麻宸睿，王新宇，桂穎， 張琇，曹曉虹，韓立宏，2*

1(國(guó)家民委發(fā)酵釀造工程生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(北方民族大學(xué))，寧夏 銀川,750021) 2(寧夏瑞春雜糧股份有限公司，寧夏 固原，756000)

燕麥(AvenasativaL.) 屬禾本科早熟禾亞科燕麥屬，是一種耐旱、耐寒、耐貧瘠、喜陰涼的一年生作物，為我國(guó)西部貧困山區(qū)的特色優(yōu)勢(shì)農(nóng)業(yè)資源。燕麥?zhǔn)侨珒r(jià)營(yíng)養(yǎng)谷物，1997年美國(guó)FDA認(rèn)定燕麥為功能性食物，富含平衡全面的必需氨基酸、維生素、礦物質(zhì)及膳食纖維，其中含有的生物活性成分β-葡聚糖、皂苷和亞油酸具有降低膽固醇、調(diào)節(jié)血糖和肝脂肪組織代謝等生理功能，總酚、黃酮類物質(zhì)具有抗氧化、延緩衰老等功效[1]。近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在燕麥的功能特性、食品開(kāi)發(fā)等方面開(kāi)展的研究日益增多[2-4]。

甜醅是我國(guó)西北地區(qū)，特別是青海、甘肅、寧夏、陜西等地的民間小吃，廣泛受到當(dāng)?shù)貪h、回、藏等多民族消費(fèi)者的青睞。它是以燕麥為原料，借助甜酒曲經(jīng)固態(tài)發(fā)酵工藝制作而成，醅粒飽滿如果肉，醅汁甘甜似糖水，氣味香甜如醇酒，堪稱我國(guó)地方傳統(tǒng)特色飲食文化的精髓。但是，目前為止，市場(chǎng)還很少見(jiàn)工業(yè)化的燕麥甜醅產(chǎn)品，只是有一些關(guān)于燕麥甜醅制作工藝優(yōu)化[5]及甜醅發(fā)酵過(guò)程中理化指標(biāo)及活性成分變化的零星報(bào)道[6-7]。焙炒處理是改善谷物質(zhì)地、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的有效手段[8]，已有研究顯示，燕麥經(jīng)過(guò)焙炒可以增強(qiáng)風(fēng)味、降低脂肪酶活性，進(jìn)而提高產(chǎn)品穩(wěn)定性[9]。民間傳統(tǒng)燕麥甜醅制作中也常有焙炒燕麥的工序。但是關(guān)于焙炒處理對(duì)燕麥甜醅品質(zhì)及其功能因子影響的研究，目前國(guó)內(nèi)外還未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。

本論文在前期研究工作的基礎(chǔ)上，以改進(jìn)的傳統(tǒng)工藝制作甜醅樣品，系統(tǒng)研究焙炒工藝對(duì)甜培破碎率、質(zhì)地、感官品質(zhì)，及其功能因子含量的影響，為高品質(zhì)甜醅制品的產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)指導(dǎo)，也為其他燕麥制品的研發(fā)及品質(zhì)改善提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

燕麥米，寧夏瑞春雜糧股份有限公司提供(2017年產(chǎn)于寧夏六盤(pán)山區(qū))；甜酒曲，安琪酵母股份有限公司；β-葡聚糖測(cè)定試劑盒(megazyme β-glucan assay kits)，愛(ài)爾蘭Megazyme公司；沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)品、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品、Folin-Ciocalteu試劑：Sigma Chemical Co, St.Louis, MO；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

TMS-CONSOLE物性儀，美國(guó)FTC公司產(chǎn)品；LC-20AD型高效液相色譜儀(RID-10A示差檢測(cè)器)，日本島津公司；TECAN M200全波段酶標(biāo)儀，TECAN公司；LGJ-10S真空冷凍干燥機(jī)，河南兄弟儀器設(shè)備有限公司；CY-550筒式烘炒機(jī)，南京騰陽(yáng)干燥設(shè)備廠；KQ-5200E型超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；HJ-500高速中藥粉碎機(jī)，山東東營(yíng)弘玖制藥機(jī)械有限公司；DHP-9160恒溫培養(yǎng)箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；電飯煲，蘇泊爾公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 甜醅樣品的制作

甜醅制作工藝如下：精選燕麥米，180 ℃(實(shí)際溫度160～180 ℃之間)和12 r/min轉(zhuǎn)速條件下在筒式烘炒機(jī)分別焙炒0、3、6、9、12 min。然后清洗干凈，加入適量水浸泡4 h(每個(gè)處理之間保持料液比一致)，置于電飯鍋中精煮檔蒸煮50 min，出鍋，涼至室溫，0.6%安琪甜酒曲接種拌勻，32 ℃恒溫培養(yǎng)60 h，即為成品。部分成品25 ℃條件下放置30 min后進(jìn)行質(zhì)地、感官及破碎率實(shí)驗(yàn)；部分成品真空冷凍干燥后用于功能因子含量的測(cè)定。

1.3.2 破碎率的計(jì)算

將甜醅樣品中的整醅粒與破碎醅粒分離、干燥、稱重。破碎率按公式(1)計(jì)算。

(1)

式中：Y，破碎率，%；m，碎米甜醅干燥后的質(zhì)量，g；M，試樣干燥后的總質(zhì)量，g。

1.3.3 質(zhì)的測(cè)定

參考王曉彬等[10]的方法，采用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)定。選用P/36R柱狀探頭。運(yùn)行模式：TPA模式。具體參數(shù)設(shè)置：觸發(fā)力5 g，測(cè)試前速度3 mm/s，測(cè)試速度1.5 mm/s，測(cè)試后速度2 mm/s，壓縮程度40%，2次壓縮間隔時(shí)間5 s。每次測(cè)試時(shí)，在制備好的甜醅樣品中間層的不同部位隨機(jī)取3粒完整的醅粒對(duì)稱放置在質(zhì)構(gòu)儀的載物臺(tái)上進(jìn)行測(cè)定，醅粒之間保持一定的間隔。每個(gè)處理平行制備3個(gè)樣品，每個(gè)樣品做6次平行，最終結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

1.3.4 感官品質(zhì)評(píng)價(jià)

甜醅的感官評(píng)定試驗(yàn)根據(jù)GB/T 13662—2008[11]中的瓶酒方法，并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)中米酒的評(píng)定方法[12]及甜醅的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[5]，對(duì)甜培產(chǎn)品從外觀、口感、香氣、質(zhì)地4個(gè)方面進(jìn)行品評(píng)，具體的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 甜醅感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria of sweet fermented oat

1.3.5 甜醅功效成分測(cè)定

1.3.5.1 β-葡聚糖含量測(cè)定

采用直接測(cè)定法[13-14]。

1.3.5.2 總酚含量測(cè)定

采用folin-ciocalteu(FC)比色法[15]。取不同濃度的沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液或甜醅提取液于10 mL比色管中，依次加入1.0 mL 0.2 mol/L的FC試劑和2 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的Na2CO3溶液，用去離子水定容至10 mL，混合充分后室溫放置1 h，在760 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度。以沒(méi)食子酸質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(x，μg/mL)；以吸光度為縱坐標(biāo)(y)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，測(cè)定回歸方程為：y=0.011x+0.016，R2=0.998 7。

1.3.5.3 總黃酮含量測(cè)定

采用NaNO2-Al(NO3)3比色法[16]?；貧w方程為y=0.001 9x+0.009 7，R2=0.999 8。

1.4 數(shù)據(jù)處理

除質(zhì)地和感官評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)外，其他實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次,取平均值，以平均值±SD表示。顯著性分析(P<0.05)采用SPSS 17.0軟件，作圖采用Origin 8.5軟件。

2 結(jié)果與討論

2.1 焙炒處理對(duì)燕麥甜醅破碎率的影響

破碎率是影響甜醅感官品質(zhì)和商品價(jià)值的重要指標(biāo)。醅粒完整度越高，甜醅的感官品質(zhì)越好，商品價(jià)值越高。不同時(shí)間的焙炒處理對(duì)燕麥甜醅破碎率的影響結(jié)果如圖1所示。從圖1可以看出，燕麥米經(jīng)過(guò)焙炒處理可顯著降低(P<0.05)甜醅產(chǎn)品的破碎率。當(dāng)焙炒時(shí)間為6 min左右時(shí)，甜醅產(chǎn)品的破碎率達(dá)到最低；烘焙時(shí)間超過(guò)9 min之后隨著焙烤時(shí)間繼續(xù)增加，甜醅破碎率沒(méi)有顯著變化。已有研究表明，高溫烘焙可導(dǎo)致燕麥籽粒內(nèi)脂-蛋白質(zhì)之間結(jié)合減弱，油脂會(huì)滲透到淀粉顆粒內(nèi)部，與直鏈淀粉分子形成復(fù)合物，這樣相當(dāng)于油脂成膜覆蓋在淀粉顆粒的表面上，從而增加淀粉顆粒的疏水性，顯著降低淀粉顆粒的水和性和膨脹度[17-19]。淀粉顆粒的水和性和膨脹度降低，燕麥籽粒的耐煮度增大，同等濕熱處理?xiàng)l件下，燕麥籽粒的破碎趨勢(shì)相對(duì)減弱。因此，燕麥籽粒經(jīng)過(guò)焙炒處理可顯著降低甜醅產(chǎn)品的破碎率。

圖1 不同焙炒時(shí)間對(duì)燕麥甜醅破碎率的影響Fig.1 Effect of different roasting time on the broken rate of sweet fermented oat注：不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05),下同。

2.2 焙炒處理對(duì)燕麥甜醅質(zhì)地的影響

質(zhì)地是影響甜醅食用品質(zhì)的主要特性。從表2可以看出，焙炒處理顯著增大了(P<0.05)燕麥甜醅樣品的硬度、彈性和咀嚼性。當(dāng)焙炒時(shí)間達(dá)到6 min左右時(shí)，繼續(xù)延長(zhǎng)時(shí)間對(duì)甜培產(chǎn)品的硬度和咀嚼性均沒(méi)有顯著影響，而彈性出現(xiàn)下降趨勢(shì)。這是因?yàn)楸撼刺幚斫档土搜帑溩蚜５乃托?，?dǎo)致同等濕熱條件下，焙炒燕麥籽粒的吸水率降低，籽粒內(nèi)部淀粉顆粒膨脹崩解度低，最終貢獻(xiàn)于甜醅產(chǎn)品硬度增大。經(jīng)過(guò)焙炒處理的甜醅產(chǎn)品的破碎率降低，與對(duì)照相比，醅粒籽粒表皮完整度高，彈性顯著增大，但是炒制過(guò)度，也會(huì)造成燕麥籽粒表皮破壞及淀粉部分碳化，甜醅產(chǎn)品的彈性反而下降。咀嚼性是衡量食品質(zhì)地特性的一個(gè)綜合指標(biāo)。經(jīng)過(guò)焙炒處理的甜醅樣品顆粒表皮完整度高，內(nèi)部淀粉顆粒離散程度低，與對(duì)照相比，咀嚼性增強(qiáng)。

表2 不同焙炒時(shí)間對(duì)燕麥甜醅質(zhì)地的影響Table 2 Effect of different roasting time on the texture ofsweet fermented oat

2.3 焙炒處理對(duì)燕麥甜醅感官品質(zhì)的影響

感官品質(zhì)是決定食品食用價(jià)值的最重要的指標(biāo)。從圖2可以看出，與對(duì)照相比，焙炒處理顯著改善了(P<0.05)甜醅的感官品質(zhì)。當(dāng)焙炒時(shí)間為6 min左右時(shí)，所得甜醅樣品具有燕麥的典型色澤、軟硬適中、顆粒飽滿、均勻完整、固形物溢出少、沒(méi)產(chǎn)生黑色孢子、無(wú)苦澀味、無(wú)明顯酸味、無(wú)明顯酒味、純正的發(fā)酵香味、香甜適口，感官得分最高。

圖2 不同焙炒時(shí)間對(duì)燕麥甜醅感官特性的影響Fig.2 Effect of different roasting time on the sensory quality of sweet fermented oat

2.4 焙炒處理對(duì)燕麥甜醅功能成分的影響

2.4.1 焙炒處理對(duì)燕麥甜醅β-葡聚糖含量的影響

β-葡聚糖是燕麥及其制品中最重要的功能因子。從圖3可以看出，炒制對(duì)樣品中β-葡聚糖的含量沒(méi)有產(chǎn)生顯著影響(P>0.5)。曾有研究發(fā)現(xiàn)，焙炒處理燕麥-小麥混合粉面團(tuán)體系，會(huì)顯著降低面團(tuán)中可溶性β-葡聚糖的含量[20-21]。這是因?yàn)樾←湻壑械拿冈诒嚎具^(guò)程中降解了燕麥β-葡聚糖[22]。

圖3 不同焙炒時(shí)間對(duì)燕麥甜醅β-葡聚糖含量的影響Fig.3 Effect of different roasting time on β-glucan of sweet fermented oat

2.4.2 焙炒處理對(duì)燕麥甜醅總酚含量的影響

如圖4所示，焙炒過(guò)程顯著增大了(P<0.05)樣品中的總酚含量，但是炒制時(shí)間達(dá)到6 min后，繼續(xù)焙炒，甜醅樣品中的總酚含量不再發(fā)生顯著變化。已有研究發(fā)現(xiàn)，熱處理可顯著增加燕麥中的總酚含量，這是因?yàn)榧訜徇^(guò)程引起燕麥細(xì)胞成分降解，釋放出更多的結(jié)合態(tài)酚酸，增大了結(jié)合態(tài)總酚的可提取性[23-24]。

圖4 不同焙炒時(shí)間對(duì)燕麥甜醅總酚含量的影響Fig.4 Effect of different roasting time on total phenols of sweet fermented oat

2.4.3 焙炒處理對(duì)燕麥甜醅總黃酮含量的影響

從圖5中可以看出，隨著焙炒時(shí)間的延長(zhǎng)，燕麥甜醅中的總黃酮含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，炒制6 min左右，甜醅樣品中總黃酮含量與對(duì)照相比顯著下降(P<0.05)。本研究結(jié)果與SANDHU等的研究結(jié)果一致，這是因?yàn)辄S酮類物質(zhì)對(duì)熱敏感，熱處理會(huì)對(duì)其造成破壞[23, 25]。

圖5 不同焙炒時(shí)間對(duì)燕麥甜醅總黃酮含量的影響Fig.5 Effect of different roasting time on total flavonoids of sweet fermented oat

3 結(jié)論

焙炒處理是民間傳統(tǒng)燕麥甜醅制作的常用工序，其對(duì)燕麥甜醅產(chǎn)品的破碎率、質(zhì)地、感官品質(zhì)，以及產(chǎn)品中β-葡聚糖、總酚、總黃酮等功能因子的含量產(chǎn)生不同的影響。焙炒處理顯著降低了燕麥甜醅的破碎率，焙炒6 min左右，破碎率相比對(duì)照降低50.86%；經(jīng)炒制處理的甜醅樣品的硬度、彈性和咀嚼性顯著增大，其感官綜合品質(zhì)也得到了顯著改善，焙炒6 min，所得樣品的感官綜合得分最高；焙炒處理顯著增大了燕麥甜醅的總酚含量，降低了總黃酮含量，但對(duì)β-葡聚糖含量沒(méi)有顯著影響。由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)的炒制工序?qū)ρ帑溙瘐钠焚|(zhì)具有顯著的提升作用，可用于工業(yè)化高品質(zhì)甜醅產(chǎn)品的制作。