王佳欣,黎 陽,李再貴,王麗麗*
(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院,北京 100083;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,北京 100193)
青稞(Hordeum VulgareL.var.NudumHook.f)是一種生長于高原地區(qū)的裸大麥,屬禾本科大麥屬,是藏區(qū)人民的主食和青藏高原重要的牲畜飼料[1-3]。與其他谷物相比,青稞具有較高含量的膳食纖維、β-葡聚糖、蛋白質(zhì)以及不飽和脂肪酸[4-5]。其中膳食纖維具有降低代謝綜合征、2型糖尿病、抑郁癥、結(jié)腸癌風(fēng)險(xiǎn)的功能,并且有利于控制體重、降低血脂、緩解便秘等[6-12]。青稞營養(yǎng)價(jià)值高,但是青稞籽粒硬、口感粗糙,加工時(shí)需要去除麩皮,青稞麩皮是青稞粉加工中主要的副產(chǎn)物[13],其含量可占青稞質(zhì)量的10%~30%。青稞麩皮口感粗糙、感官不良,因此大部分的青稞麩皮用作動(dòng)物飼料,附加值較低,而目前對(duì)青稞麩皮理化特性與加工性能的研究仍相對(duì)較少,影響其進(jìn)一步綜合利用。
沖調(diào)類膳食纖維產(chǎn)品具有食用、攜帶及貯藏方便的特點(diǎn),具有良好的消費(fèi)需求與市場前景[14]。氣流沖擊磨是一種利用高速氣流使物料相互撞擊從而實(shí)現(xiàn)超細(xì)微粉碎的技術(shù),相較于普通粉碎方式,可產(chǎn)生粒徑更為細(xì)小且粒徑分布相對(duì)集中的膳食纖維粉末微粒,是目前超微粉碎的新技術(shù)。氣流沖擊磨能夠有效減小粉體的顆粒,并使粉體的物化性質(zhì)發(fā)生顯著變化,經(jīng)超微粉碎后的粉體更容易被人體吸收和利用。由于氣流沖擊磨在研磨期間升溫較小,因此對(duì)物料的活性成分影響程度較低,此外,與傳統(tǒng)研磨方法相比,氣流沖擊磨產(chǎn)生更少的粉塵,對(duì)環(huán)境更加友好,因此在應(yīng)用過程中具有一定的優(yōu)勢[15]。粉碎是改善麩皮粗糙口感的一種有效手段[16],可以改善物料的分散性和溶解性,提高面團(tuán)的吸水和糊化溫度、峰值黏度、最終黏度和縮水值,縮短穩(wěn)定時(shí)間并降低抗延展性[17-18]。但粉碎會(huì)使物料的粒徑減小,對(duì)物料的理化及其功能特性產(chǎn)生影響[15]。粒徑對(duì)決定粉體的物理化學(xué)和功能特性起著重要作用,對(duì)其與膽汁酸結(jié)合、抗氧化能力、水合特性以及腸胃功能有關(guān),會(huì)影響轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間、糞便排泄率和糞便體積等[19-22]。
研究顯示微粉碎技術(shù)可將食品物料中膳食纖維由幾百微米降低至幾十或者十幾微米,同時(shí)不同粒徑的膳食纖維理化及功能特性也明顯不同。當(dāng)孜然膳食纖維的粒徑由380 μm減小至120 μm時(shí),粒徑越小,保水能力越好、吸水膨脹性越大、脂肪吸收能力越強(qiáng);但是繼續(xù)減小至106 μm時(shí),保水能力、吸水膨脹性、脂肪吸收能力均有下降的趨勢[15]。當(dāng)竹粉膳食纖維粒徑小于25 μm時(shí),隨粒徑減小,其保水能力、吸水膨脹性增加,而脂肪吸收能力呈先增加后減小的趨勢[23]。當(dāng)錦橙皮渣膳食纖維平均粒徑由191.06 μm降至14.01 μm時(shí),保水能力、脂肪吸收能力增強(qiáng),吸水膨脹性下降[24]。上述研究說明,對(duì)于不同物料,粒徑減小帶來的物料變化是不盡相同的。
青稞麩皮作為富含功能成分較多的谷物副產(chǎn)物一直被低值化利用,因此探究適合青稞麩皮加工的新型技術(shù),闡明其理化功能特性變化規(guī)律,對(duì)于擴(kuò)大青稞麩皮在食品體系中的應(yīng)用、促進(jìn)青稞資源精深加工與提質(zhì)增效具有深遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)意義。本實(shí)驗(yàn)采用氣流沖擊磨將青稞麩皮加工成不同粒徑的麩皮粉,并以高速多功能粉碎機(jī)制備的粒徑較大的青稞麩皮粉為對(duì)照,探究青稞麩皮不同粒徑對(duì)其結(jié)構(gòu)、理化與功能特性的影響,考察不同的粉碎粒徑對(duì)青稞膳食纖維粉的沖調(diào)性能及感官品質(zhì)等的影響,以期為青稞麩皮的應(yīng)用開發(fā)提供理論依據(jù)。
青稞麩皮由拉薩林濤農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司提供,品種為‘藏青2000’。
總膳食纖維(total dietary fiber,TDF)測定試劑盒美國Sigma-Aldrich公司;Megazyme淀粉總量檢測試劑盒、D-葡萄糖檢測試劑盒 愛爾蘭Megazyme公司;硫酸、無水乙醚、鹽酸、丙酮、磷酸鈉 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;硼酸、氫氧化鈉、體積分?jǐn)?shù)95%乙醇、冰乙酸、硝酸銀、氯化鈉 北京化工廠有限責(zé)任公司;以上所有試劑均為分析純。
SL-250A型高速多功能粉碎機(jī) 永康市松青五金廠;LNI-66A氣流沖擊磨 北京協(xié)同創(chuàng)新研究院;Mastersizer3000激光粒度儀 英國馬爾文公司;SU8010掃描電子顯微鏡 日本日立公司;KDY-2980凱氏定氮儀 北京瑞邦興業(yè)科技有限公司;CM-700d分光測色計(jì)柯尼卡美能達(dá)控股公司。
1.3.1 青稞麩皮制備
采用多功能粉碎機(jī)粉碎青稞麩皮,過40 目篩,篩上物重新粉碎,直至篩下物質(zhì)量為總質(zhì)量的95%以上,得到粗青稞麩皮(coarse highland barley bran,CHB);調(diào)節(jié)氣流沖擊磨主機(jī)頻率為50 Hz、分級(jí)機(jī)頻率為20 Hz、引風(fēng)機(jī)頻率為50 Hz,直接粉粹原始青稞麩皮(下同),得到中青稞麩皮(medium highland barley bran,MHB);調(diào)節(jié)氣流沖擊磨主機(jī)頻率為50 Hz、分級(jí)機(jī)頻率為35 Hz、引風(fēng)機(jī)頻率為50 Hz,得到細(xì)青稞麩皮(fine highland barley bran,F(xiàn)HB);調(diào)節(jié)氣流沖擊磨主機(jī)頻率為50 Hz、分級(jí)機(jī)頻率為50 Hz、引風(fēng)機(jī)頻率為30 Hz,得到超細(xì)青稞麩皮(ultrafine highland barley bran,UHB)。
1.3.2 粒徑測定
采用Mastersizer 3000激光粒度儀,采用干法粒徑測試系統(tǒng)進(jìn)行粒徑測定。顆粒折射率為1.52,顆粒吸收率為0.1。D50表示一個(gè)樣品的累計(jì)粒度分布百分?jǐn)?shù)達(dá)到50%時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑,通常用來表示平均粒徑,D[4,3]表示樣品的體積平均粒徑,D[3,2]表示樣品的表面積平均粒徑。
1.3.3 微觀結(jié)構(gòu)觀察
掃描電子顯微鏡觀察參照Ma Mengmei等[15]的方法并稍作修改。采用SU8010掃描電子顯微鏡觀察青稞麩皮粉顆粒微觀形態(tài)。用牙簽挑取適量待測樣品,在稱量紙上分散均勻,用內(nèi)芯為銅片的雙面膠的一側(cè)沾取一層樣品后貼于準(zhǔn)備好的載物臺(tái)上。將全部樣品粘貼完畢后噴金,噴金完成后放入掃描電子顯微鏡中進(jìn)行觀察(電壓10 kV),拍攝具有代表性的顆粒形貌。放大倍數(shù)為500、2 000 倍。
1.3.4 膳食纖維組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定
根據(jù)參考文獻(xiàn)[25]中的方法,測定青稞麩皮中TDF質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性膳食纖維(soluble dietary fiber,SDF)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和不可溶性膳食纖維(insoluble dietary fiber,IDF)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
1.3.5 水合特性測定
1.3.5.1 保水能力測定
青稞麩皮保水能力的測定參照Kurek等[26]的方法并稍作修改。稱取試樣0.5 g,記為m/g,置于50 mL離心管中,對(duì)裝入樣品的離心管再次稱質(zhì)量,記為m1/g,在離心管中加入20 mL蒸餾水,漩渦混勻后在室溫下靜置24 h。此后將混勻的漿液在4 000×g25 ℃條件下離心10 min,去除上清液后,對(duì)離心管及殘留物稱質(zhì)量,記為m2/g。保水能力按公式(1)計(jì)算。
1.3.5.2 吸水膨脹性測定
青稞麩皮吸水膨脹性的測定參照Sowbhagya等[27]的方法并稍作修改。稱取試樣0.5 g,記為m/g,置于15 mL離心管中,記錄麩皮體積V1/mL,在離心管中加入10 mL蒸餾水,漩渦混勻后在室溫下靜置18 h,而后記錄靜置后麩皮體積V2/mL(即除去上清液后的體積)。吸水膨脹性按公式(2)計(jì)算。
1.3.5.3 脂肪吸收能力測定
青稞麩皮的脂肪吸收能力的測定參照Kurek等[26]的方法并稍作修改。稱取試樣0.5 g,記為m/g,置于50 mL離心管中,對(duì)裝入樣品的離心管再次稱質(zhì)量,記為m1/g,在離心管中加入10 mL大豆油,漩渦混勻后在室溫下靜置1 h,將混勻的漿液在4 000×g25 ℃條件下離心10 min,去除上清液后,對(duì)離心管及殘留物稱質(zhì)量,記為m2/g。脂肪吸收能力按公式(3)計(jì)算。
1.3.6 陽離子交換能力測定
青稞麩皮的陽離子交換能力的測定參照陸紅佳等[28]的方法并稍作修改。稱取2 g樣品,記為m/g,放入50 mL離心管中,加入15 mL 0.1 mol/L的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,漩渦混勻,25 ℃水浴振蕩24 h,轉(zhuǎn)速為150 r/min。將酸化后的混濁液倒入鋪有濾紙的玻璃漏斗中過濾,用蒸餾水洗滌至濾液中不含有氯離子為止(用10 g/100 mL的硝酸銀溶液檢測),將洗滌好的濾渣放入40 ℃的干燥箱中干燥12 h。稱取0.25 g干燥樣品,使其溶解于100 mL 5 g/100 mL的氯化鈉溶液中混勻,以酚酞為指示劑,用0.01 mol/L的氫氧化鈉溶液滴定,至溶液由無色變?yōu)榉奂t色,記錄氫氧化鈉的體積V/mL。陽離子交換能力按公式(4)計(jì)算。
1.3.7 葡萄糖吸收能力測定
青稞麩皮的葡萄糖吸收能力測定參照Peerajit等[29]的方法并稍作修改。稱取1 g的樣品3 份,記為m/g,分別置于10 mL 50、100、200 mmol/L的葡萄糖溶液中,此時(shí)的各葡萄糖溶液濃度記為c1/(mmol/L),于37 ℃孵育6 h,直至麩皮粉對(duì)葡萄糖溶液的吸收達(dá)到飽和后對(duì)其離心(1 000×g、20 min),取上清液,上清液體積記為V/mL,上清液葡萄糖濃度記為c2/(mmol/L)。葡萄糖濃度采用D-葡萄糖檢測試劑盒測定。葡萄糖吸收能力按公式(5)計(jì)算。
1.3.8 色澤測定
參照GB/T 5492—2008《糧油檢驗(yàn) 糧食、油料的色澤、氣味、口味鑒定》[30],采用CM-700d分光測色計(jì),分別測量a*、b*、L*值以表征樣品色澤。
1.3.9 穩(wěn)定性測定
穩(wěn)定性測定參考唐遵峰[31]的方法并稍作改動(dòng),稱取5 g青稞麩皮粉,放入100 mL離心管中,倒入40 mL 80 ℃的開水?dāng)嚢杈鶆?,靜止3 min,測量上清液高度H1/cm和沖調(diào)液總高度H/cm,根據(jù)公式(6)計(jì)算穩(wěn)定性指數(shù)K。若K≤5,則穩(wěn)定性極好;若5<K≤10,則穩(wěn)定性較好;若10<K≤20,則穩(wěn)定性較差;若K≥20,則穩(wěn)定性極差。繼續(xù)延長測試時(shí)間至10、30 min,觀察樣品穩(wěn)定性。
1.3.10 結(jié)塊率測定
結(jié)塊率測定參考樂梨慶等[14]的方法并稍作修改,稱取5 g青稞麩皮粉,記為m/g,放入100 mL離心管中,倒入40 mL 80 ℃的開水?dāng)嚢杈鶆颍o止10 min后加40 mL水稀釋,用已知質(zhì)量為m1/g的20 目篩網(wǎng)過濾,將篩網(wǎng)烘干至恒質(zhì)量m2/g,根據(jù)公式(6)計(jì)算結(jié)塊率。
1.3.11 感官評(píng)價(jià)
感官評(píng)價(jià)參考馮飛[32]的方法并稍作修改,將40 g青稞麩皮粉用200 mL 80 ℃水溶解,組織10 人專業(yè)評(píng)價(jià)小組,對(duì)青稞麩皮粉的外觀、氣滋味、口感、組織狀態(tài)和沖調(diào)性進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)采用百分制,感官評(píng)價(jià)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。
表1 感官評(píng)價(jià)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for sensory evaluation of highland barley bran
每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用SPSS 25.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理,用單因素方差分析、Duncan’s多重比較法檢驗(yàn)數(shù)據(jù)顯著性差異,P<0.05表示差異顯著。
如圖1所示,經(jīng)過不同參數(shù)條件的氣流沖擊磨處理后,青稞麩皮樣品的粒徑分布基本呈單峰,粒徑較為均一。由表2可知,粉碎后得到的4 種不同粒徑樣品的平均粒徑(D50)分別為164.0 μm(CHB)、53.2 μm(MHB)、33.4 μm(FHB)和23.2 μm(UHB)。同時(shí),隨D50的降低,D[4,3]與D[3,2]的差值逐漸減小,這表明粒徑分布變窄,粒徑均一性增強(qiáng),不同顆粒間的理化性質(zhì)更為接近[33]。
圖1 不同參數(shù)氣流沖擊磨處理后的青稞麩皮粒徑分布情況Fig.1 Particle size distribution of highland barley bran with different particle sizes
表2 不同參數(shù)氣流沖擊磨處理后的青稞麩皮粒徑Table 2 Particle size of highland barley bran with different particle sizes
如圖2所示,D50為164.0 μm時(shí),CHB各組分均具有較為完整的結(jié)構(gòu),膳食纖維呈大片狀存在,結(jié)構(gòu)完整,表面較為光滑,有少許淺淺的溝壑存在。當(dāng)物料被粉碎至D50為53.2 μm時(shí),膳食纖維被撕裂,部分膳食纖維以小片狀存在,以大片狀存在的膳食纖維出現(xiàn)裂痕。當(dāng)物料被粉碎至D50為33.4 μm時(shí),F(xiàn)HB各組分被打碎,呈小團(tuán)塊狀,各組分在變得更細(xì)小的同時(shí)也變得更加分散;纖維表面出現(xiàn)較大的裂口以及孔隙,部分小顆粒物質(zhì)(如淀粉等)開始附著于纖維表面。氣流沖擊磨進(jìn)一步將D50減小至23.2 μm時(shí),膳食纖維基本呈小片狀存在,且表面有較多孔隙,此時(shí),由于小顆粒表面的原子能量處于一種不穩(wěn)定的狀態(tài),蛋白、淀粉等小顆粒進(jìn)一步向膳食纖維附著,小顆粒團(tuán)聚在一起,團(tuán)塊間隙增大。
圖2 不同粒徑的青稞麩皮粉掃描電子顯微鏡照片F(xiàn)ig.2 Scanning electron micrographs of highland barley bran powders with different particle sizes
膳食纖維是青稞麩皮的主要組成成分,如表3所示,TDF質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)51%以上,遠(yuǎn)高于米糠(27.04%)、橘皮(36.9%)[15]中的TDF質(zhì)量分?jǐn)?shù),這說明青稞麩皮可以作為良好的提取膳食纖維的原料來源。在這些膳食纖維中,IDF占比達(dá)90%以上,SDF質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低,約占麩皮總質(zhì)量的4%,與小麥麩皮SDF質(zhì)量分?jǐn)?shù)相當(dāng)而高于谷子麩皮SDF質(zhì)量分?jǐn)?shù)(1.75%)[34]。SDF吸水膨脹能力較強(qiáng),可以增加食糜黏度,具有良好的生理功能,例如調(diào)節(jié)免疫、降低血糖和血漿膽固醇等。IDF具有多孔性,有利于增加糞便的體積,對(duì)腸胃道產(chǎn)生容積作用,具有增加飽腹感、緩解便秘等作用。此外,在微生物的發(fā)酵作用下麩皮中IDF可以轉(zhuǎn)化為SDF,進(jìn)一步促進(jìn)結(jié)腸部位的腸道益生菌的增殖和短鏈脂肪酸的產(chǎn)生。
表3 不同粒徑青稞麩皮的膳食纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 3 Dietary fiber contents of highland barley bran with different particle sizes
膳食纖維良好的功能特性使青稞麩皮具有功能性產(chǎn)品開發(fā)方面的潛力。一些研究表明,微粉化可以提高膳食纖維中SDF質(zhì)量分?jǐn)?shù)[35]。然而本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著青稞麩皮粒徑減小,膳食纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)基本不變,且IDF與SDF占比無顯著差異。這表明采用氣流沖擊磨處理可顯著改變粒度分布,但麩皮中TDF質(zhì)量分?jǐn)?shù)及IDF/SDF不受粒徑大小的影響。這可能是因?yàn)榍囡熎ぶ械腎DF主要為木質(zhì)素、纖維素和半纖維素[36],而氣流沖擊磨屬于物理處理,沒有破壞木質(zhì)素、纖維素和半纖維素中的糖苷鍵,因此IDF難以轉(zhuǎn)化為SDF。
不同粒徑青稞麩皮的水合特性檢測結(jié)果如表4所示,當(dāng)青稞麩皮的D50從164.0 μm(CHB)減小到23.2 μm(UHB)時(shí),保水能力由4.12 g/g下降至2.76 g/g,降低近2/3;當(dāng)青稞麩皮的D50減小到53.2 μm(MHB)時(shí),脂肪吸收能力降至CHB的86%,繼續(xù)減小粒徑至23.2 μm(UHB),脂肪吸收能力維持不變,與53.2 μm(MHB)時(shí)沒有顯著差異。一般來講,纖維保水能力和脂肪吸收能力主要受顆粒間堆積作用、孔隙大小以及分子水結(jié)合能力三者共同作用的影響。保水能力和脂肪吸收能力隨著粒徑減小而降低可能是由兩方面原因?qū)е拢?)隨著氣流沖擊磨粉碎強(qiáng)度的增加,青稞麩皮基質(zhì)不斷破碎變小,部分糊粉層細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)被破壞,使其對(duì)水分和油脂的束縛能力變差,這與趙萌萌等對(duì)青稞麩皮的研究結(jié)果[13]一致;2)超微粉碎導(dǎo)致的粒徑減小破壞了麩皮顆粒間的堆積作用,減小了孔隙的形成,影響了對(duì)水分和油脂的截留,從而導(dǎo)致保水能力和脂肪吸收能力下降。當(dāng)青稞麩皮的D50從164.0 μm(CHB)減小到33.4 μm(FHB)時(shí),吸水膨脹性升高;當(dāng)D50繼續(xù)減小到23.2 μm(UHB)時(shí),吸水膨脹性下降,可見吸水膨脹性的變化與保水能力的變化并不一致。研究認(rèn)為隨著材料粒徑降低,顆粒數(shù)量增加,堆積體積增大;顆粒比表面積增加,吸附到顆粒表面的水分將增加,這都導(dǎo)致吸水膨脹性增加。但纖維的顯微結(jié)構(gòu)顯示,粒徑減小到一定程度后,麩皮纖維素基質(zhì)、糊粉層細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)被顯著破壞,大顆粒之間空隙被小粒徑顆粒填充,導(dǎo)致麩皮堆積體積降低,這可能是吸水膨脹性先增高后下降的原因[37]。
表4 不同粒徑青稞麩皮的水合特性Table 4 Hydration properties of highland barley bran with different particle sizes
由于膳食纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)中包含羧基、羥基和氨基等側(cè)鏈基團(tuán),因此可以產(chǎn)生類似弱酸性陽離子交換樹脂的作用。陽離子交換能力高的膳食纖維可以誘捕、破壞和分解脂質(zhì)乳劑,從而減少脂質(zhì)和膽固醇的擴(kuò)散和吸收[38],同時(shí),高陽離子吸附能力的膳食纖維還可以增強(qiáng)對(duì)重金屬的吸附,增強(qiáng)膳食纖維對(duì)腸道有害物質(zhì)的清除作用[39]。
不同粒徑青稞麩皮的陽離子交換能力如表5所示,當(dāng)青稞麩皮的D50由164.0 μm(CHB)減小到23.2 μm(UHB)時(shí),陽離子交換能力顯著增強(qiáng)(P<0.05)。這可能是因?yàn)榱降臏p小使更多的類似弱酸性陽離子交換樹脂作用的基團(tuán)暴露,從而使得陽離子交換能力增加。這與對(duì)姜渣的研究結(jié)果一致,當(dāng)姜渣膳食纖維的粒徑減小到150 μm時(shí),姜渣膳食纖維的陽離子吸附能力可提高至200.04 mmol/kg[28]。
表5 不同粒徑青稞麩皮的陽離子交換能力和葡萄糖吸收能力Table 5 Cation exchange capacity and glucose absorption capacity of highland barley bran with different particle sizes
葡萄糖吸收能力是考察膳食纖維在腸道消化過程中對(duì)葡萄糖抑制和轉(zhuǎn)運(yùn)能力的指標(biāo)。采用3 種不同濃度的葡萄糖(50、100、200 mmol/L)評(píng)估不同粒徑青稞麩皮的葡萄糖吸收能力,結(jié)果如表5所示。當(dāng)D50由164.0 μm(CHB)減小到23.2 μm(UHB),葡萄糖吸收能力無顯著性變化,即粒徑的減小對(duì)葡萄糖吸收能力幾乎不產(chǎn)生影響。這可能是因?yàn)榱降臏p小并沒有提高麩皮中SDF的含量,而高黏度的SDF是導(dǎo)致的葡萄糖分子截留、葡萄糖擴(kuò)散延遲的重要因素,因此青稞麩皮粒徑的減小對(duì)葡萄糖吸收能力沒有影響。
但葡萄糖吸收能力與葡萄糖濃度基本成正比。以UHB為例,當(dāng)葡萄糖濃度從50 mmol/L增加至200 mmol/L時(shí),葡萄糖吸收能力由0.77 mmol/g提高至2.24 mmol/g。即隨著葡萄糖濃度的提高,青稞麩皮的葡萄糖吸收能力也會(huì)增大,這一變化與孜然膳食纖維對(duì)葡萄糖吸收能力的研究結(jié)果[15]一致。
色澤是食品感官的重要指標(biāo)之一,膳食纖維顏色過深會(huì)限制其在食品中的使用,因此改善膳食纖維色澤非常必要[40]。如表6所示,隨粒徑的減小,青稞麩皮的L*值顯著增大,從CHB的77.71增加到最高82.80(UHB),亮度提高;a*值由CHB的3.33向綠色方向偏移,最大偏移至2.36(UHB);b*值由CHB的14.26向藍(lán)色方向偏移,最小偏移至13.65(FHB),當(dāng)粒經(jīng)繼續(xù)減小時(shí),b*值變化不明顯??傊綔p小后,青稞麩皮的色澤得到改善。這是因?yàn)殡S粒徑減小,比表面積增大,反射增大,色澤隨之變淺。這與錦橙[24]、蘋果[41]的色澤變化研究結(jié)果一致。色澤的變淺可能有利于使青稞麩皮在食品中有更廣的應(yīng)用。
表6 不同粒徑青稞麩皮的色澤Table 6 Color parameters of highland barley bran with different particle sizes
為了評(píng)估青稞麩皮應(yīng)用于沖調(diào)粉的可能性,對(duì)青稞麩皮的沖調(diào)特性和口感進(jìn)行評(píng)價(jià)。如表7、圖3所示,隨粒度的減小,青稞麩皮粉感官綜合評(píng)分提高。CHB色澤不均勻,夾雜較多淺色或深色顆粒。隨粒徑減小,色澤更為均勻,色澤的接受度更高。4 種粒徑的青稞麩皮在氣滋味方面無顯著性差異,總體評(píng)分較低,因此在氣滋味方面需要改善,這也表明,與氣滋味較好的原料復(fù)配以改善青稞麩皮食品的風(fēng)味可能是一個(gè)重要方向。4 種不同粒徑的青稞麩皮在口感方面有較明顯的差異,當(dāng)粉碎粒徑減小至23.2 μm(UHB)時(shí),顆粒粗糙感完全消失,入口柔和細(xì)膩。4 種粒徑的青稞麩皮沖調(diào)性均較好,只有極少量的結(jié)塊,且隨粒徑的減小,結(jié)塊程度降低,這與結(jié)塊性實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。4 種不同粒徑的青稞麩皮沖調(diào)后都有較好的穩(wěn)定性,均沒有發(fā)生嚴(yán)重的分層,這與穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。且隨粒徑的減小,感官評(píng)價(jià)一致性增加,這表明UHB組織狀態(tài)和接受度均更優(yōu)。綜合感官評(píng)價(jià)結(jié)果可見,小粒徑青稞麩皮(UHB)的口感評(píng)分最高,這可能是因?yàn)殡S著青稞麩皮粒徑的降低,具有片層結(jié)構(gòu)的大粒徑麩皮逐漸變成了顆粒結(jié)構(gòu)。在口腔咀嚼過程中,越接近圓形結(jié)構(gòu)的顆粒與口腔的摩擦力越小,顆粒感越弱,最終呈現(xiàn)出爽滑的口感。沖調(diào)粉的穩(wěn)定性和結(jié)塊性是決定沖調(diào)類產(chǎn)品品質(zhì)的重要因素。青稞麩皮沖調(diào)樣品靜置時(shí)間延長至10 min或30 min時(shí),隨時(shí)間延長穩(wěn)定性越來越差,但UHB的穩(wěn)定性始終優(yōu)于其他樣品,說明粒度對(duì)其穩(wěn)定性有一定影響。研究表明超微麩皮對(duì)水和油脂有較好的吸附能力,這使得其具有一定乳化潛力[13]。雖然青稞麩皮粒徑的減小造成保水能力和油脂吸附能力的下降,但是下降后的青稞麩皮保水能力和油脂吸附能力仍然高于超微粉碎的小麥麩皮[13],因此小粒徑的青稞麩皮(UHB)具有較好的沖調(diào)穩(wěn)定性和最低的結(jié)塊率。
圖3 不同粒徑青稞麩皮的感官品質(zhì)與穩(wěn)定性Fig.3 Sensory evaluation radar chart and stability evaluation of highland barley bran with different particle sizes
表7 不同粒徑青稞麩皮的感官品質(zhì)Table 7 Sensory evaluation of highland barley bran with different particle sizes
氣流沖擊磨粉碎技術(shù)可高效降低青稞麩皮的粒徑(D50從164.0 μm(CHB)下降至23.2 μm(UHB)),得到亞微米級(jí)青稞麩皮(UHB),粒徑呈較為均一的正態(tài)分布,且未影響青稞麩皮膳食纖維的組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)。隨粒徑逐漸降低,麩皮片狀結(jié)構(gòu)的完整性被破壞,當(dāng)粒徑進(jìn)一步降低,麩皮結(jié)構(gòu)由片狀變?yōu)轭w粒狀,其保水能力和脂肪吸收能力隨之下降,吸水膨脹性先升高后下降,陽離子交換能力增強(qiáng),葡萄糖吸收能力穩(wěn)定。與未處理青稞麩皮相比,粒徑降低顯著改善了麩皮口感的粗糙性,粒徑最低的UHB樣品有良好的沖調(diào)穩(wěn)定性和感官特性,具有可作為沖調(diào)粉的開發(fā)潛力。