司俊玲，鄭堅(jiān)強(qiáng)，張夢(mèng)夢(mèng)，申瑞玲，王章存

（鄭州輕工業(yè)大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南鄭州450000）

全谷物是指各組成部分包括胚乳、胚芽與皮層都完整保留，僅僅將谷物進(jìn)行碾碎[1]。與精加工的谷物相比，全谷物僅僅去除了外皮，保留了麩皮、胚芽和胚乳等富含很多對(duì)人體有益的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。常見(jiàn)的全谷物有全麥、糙米、蕎麥、高粱米、薏米等。隨著消費(fèi)者飲食觀念逐漸改變，對(duì)全谷物的認(rèn)識(shí)也在不斷加深，因此全谷物所占的市場(chǎng)份額也在不斷增加。

全谷物麩皮、胚芽含有豐富的纖維素類(lèi)、維生素B類(lèi)、礦物質(zhì)[2]，一些蛋白質(zhì)以及對(duì)心臟有益的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[3]。也含有大量的抗氧化活性物質(zhì)，如酚類(lèi)物質(zhì)、類(lèi)胡蘿卜素、γ-谷維素、植物甾醇以及植酸鹽等[4]。中年健康人群每天食用若干全谷物，同時(shí)限制精制谷物的攝入，不易引發(fā)心血管疾病[5]。與食用精加工谷物者相比，食用全谷物的肥胖成年人的C-反應(yīng)蛋白（C-reactive protein，CRP）及腹部脂肪的比例顯著降低[6]。

近年來(lái)，部分人群膳食生活不規(guī)律，飲食作息不均衡，糖尿病、心血管疾病等慢性病不再是肥胖人群的專(zhuān)屬名詞，消費(fèi)者更注重根據(jù)品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值來(lái)選擇食品[7]，通過(guò)調(diào)節(jié)飲食來(lái)改善健康狀況和預(yù)防慢性病。全谷物未經(jīng)精細(xì)加工，最大程度地保留了谷物中的營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)慢性疾病的預(yù)防有很大幫助[8]。我國(guó)是糧食大國(guó)，高粱、蕎麥、燕麥、青稞及雜豆等資源優(yōu)勢(shì)明顯[9]。對(duì)于未經(jīng)適當(dāng)技術(shù)處理的全谷物，其口感苦澀，食用口感欠佳[10]。隨著食品加工技術(shù)不斷提高，消費(fèi)者飲食觀念改變，全谷物食品發(fā)展前景廣闊。

本文研究添加不同質(zhì)量比的全谷物復(fù)合麥片與純燕麥片在水分、灰分、蛋白質(zhì)、脂肪、還原糖、礦物質(zhì)（鈣、鐵、鋅、錳）等指標(biāo)的差異，并對(duì)全谷物復(fù)合麥片沖泡前及沖泡后的香氣、湯汁口感、麥片口感、色澤、溶解性等感官指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，為全谷物復(fù)合麥片的開(kāi)發(fā)研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 主要原料

高粱：河北晉中市；青稞：西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院；燕麥：河北張家口市。均為食品級(jí)全谷物，經(jīng)粉碎，干燥、低溫保藏。3種全谷物產(chǎn)品不同添加量見(jiàn)表1。

1.1.2 主要試劑

CuSO4·5H2O、K2SO4、H2SO4、H3BO3、NaOH、HCl、NaH2PO4、Na2HPO4、HNO3、Zn（CH3COO）2·2H2O、C2H4O2、K4Fe（CN）6·3H2O、C4H4O6KNa·4H2O、95%乙醇、甲基紅指示劑、溴甲酚綠指示劑、亞甲基藍(lán)指示劑、剛果紅、石油醚（CnH2n+2）（沸程為 60℃～80℃）：均為分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；D-葡萄糖：天津市大茂化學(xué)試劑廠；β-葡聚糖標(biāo)準(zhǔn)品：sigma公司。

表1 全谷物復(fù)合麥片原料組成Table 1 Composition of whole grain oatmeal

1.1.3 主要儀器

CEMMARS240/50型微波消解儀：美國(guó)CEM公司；KDN103F型定氮儀、HYP-308型消化爐：上海纖檢儀器有限公司；AA240FS型原子吸收分光光度計(jì)：上海光譜儀器有限公司；TGL-16M型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)：上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司；JMS-30A型膠體磨：廊坊市廊通機(jī)械有限公司；AQ-180E型多用途磨粉機(jī)：慈溪市耐歐電器有限公司；TU-1810PC型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；SX-4-10型箱式電阻爐：北京科偉永興儀器有限公司；XQ200多功能高速粉碎機(jī)：上海廣沙工貿(mào)有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 麥片生產(chǎn)工藝流程

原料處理→粉碎→調(diào)漿→膠磨→蒸煮→干燥→壓片→造?！稍铩乇２?/p>

1.2.2 感官評(píng)價(jià)方法

對(duì)純燕麥片和4種全谷物復(fù)合麥片（原料組成見(jiàn)表1）進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。經(jīng)感官培訓(xùn)合格的10位食品專(zhuān)業(yè)的人員對(duì)沖泡前和沖泡后的麥片，按照表2和表3評(píng)分細(xì)則進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，沖泡前與沖泡后的麥片總分為 100 分[11-12]。

1.2.3 純燕麥片與添加不同質(zhì)量比全谷物的麥片營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)分析

將粉碎后的全谷物經(jīng)過(guò)加工制成5種麥片，即純燕麥片和全谷物復(fù)合麥片，麥片置于常溫下密封保存，待測(cè)。

表2 全谷物復(fù)合麥片沖泡前的感官評(píng)價(jià)方法Table 2 Sensory evaluation of whole grain oatmeal before brewing

表3 全谷物復(fù)合麥片沖泡后的感官評(píng)價(jià)方法Table 3 Sensory evaluation of brewing whole grain oatmeal

1.2.3.1 水分含量

參照GB 5009.3-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》，直接干燥法。

1.2.3.2 蛋白質(zhì)含量

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》，凱氏定氮法。

1.2.3.3 脂肪含量

參照GB 5009.6-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定》，索氏抽提法。其中不同于國(guó)標(biāo)的是抽提10 h。

1.2.3.4 β-葡聚糖含量

1）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線：取 6組比色管（10 mL），分別設(shè)3支平行管（1號(hào)管為一個(gè)）。制備成0.1 mg/mL的β-葡聚糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，每個(gè)比色管均加入0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL。并在每支比色管中加入蒸餾水進(jìn)行稀釋?zhuān)⒀a(bǔ)足至2.0 mL。分別在稀釋后的各管中加入4.0 mL的剛果紅溶液，立即渦旋振蕩10 s，在25℃條件下反應(yīng)20 min，在550 nm波長(zhǎng)下用紫外分光光度計(jì)測(cè)定吸光度值。以β-葡聚糖含量X（μg/mL）為橫坐標(biāo)、吸光度值Y為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2）樣品測(cè)定：將待測(cè)樣品用20 mL水溶解，在沸水浴中（100℃）處理時(shí)間1h，離心沉淀后定容至10mL[15]。稀釋10倍，取2.0 mL于試管中，按照上述步驟測(cè)得樣品溶液的吸光度，然后將其代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計(jì)算，再乘以樣品的稀釋倍數(shù)，計(jì)算得到樣品中β-葡聚糖含量[13-14]。

1.2.3.5 礦物質(zhì)（鈣、鐵、鋅、錳）含量

參照GB 5009.92-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中鈣的測(cè)定》，GB 5009.90-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中鐵的測(cè)定》，GB 5009.14-2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中鋅的測(cè)定》，GB 5009.242-2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中錳的測(cè)定》均采用火焰原子吸收光譜法。

根據(jù)不同的待測(cè)元素設(shè)置原子吸收分光光度計(jì)參數(shù)，見(jiàn)表4。

表4 原子吸收分光光度計(jì)各待測(cè)元素參數(shù)Table 4 Parameters of each element in atomic absorption spectrophotomete

根據(jù)EXCEL作圖得到的線性方程，分別代入各樣品的吸光度值求得礦物質(zhì)濃度c（mg/L），根據(jù)公式（1）得到礦物質(zhì)的含量：

式中：X為樣品中礦物質(zhì)元素的含量，mg/kg；c為樣品中礦物質(zhì)元素的濃度，mg/L；50為樣品消化液定容總體積，mL；m為樣品的質(zhì)量，g。

將空白溶液和樣品溶液分別導(dǎo)入原子化器，測(cè)定吸光度值，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。

1.2.3.6 還原糖含量的測(cè)定

1）按照表1中設(shè)計(jì)的質(zhì)量比組成，分別精密稱(chēng)量純燕麥片和全谷物復(fù)合麥片（4組）干燥細(xì)末0.5 g，放入50 mL燒杯中，加入少量蒸餾水，攪拌均勻，在50℃水浴下加熱30 min，于4 000 r/min離心5 min，將上清液倒出，沉淀可用20 mL蒸餾水洗一次，再離心，將兩次離心得上清液一起轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，用蒸餾水進(jìn)行定容，混勻，作為上清液葡萄糖待測(cè)液[16]。

2）參照 YC/T 159-2002《水溶性糖的測(cè)定》，采用連續(xù)流動(dòng)法測(cè)還原糖含量。

1.2.3.7 灰分含量

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》。

1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用 Excel軟件（2010）、Origin軟件 hypothesis testing（8.5）分析單因素?cái)?shù)據(jù)、繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評(píng)價(jià)結(jié)果分析

純燕麥片和全谷物復(fù)合麥片沖泡前、沖泡后及綜合評(píng)分結(jié)果見(jiàn)表5。

純燕麥片是由已除去麩皮的燕麥加工而成的，而全谷物復(fù)合麥片添加了不同質(zhì)量比全谷物雜糧加工制成，全谷物中含有麩皮等口感較為粗糙的成分，說(shuō)明添加了全谷物雜糧的復(fù)合麥片口感欠佳，香味、色澤不及純燕麥片，可能由于燕麥在蒸煮后產(chǎn)生的香味物質(zhì)較多，而青稞、高粱的香味則較為平淡。

表5 全谷物麥片感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 5 Sensory evaluation of whole grain oatmeal

2.2 純燕麥片與添加不同質(zhì)量比的全谷物麥片中主要營(yíng)養(yǎng)含量分析

純燕麥片與添加不同質(zhì)量比的全谷物麥片中水分、蛋白質(zhì)、脂肪、β-葡聚糖、還原糖含量和灰分結(jié)果分析見(jiàn)表6。

表6 主要營(yíng)養(yǎng)成分含量結(jié)果分析Table 6 Analysis of main nutrients content

2.2.1 不同質(zhì)量比全谷物對(duì)麥片中水分含量的影響

不同質(zhì)量比全谷物雜糧加工的麥片中的水分含量如圖1所示。

圖1 不同質(zhì)量比全谷物對(duì)麥片中水分含量的影響Fig.1 Water content of whole grain oatmeal from different proportions

從圖1可知，與未添加全谷物的對(duì)照組純燕麥片相比（1.38%），當(dāng)燕麥、青稞、高粱的質(zhì)量比為 5∶2.5∶2.5、4∶3∶3、3∶3.5∶3.5、2∶4∶4時(shí)，復(fù)合麥片中的水分含量分別為2.27%、2.85%、3.48%、3.63%，其水分含量分別顯著增加0.89%、1.47%、2.10%、2.25%（p<0.05）。純麥片的水分含量最低為1.38%，干燥徹底；在相同的干燥條件下，添加了不同全谷物雜糧的麥片干燥后水分含量顯著升高（p<0.05），相比之下，純燕麥片較易儲(chǔ)藏。

2.2.2 不同質(zhì)量比全谷物對(duì)麥片中蛋白質(zhì)含量的影響

添加不同質(zhì)量比的全谷物麥片的蛋白質(zhì)含量變化如圖2所示。

由圖2可知，復(fù)合麥片的蛋白質(zhì)含量隨著青稞、高粱質(zhì)量比的增加而顯著增加（p<0.05）。與未添加全谷物雜糧的對(duì)照組純燕麥片相比（14.15%），當(dāng)燕麥、青稞、高粱的質(zhì)量比為 5∶2.5∶2.5、4∶3∶3、3∶3.5∶3.5、2∶4∶4時(shí)，復(fù)合麥片中的蛋白質(zhì)含量分別為14.52%、15.43%、16.73%、17.24%，其數(shù)量分別顯著增加了0.37%、1.28%、2.58%、3.09%（p<0.05）。經(jīng)過(guò)加工處理之后，麥片中的蛋白質(zhì)含量有所降低，但添加了全谷物的復(fù)合麥片中的蛋白質(zhì)含量高于純燕麥片的蛋白質(zhì)含量。

圖2 不同質(zhì)量比全谷物對(duì)麥片中蛋白質(zhì)含量的影響Fig.2 Protein content of whole grain oatmeal from different proportions

2.2.3 不同質(zhì)量比全谷物對(duì)麥片中脂肪含量的影響

添加不同質(zhì)量比的全谷物麥片的脂肪含量變化如圖3所示。

圖3 不同質(zhì)量比全谷物對(duì)麥片中脂肪含量的影響Fig.3 Fat content of whole grain oatmeal from different proportions

由圖3可知，添加燕麥、青稞、高粱的質(zhì)量比為5∶2.5∶2.5、4∶3∶3、2∶4∶4時(shí)加工成的全谷物復(fù)合麥片脂肪含量分別為1.63%、1.45%、1.33%，與對(duì)照組純燕麥片相比（1.71%）其脂肪含量顯著變化（p<0.05），燕麥、青稞、高粱質(zhì)量比為3∶3.5∶3.5時(shí)，脂肪含量無(wú)顯著差異。隨著青稞、高粱質(zhì)量比的增加，脂肪含量呈減少趨勢(shì)。其中，純燕麥片脂肪含量最高。

2.2.4 不同質(zhì)量比全谷物對(duì)麥片中β-葡聚糖含量的影響

添加不同質(zhì)量比的全谷物麥片的β-葡聚糖含量變化如圖4所示。

圖4 不同質(zhì)量比全谷物對(duì)麥片中β-葡聚糖含量的影響Fig.4 β-glucan content of whole grain oatmeal from different proportions

由圖4可知，復(fù)合麥片的β-葡聚糖含量隨著添加青稞、高粱的質(zhì)量比的增加而顯著增加（p<0.05）。與未添加全谷物雜糧的對(duì)照組純燕麥片相比（1.52%），當(dāng)燕麥、青稞、高粱的質(zhì)量比為 5∶2.5∶2.5、4∶3∶3、3∶3.5∶3.5、2∶4∶4時(shí)，復(fù)合麥片中的 β-葡聚糖含量分別為1.79%、2.01%、2.12%、2.49%，其數(shù)量分別顯著增加了0.27%、0.49%、0.60%、0.97%（p<0.05）。β-葡聚糖是水溶性膳食纖維，在人體有重要作用，可以使巨噬細(xì)胞獲得特異性，能辨別和破壞變異細(xì)胞，也能通過(guò)降低血液中的低密度脂肪，降低高血脂疾病的發(fā)病率。

2.2.5 不同質(zhì)量比全谷物對(duì)麥片中還原糖含量的影響

添加不同質(zhì)量比的全谷物麥片的還原糖含量變化如圖5所示。

圖5 不同質(zhì)量比全谷物對(duì)麥片中還原糖含量的影響Fig.5 Reducing sugar content of whole grain oatmeal from different proportions

由圖5可知，復(fù)合麥片的還原糖含量隨著添加青稞、高粱質(zhì)量比的增加而減少。與未添加全谷物雜糧的對(duì)照組純燕麥片相比（0.58%），當(dāng)燕麥、青稞、高粱的質(zhì)量比為 4∶3∶3、3∶3.5∶3.5、2∶4∶4時(shí)，復(fù)合麥片中的還原糖含量分別為0.47%、0.43%、0.40%，其數(shù)量分別顯著減少了0.11%、0.15%、0.18%（p<0.05）；燕麥、青稞、高粱的質(zhì)量比為5∶2.5∶2.5時(shí)，還原糖含量無(wú)顯著差異。

2.3 純燕麥片和添加不同質(zhì)量比全谷物麥片中灰分、礦物質(zhì)含量結(jié)果分析

添加不同質(zhì)量比的全谷物麥片的灰分含量如圖6所示，礦物質(zhì)含量見(jiàn)表7。

圖6 不同質(zhì)量比全谷物對(duì)麥片中灰分含量的影響Fig.6 Ash content of whole grain oatmeal from different proportions

表7 全谷物麥片中礦物質(zhì)元素含量Table 7 Mineral substance of whole grain oatmeal

由圖6可知，復(fù)合麥片的灰分含量隨著添加青稞、高粱質(zhì)量比的增加而顯著增加（p<0.05）。與未添加全谷物雜糧的對(duì)照組純燕麥片相比（1.03%），當(dāng)燕麥、青稞、高粱的質(zhì)量比為 5∶2.5∶2.5、4∶3∶3、3∶3.5∶3.5、2∶4∶4時(shí)，復(fù)合麥片中的灰分含量分別為1.41%、1.42%、1.47%、1.54%，其數(shù)量分別顯著增加了0.38%、0.39%、0.44%、0.51%（p<0.05）。結(jié)果表明，不同質(zhì)量比的全谷物雜糧制成的復(fù)合麥片的灰分含量高，高于精加工的谷物，易于人體腸道吸收。

由表7可知，麥片中鈣含量最多，其次是鐵、鋅、錳的含量。在燕麥、青稞、高粱質(zhì)量比為2∶4∶4、3∶3.5∶3.5、4∶3∶3、5∶2.5∶2.5時(shí)，復(fù)合麥片中鈣含量分別為496.58、479.94、467.16、458.29 mg/kg，鐵含量分別為44.36、43.98、43.29、42.91 mg/kg，鋅含量為 4.56、4.40、4.64、4.21mg/kg，錳含量分別為 3.13、3.01、2.92、2.71mg/kg，均高于純燕麥片的鈣、鐵、鋅、錳元素含量（423.64、40.29、4.05、2.57 mg/kg）。以上數(shù)據(jù)表明，隨著全谷物質(zhì)量比增加，復(fù)合麥片中所含的礦物質(zhì)含量增加。

3 結(jié)論

試驗(yàn)分析了純燕麥和全谷物燕麥、青稞及高粱以不同質(zhì)量比（5∶2.5∶2.5、4∶3∶3、3 ∶3.5∶3.5、2 ∶4∶4）為原料制備的全谷物復(fù)合麥片的水分、灰分、脂肪、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、β-葡聚糖的含量。研究結(jié)果表明：純燕麥片中蛋白質(zhì)的含量為14.52%，灰分的含量為1.03%，β-葡聚糖的含量為1.52%，其含量均顯著低于4種復(fù)合麥片中的相應(yīng)含量（p<0.05），純燕麥片中鈣、鐵、鋅、錳含量為 423.64、40.29、4.05、2.57 mg/kg，均少于其在復(fù)合麥片中的含量。復(fù)合麥片中的水分含量分別為2.27%、2.85%、3.48%、3.63%，與對(duì)照組純燕麥片比，其水分含量分別顯著增加0.89%、1.47%、2.10%、2.25%（p<0.05），綜合來(lái)說(shuō)，添加了不同全谷物的復(fù)合麥片的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高于純燕麥片。

分別對(duì)麥片沖泡前和沖泡后的感官指標(biāo)進(jìn)行分析，沖泡前純麥片綜合評(píng)價(jià)比4種復(fù)合麥片理想，經(jīng)沖泡的純燕麥片的色澤較復(fù)合麥片明亮，而且純燕麥片的外觀比較順滑，純燕麥片沖泡后的湯汁口感、麥片口感等均優(yōu)于復(fù)合麥片。通過(guò)對(duì)燕麥、青稞及高粱等全谷物復(fù)合麥片的感官品質(zhì)以及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)特性分析，為消費(fèi)者選購(gòu)市場(chǎng)上的麥片提供參考，也為企業(yè)生產(chǎn)加工全谷物麥片提供經(jīng)驗(yàn)。