢。藏青13 青稞粉各剝皮率下總黃酮含量均較隆子黑青稞粉的高，其總酚和花青素的含量整體較隆子黑青稞粉的低。在剝皮率不小于8%時，隆子黑青稞粉較藏青13 青稞粉有更多的Fe3+被還原成Fe2+，且兩種青稞粉中總黃酮與總抗氧化能力的變化趨勢相一致，表明總黃酮對總抗氧化能力起主要作用。在剝皮率不超過8%時，藏青13青稞粉的DPPH·清除率較隆子黑青稞粉的高，表明藏青13 青稞粉能更多的抑制DPPH·捕獲其它電子或離子。各剝皮率下隆子黑青稞粉的ABTS+·清除率均較藏青13 青稞粉高，且變化趨勢與花青素含量整體變化趨勢一致，這表明青稞粉花青素可能主要對ABTS+·起清除作用。各剝皮率下藏青13 青稞粉對·OH 的清除率均遠高隆子黑青稞粉的，表明藏青13 青稞粉較隆子黑青稞粉更能起到保護細胞免氧化受損傷的作用。兩種青稞粉對O2-·的清除率均隨剝皮率增加呈顯著下降趨勢，由此推測，青稞皮層中的抗氧化成分總量對O2-·起主要清除作用。綜合考慮兩種青稞粉中各抗氧化物質含量和各抗氧化指標，藏青13 青稞粉綜合抗氧化效果較好，可能這也是自然分布中白青稞較黑青稞生長面積更廣泛的原因之一。

2.6 不同剝皮率對兩種青稞面條品質及質構特性的影響

不同剝皮率對兩種青稞面條品質及質構特性的影響見表6。

表6 不同剝皮率下兩種青稞面條的品質及質構特性Table 6 Quality and textural characteristics of noodle products prepared with two varieties of highland barley peeled at different rates

由表6 可知，剝皮率不低于8%時，可降低藏青13青稞面條的蒸煮損失，且對斷條率無影響。而隆子黑青稞面條的斷條率隨剝皮率增加呈下降趨勢，但對其蒸煮損失無影響。且兩種青稞面條在不同剝皮率下的吸水率無明顯差異，可能是面條的吸水率不僅與膳食纖維和蛋白質含量有關，還與皮層中的其它成分有關[4]。此外，由于剝皮處理去除了部分青稞麩皮，使青稞粉中的β-葡聚糖含量有所降低。β-葡聚糖可與蛋白質發生糖基化反應改變蛋白質結構，復合物轉向親水性[32]。因此，剝皮處理可使面條吸水性變差，并使兩種青稞粉所制面條的最佳蒸煮時間和硬度均隨剝皮率增加而呈減小趨勢。同時，由于青稞面條硬度的減小，對應的面條回復性增大，表明青稞麩皮對其制作的面條品質影響較大，其含量越多，適口性越差。綜合考慮兩種青稞面條的品質和質構特性，隆子黑青稞粉較藏青13青稞粉更適于制作面條產品。

3 結論

在不同剝皮率下藏青13 青稞粉脂肪含量、氨基酸總量及鈣、銅、鋅、硒含量均高于隆子黑青稞粉，而鐵含量低于隆子黑青稞粉；隆子黑青稞粉快消化淀粉含量較藏青13 青稞粉的高，使其對應的水解指數和血糖指數的值均較藏青13 青稞粉高，因而藏青13 青稞粉較隆子黑青稞粉更適合做血糖生成指數較低的主食；隆子黑青稞粉中總酚和花青素含量在各剝皮率下均較藏青13 青稞粉的高，但綜合各剝皮率下藏青13 青稞粉的總抗氧化能力、DPPH·清除率、ABTS+·清除率、·OH-清除率和O2-·清除率，均較隆子黑青稞粉高，表明藏青13 青稞粉綜合抗氧化效果好，更適于剝皮處理的深加工；剝皮處理可使面條吸水性變差，并使兩種青稞粉所制面條的最佳蒸煮時間和硬度均隨剝皮率增加而呈減小趨勢，綜合考慮兩種青稞面條的品質和質構特性，隆子黑青稞粉較適合制作面條。