吳 迪，夏如卉，馬 紅，湯曉智

（南京財(cái)經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇省現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇高校糧油質(zhì)量安全控制及深加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京 210023）

作為中華傳統(tǒng)美食，蕎麥碗托（又稱碗團(tuán)、碗坨等）距今已有一千多年歷史，廣受我國西北地區(qū)消費(fèi)者的青睞[1]。蕎麥碗托主要以甜蕎（Fagopyrum esculentum）為主要原料制作加工而成，富含淀粉、蛋白、維生素、膳食纖維和多酚黃酮等營養(yǎng)成分[2]。但在碗托制備過程中，較高比例淀粉的存在可能導(dǎo)致消費(fèi)者在長期食用過程中產(chǎn)生一定健康問題。具體來說，蒸煮（糊化）之后的淀粉更容易被淀粉酶水解，進(jìn)而導(dǎo)致餐后血糖的快速升高和胰島素的快速響應(yīng)，從而增加肥胖、心腦血管疾病和II型糖尿病的患病風(fēng)險(xiǎn)[3]。同時(shí)，作為一種淀粉基凝膠食品，蕎麥碗托的食用品質(zhì)和貨架期分別受到冷卻和儲(chǔ)藏階段淀粉回生行為的影響[4]。因此，尋找合適的現(xiàn)代食品領(lǐng)域的新技術(shù)來降低中華傳統(tǒng)淀粉凝膠食品中的淀粉酶解速率，有效調(diào)控其回生行為的研究具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

常見的改善淀粉消化特性的方法包括物理改性[5]、化學(xué)改性[6]和生物改性[7]。其中，外源添加具有簡(jiǎn)單、安全和廉價(jià)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)[8]。而在親水膠體、多酚類物質(zhì)、氨基酸、蛋白質(zhì)等眾多外源添加劑中[9]，多酚類化合物憑借其優(yōu)異的抗癌、抗病毒、抗菌、抗輻射、降脂降壓、防齲齒、消臭等功能特性成為外源功能食品添加劑的代表[10]?，F(xiàn)有研究表明，外源多酚的添加不僅可以顯著影響產(chǎn)品消化特性，還能通過其與蛋白、淀粉、膳食纖維和脂質(zhì)在內(nèi)的食品組分之間的可逆/不可逆相互作用來影響食品的理化特性[11]。Wang等[12]系統(tǒng)研究了外源添加蘆丁和槲皮素等天然多酚材料對(duì)于蕎麥淀粉消化性能的影響，發(fā)現(xiàn)槲皮素等多酚可以通過改變淀粉鍵形結(jié)構(gòu)和抑制淀粉消化酶活性的方式顯著降低淀粉消化速率。Du等[13]對(duì)添加柿子單寧后玉米淀粉的回生特性和理化特性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)單寧酸的加入會(huì)通過其與玉米淀粉發(fā)生的氫鍵相互作用來干擾淀粉分子重排，延緩回生，并顯著降低了混合粉的凝膠質(zhì)構(gòu)特性，增加其黏彈性。但槲皮素和單寧酸等外源多酚添加時(shí)會(huì)帶來較強(qiáng)的苦、澀味道，一定程度上影響其在食品體系中的應(yīng)用。

表沒食子兒茶素沒食子酸酯（Epigallocatechin gallate，EGCG）是茶葉中最主要的兒茶素成分，包含多個(gè)酚羥基[14]，也是目前符合國家食品安全要求的外源多酚添加劑（GB 1886.211-2016）。Zhu等[15]發(fā)現(xiàn)木薯淀粉-EGCG混合物具有更有序的晶體結(jié)構(gòu)和更強(qiáng)的熱穩(wěn)定性，而EGCG的加入還能明顯降低木薯淀粉的消化特性，提升其抗氧化特性。Wu等[16]對(duì)添加綠茶多酚的大米米粉的糊化、凝膠流變和凍融穩(wěn)定等理化特性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)綠茶多酚的添加會(huì)使米粉回生受到抑制，并顯著改變其理化特性。但能否利用外源EGCG改善淀粉基雜糧食品品質(zhì)的研究尚未見報(bào)道。

綜上所述，本文擬通過外源添加EGCG方法分析不同外源EGCG添加量對(duì)蕎麥的色澤、糊化、水合、凝膠質(zhì)構(gòu)和界面微觀結(jié)構(gòu)等理化特性及其對(duì)碗托制品有序結(jié)構(gòu)、質(zhì)構(gòu)、抗氧化和消化等品質(zhì)特性和感官評(píng)定的影響，以期在保留添加物功能特性的同時(shí)，顯著提升淀粉基凝膠食品品質(zhì)，探明外源多酚對(duì)淀粉基凝膠食品結(jié)構(gòu)影響機(jī)制，為進(jìn)一步提升中華傳統(tǒng)食品品質(zhì)，設(shè)計(jì)開發(fā)雜糧凝膠新產(chǎn)品提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

甜蕎籽粒 陜西定邊縣塞雪糧油工貿(mào)有限公司；表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG） 西安貝吉諾生物科技有限公司；α-淀粉酶（10065，30 U/mg）、胃蛋白酶（P7000，≥250 units/mg solid）、胰酶（P7545，8 x USP） 美國Sigma-Aldrich公司；淀粉葡萄糖苷酶（E-AMGDF，3300 U/mL） 愛爾蘭Megazyme公司；DPPH、ABTS標(biāo)準(zhǔn)品 上海源葉生物有限公司；其他化學(xué)品和試劑至少為分析級(jí)。

QUADRUMAT JUNIOR磨粉機(jī) 德國Brabender公司；AS200三維振動(dòng)篩分儀 德國Retsch公司；MX-RD-PRO旋轉(zhuǎn)混勻儀 大龍興創(chuàng)實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；ZG26Easy401電蒸鍋 Midea集團(tuán)；SCIENTZ-12N冷凍干燥機(jī) 寧波新芝生物科技股份有限公司；MM-400冷凍球磨儀 德國Retsch公司；CM-5色度計(jì) 日本Konica Minolta公司；TM-3000掃描電子顯微鏡 日本Hitachi公司；RVA4500快速粘度分析儀 澳大利亞Perten公司；TA. XTplus食品物性測(cè)定儀 英國Stable Microsystems 公司；SpectraMax-M2e全波長酶標(biāo)儀 美國Molecular公司；SP2傅立葉變換紅外吸收光譜儀 美國PE公司；D8X射線衍射儀 德國Bruker公司；SHZ-82A水浴恒溫振蕩器 常州朗越儀器制造有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 原料及碗托制備

1.2.1.1 混合粉制備 利用輥式磨對(duì)甜蕎籽粒進(jìn)行磨粉，經(jīng)振篩機(jī)篩分，取粒徑小于125 μm的甜蕎粉（CB，得粉率約71.5%，總淀粉含量為79.14%，總酚含量為17.98 mg GAE/100 g，蛋白質(zhì)含量為3.90%，粗脂肪含量為0.34%，灰分含量為0.34%，粗纖維含量為0.72%，水分含量為15.28%）保存于自封袋中，備用。取適量甜蕎粉和不同質(zhì)量EGCG混勻，獲得EGCG含量分別為1%、3%、5%（W/W）的甜蕎-EGCG混合粉（BPF），記為EGCG-1、EGCG-3、EGCG-5。

1.2.1.2 碗托制備 準(zhǔn)確稱取16.667±0.005 g BPF于盛有50 mL蒸餾水的平底小碗（碗口直徑11.5 cm，高3.5 cm）中（碗托水分含量75%），攪拌均勻后于電蒸鍋中，蒸制15 min，蒸制結(jié)束后立即取出蕎麥碗托，用保鮮膜將碗口封住，并打孔。將封好保鮮膜后的碗托于4 ℃冰箱中保存30 min進(jìn)行冷卻得到甜蕎-EGCG碗托。將部分甜蕎-EGCG碗托樣品凍干，經(jīng)冷凍球磨后，得到樣品對(duì)應(yīng)的甜蕎-EGCG碗托凍干粉（Buckwheat Wantuo，BWT），記為BWT-1、BWT-3、BWT-5。另取16.667±0.005 g CB重復(fù)上述步驟作為對(duì)照，記為CBW[17]。

1.2.2 色澤測(cè)定 利用色澤儀測(cè)定粉體顏色（測(cè)試前用標(biāo)準(zhǔn)白色瓷磚校準(zhǔn)），獲得L*（亮度）、a*（紅綠）和b*（黃藍(lán)）數(shù)值，每個(gè)樣品讀取3次數(shù)值。

1.2.3 水合特性測(cè)定 混合粉的吸水指數(shù)（Water absorption index，WAI）、水溶性指數(shù)（Water solubility index，WSI）、膨脹勢(shì)（Swelling power，SP）的測(cè)定參考Gao等[18]的方法，并做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。具體的方法如下：準(zhǔn)確稱取1.0 g混合粉，質(zhì)量記為W0，放入已知重量的離心管（W1）中，加入25 mL超純水，振蕩，使淀粉完全分散。將離心管置于90 ℃水浴中保持30 min，間隔10 min 手搖10 s。經(jīng)室溫冷卻和4200 r/min離心15 min后，將上清液倒入已知重量的干燥鋁盒（W2）中，105 ℃恒溫干燥至恒重（W3），同時(shí)稱取帶有下層沉淀的離心管重量（W4）。每個(gè)樣品平行3次測(cè)試，數(shù)據(jù)按照如下公式計(jì)算：

1.2.4 糊化特性測(cè)定 利用RVA測(cè)定樣品的糊化特性。具體方法如下：取25 mL超純水于RVA實(shí)驗(yàn)專用鋁盒中，根據(jù)樣品本身水分含量準(zhǔn)確稱取對(duì)應(yīng)的混合粉（保持濕基為14%）。測(cè)試的程序?yàn)椋恨D(zhuǎn)速960 r/min保持10 s后，保持160 r/min至實(shí)驗(yàn)結(jié)束；50 ℃平衡1 min，然后以12 ℃/min的速率升溫至95 ℃，95 ℃恒溫3.5 min，再以12 ℃/min的速率降至50 ℃，50 ℃恒溫2 min（整個(gè)過程歷時(shí)13 min），獲得樣品糊化參數(shù)。

1.2.5 凝膠截面掃描電子顯微鏡（Scanning Electron Microscope，SEM）測(cè)定 將1.2.4所得凝膠置于模具（30 mm×30 mm×25 mm）中，于4 ℃下儲(chǔ)存24 h后，切塊，用2.5%戊二醛溶液固定3 h，再用0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液（pH=7.2）漂洗3次，20 min/次，最后用70 %、90%和100%的乙醇洗脫各三次，15 min/次，冷凍干燥。凍干后樣品，經(jīng)離子濺射噴金，利用SEM觀察其截面微觀結(jié)構(gòu)，取放大200倍圖片保存。

1.2.6 碗托長程有序結(jié)構(gòu)測(cè)定 利用X射線衍射儀（XRD）對(duì)碗托樣品的長程有序結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)定，掃描范圍為5～40o（2θ），掃描速率為2o/min。利用MDI Jade軟件計(jì)算樣品結(jié)晶度。

1.2.7 碗托短程有序結(jié)構(gòu)測(cè)定 利用傅里葉紅外光譜儀對(duì)碗托樣品的短程有序結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)定，測(cè)試范圍為600～4000 cm-1，掃描次數(shù)為64次，掃描頻率為4 cm-1。使用OMNIC軟件對(duì)紅外光譜圖進(jìn)行基線糾正和解卷積處理，計(jì)算1022 cm-1和995 cm-1波數(shù)下的吸收強(qiáng)度的數(shù)值。

1.2.8 凝膠質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定 將1.2.4所得粉糊均勻放入模具（30 mm×30 mm×25 mm），用保鮮膜密封以防止水分流失，置于4 ℃冰箱中保存24 h，得到凝膠。利用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行TPA測(cè)試（探頭：P/6，觸發(fā)力：5 g，測(cè)前速度：2.0 mm/s，測(cè)中和測(cè)后速度：1.0 mm/s，形變量：65%，間隔時(shí)間：5 s），測(cè)定其凝膠質(zhì)構(gòu)特性，記錄特征值。

1.2.9 碗托質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定 碗托樣品的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)測(cè)定參考彭登峰等[19]方法，并做略微改動(dòng)。利用直徑1 cm的模具取樣并進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定。利用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行TPA測(cè)試，具體參數(shù)設(shè)定為：探頭型號(hào)：P/36R；測(cè)前速度：2.00 mm/s；測(cè)中速度：1.0 mm/s；測(cè)后速度：1.0 mm/s；形變量：30%；兩次壓縮時(shí)間間隔：5.0 s；觸發(fā)力：5 g。

1.2.10 總酚含量及抗氧化活性測(cè)定 總酚提取參照Sun等[20]的方法，并稍作修改。具體如下：準(zhǔn)確稱取0.2 g碗托樣品，加入30 mL的70%甲醇溶液，于65 ℃水浴振蕩2 h，趁熱過濾以獲得多酚提取液。該提取液用于總酚含量測(cè)定和抗氧化活性測(cè)試。

1.2.10.1 總酚含量測(cè)定 參考Sun等[20]的方法，利用不同濃度沒食子酸繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（y=0.02075x-0.00124，R2=0.99353）。計(jì)算結(jié)果以沒食子酸當(dāng)量表示。

1.2.10.2 DPPH自由基清除能力測(cè)定 參考Bakar等[21]的方法：于1 mL樣品提取液中加入4.5 mL 0.1 mmol/L DPPH甲醇溶液，搖勻、避光反應(yīng)30 min，在517 nm波長下測(cè)定吸光度。以Trolox濃度為橫坐標(biāo)，517 nm波長下吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（y=0.0048x+0.107，R2=0.999），計(jì)算樣品 DPPH自由基清除能力，結(jié)果以μmol TE/100 g表示。

1.2.10.3 ABTS自由基清除能力測(cè)定 參考Re等[22]的方法：于200 μL樣品提取液中加入4 mL ABTS自由基工作液，搖勻、避光反應(yīng)30 min，在734 nm波長下測(cè)定吸光度。以Trolox濃度為橫坐標(biāo)，734 nm波長下吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（y=-0.0029x+0.5959，R2=0.999）。計(jì)算樣品ABTS自由基清除能力，結(jié)果以μmol TE/100 g表示。

1.2.10.4 鐵還原能力測(cè)定 參考 Benzie等[23]的方法：于1 mL樣品提取液中加入4.5 mL工作液，搖勻、避光反應(yīng)30 min，在593 nm波長下測(cè)定吸光度。以Trolox濃度為橫坐標(biāo)，593 nm波長下吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（y=-0.0008x+0.6986，R2=0.9992），計(jì)算出樣品鐵還原能力，結(jié)果以μmol TE/100 g表示。

1.2.11 消化特性測(cè)定 甜蕎-EGCG碗托的淀粉體外消化性根據(jù)Goh等[24]方法進(jìn)行測(cè)定和計(jì)算。分別稱取2.5 g 1.2.1.2制備的碗托樣品，置于裝有30 mL蒸餾水的錐形瓶中，37 ℃水浴振蕩（130 r/min）。向錐形瓶中加入0.1 mL 10%α-淀粉酶溶液，振蕩1 min后加入0.8 mL 1 mol/L HCl水溶液。加入1 mL溶于0.05 mol/L HCl中的10%胃蛋白酶溶液，振蕩30 min后加入2 mL 1 mol/L NaHCO3溶液和5 mL 0.2 mol/L馬來酸鹽緩沖液pH6.0，取1 mL反應(yīng)液于4 mL離心管中，劇烈振蕩滅酶，為0 min樣品。加入0.1 mL葡萄糖淀粉酶以防止終產(chǎn)物（麥芽糖）抑制胰蛋白酶，再加入1 mL 5%胰蛋白酶來引發(fā)胰腺消化階段。

在0（加酶前）、20、60、90、120和180 min時(shí)分別取1 mL反應(yīng)液加至含有4 mL無水乙醇的離心管中。離心管于4000 r/min離心10 min，取 0.1 mL上清液，同時(shí)取0.1 mL標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖（1 mg/mL），加入3 mL GOPOD于50 ℃下孵育30 min，冷卻至室溫后于510 nm下測(cè)定吸光度值。采用非線性模型描述淀粉水解動(dòng)力學(xué)，一級(jí)方程為：

式中，C（%）為t時(shí)的葡萄糖濃度，C∞（%）為平衡濃度，k為動(dòng)力學(xué)常數(shù)，t為時(shí)間，min。

淀粉水解曲線下的面積（AUC）按如下公式計(jì)算：

水解指數(shù)（HI）以淀粉水解曲線下的面積（AUC）計(jì)算，以白面包為參考。預(yù)測(cè)血糖指數(shù)（pGI）使用以下方程式估算[25]：

同時(shí)，快消化淀粉（RDS）和慢消化淀粉（SDS）分別表示為消化20 min和120 min時(shí)的葡萄糖含量，以RDS+SDS和總淀粉的含量差異計(jì)算抗性淀粉（RS）。

1.2.12 感官評(píng)價(jià) 參考彭登峰等[26]的評(píng)價(jià)方法，對(duì)本研究不同組別產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為：色澤（20分）、結(jié)構(gòu)（20分）、口感（40分）和食味（20分），共100分。選擇10名感官評(píng)價(jià)人員評(píng)價(jià)小組，在舒適的環(huán)境中進(jìn)行感官評(píng)定試驗(yàn)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)均按一次三份進(jìn)行測(cè)定。利用SPSS 18.0數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并用Duncan法進(jìn)行顯著性分析（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 外源EGCG添加對(duì)混合粉色澤的影響

顏色是評(píng)價(jià)食品感官性狀的重要指標(biāo)，本研究利用色澤儀研究外源EGCG添加混合粉色澤的影響，結(jié)果如表1所示。由結(jié)果可知，隨著EGCG添加量的增加，混合粉的亮度（L*）降低，紅度（a*）升高，黃藍(lán)度（b*）降低。添加外源EGCG后，BPFa*值由0.20增加至1.00，這可能是由于EGCG本身顏色呈淺粉色（晶態(tài)）或深紅色（無定形態(tài)）[27]。而EGCG-5的L*值降低可能是外源多酚吸收光線導(dǎo)致[28]。

表 1 混合粉的色澤數(shù)據(jù)Table 1 Color parameters of BPF samples

2.2 外源EGCG添加對(duì)混合粉水合特性的影響

WAI、WSI和SP主要反映不同谷物的水合特性。EGCG添加對(duì)混合粉水合特性的影響如表2所示。EGCG的不斷加入會(huì)略微降低樣品的WAI和SP，但降低幅度不大。這是由于混合粉的吸水性和膨脹勢(shì)主要受體系中淀粉的支鏈含量影響，而外源多酚的加入通常不會(huì)改變體系中支鏈的比例[29]。WAI和SP的下降，可能是由于EGCG中含有大量酚羥基，通過影響淀粉與水分子間的相互作用影響水分的吸收[30]。EGCG的加入顯著增加了BPF的WSI（P＜0.05），這是由于外源EGCG添加時(shí)帶來的大量羥基之間存在相互作用，可以改變水溶液的水分活度和離子強(qiáng)度，從而促進(jìn)淀粉的溶解[31]。水溶性指數(shù)的升高有利于混合粉在速食粉、代餐粉或其他方便食品生產(chǎn)中的應(yīng)用。

表 2 混合粉的水合特性Table 2 Hydration properties of BPF samples

2.3 外源EGCG添加對(duì)混合粉糊化特性的影響

EGCG添加對(duì)混合粉糊化特性的影響變化分別見圖1與表3。從圖1的糊化曲線可知，所有樣品的糊化曲線趨勢(shì)大致相同，但其糊化特征值（表3）存在顯著性差異（P＜0.05）。添加1%外源EGCG后，樣品的峰值黏度增加，這可能是由于少量的多酚可以作為橋梁增加淀粉分子間的相互作用。當(dāng)EGCG添加量達(dá)到3%后，樣品峰值黏度降低，這是因?yàn)槎嘤嗟亩喾訒?huì)破壞淀粉間氫鍵相互作用，導(dǎo)致其連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破壞[16]。EGCG加入使樣品的糊化時(shí)間和糊化溫度降低，這是由于淀粉顆粒加熱時(shí)被破壞，多酚分子進(jìn)入被破壞的淀粉顆粒內(nèi)部，與其發(fā)生相互作用，進(jìn)一步加速了淀粉分子的降解[31]。隨著EGCG添加量的增加，樣品崩解值有所降低，這說明EGCG的添加能使混合粉的凝膠抗剪切能力增強(qiáng)，但其數(shù)值沒有顯著性差異（P＞0.05）；回生值隨添加量的增加而降低，說明EGCG能夠延緩淀粉回生，有利于淀粉基食品的長期儲(chǔ)藏[14]。

表 3 混合粉的糊化特性Table 3 Pasting properties of BPF samples

表 4 碗托樣品的相對(duì)結(jié)晶度、17°、20°峰面積及1022 cm-1/995 cm-1數(shù)值Table 4 Relative crystallinity, characteristic peak areas and 1022 cm-1/995 cm-1 value of Wantuo samples

圖 1 甜蕎粉與混合粉的糊化曲線Fig.1 Pasting viscosity profiles of CB and BPF samples

圖 2 不同混合粉凝膠截面微觀結(jié)構(gòu)Fig.2 Gel section microstructure of BPF samples

2.4 外源EGCG添加對(duì)混合粉凝膠截面微觀結(jié)構(gòu)的影響

EGCG添加對(duì)混合粉凝膠截面微觀結(jié)構(gòu)影響的掃描電鏡照片如圖2所示。從截面圖可以看出，CB的凝膠截面較致密，并且比較連續(xù)，存在分布不均勻的孔洞。添加EGCG之后，樣品截面的孔洞數(shù)目有增多的趨勢(shì)，但孔洞大小隨添加量逐漸縮小，這可能是因?yàn)镋GCG與淀粉鏈間的相互作用阻礙了淀粉鏈的重新排列[13]，進(jìn)而影響淀粉凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成。

圖 3 碗托樣品的XRD譜圖Fig.3 The XRD spectrum of Wantuo samples

2.5 外源EGCG添加對(duì)碗托制品有序結(jié)構(gòu)的影響

2.5.1 長程有序結(jié)構(gòu) 采用XRD來評(píng)估外源EGCG對(duì)碗托制品結(jié)晶結(jié)構(gòu)的影響，樣品的XRD圖譜、相對(duì)結(jié)晶度（Relative crystallinity，RC）和特征峰面積分別見圖3和表4。結(jié)合圖表可知，隨著EGCG含量的增加，17°處峰的面積逐漸減少，說明EGCG與淀粉之間存在相互作用，一定程度上限制了淀粉雙螺旋結(jié)構(gòu)的形成，對(duì)碗托樣品淀粉回生有抑制作用[32]。樣品在20°處峰面積明顯增加，說明碗托樣品中淀粉的V型構(gòu)象不斷增加，這表明多酚分子通過疏水作用緊密地復(fù)合在直鏈淀粉空腔內(nèi)，形成了V型復(fù)合物[33]。值得注意的是，V型復(fù)合物的含量通常會(huì)影響產(chǎn)品的消化特性。同時(shí)，與對(duì)照樣品相比，添加外源EGCG的碗托制品顯示出較低的結(jié)晶度，說明外源EGCG的添加可以一定程度上抑制碗托樣品中淀粉的回生。

2.5.2 短程有序結(jié)構(gòu) 碗托制品及對(duì)照樣品的FTIR全譜和局部放大譜圖如圖4a和圖4b所示。CBW樣品在1000～1200 cm-1處有明顯的淀粉特征峰。由前人研究可知[34]，EGCG在3356和3475 cm-1處的特征峰歸屬于-OH的伸縮振動(dòng)峰，1347～1372 cm-1為-OH的變形振動(dòng)峰，1448～1466 cm-1為-CH2的伸縮振動(dòng)峰，1692 cm-1為苯環(huán)上-C=O的伸縮振動(dòng)峰，1617 cm-1為-C=C伸縮振動(dòng)峰，1528～1544 cm-1為苯環(huán)的振動(dòng)峰，1223～1237 cm-1和1040～1147 cm-1分別為酯和醚上的-C-O伸縮振動(dòng)峰，825 cm-1為1,3二取代苯上的=C-H的變形振動(dòng)峰，766 cm-1為1,2二取代苯上的=C-H的變形振動(dòng)峰。為了便于區(qū)分，本研究制備了EGCG和蕎麥粉的簡(jiǎn)單物理混合樣品，其圖譜分別可見歸屬于EGCG和淀粉的特征峰，且峰位沒有明顯的偏移。而添加外源EGCG的碗托樣品中，EGCG特征峰消失，3500 cm-1處的峰發(fā)生了藍(lán)移。但是在最終樣品中不能清楚地觀察到EGCG的特征峰，結(jié)合物理混合粉的FTIR圖譜可知，碗托樣品中EGCG特征峰不明顯主要是由于其制備過程中存在EGCG的部分損失[35]以及部分EGCG與淀粉形成V型復(fù)合物。

圖 4 碗托制品及對(duì)照樣品的FTIR譜圖Fig.4 The FTIR spectrum of Wantuo samples and control samples

此外，1047、995和1022 cm-1處的特征峰可以為研究淀粉的有序和無序結(jié)構(gòu)的變化提供重要信息，1022 cm-1/995 cm-1的比值（表4）可以用來研究水合淀粉的短程有序結(jié)構(gòu)，特別是鏈間氫鍵結(jié)構(gòu)變化[36]。隨EGCG添加量的升高，1022 cm-1/995 cm-1的比值有降低的趨勢(shì)，說明EGCG的加入可能有助于提升淀粉-水分子之間氫鍵結(jié)合的短程有序性[37]，同時(shí)也可能與V型構(gòu)象中羥基基團(tuán)化學(xué)環(huán)境改變也有關(guān)聯(lián)[38]。

結(jié)合XRD的數(shù)據(jù)可知，EGCG的添加雖然可能會(huì)通過影響鏈間氫鍵結(jié)合來提升短程有序性，但其長程有序性的降低依然會(huì)影響樣品中淀粉回生[32]。

2.6 外源EGCG添加對(duì)碗托產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)特性的影響

混合粉凝膠和碗托樣品的質(zhì)構(gòu)特性如表5所示?；旌戏鄣恼尘坌噪SEGCG的添加顯著降低（P＜0.05）；回復(fù)性隨EGCG添加量上升而降低。添加EGCG后碗托的硬度、彈性和咀嚼度顯著低于CBW（P＜0.05），但濃度變化對(duì)其數(shù)值影響不顯著（P＞0.05）；其粘聚性和回復(fù)性在添加EGCG后呈現(xiàn)顯著降低的趨勢(shì)（P＜0.05）。EGCG的添加通過與淀粉之間的氫鍵相互作用來影響淀粉分子間的聯(lián)結(jié)，抑制碗托中淀粉的回生，影響凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成，并且其與淀粉產(chǎn)生的氫鍵相互作用會(huì)限制淀粉分子之間的聯(lián)結(jié)，破壞凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成，進(jìn)而使碗托的硬度、彈性和咀嚼度有所下降[30]。同時(shí)，根據(jù)Zhang等[7]的觀點(diǎn)，粘聚性和回復(fù)性的顯著降低說明樣品淀粉分子鏈間氫鍵強(qiáng)度也顯著降低。從以上結(jié)果可知，碗托樣品質(zhì)構(gòu)特性變化與混合粉凝膠的質(zhì)構(gòu)特性變化規(guī)律基本一致，說明碗托產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特性主要受到混合粉中淀粉凝膠質(zhì)構(gòu)特性影響。

表 5 混合粉樣品和碗托樣品的凝膠質(zhì)構(gòu)特性Table 5 Gel texture properties of BPF samples and Wantuo samples

2.7 外源EGCG添加對(duì)碗托產(chǎn)品總酚含量和抗氧化特性影響

碗托樣品的總酚含量、抗氧化活性如表6所示。由表可知。CBW的總酚含量?jī)H有3.91 mg GAE/100 g，說明在碗托樣品的制作過程中會(huì)損失水溶性的酚類或多酚化合物；碗托樣品的總酚含量隨EGCG添加量的增加而升高，但實(shí)際測(cè)量值與理論值存在差異，這可能是由于測(cè)定過程導(dǎo)致誤差。根據(jù)文獻(xiàn)，甲醇只可提取主要通過氫鍵與蕎麥粉中淀粉鏈發(fā)生弱相互作用的多酚[36]，所以總酚含量的差異也可能是部分多酚與淀粉形成了復(fù)合物，難以被甲醇提取。

酚類化合物的抗氧化活性通?；跉湓拥霓D(zhuǎn)移或通過質(zhì)子的電子轉(zhuǎn)移機(jī)制。與ABTS+·和DPPH的抗氧化機(jī)制不同，鐵還原能力測(cè)定主要基于電子轉(zhuǎn)移機(jī)制[39]。由表6可知，多酚的添加顯著提升了甜蕎碗托的抗氧化特性（P＜0.05）。而三種測(cè)試結(jié)果中，鐵還原能力測(cè)試結(jié)果較另外兩種提升幅度更為顯著（P＜0.05），說明EGCG的抗氧化特性的機(jī)制可能以電子轉(zhuǎn)移為主。

表 6 碗托樣品的總酚含量與抗氧化活性Table 6 The total phenol content and antioxidant activity of Wantuo samples

2.8 外源EGCG添加對(duì)碗托產(chǎn)品消化特性的影響

碗托樣品的RDS、SDS、RS含量和體外消化水解率如圖5、表7所示。根據(jù)消化時(shí)間的不同，淀粉可劃分為RDS、SDS與RS三種，其中RDS食用后會(huì)產(chǎn)生高血糖反應(yīng)，容易產(chǎn)生胰島素抗性；SDS在消化過程中持續(xù)緩慢釋放葡萄糖，具有低血糖食品的特性；RS只在大腸中被發(fā)酵，不被胃腸水解[40]。由圖及表中數(shù)據(jù)可知，CB的RDS比例較高，這是由于谷物中A型淀粉顆粒表面存在孔道，易于與酶接觸[41]。添加EGCG后，碗托樣品（BWT-5）的RS比例增加到61.52%，而RDS和SDS的比例下降至17.04%和21.44%。RS含量的增加可能是因?yàn)橥胪行纬傻倪B續(xù)緊密的凝膠結(jié)構(gòu)具有空間位阻，阻礙酶與淀粉之間的接觸，使得其更難以在120 min內(nèi)被消化分解[42]。同時(shí)，結(jié)合XRD結(jié)果可知：RS含量與20°的峰面積的變化趨勢(shì)相同，說明RS的增加可能與V型結(jié)構(gòu)的淀粉-EGCG復(fù)合物的形成有關(guān)[43]。

圖 5 碗托樣品的體外消化曲線Fig.5 In vitro digestibility curves of Wantuo samples

添加EGCG之后，樣品一階線性擬合數(shù)據(jù)C∞下降，k值變化不顯著（P＞0.05）。一般來說，動(dòng)力學(xué)常數(shù)k描述的是淀粉消化的早期速率，通常與淀粉的多層次結(jié)構(gòu)有關(guān)，而C∞更會(huì)受到酶活力等其他因素影響[44]。添加EGCG后，碗托樣品消化的k值變化不大，說明少量EGCG的加入不能顯著影響淀粉螺旋結(jié)構(gòu)；EGCG-5樣品的k值略有下降，說明此時(shí)碗托中螺旋有序結(jié)構(gòu)數(shù)量明顯增加。而C∞數(shù)值的顯著降低（P＜0.05），說明EGCG的加入主要通過抑制消化酶活性來影響碗托樣品中淀粉的消化率[42]。

由表可知，碗托樣品的pGI值約為64（＜69.5），可被歸為中GI食品。添加外源EGCG后，碗托的pGI值明顯降低，進(jìn)一步說明了外源EGCG的添加能夠持續(xù)降低碗托樣品的消化率，這對(duì)追求減脂及患II型糖尿病的人群更加友好。pGI值的降低與XRD結(jié)果中17°峰面積的變化規(guī)律相近，表明EGCG與碗托中淀粉間的相互作用可能會(huì)阻礙酶與淀粉的結(jié)合[45]，影響酶對(duì)淀粉的水解。此外，有文獻(xiàn)報(bào)道多酚類外源物還能夠與消化酶發(fā)生相互作用，與淀粉競(jìng)爭(zhēng)酶的作用位點(diǎn)[46-47]，降低碗托的消化。

表 7 碗托樣品體外消化性Table 7 In vitro digestibility of Wantuo samples

2.9 感官評(píng)定

碗托樣品的感官評(píng)價(jià)分析如表8所示。所有樣品顏色均勻、有光澤，表面光滑無裂縫，彈性與硬度適中。隨著EGCG添加量的增加，樣品的粘性與彈性降低，但樣品仍然具有良好的口感，入口順滑，不粘牙。外源EGCG對(duì)碗托樣品的色澤、結(jié)構(gòu)和口感方面沒有顯著影響，但食味有所降低。其中，BWT-1的感官評(píng)分最高為78.00分，隨著EGCG添加量增加，碗托樣品的感官評(píng)分略有下降，這可能是因?yàn)镋GCG本身具有一定的苦味和澀味[48]，結(jié)合碗托食用習(xí)慣，調(diào)料的加入應(yīng)該可以緩解苦、澀的味覺。結(jié)合消化結(jié)果可知，外源添加1% EGCG可以獲得食用品質(zhì)較好的甜蕎碗托產(chǎn)品。

表 8 碗托樣品的體感官評(píng)價(jià)分析Table 8 Eating quality of Wantuo samples

3 結(jié)論

本文探究了EGCG對(duì)蕎麥及其碗托制品的物化特性和品質(zhì)的影響。外源EGCG的加入會(huì)吸收光線，使混合粉的亮度降低。EGCG較高的紅度也會(huì)使混合粉紅度升高，黃藍(lán)度降低。EGCG中的大量酚羥基會(huì)影響淀粉與水分子之間的相互作用，導(dǎo)致混合粉吸水性和膨脹勢(shì)的降低。同時(shí)，羥基間相互作用也會(huì)促進(jìn)淀粉的溶解，提升水溶性指數(shù)。而EGCG與淀粉間的相互作用也會(huì)使混合粉凝膠抗剪切能力增強(qiáng)，延緩淀粉回生，這也會(huì)使得碗托的質(zhì)地變軟。碗托樣品的有序結(jié)構(gòu)變化證明淀粉中雙螺旋的形成受到限制，而加入EGCG后形成的更多V型復(fù)合物，可有效降低碗托中淀粉的消化率。此外，添加EGCG后更高的總酚含量可以有效改善碗托樣品的抗氧化性。本研究表明，外源EGCG添加可明顯改善碗托制品食用品質(zhì)，有效增加抗性淀粉比例，降低血糖響應(yīng)，后續(xù)可采用不同直支比模型淀粉和不同分子結(jié)構(gòu)多酚制備碗托樣品，明確淀粉基凝膠食品外源多酚添加過程中淀粉與多酚相互作用機(jī)制，指導(dǎo)外源多酚添加技術(shù)改良。此外，EGCG本身的苦澀口感一定程度上會(huì)降低食品食味，后續(xù)可根據(jù)雜糧食品食用特點(diǎn)選擇性添加其他多酚。