（海寧市食品農(nóng)產(chǎn)品檢驗(yàn)檢測(cè)中心，浙江海寧314400）

近年來(lái)由谷蛋白引起的過(guò)敏和免疫反應(yīng)的發(fā)病率逐漸升高[1]，乳糜瀉就是因攝入含麩質(zhì)食品（主要是麥類(lèi)及其制品）而誘發(fā)的自身免疫性腸病，也稱之為麩質(zhì)不耐癥；研究報(bào)道乳糜瀉主要發(fā)生在歐美國(guó)家，發(fā)病率達(dá)1%，近年來(lái)中國(guó)乳糜瀉病例報(bào)道也逐漸增大。無(wú)麩質(zhì)食品是治療麩質(zhì)不耐癥的唯一食品，但無(wú)麩質(zhì)食品存在口感差、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低等缺陷；通過(guò)額外添加活性功能物質(zhì)可以提高無(wú)麩質(zhì)食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[2]，而購(gòu)買(mǎi)活性功能物質(zhì)直接在生產(chǎn)過(guò)程使用則又大大增加了生產(chǎn)成本，通過(guò)加工使用果蔬副產(chǎn)物作為活性功能物質(zhì)來(lái)源可降低生產(chǎn)成本。

流行病學(xué)表明，增加如西蘭花等十字花科蔬菜的攝入可降低癌癥和心血管治病的風(fēng)險(xiǎn)[3]，卷心菜、菜花和西蘭花等蕓苔屬蔬菜含有芥子硫苷，這是一組具有預(yù)防功能特性的含硫葡萄糖苷；當(dāng)植物組織被粉碎或咀嚼破壞時(shí)，釋放內(nèi)源性酶黑芥子酶將硫苷（glucosinolate，GLS）水解成異硫氰酸酯和吲哚等生物活性物質(zhì)，未水解的GLS不具有生物活性。蘿卜硫素是研究最廣泛的一種異硫氰酸酯，許多體內(nèi)和體外研究均顯示異硫氰酸酯和吲哚衍生物具有抗癌功能[4]。西蘭花同時(shí)還富含酚類(lèi)的活性物質(zhì)，具有很高的抗氧化能力[5]。而目前西蘭花的消費(fèi)只占其生物質(zhì)的30%，西蘭花的莖、葉等副產(chǎn)物廢棄量大，造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和及經(jīng)濟(jì)損失；研究表明，西蘭花莖、葉等副產(chǎn)品也富含GLS和酚類(lèi)物質(zhì)，也具有抗氧化、抗癌等功效[6]。最新研究顯示蘿卜硫素在治療肥胖癥研究方面取得良好成果，未來(lái)西蘭花及其加工制品將是天然、健康的減肥食品來(lái)源[7]。

以西蘭花副產(chǎn)物擬制備富含異硫氰酸酯、多酚等生物活性物質(zhì)的新型無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕，以新型無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕理化特性、GLS含量、總酚含量及其抗氧化能力為分析指標(biāo)，研究添加西蘭花副產(chǎn)物粉對(duì)無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕品質(zhì)的影響。以期開(kāi)發(fā)出口感佳且富含營(yíng)養(yǎng)的新型無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕，為西蘭花的綜合加工利用以提高其經(jīng)濟(jì)附加值提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

西蘭花：當(dāng)?shù)爻?；甲醇、正己烷（?guó)產(chǎn)分析純）；羧甲基纖維素鈉（carboxymethyl cellulose sodium，CMC）：武漢東康源科技有限公司；苯甲基硫代葡萄糖苷標(biāo)準(zhǔn)品與水溶性維生素 E、ABTS：Sigma-Aldrich公司；2，4，6-三（2-吡啶基）三嗪，6-Tris（2-pyridyl）-s-triazine（TPTZ）：Bio-rad 公司；Trolox 標(biāo)準(zhǔn)品：北京索萊寶科技有限公司。

HHS-11-4恒溫水浴鍋：浙江托普儀器公司；Alpha-1506型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：上海譜元析有限公司；FA2004N分析天平：上海精密有限公司。

1.2 西蘭花凍干粉制備

挑選沒(méi)有機(jī)械損傷的成熟西蘭花葉片，洗滌并在95℃水中熱燙1 min，鈍化西蘭花葉子所含的黑芥子酶和多酚氧化酶；同時(shí)移除葉柄和主要葉脈。將西蘭花葉片冷凍干燥并研磨，過(guò)60目篩得西蘭花凍干粉，將BLP儲(chǔ)存在密閉容器中保存于冰箱備用。

1.3 無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕制備

無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕制備參照Krupakozak等[8]方法修改如下：將雞蛋液、白砂糖、食鹽倒入打蛋缸內(nèi)，先用慢速攪拌1 min至糖全部溶化，立即加入混合過(guò)篩的土豆粉、玉米粉，慢速攪拌0.5 min，再加入蛋糕油快速攪打4 min（面糊色澤由淺黃色變?yōu)槿辄S色，最終為乳白色，面糊體積變?yōu)樵瓉?lái)2.5倍），加入清水?dāng)嚢?.3 min，最后轉(zhuǎn)為慢速攪拌并加入油脂攪拌0.2 min，混合均勻，整個(gè)過(guò)程攪打蛋糕面糊時(shí)間為6 min。將BLP按照0、3%、6%和9%比例代替馬鈴薯粉和玉米粉總量，制備西蘭花-無(wú)麩質(zhì)海綿迷你蛋糕。將30 g面團(tuán)放入紙杯中并在180℃烘烤25 min。將烤制的西蘭花-無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕在室溫下冷卻2 h后；冷凍干燥、研磨成細(xì)粉過(guò)60目，并存放在密閉容器于冰箱中備用。西蘭花無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕制備 4 種工藝參數(shù)（B0、B1、B2、B3）見(jiàn)表1。

表1 西蘭花無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕制備工藝參數(shù)Table 1 Preparation parameters of broccoli gluten-free sponge cake

1.4 BLP基本理化指標(biāo)測(cè)定

蛋白質(zhì)含量測(cè)定參照GB 5009.5-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》；灰分含量測(cè)定參照GB 5009.4-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中灰分的測(cè)定》。

1.5 硫代葡萄糖苷含量的測(cè)定

1.5.1 硫代葡萄糖苷標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定

硫代葡萄糖苷含量的測(cè)定參照張濤等[9]方法測(cè)定，具體修改方法如下：稱取苯甲基硫代葡萄糖苷標(biāo)準(zhǔn)品0.071 0 g用去離子水溶解后定容于50 mL容量瓶中配成 3.17 μmol/L 標(biāo)準(zhǔn)液。精密量取 2.5、5.0、7.5、10、12.5 mL標(biāo)準(zhǔn)液于25 mL容量瓶中依次加入0.1%CMC 3.0 mL、4.0 mmol/L氯化鈀2 mL后加去離子水定容，在室溫反應(yīng)1 h后，于520 nm處測(cè)定吸光值，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為：A=0.042 36C+0.030 4（R2=0.998 7）。

1.5.2 西蘭花無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕硫代葡萄糖苷含量測(cè)定

準(zhǔn)確稱取10.00 g樣品于250 mL三角瓶中加入95%乙醇100 mL于200 r/min條件下浸提1 h，在4 000 r/min條件下離心15 min，取上清液。取2.0 mL上清液于試管中加入0.1%CMC 3.0 mL、4.0 mmol/L氯化鈀2 mL，在室溫反應(yīng)1 h，對(duì)照組以相應(yīng)試劑做空白，于520 nm處測(cè)定吸光值，按1.5.1標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算GLS含量。

1.6 總酚含量測(cè)定

西蘭花無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕總酚含量采用福林酚法參照Horszald等[10]修訂如下：稱取樣品粉末和BLP各10.00 g于250 mL三角瓶中，加入60%乙醇溶液50mL，在200 r/min條件下振蕩30 min，于4 000 r/min條件下離心15 min，沉淀按上述條件再提取一次，合并兩次濾液為樣品液。取15 μL樣品液于微孔板中并加入250 μL福林酚試劑（用水按體積比1∶15稀釋），混合后在黑暗處反應(yīng)10 min；然后加入25 μL 20%碳酸鈉溶液，混合后反應(yīng)20 min，于755 nm處用酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值。以沒(méi)食子酸（0.03 mg/L～1.0 mg/L）制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果表示為mg/g。

1.7 西蘭花無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕抗氧化能力測(cè)定

1.7.1 ABTS+自由基測(cè)定

ABTS+自由基清除活性測(cè)定根據(jù)Biegańskamarecik等[11]方法測(cè)定修改如下：將0.007 mol/L ABTS溶液與0.002 mol/L過(guò)硫酸鉀溶液以1∶0.5的比例混合在室溫下在避光放置12 h～16 h。測(cè)定前，將ABTS溶液用pH7.4的磷酸鹽緩沖液（phosphate buffer solution，PBS）稀釋直到 ABTS 溶液達(dá)到 0.700（±0.020）的吸光度。將1.6提取上清液（50 μL）與5 mL稀釋的ABTS溶液混合，37℃下反應(yīng)5 min后在734 nm測(cè)定其吸光度A734，以PBS緩沖液用作空白。平行測(cè)定3次，根據(jù)以下公式算ABTS+自由基的清除率，結(jié)果用μmol/mL Trolox相對(duì)值表示。

1.7.2 還原能力測(cè)定

現(xiàn)配鐵還原能力（ferric reduction ability power，F(xiàn)RAP）溶液：0.3mol/L pH 3.6醋酸鹽緩沖液、10 mmol/L溶于40 mmol/L HCl的TPTZ溶液和20 mmol/LFeCl3以10∶1∶1體積比混合。取1.6樣品液5 μL中加入245 μL FRAP溶液，于室溫反應(yīng)10 min后，在593 nm處測(cè)定樣品和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照Trolox還原Fe3+的能力，結(jié)果用mmol/mL Trolox相對(duì)值表示[12]。

1.7.3 超氧陰離子自由基（O2-·）清除能力測(cè)定

西蘭花無(wú)麩質(zhì)海綿蛋的O2-·清除能力參考姜寧等[13]采用鄰苯三酚氧化法測(cè)定，以Trolox為標(biāo)準(zhǔn)品，以Trolox濃度為0.3 mmol/L～10 mmol/L制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，測(cè)定西蘭花無(wú)麩質(zhì)海綿蛋的O2-·清除能力，結(jié)果用μmol/mL Trolox相對(duì)值表示。

1.8 感官評(píng)價(jià)

隨機(jī)挑選10名品嘗志愿者根據(jù)GB/T 14612-2008《糧油檢驗(yàn)小麥粉面包烘焙品質(zhì)試驗(yàn)中種發(fā)酵法》對(duì)西蘭花無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕顏色、香氣、味道以及質(zhì)地進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，結(jié)果表示為10名品嘗志愿者分?jǐn)?shù)的平均值。西蘭花無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕感官評(píng)價(jià)指標(biāo)見(jiàn)表2。

表2 西蘭花無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕感官評(píng)價(jià)指標(biāo)Table 2 Sensory evaluation index of broccoli gluten-free sponge cake

2 結(jié)果與分析

2.1 西蘭花凍干粉（broccoli lyophilized powder，BLP）基本指標(biāo)分析

理化分析表明西蘭花蛋白含量較高為（20.87±0.50）%，灰分含量為（10.35±0.27）%；活性成分 GLS和總酚含量分別為（4.76±0.32）、9.45 mg/g。由表2可知，其具有較高的ABTS+自由基清除能力，這歸結(jié)于其含有較多的總酚，西蘭花的還原能力較弱。BLP基本理化指標(biāo)見(jiàn)表3。

表3 為西蘭花凍干粉基本理化指標(biāo)Table 3 The basic physical and chemical indicators of broccoli lyophilized powder（BLP）

2.2 添加BLP無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕GBL和總酚含量

BLP添加量對(duì)無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕GBL和總酚含量的影響見(jiàn)圖1。

由圖1可知隨著B(niǎo)LP含量的增加GLS含量成比例增加，統(tǒng)計(jì)分析顯示GLS含量與BLP含量之間存在正相關(guān)（r=0.90），且 B1、B2、B33 組 GLS 含量增加具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p＜0.05）。同樣，TPC含量的增加與BLP添加量成正相關(guān)（r=0.92），與對(duì)照組B0相比，添加BLP的無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕TPC含量顯著增加（p＜0.05），B1組增加了67%，在B3中TPC含量已接近1 mg/g；但隨著B(niǎo)LP含量的增加，TPC含量沒(méi)有顯著增加（p＞0.05）。

圖1 BLP添加量對(duì)無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕GLS和總酚含量的影響Fig.1 Effect of BLP addition on GLS and total phenolic content of gluten-free sponge cake

2.3 添加BLP無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕抗氧化能力

BLP添加量對(duì)無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕抗氧化能力影響見(jiàn)圖2。

圖2 BLP添加量對(duì)無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕抗氧化能力影響Fig.2 Effect of BLP addition on antioxidant capacity of glutenfree sponge cake

由圖2可知，與對(duì)照組相比，所有添加BLP的組別 B1、B2、B3的抗氧化能力顯著提高（p＜0.05），而且 B1、B2、B3的抗氧化能力與BLP添加量呈正相關(guān)（rABTS=0.98，rFRAP=0.99，=0.96），抗氧化能力隨著 GLS 和總酚含量的增大顯著提高（p＜0.05）；添加9%BLP后其對(duì)ABTS+自由基清除能力比對(duì)照組提升了2.4倍，對(duì)FRAP的還原能力提升了10.5倍，對(duì)O2-·清除能力提升了36倍；由此可知，添加BLP能顯著的提高無(wú)麩質(zhì)海綿蛋白抗氧化能力。

2.4 添加BLP無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕的感官評(píng)價(jià)

添加BLP對(duì)無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕的感官評(píng)價(jià)的影響見(jiàn)圖3。

圖3 添加BLP對(duì)無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕的感官評(píng)價(jià)的影響Fig.3 Effect of adding BLP on sensory evaluation of gluten-free sponge cake

如圖3所示，對(duì)照組無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕整體感官質(zhì)量顯著高于試驗(yàn)組（p＜0.05），據(jù)10名品嘗志愿者反饋信息可知，對(duì)照組無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕具有典型的海綿蛋糕特征金黃色，試驗(yàn)組海綿蛋糕特征顏色為綠色，且隨著B(niǎo)LP含量的增加色澤加深，同時(shí)伴隨著GLS含量的增大，西蘭花特征氣息明顯增大，消費(fèi)者接受程度顯著下降；添加6%和9%BLP的海綿蛋糕消費(fèi)者接受程度為49%和45%?；谙M(fèi)者偏好分布，選擇BLP添加量為3%，接受程度為60%，與空白對(duì)照組差10%，二者最近接；B1試驗(yàn)組的西蘭花無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕色澤為抹茶綠、具有海綿蛋糕典型的風(fēng)味外還有淡淡的西蘭花特殊氣息，口感細(xì)膩，稍有潮濕感，柔軟適度、觸感好且有彈性。

3 討論

國(guó)內(nèi)外對(duì)水果和蔬菜加工過(guò)程產(chǎn)生的副產(chǎn)物均進(jìn)行了大量的研究以提升體附加值[14-15]，果蔬副產(chǎn)品是膳食纖維和天然活性功能物質(zhì)的重要來(lái)源。國(guó)內(nèi)對(duì)西蘭花副產(chǎn)物功效特別是抗氧化特性進(jìn)行了大量研究，研究結(jié)果顯示西蘭花莖和葉含有較高水平的總酚，表現(xiàn)出良好的抗氧化和抗癌特性[5-6，16-17]。最近有研究西蘭花葉子提取物作為飲料中功能活性物質(zhì)的來(lái)源，如Dziki D等[18]研發(fā)的含有西蘭花濃縮物的綠茶飲料，其中硫苷含量最高能達(dá)到7.5 mg/g，其顯著特征是總酚含量較高，最高達(dá)到688 mg/100 mL，對(duì)DPPH自由基的清除能力高于100 μmol/mL Trolox。而西蘭花很少添加到食品中，據(jù)國(guó)內(nèi)研究數(shù)據(jù)顯示，西蘭花作為功效成分尚未在烘焙產(chǎn)品中使用。

本研究中使用的BLP的顯著特征是蛋白質(zhì)含量較高，西蘭花的營(yíng)養(yǎng)成分一方面取決于品種和生長(zhǎng)條件。在本試驗(yàn)中對(duì)BLP冷凍干燥預(yù)處理，處理方式也可能對(duì)其其營(yíng)養(yǎng)特性產(chǎn)生影響。另一特點(diǎn)是BLP總酚含量較高，這與Reis[19]、Martinez等[20]學(xué)者鑒定花椰菜中酚類(lèi)化合物含量在5.38 mg/g～13.10 mg/g結(jié)論是一致?？偡拥壬锘钚曰衔锏拇嬖谟兄谔岣連LP的抗氧化能力。在本研究中添加BLP后的海綿蛋糕對(duì)O2-·清除能力極顯著增大，提升了36倍。

烘焙加工后食品中生物活性化合物的穩(wěn)定性以及作為功能成分的有效性是本試驗(yàn)關(guān)注的焦點(diǎn)，在本試驗(yàn)中西蘭花無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕GLS含量并不是隨著西蘭花添加量的增加成線性增加，如B2與B1相比GLS增加了0.44倍，而B(niǎo)3與B1相比則增加了0.11倍；Ciska等[21]報(bào)道了煮熟的布魯塞爾豆芽中GLS含量降解出現(xiàn)類(lèi)似的趨勢(shì)。上述現(xiàn)象可歸結(jié)于熱處理過(guò)程中植物組織的降解、且GLS與細(xì)胞壁結(jié)合部分被釋放，同時(shí)還存在食物體系生物活性化合物之間存在協(xié)同相互作用。如Xu等[22]報(bào)道了蔗糖和GLS之間的相互作用。在西蘭花中添加蔗糖可抑制了GLS在儲(chǔ)存期間的降解。Giambanelli等[23]還報(bào)道了馬鈴薯淀粉與玉米淀粉達(dá)到一定比例可對(duì)GLS產(chǎn)生保護(hù)作用，如西蘭花凍干粉與玉米/馬鈴薯淀粉的比例為1∶9時(shí)，GLS的熱降解受到抑制。在本試驗(yàn)中，海綿蛋糕配方中蔗糖占15%，且馬鈴薯淀粉/玉米粉與西蘭花凍干粉比例超過(guò)1∶9，因此，蔗糖、馬鈴薯淀粉/玉米粉和西蘭花生物活性化合物之間的存在相互作用，從而一定程度上保證了烘焙加工后食品中生物活性化合物的穩(wěn)定性和有效性。

高GLS含量的食物對(duì)健康有益，GLS降解過(guò)程中產(chǎn)生的異硫氰酸酯，這是蕓苔屬蔬菜的抗癌作用關(guān)鍵物質(zhì)[24]。即使水解GLS的黑芥子酶在烘焙期間失活，腸道菌群也能降解GLS并釋放異硫氰酸酯。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，添加BLP顯著提高了無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕的抗氧化能力，經(jīng)試驗(yàn)，本試驗(yàn)配方一定程度上能保證烘焙加工后海綿蛋糕GLS的穩(wěn)定性，使制備的西蘭花無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕具有較高水平的GLS含量。感官評(píng)價(jià)的結(jié)果表明，添加3%的BLP的無(wú)麩質(zhì)海綿蛋糕的接受程度為90%，呈抹茶色，具有海綿蛋糕典型的風(fēng)味外還有淡淡的西蘭花特殊氣息，口感細(xì)膩，稍有潮濕感，柔軟適度、觸感好且有彈性。此時(shí)的GLS含量為1.34 mg/g、總酚含量為0.77 mg/g，對(duì)超氧陰離子自由基清除能力為0.79 μmol/mL Trolox、對(duì)ABTS+自由基清除能力為1.04 μmol/mL Trolox、還原能力為2.57 μmol/mL Trolox。