李 敏,張倩芳,栗紅瑜,孟晶巖
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)山西功能食品研究院,特色農(nóng)產(chǎn)品加工山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山西太原 030031)
藜麥發(fā)源于南美洲安第斯山脈,其歷史可追溯到5 000 年前,是當(dāng)?shù)刂饕募Z食作物[1-2]。我國(guó)自1987 年西藏農(nóng)牧學(xué)院和西藏農(nóng)業(yè)科學(xué)院開(kāi)始引種后,隨后在山西、陜西、青海、四川等地廣泛種植[3]。與其他谷物相比,藜麥營(yíng)養(yǎng)豐富,含有幾乎完美的氨基酸組成,以及不飽和脂肪酸、多酚、皂甙、黃酮等多種活性成分,在人類(lèi)營(yíng)養(yǎng)與健康方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)[4-5],聯(lián)合國(guó)國(guó)際糧農(nóng)組織確認(rèn)藜麥為唯一一種能滿(mǎn)足人體基本營(yíng)養(yǎng)需求的單體植物,將其推薦為最適宜人類(lèi)食用的“全營(yíng)養(yǎng)食品”[6-7],并將2013 年確定為“國(guó)際藜麥年”[8]。藜麥不含麩質(zhì),升糖指數(shù)較低(GI 為35 左右),老人、小孩及高血糖、高血脂人群均可食用[9-11]。目前,藜麥的加工方式主要有清洗、蒸、煮、擠壓膨化、焙炒、發(fā)酵及超微粉碎等[12],不同的加工方式可能對(duì)藜麥的組成成分造成不同程度的影響,而藜麥作為全營(yíng)養(yǎng)食品如何在加工過(guò)程中最大程度地保持其全營(yíng)養(yǎng)特性需要進(jìn)一步深入研究。通過(guò)對(duì)比分析不同加工方式對(duì)藜麥化學(xué)成分和風(fēng)味的影響,得出系統(tǒng)的數(shù)據(jù),以期對(duì)藜麥的加工利用提供一定理論依據(jù)。
藜麥,靜樂(lè)田園生態(tài)農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)有限公司提供;蘆丁、沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)品,中國(guó)藥品生物制品檢定所提供;無(wú)水乙醇、碳酸鈉、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉均為分析純,天津市富宇精細(xì)化工有限公司提供;福林酚,北京索萊寶科技有限公司提供。
HK-8603KW 型五谷雜糧磨粉機(jī),鄭州旭眾機(jī)械設(shè)備有限公司產(chǎn)品;T6 型新世紀(jì)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),北京普析通用儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品;DZ700-ⅡZ 型雙螺桿擠壓機(jī),濟(jì)南賽信機(jī)械有限公司產(chǎn)品;C22-1J59E 型電磁爐,浙江紹興蘇泊爾電器有限公司產(chǎn)品;DGH-9140A 型鼓風(fēng)干燥箱,上海一恒科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;TG1850-WS 型離心機(jī),上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司產(chǎn)品;HH 型數(shù)顯恒溫水浴鍋,江蘇金壇市金城國(guó)勝實(shí)驗(yàn)儀器廠產(chǎn)品;α-ASTREE 型電子舌系統(tǒng),法國(guó)Alpha M.O.S公司產(chǎn)品。
1.3.1 加工工藝流程
(1) 蒸。藜麥籽?!鶆蜾伔庞诨\屜上→水沸騰計(jì)時(shí)20 min→取出降至室溫→干燥→粉碎過(guò)0.250 mm 篩。
(2) 煮。藜麥籽?!渌洛仭序v計(jì)時(shí)20 min→撈出晾涼→干燥→粉碎過(guò)0.250 mm 篩。
(3) 焙炒。藜麥籽粒→調(diào)整炒制溫度及時(shí)間→炒至金黃色→降溫→粉碎過(guò)0.250 mm 篩。
(4) 擠壓膨化。藜麥籽粒→粉碎→調(diào)節(jié)水分含量為12%左右→喂料→擠壓膨化(膨化溫度160 ℃)→粉碎過(guò)0.250 mm 篩。
1.3.2 基礎(chǔ)成分測(cè)定
水分,采用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;蛋白質(zhì),采用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;脂肪,采用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;淀粉,采用《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》,酶水解法;灰分,采用《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測(cè)定》;膳食纖維,采用GB 5009.88—2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中膳食纖維的測(cè)定》。
1.3.3 藜麥中抗氧化物質(zhì)的測(cè)定
(1) 總酚的測(cè)定方法。參照劉月瑤[13]的方法,略有改動(dòng)。
樣品制備:稱(chēng)取2 g 樣品于100 mL 容量瓶中,加入100 mL 體積分?jǐn)?shù)為60%的乙醇溶液,55 ℃下恒溫水浴2 h,期間每隔10 min 振搖一次,結(jié)束后放至室溫并定容至刻度,離心得上清液,備用。
樣品測(cè)定:取0.5 mL 待測(cè)液于20 mL 比色管中,加入6 mL 蒸餾水、0.5 mL 福林酚試劑,搖勻后放置6 min,再加入7.5% NaOH 溶液3 mL,混勻后避光放置1 h,以試劑空白調(diào)節(jié)零點(diǎn),利用分光光度計(jì)于波長(zhǎng)765 nm 處測(cè)定吸光度。
標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)繪制:以沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)品測(cè)定并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),所得標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)回歸方程為Y=0.008 6X+0.038 7,R2=0.998 8。式中:Y 為吸光度;X 為質(zhì)量濃度,單位為g/mL。
(2) 黃酮的測(cè)定方法。
樣品制備:同總酚的測(cè)定方法。
樣品測(cè)定:采用硝酸鋁法[14],略有改動(dòng)。取5 mL 各加工方式的待測(cè)液分別放置于25 mL 比色管中,補(bǔ)蒸餾水至10 mL 刻度線(xiàn),依次加入5%亞硝酸鈉溶液1 mL、10%硝酸鋁溶液1 mL,每種試劑加入后放置6 min,再加入20%NaOH 溶液4 mL,定容至25 mL 刻度線(xiàn),搖勻后放置15 min,以試劑空白調(diào)節(jié)零點(diǎn)于波長(zhǎng)510 nm 處測(cè)定吸光度。
標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)繪制:以蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品測(cè)定并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),所得標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)回歸方程為Y=0.091 2X-0.003 8,R2=0.998 1。式中:Y 為吸光度;X 為蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,單位為mL,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算樣品中黃酮的含量。
1.3.4 電子舌分析
樣品處理[15]:稱(chēng)取1 g 不同加工方式的藜麥粉于50 mL 容量瓶中,加水定容至刻度線(xiàn),超聲波分散處理20 min 后離心,取上清液倒入電子舌專(zhuān)用燒杯至刻度線(xiàn),按照設(shè)置的序列放置在電子舌自動(dòng)進(jìn)樣器上。試驗(yàn)在室溫條件下進(jìn)行,采用蒸餾水清洗和藜麥液體樣本交替檢測(cè),每個(gè)樣品檢測(cè)5 次。
加工方式對(duì)藜麥基礎(chǔ)成分的影響見(jiàn)表1。
表1 加工方式對(duì)藜麥基礎(chǔ)成分的影響/ %
由表1 可知,與未加工的藜麥相比,4 種加工后的藜麥基礎(chǔ)成分無(wú)明顯變化,彼此之間差異較小。說(shuō)明加工過(guò)程未對(duì)藜麥基礎(chǔ)成分的含量產(chǎn)生明顯影響。
加工方式對(duì)藜麥抗氧化物質(zhì)的影響見(jiàn)表2。
多酚和黃酮屬于抗氧化物質(zhì),在藜麥中含量較多,加工過(guò)程能夠?qū)⒍叩膿p失率降到最低,對(duì)藜麥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值有積極的作用。由表2 可知,不同加工方式處理后的藜麥,黃酮與總酚的含量都有所下降。經(jīng)計(jì)算,與原料相比,蒸、焙炒方式處理可以較大程度保留多酚含量,蒸藜麥的保留率略高為91.82%;煮藜麥會(huì)使總酚大量損失,損失率為28.64%;焙炒的方式能較大程度保留黃酮含量,保留率為86.43%;煮后的藜麥與原料相比,黃酮損失率最多為39.63%。綜上所述,加工過(guò)程會(huì)破壞藜麥中的抗氧化物質(zhì),用煮的方式加工抗氧化物質(zhì)損失最多,4 種加工方式相比,焙炒可以最大程度保留抗氧化物質(zhì)。
表2 加工方式對(duì)藜麥抗氧化物質(zhì)的影響/mg·g-1
2.3.1 主成分結(jié)果分析
不同藜麥PCA 圖見(jiàn)圖1。
圖1 不同藜麥PCA 圖
由圖1 可知,第一主成分與第二主成分的總貢獻(xiàn)率為98.13%,識(shí)別指數(shù)為97,該圖可以有效反映5 種樣品的特征信息,蒸、煮方式加工的藜麥分布的位置較為接近,焙炒、擠壓膨化與未加工的藜麥聚類(lèi)在PCA 圖中的不同區(qū)域,有少數(shù)樣本點(diǎn)較離散,但彼此之間可以較好地區(qū)分。
不同藜麥主成分相似性分析見(jiàn)表3。
表3 不同藜麥主成分相似性分析
由表3 可知,5 種樣品之間的電子舌相似性結(jié)果,未加工與加工后的藜麥距離(410-490) 與指紋分辨指數(shù)(73-79) 均居中。蒸藜麥與煮藜麥之間距離最小,所以二者的相似性較大,擠壓膨化與蒸藜麥之間距離最大,指紋分辨指數(shù)也較大,因此二者之間存在較大差異,與PCA 的分析結(jié)果一致。
2.3.2 味覺(jué)結(jié)果分析
味覺(jué)分布雷達(dá)圖見(jiàn)圖2,不同藜麥味覺(jué)分析見(jiàn)表4。
圖2 味覺(jué)分布雷達(dá)圖
表4 不同藜麥味覺(jué)分析
味覺(jué)分布雷達(dá)圖可以直觀地反映電子舌傳感器對(duì)不同樣品的響應(yīng)強(qiáng)度,由圖2 可知,傳感器響應(yīng)值為100~2 200,數(shù)據(jù)有效。CTS、NMS 的響應(yīng)值較為集中,CPS、ANS、SCS、PKS、AHS 的響應(yīng)值分布范圍較廣,說(shuō)明傳感器對(duì)樣品中的特定成分有較好的區(qū)分度。由表4 可知,未加工的藜麥,酸味與苦味值最大,鮮味值最低;加工后,酸、苦味均降低,鮮味均提高。藜麥經(jīng)水煮后,鮮味值最高,苦味值最低;經(jīng)焙炒后,咸味值增高幅度最大;擠壓膨化后甜味值最大。因此,擠壓膨化可以降低藜麥的酸味與咸味,提高甜味;藜麥經(jīng)水煮后可有效提高鮮味并降低苦味,分析其原因可能是水煮過(guò)程將一部分呈苦味的皂苷溶于湯汁中,加工后降低了藜麥的苦味。
通過(guò)采用4 種加工方式處理藜麥,與未加工藜麥對(duì)比分析基礎(chǔ)成分、抗氧化物質(zhì)及風(fēng)味存在的差異。結(jié)果表明,加工方式對(duì)藜麥的基礎(chǔ)成分未產(chǎn)生明顯影響;煮藜麥會(huì)大量損失總酚和黃酮,蒸、焙炒藜麥分別能較大程度保留總酚、黃酮含量,降低對(duì)抗氧化物質(zhì)的破壞;加工后的藜麥與原藜麥相比味覺(jué)均產(chǎn)生了較大變化,藜麥苦味與酸味均降低,鮮味均有所提高,蒸、煮藜麥的主成分分析最為相似,同擠壓膨化處理的藜麥差異最大,電子舌可以明確辨別不同加工方式處理的藜麥味覺(jué)差異。在生產(chǎn)過(guò)程中可根據(jù)實(shí)際需求采用適當(dāng)?shù)募庸し绞健?/p>