張藝沛,張 婷,史一恒,袁亞宏,岳田利*
(西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 楊凌 712100)
藜麥(Chenopodium quinoa Willd.)是一種藜科植物,原產(chǎn)于南美洲,是一種營養(yǎng)全面的偽谷物。藜麥蛋白質(zhì)含量高于普通谷物,接近牛奶蛋白價值,具有適宜人類利用的氨基酸組成和比例[1-2]。藜麥油脂中富含人體所必需的ω-3和ω-6等多不飽和脂肪酸[3]。此外藜麥中還含有大量的膳食纖維和其他有益的微量元素,如多酚、維生素和礦物質(zhì)等[4-5]。Tang Yao等[6]研究發(fā)現(xiàn)藜麥中有20多種酚類化合物以游離態(tài)和結(jié)合態(tài)形式存在,主要以酚酸類化合物為主,包括阿魏酸和香草酸及其衍生物;部分以黃酮類存在,如槲皮素、山柰酚及其糖苷等。這些多酚化合物已顯示出不同的體外生物學(xué)潛力,如抗菌、抗炎、抗氧化、抗腫瘤等多種生物活性[7-9]。目前藜麥的食用方法主要以直接蒸煮為主,市場上深加工產(chǎn)品稀缺,極大地限制了藜麥的流通和消費(fèi)。
隨著生活水平的提高,人們越來越關(guān)注食品的健康保健功能。保健功能類茶飲品以其獨(dú)特的風(fēng)味和營養(yǎng)特性受到消費(fèi)者青睞,尤其以谷物雜糧為原料開發(fā)的谷物茶越來越受歡迎,并逐漸成為茶飲料市場的主流產(chǎn)品[10]。焙烤作為一種加工工藝,廣泛用于谷物食品加工。有研究表明,不同食用種子經(jīng)過焙烤處理會改變其酚類物質(zhì)的分布,在某些情況下,焙烤可以增強(qiáng)種子的抗氧化活性進(jìn)而提高其營養(yǎng)價值。Chandrasekara等[11]發(fā)現(xiàn)焙烤可以使腰果總酚含量增加、抗氧化活性增強(qiáng)。Dewanto等[12]研究表明甜玉米經(jīng)熱加工后游離態(tài)總酚含量、游離態(tài)阿魏酸含量和總抗氧化活性顯著增加,結(jié)合態(tài)總酚含量降低。趙霞[13]總結(jié)了焙烤、蒸制和煮制過程中燕麥多酚的變化情況,發(fā)現(xiàn)焙烤處理對提高燕麥游離態(tài)和結(jié)合態(tài)多酚含量更具優(yōu)勢。Wu Li等[14]研究高粱茶的加工工藝,發(fā)現(xiàn)高粱中的總酚、總黃酮和原花青素含量在浸泡、蒸制過程中顯著降低,而在焙烤過程中均顯著增加。本研究以去殼藜麥為原料,通過茶湯真空浸制、烘干、焙烤等工藝制成一款新型茶飲料,并研究其游離態(tài)和結(jié)合態(tài)酚類物質(zhì)組成及含量的變化。旨在擴(kuò)大藜麥產(chǎn)品市場,為藜麥茶的工廠化生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。
青藜1號采自于青海省烏蘭縣藜麥種植基地。
沒食子酸、原兒茶酸、對羥基苯甲酸、綠原酸、香草酸、表兒茶素、香蘭素、對香豆酸、阿魏酸、異阿魏酸、蘆丁、根皮苷、槲皮素、肉桂酸、山柰酚(分析標(biāo)準(zhǔn)品) 上海源葉生物科技有限公司;甲醇、乙酸、乙腈(均為色譜級) 美國天地有限公司;Folin-Ciocalteu顯色劑 上海荔達(dá)生物科技有限公司;古黟茯磚茶 黃山市天方茶葉有限公司;其他試劑均為國產(chǎn)分析純。
SHB-III循環(huán)水式多用真空泵 鄭州長城科工貿(mào)有限公司;RE-5205旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠;恒溫電熱鼓風(fēng)干燥箱 中儀國科科技有限公司;KWS1538J-F5M電烤箱 格蘭仕集團(tuán)電器股份有限公司;FW-400AD高速萬能粉碎機(jī) 天津鑫博得儀器有限公司;85-2恒溫磁力攪拌器 上海浦東物理光學(xué)儀器廠;UV-1240紫外-可見分光光度計、LC-15C高效液相色譜儀 日本島津公司;HC-3018R型低溫高速離心機(jī)安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司;HWY-2112全溫?fù)u床上海南榮實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有限公司。
1.3.1 工藝流程
藜麥篩選→淘洗過濾→茯磚茶湯真空浸制→烘干→焙烤→冷卻→包裝→成品。
藜麥篩選:篩選優(yōu)質(zhì)的脫殼藜麥,去雜;淘洗過濾:將上述優(yōu)選的藜麥用清水淘洗2 次,去除灰塵后將水瀝干;茯磚茶湯真空浸制:稱取60 g古黟茯磚茶,加入2 000 mL水煮20 min,紗布過濾,取茶湯定容到2 000 mL備用。將上述過濾后的500 g藜麥置于真空浸制裝置,加入2 000 mL茯磚茶湯,真空度0.07 MPa條件下45 ℃水浴浸制90 min;烘干:將上述浸制過的藜麥置于恒溫鼓風(fēng)干燥箱內(nèi),在70 ℃條件下干燥30 min;焙烤:將上述烘干的藜麥置于電烤箱內(nèi),201 ℃焙烤10 min;冷卻包裝:將上述焙烤過的藜麥茶自然冷卻至室溫后密封包裝。
1.3.2 Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計
在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定各因素的范圍,以藜麥茶感官評分為響應(yīng)值,采用Design-Expert 8.0創(chuàng)建一個N為12的Plackett-Burman試驗(yàn),對茶湯質(zhì)量濃度(A)、液固比(B)、真空浸制溫度(C)、真空浸制時間(D)、烘干溫度(E)、烘干時間(F)、焙烤溫度(G)、焙烤時間(H)8 個變量進(jìn)行篩選,另選3 個因素為虛擬變量來衡量試驗(yàn)誤差,通過統(tǒng)計分析篩選出對藜麥茶制備有顯著影響的因素。
1.3.3 最陡爬坡試驗(yàn)
根據(jù)Plackett-Burman試驗(yàn)篩選出的顯著因素,設(shè)計爬坡方向,確定合適的步長,以藜麥茶感官評分為響應(yīng)值,快速高效地逼近各個因素的最佳區(qū)域。
1.3.4 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計
在Plackett-Burman試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計方法,選取焙烤溫度、焙烤時間、烘干時間3 個影響顯著的因素,以最陡爬坡試驗(yàn)的最優(yōu)值為中心點(diǎn),設(shè)計3因素3水平的響應(yīng)面試驗(yàn)。綜合趙琳[15]和曾亮[16]等優(yōu)化苦蕎茶和青稞茶工藝的評價指標(biāo),以感官評分和總酚含量為響應(yīng)值進(jìn)行優(yōu)化。試驗(yàn)設(shè)計如表1所示。
表1 Box-Behnken試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels used for Box-Behnken design
1.3.5 藜麥茶感官評價
藜麥茶產(chǎn)品品質(zhì)由湯色、香氣、滋味3 個因素組成,參照GB/T 23776—2018《茶葉感官審評方法》確定各因素的權(quán)重為:湯色20%、香氣40%、滋味40%。詳細(xì)評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。每份樣品稱取2 g,加100 mL 80 ℃以上熱水浸泡8 min。由10 名(5 男5 女)經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的人員組成感官評價小組進(jìn)行品評打分,各因素得分相加即為藜麥茶感官評定總分。
表2 藜麥茶感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Criteria for sensory evaluation of quinoa tea
1.3.6 酚類化合物的提取
參考Sani等[17]的方法并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。分別取藜麥和藜麥茶,35 ℃烘干后充分粉碎成粉末過120 目篩,密封干燥備用。精確稱取3 g粉末與20 mL 70%甲醇溶液(含有0.01% HCl)溶液混合,以400 r/min轉(zhuǎn)速在室溫下攪拌2 h,隨后超聲15 min,將混合物在6 000 r/min條件下離心15 min,收集上清液,將殘余物按上述步驟重復(fù)提取2 次。合并60 mL粗提液,此處得到的是游離態(tài)和結(jié)合態(tài)的酚類物質(zhì),用于進(jìn)一步研究不同的生物活性組分。
取15 mL粗提液蒸發(fā)至干,重懸于3 mL酸化水(用HCl調(diào)至pH 2),用2 mL乙酸乙酯萃取,重復(fù)3 次,合并有機(jī)層用N2吹干,得到的殘留物為游離態(tài)酚酸,重溶于3 mL 70%甲醇溶液,置于-20 ℃冰箱待測。
對于水相部分,加入4 mol/L NaOH(終濃度為2 mol/L),室溫下反應(yīng)4 h,用HCl調(diào)至pH 2。將釋放的酚類物質(zhì)用乙酸乙酯萃取3 次,得到堿水解結(jié)合酚類。剩余水相用HCl(終濃度為2 mol/L)在85 ℃水解1 h,將釋放的酚類物質(zhì)用乙酸乙酯萃取3 次,得到酸水解結(jié)合酚類。
茯磚茶湯酚類物質(zhì)提取:取20 mL制備好的茶湯濃縮至3 mL,用2 mL乙酸乙酯萃取,重復(fù)3 次,合并有機(jī)層用N2吹干,重溶于4 mL 70%甲醇溶液,置于-20 ℃冰箱待測。
1.3.7 總酚含量和總黃酮含量測定
使用Folin-Ciocalten法測定總酚含量。分別取50 μL沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品和樣品,加1 mL去離子水,125 μL Folin-Ciocalten試劑,混勻靜置8 min,加375 μL 7.5% Na2CO3溶液,加水至2.5 mL,室溫避光2 h,于765 nm波長處測定吸光度[18]。沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度分別為0、50、100、150、200、250、300、350、400 mg/L,樣品總酚含量表示為每克中含沒食子酸毫克數(shù)。
總黃酮含量測定采用亞硝酸鈉-氯化鋁法。分別取250 μL兒茶素標(biāo)準(zhǔn)品和樣品,加入1 100 μL、0.066 mol/L NaNO2溶液混勻反應(yīng)5 min,加入150 μL、0.75 mol/L A1Cl3溶液混勻反應(yīng)5 min,加入1 mL、0.5 mol/L NaOH溶液,補(bǔ)水至2.5 mL,充分混勻反應(yīng)6 min后在510 nm波長處測定吸光度[19]。兒茶素標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度為0、31.25、62.5、125、250、500 mg/L,樣品總黃酮含量表示為每克含兒茶素毫克數(shù)。
1.3.8 高效液相色譜對酚類物質(zhì)組成分析
采用Water xTerra MS C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm)。流動相A:含0.5%乙酸-乙腈溶液(50∶50,V/V),流動相B:2%乙酸溶液。梯度洗脫條件:0~50 min,10%~55% B;50~60 min,55%~100% B;60~65 min,100%~10% B;65~75 min,保持10% B[20]。柱溫40 ℃;流速1 mL/min;進(jìn)樣量20 μL。對于不同的酚類化合物,分別在波長280 、320 nm和360 nm處檢測。
采用Design-Expert 8.0軟件進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計,采用OriginPro 9.0、SPSS 19軟件進(jìn)行作圖和數(shù)據(jù)分析。P<0.05,差異顯著;P<0.01,差異極顯著。所有數(shù)據(jù)均重復(fù)測定3 次,結(jié)果以平均值表示。
8 個因素12 組試驗(yàn),以藜麥茶感官評分為響應(yīng)值,每組平行測定3 次,結(jié)果見表3。
表3 Plackett-Burman試驗(yàn)因素水平及影響Table 3 Factors and levels used for Plackett-Burman design and significance test
從表3可以看出,烘干時間(P=0.022 8)對藜麥茶感官評分影響顯著,焙烤溫度(P=0.002 8)和焙烤時間(P=0.00 16)對藜麥茶感官評分影響極顯著,對這3 個因素進(jìn)一步優(yōu)化,影響不顯著的因素根據(jù)其效應(yīng)的正負(fù)和大小取值。
根據(jù)Plackett-Burman設(shè)計結(jié)果,選取烘干時間、焙烤溫度、焙烤時間3 個因素進(jìn)行最陡爬坡試驗(yàn),結(jié)果如表4所示。
表4 最陡爬坡試驗(yàn)設(shè)計及結(jié)果Table 4 Steepest ascent design with experimental results
由表4可知,第3組得到的感官評分最高,故3 個因素的中心點(diǎn)分別為:烘干時間30 min,焙烤溫度200 ℃,焙烤時間10 min。
2.3.1 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計方案及結(jié)果
應(yīng)用Design-Expert 8.0數(shù)據(jù)處理軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,結(jié)果如表5所示。
表5 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計及結(jié)果Table 5 Box-Behnken design with experimental results
2.3.2 模型的建立與方差分析
對以上數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,經(jīng)二次多元回歸擬合,結(jié)果如表6、7所示。2 個模型的P值均小于0.000 1,失擬項(xiàng)P值均大于0.05,表明回歸模型極顯著。預(yù)測值與實(shí)驗(yàn)值之間有很好的相關(guān)性R2(感官評分)值為0.995 6,R2(總酚含量)值為0.997 1。由F值可知,各因素對藜麥茶感官評分和總酚含量的影響大小均為:焙烤溫度(A)>焙烤時間(B)>烘干時間(C)。經(jīng)回歸擬合,分別得到Y(jié)1(感官評分)和Y2(總酚含量)的二次元回歸方程:
Y1=85.40+1.75A+0.75B+0.50C-3.00AB-1.00AC-1.00BC-9.20A2-2.70B2-1.70C2
Y2=3.65+0.49A+0.21B+0.04C-0.055AB-0.071AC+0.049BC-0.30A2-0.099B2-0.11C2
表6 感官評分的方差分析Table 6 Analysis of variance of sensory evaluation
表7 總酚含量的方差分析Table 7 Analysis of variance of total phenolic content
2.3.3 響應(yīng)面優(yōu)化分析
對表5數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到響應(yīng)面,由圖1a、b可知,當(dāng)焙烤時間和烘干時間一定時,隨著焙烤溫度的升高感官評分先增大,達(dá)到極大值后,隨著焙烤溫度的增高,感官評分開始下降。這是由于焙烤溫度過低藜麥茶有生味,而溫度過高會有焦糊味。由圖1a、c可知,當(dāng)焙烤溫度和烘干時間一定時,隨著焙烤時間的延長,感官評分先增大后減小,由于焙烤時間短,藜麥茶的香氣沒有被烤制出來,而焙烤時間過長會產(chǎn)生焦糊味。由圖1b、c可知,當(dāng)焙烤溫度、焙烤時間一定時,隨著烘干時間的延長感官評定也是先增大后減小的變化趨勢,但是圖像的曲線走勢較平滑,說明烘干時間對感官評分的影響沒有焙烤溫度和焙烤時間顯著。
由圖1d~f可知,焙烤溫度、焙烤時間和烘干時間兩兩交互項(xiàng)對藜麥茶的總酚含量均產(chǎn)生了顯著影響。比較圖1e、f,焙烤溫度對藜麥茶總酚含量的影響較焙烤時間顯著,再比較圖1d、e,焙烤時間對藜麥茶總酚含量的影響較烘干時間顯著,這與方差分析結(jié)果一致。如圖1d所示,當(dāng)烘干溫度處于0水平時,藜麥茶總酚含量隨焙烤溫度升高而增加,且在焙烤溫度0~1水平時增加最顯著,這與Carciochi等[21]研究結(jié)果一致。當(dāng)固定焙烤溫度時,藜麥茶總酚含量隨焙烤時間延長先增大后減小。如圖1e所示,焙烤時間處于0水平,當(dāng)固定烘干時間時,藜麥茶總酚含量隨焙烤溫度增加而增加。如圖1f所示,焙烤溫度處于0水平時,焙烤時間和烘干時間的交互作用比其他兩兩交互項(xiàng)的交互作用弱。當(dāng)固定烘干時間時,藜麥茶總酚含量隨焙烤時間延長而增加。當(dāng)固定焙烤時間時,藜麥茶總酚含量隨烘干時間延長先增加后減小。
由回歸方程擬合得出藜麥茶的最佳加工工藝條件為:焙烤溫度201.32 ℃、焙烤時間10.31 min、烘干時間30.31 min。此條件下模型預(yù)測的感官評分為84.93,總酚含量為3.81 mg/g。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn),將理論值修正為焙烤溫度201 ℃、焙烤時間10 min、烘干時間30 min,此條件下進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),所得藜麥茶的感官評分為86.32,與預(yù)測值相比誤差為1.6%;總酚含量為3.73 mg/g,與預(yù)測值相比誤差為2.1%,可見由該模型優(yōu)化的藜麥茶最優(yōu)工藝條件準(zhǔn)確可靠。
圖1 各因素交互作用對藜麥茶感官評分和總酚含量影響的響應(yīng)面圖Fig. 1 Response surface plots showing the interactive effects of factors on sensory evaluation and total phenolic content of quinoa tea
如圖2所示,藜麥和藜麥茶的總酚含量和總黃酮含量有相似的變化趨勢。經(jīng)過茶湯浸制和焙烤,藜麥茶中游離態(tài)酚類含量增加了54%,游離態(tài)黃酮含量增加了16%。由于藜麥的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.44%,藜麥茶的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.71%,兩者水分含量相差較小,干物質(zhì)含量基本一致,故藜麥茶中酚類物質(zhì)含量的提高與水分含量無關(guān)。藜麥的游離態(tài)酚類含量為2.302 mg/g,與Tang Yao等[6]研究的白藜麥游離態(tài)酚類含量相當(dāng),堿水解和酸水解結(jié)合態(tài)酚類具有較高的總酚含量表明藜麥的酚類化合物大部分以結(jié)合態(tài)形式存在。藜麥酸水解結(jié)合態(tài)酚類的總酚含量高達(dá)4.437 mg/g,是游離態(tài)總酚含量的1.9 倍,但并不代表其酚類物質(zhì)含量高。Chen等[22]報道相比于游離態(tài)和堿水解結(jié)合態(tài)酚類,酸水解的結(jié)合態(tài)酚類對總酚含量的貢獻(xiàn)更高,因?yàn)樗畬佑肏Cl在85 ℃水解1 h,產(chǎn)生了非常高濃度的呋喃衍生物,可與Folin-Ciocalteu試劑反應(yīng)并導(dǎo)致總酚含量的顯著增加。
圖2 藜麥和藜麥茶中游離態(tài)、2 種結(jié)合態(tài)酚類物質(zhì)的總酚(A)和總黃酮(B)含量Fig. 2 Total phenolic and flavonoids contents of free and bound phenolics in quinoa and quinoa tea
分析藜麥茶總酚含量增加的原因如下:1)熱處理過程中部分細(xì)胞成分和細(xì)胞壁組分被降解釋放結(jié)合的酚類化合物,或者結(jié)合態(tài)多酚在高溫條件下降解,促進(jìn)游離態(tài)多酚的釋放[23-24];2)焙烤過程中發(fā)生美拉德反應(yīng)和焦糖化反應(yīng),會干擾Folin-Ciocalteu法測定總酚含量,導(dǎo)致表觀酚濃度上升[25];3)焙烤促使一些酚類物質(zhì)的可提取性增加,如Abdel-Aal等[26]研究表明小麥經(jīng)過焙烤可以釋放酚酸及其衍生物,從而導(dǎo)致游離態(tài)酚類含量增加。同時茯磚茶湯浸入到藜麥中,茶湯一定程度上賦予了藜麥茶更高含量的游離態(tài)多酚。游離態(tài)黃酮含量增加的可能原因是:一方面熱處理破壞細(xì)胞壁的完整性,促進(jìn)黃酮類物質(zhì)的暴露和結(jié)合型黃酮的分解;另一方面,熱處理鈍化氧化酶,防止黃酮類物質(zhì)氧化損失[27]。目前對于谷物熱處理后結(jié)合態(tài)酚類含量的變化研究較少,本研究發(fā)現(xiàn)藜麥經(jīng)焙烤處理,藜麥茶的堿水解結(jié)合態(tài)酚類含量增加了12%,酸水解結(jié)合態(tài)酚類含量降低57%,結(jié)合態(tài)酚類含量總體呈下降趨勢。Dewanto等[28]研究玉米在熱處理后結(jié)合態(tài)酚類含量有所降低,與本研究的變化趨勢一致。
采用高效液相色譜對藜麥和藜麥茶中的酚類物質(zhì)組成進(jìn)行分析,綜合Pellegrini[3]和Fischer[5]等對藜麥酚類物質(zhì)組成的研究選取15 種多酚單體標(biāo)準(zhǔn)品,在波長280 nm檢測條件下的液相色譜圖如圖3所示,所有酚酸質(zhì)量濃度均為0.02 mg/mL。對比標(biāo)品色譜圖,藜麥和藜麥茶中的游離態(tài)、結(jié)合態(tài)酚類化合物含量分別如表8、9所示。
圖3 15 種多酚標(biāo)準(zhǔn)品在280 nm波長處的色譜圖Fig. 3 Chromatogram of 15 polyphenol standards detected at 280 nm
表8 藜麥和藜麥茶中游離態(tài)酚類化合物含量Table 8 Concentrations of free phenolics in quinoa and quinoa tea samples
沒食子酸、對羥基苯甲酸、阿魏酸和異阿魏酸是藜麥中主要的酚酸類化合物,槲皮素和山柰酚是其主要的黃酮類化合物,并且大多數(shù)酚類化合物主要以結(jié)合態(tài)形式存在。
由表8可知,藜麥茶中的游離態(tài)總酚指數(shù)是藜麥的2.3 倍,但不同的酚類化合物熱穩(wěn)定有所差異。根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)分析,酚酸主要分為羥基苯甲酸和羥基肉桂酸兩大類[29]。經(jīng)焙烤處理,羥基苯甲酸類中沒食子酸、原兒茶酸、對羥基苯甲酸和香草酸含量均顯著增加;羥基肉桂酸類中阿魏酸和異阿魏酸含量有所下降,而對香豆酸含量顯著增加。黃酮醇類中蘆丁、槲皮素、山柰酚含量急劇增加。黃烷醇類中表兒茶素和根皮苷含量有所上升。香蘭素?zé)岱€(wěn)定性差,經(jīng)焙烤處理在藜麥茶中未檢出。谷物中游離態(tài)酚酸熱加工后的變化情況越來越受到人們的關(guān)注。本研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)焙烤加工,藜麥茶的游離態(tài)酚酸含量增加,一方面來源于藜麥本身,通過糖基化、酯化作用結(jié)合在藜麥基質(zhì)中的酚類化合物可以通過焙烤釋放[27];另一方面來源于茯磚茶湯,其含有豐富的沒食子酸、原兒茶酸、香草酸、表兒茶素和對香豆酸。Rakic等[30]研究表明存在于天然谷粒提取物中的可水解單寧在高溫下降解,導(dǎo)致非單寧酚類含量增加,尤其是沒食子酸。Hithamani等[31]發(fā)現(xiàn)小米經(jīng)焙烤處理后,游離態(tài)酚酸含量增加,其中對羥基苯甲酸、香草酸、芥子酸、阿魏酸、對香豆酸均有所增加,且這些酚酸的生物利用度有所提高。
表9 藜麥和藜麥茶中結(jié)合態(tài)酚類化合物含量Table 9 Concentrations of bound phenolics in quinoa and quinoa tea samples
由表9可知,13 種酸、堿水解結(jié)合態(tài)酚類化合物已在游離態(tài)中被提取和鑒定。藜麥中結(jié)合態(tài)的原兒茶酸、對羥基苯甲酸、阿魏酸、槲皮素和山柰酚含量遠(yuǎn)高于游離態(tài),表明這些酚類化合物大部分以結(jié)合態(tài)形式存在。經(jīng)焙烤加工,羥基苯甲酸類中沒食子酸、香草酸和對羥基苯甲酸含量有不同程度的增加,而原兒茶酸顯著下降。羥基肉桂酸類中對香豆酸、阿魏酸和異阿魏酸有小幅增加。結(jié)合態(tài)酚酸含量的增加是由于細(xì)胞壁的破裂和細(xì)胞成分的分解導(dǎo)致結(jié)合態(tài)酚酸的釋放[32]。Clifford[33]指出羥基肉桂酸中咖啡酸、對香豆酸、阿魏酸通常以結(jié)合態(tài)形式存在,經(jīng)過熱處理釋放出來,這與本研究結(jié)果一致。黃酮醇類中蘆丁、槲皮素和山柰酚含量顯著增加。黃烷醇中表兒茶素含量增加,而根皮苷在結(jié)合態(tài)酚類化合物中未檢出。
綜上分析可知,藜麥中的羥基苯甲酸比羥基肉桂酸具有更高的熱穩(wěn)定性。Liazid等[34]研究表明酚酸的降解取決于苯環(huán)結(jié)構(gòu)上的取代基(尤其是羥基和甲氧基)的數(shù)量和類型,因此藜麥中羥基肉桂酸的丙烯酸側(cè)鏈上與苯環(huán)連接的羧基比羥基苯甲酸的羧基更容易脫羧。經(jīng)茶湯浸制、焙烤處理,藜麥茶的游離態(tài)總酚指數(shù)和結(jié)合態(tài)總酚指數(shù)分別是藜麥的2.3 倍和1.2 倍。除香蘭素、阿魏酸和異阿魏酸,藜麥茶中的12 種游離態(tài)酚類化合物含量均有所增加;對于結(jié)合態(tài)酚類化合物,除原兒茶酸、香蘭素、根皮苷之外,其余均有不同程度的增加。
本研究采用Plackett-Burman試驗(yàn)、Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計和響應(yīng)面分析,得出藜麥茶加工過程中影響其感官評分和總酚含量的3 個主要因素是焙烤溫度、焙烤時間和烘干時間。響應(yīng)面分析結(jié)果確定藜麥茶最優(yōu)工藝條件為:烘干時間30 min、焙烤溫度201 ℃、焙烤時間10 min。在此條件下加工的藜麥茶感官評分為86.32 分,總酚含量為3.73 mg/g。此外,本研究測定了藜麥和藜麥茶中不同形態(tài)的酚類化合物含量和黃酮含量,結(jié)果表明藜麥中的酚類化合物大部分以結(jié)合態(tài)形式存在。經(jīng)焙烤加工,藜麥茶中的游離態(tài)酚類含量和黃酮含量分別增加了54%、16%。進(jìn)一步采用高效液相色譜定性、定量分析藜麥和藜麥茶中的15 種酚類化合物,結(jié)果表明藜麥的酚類物質(zhì)主要以酚酸為主,其中沒食子酸和阿魏酸占藜麥游離態(tài)酚類化合物含量的46%。黃酮類化合物主要包括槲皮素和山柰酚。焙烤加工后藜麥茶的游離態(tài)總酚指數(shù)和結(jié)合態(tài)總酚指數(shù)分別是藜麥的2.3、1.2 倍,且大部分單體酚類化合物均有不同程度的增加。