刺梨果渣及其膳食纤维提取物对面条品质的影响_张灿.pdf

研究报告 年第 卷第 期（总第 期）：引用格式：张灿，郭依萍，田艾，等 刺梨果渣及其膳食纤维提取物对面条品质的影响 食品与发酵工业，（）：，（）：刺梨果渣及其膳食纤维提取物对面条品质的影响张灿，郭依萍，田艾，黄俊杰，明建，李富华（西南大学 食品科学学院，重庆，）摘 要 刺梨果渣虽然富含多种功能性成分，但整体利用度不高。为提高刺梨果渣的利用率，该研究将不同粒径刺梨果渣及其膳食纤维提取物添加到面条中，研究不同粒径果渣或其膳食纤维提取物对面条品质特性和生物活性的影响。结果表明，添加 果渣或 果渣膳食纤维提取物均能显著改善面条的煮制特性，其吸水性较空白分别提高了 、（）。煮制后，添加 果渣面条的硬度、弹性最大。添加 果渣或 果渣膳食纤维提取物分别使面条抗氧化的能力提升 倍和 倍。添加 果渣或其膳食纤维提取物使面条淀粉水解率分别降低 和 （）。综上，添加 果渣膳食纤维提取物的面条，吸水率、硬度、弹性、咀嚼性、膳食纤维含量、抗氧化活性显著提高，损失率、亮度值、淀粉水解率显著降低。刺梨果渣及膳食纤维提取物可作为功能性面制品研发的良好资源，为刺梨果渣的精深加工提供研究基础。关键词 刺梨果渣；膳食纤维；面条品质；生物活性第一作者：本科生（李富华讲师为通信作者，：）基金项目：贵州省科技计划项目（黔 科 合 支 撑 一 般）；西 南 大 学“大 学 生 创 新 创 业 训 练 计 划”项 目（；）收稿日期：，改回日期：刺梨（）富含抗坏血酸和黄酮类化合物等营养性和功能性成分。目前，刺梨主要加工模式为榨汁，导致约有 的果渣残留。刺梨果渣富含多种功能性成分，其中，膳食纤维含量高达 ，约为麦麸的 倍。随着刺梨产业的壮大，刺梨果渣的产量逐年攀升，但目前对刺梨果渣的处理方式多为直接废弃，废弃的刺梨果渣在堆放过程中极易霉变，引发资源浪费和环境污染。膳食纤维（，）是具有降血糖、降血压、降血脂、调节肠道菌群等多种生理功能。根据其溶解性差异，分为可溶性膳食纤维（，）和不溶性膳食纤维（，）。目前很多国家和地区的居民膳食纤维摄入不足，我国仅有约 的人群达到推荐摄入量。面制品是国民的普遍主食，因此，研发富含膳食纤维的面制品是提高国民膳食纤维摄入量的有效途径。已有研究者将西瓜皮粉、芹菜根粉、葡萄渣等直接或经干燥及粉碎处理后加入面条中，以强化面条营养及保健功能。但由于原料物质组成的复杂性，面条品质及功能的改变与膳食纤维组分的关系极其复杂。刺梨果渣及其膳食纤维提取物对面条煮制特性和生物活性的影响尚不清楚。本研究以面条为载体，分别添加不同粒径的刺梨果渣粉及其膳食纤维提取物。分析不同粒径刺梨果渣、膳食纤维提取物对面条的煮制特性、质构特性、抗氧化和淀粉消化率等的影响，为功能性刺梨果渣面条的研发，提供科学依据。材料与方法 材料与试剂刺梨果渣（干基），贵州省生物技术研究所；食盐、面粉，重庆市北碚区永辉超市；耐高温 淀粉酶、碱性蛋白酶、胃蛋白酶、淀粉葡萄糖苷酶、磷酸缓冲液、氯化钾，南京都莱生物技术有限公司；氢氧化钠、（体积分数）乙醇、丙酮、葡萄糖，成都市科隆化学品有限公司；试剂，福州飞净生物科技有限公司。仪器与设备高能纳米冲击磨，秦皇岛市太极环纳米制品有限公司；色差仪，美国 公司；质构仪，英国 公司；紫外可见分光光度计，上海元析仪器有限公司。食品与发酵工业 （）实验方法 不同粒径刺梨果渣粉的制备刺梨果渣经中药粉碎机破碎，过 目筛。采用高能纳米冲击磨对刺梨果渣进行微细化处理，分别收集各处理段的果渣粉，得到粒径分别为 、果渣粉。膳食纤维提取参照 等的报道，准确称取 刺梨果渣粉，加入 蒸馏水，调 至 ，加入 淀粉酶，水浴振荡 。冷却后调节 至 ，加入蛋白酶，下振荡 ，沸水浴 灭酶。倍体积 乙醇沉降 ，抽滤后干燥至恒重，得膳食纤维提取物。果渣及膳食纤维提取物面条的制备取刺梨果渣粉或其膳食纤维提取物（）溶于 的蒸馏水中，加入面粉（总质量为）和 盐，混匀。手工揉制 ，室温醒面 。面条机压片 次后切条。各面条样品编号，如表 所示。表 样品编号 面条中的添加物生面条编号 对应的熟面条编号空白对照粒径为 的刺梨果渣粉粒径为 的刺梨果渣粉粒径为 的刺梨果渣粉粒径为 的刺梨果渣粉粒径为 的刺梨果渣粉 刺梨果渣粉的 刺梨果渣粉的 刺梨果渣粉的 刺梨果渣粉的 刺梨果渣粉的 面条煮制特性的测定参考 等的报道，称 面条，置于 沸水中烹煮，吸干面条表面水分，称重。将生、熟面条于 烘干至恒重。煮制损失率（，）和吸水率（，）计算如公式（）和公式（）所示：（）（）式中：为生面条质量；为熟面条质量；为生面条干重；为熟面条干重。取 根长度约为 面条，置于 沸水中，烹煮 后，煮制断条率（，）计算如公式（）所示：（）式中：表示断条数。面条色度测定参照 等的报道，各面片样品切成 大小，使用 色差仪，模式测定样品（亮度）、（红绿值）、（黄蓝值）。每个样品重复测定 次。总色差值计算如公式（）所示：（对照 样品）（对照 样品）（对照 样品）（）质构特性检测参照 等的报道，使用 探头，选用 测试程序。测前、测中和测后速率为 ；压缩比例为；触发值为 ；压缩时间间隔为 ，数据获取率为 。每组面条样品测定 次。膳食纤维含量的测定参照 等的报道，烘干面条磨粉，准确称取 份试样各 ，加入 磷酸缓冲液，水浴 。加 淀粉酶，水浴。冷却至，加入 蛋白酶溶液，振荡 后，调节 至 。加入 淀粉葡萄糖苷酶溶液（），水浴。向一份反应液中加入 乙醇沉淀 后抽滤，分别用 乙醇、乙醇和 丙酮洗涤残渣，将滤纸同洗涤后的残渣置于坩埚中，烘干至恒重，得总膳食纤维（，）。另一份反应液直接抽滤，超纯水洗涤 次，烘干后称重，得。将试样碳化后，置于马弗炉 灰化，测定灰分质量。、与各自灰分的质量之差即为样品、含量，与 的含量之差为 含量。面条提取液的制备及其抗氧化能力检测参照 等的报道，准确称取 干基样品，加入 乙醇溶液，超声（功率），水浴振荡 ，离心（，）收集上清液，减压浓缩后，以 乙醇定容，得面条提取液。将 乙醇溶液和 提取液，避光反应 ，其在 处吸光度记为。以 与 乙醇溶液混合物在 处的吸光度为，以 样品溶液与 乙醇溶液混合物在 处的吸光度为。研究报告 年第 卷第 期（总第 期）自由基清除能力的计算如公式（）所示：自由基清除率 （）（）淀粉消化速率测定参照 中酶水解法，以葡萄糖标准曲线为参照（，表示吸光度，表示葡萄糖当量），采用，二硝基水杨酸法（法）测定水解样品的还原糖含量。总淀粉含量计算如公式（）所示：总淀粉含量 葡萄糖当量 （）参考 等的报道，称取 面条粉末，加入 缓冲液（）和 胃蛋白酶液（）水浴。以 的磷酸缓冲液（）将其补至 ，加入 淀粉酶液，水浴振荡。分别取消化时间为、的消化液。采用 法测定消化液中葡萄糖含量，淀粉消化率计算如公式（）所示：淀粉消化率 消化液中的葡萄糖当量 总淀粉含量（）数据处理所有样品至少设置 次平行。软件处理数据，软件绘制图表。所有数据以平均值 标准差表示，在 置信水平上通过单因素方差分析（，检验程序）检验差异性。结果与分析 不同粒径刺梨果渣或其膳食纤维提取物对面条色度的影响由图 所示，添加不同粒径刺梨果渣、膳食纤维提取物会导致面条呈棕褐色，且熟面条颜色变化比生面更大。根据各样品的色差值可知，添加粒径为 的刺梨果渣的面条色差变化最显著，其中熟面条（为 ）较生面条（为 ）更为显著。添加 的刺梨果渣 的面条色差变化最显著，其中熟面条（为 ）较生面条（为）更为显著。不同粒径刺梨果渣或其膳食纤维提取物对面条煮制特性的影响烹调损失率、吸水率和断条率是评价面条煮制特性的重要指标。面条吸水率大，品质相对较好，出品率高。损失率小，淀粉颗粒析出少，不易糊汤。断条率越低，说明面条韧性越好，品质越高。添加不同粒径刺梨果渣的生面条；添加不同粒径刺梨果渣的熟面条；添加不同粒径刺梨果渣膳食纤维提取物的生面条；添加不同粒径刺梨果渣膳食纤维提取物的熟面条图 添加不同粒径刺梨果渣或其膳食纤维提取物的生、熟面条样品图 注：样品编号与表 中的一致（下同）表 不同粒径刺梨果渣对面条煮制特性的影响 样品编号吸水率 损失率 断条率 注：同一列数据标有不同字母，表示数据之间差异显著（）（下同）据表，添加粒径为 的刺梨果渣的面条，其吸水率显著提高。除添加粒径为 刺梨果渣的面条，其断条率降低外，其余粒径果渣均会显著增加面条的断条率。果渣面条的损失率均显著大于空白面条，其原因可能为刺梨果渣粗纤维含量较高，纤维的水合作用破坏了水分在蛋白质和淀粉间的分配，限制了淀粉膨胀，从而影响面筋蛋白之间的三维网状结构形成，降低面筋蛋白网络包裹淀粉的能力，使损失率增加。但是，膳食纤维并不是影响面条煮制特性的唯一因素。刺梨果渣中含有一定的粗蛋白质（）和淀粉（），蛋白质和淀粉的存在亦对面条的煮制损失率产生一定的影响。研究发现，增加面条中蛋白质的含量，也会引发面条煮制损失率增大。直链淀粉含量越高，面条煮制损失率越大，而支链淀粉则食品与发酵工业 （）表现出相反的特性。总之，相对于空白面条，添加刺梨果渣粉的面条由于果渣膳食纤维、蛋白质和淀粉等组分共同作用，而呈现出较高的煮制损失率；而添加果渣粉的 种面条，其各自的煮制损失率波动性不大，这可能由于该 种粒径果渣粉其膳食纤维、蛋白质和淀粉的含量差异不显著引起的。表 不同粒径刺梨果渣膳食纤维提取物对面条煮制特性的影响 样品编号吸水率 损失率 断条率 据表，添加粒径为 和 的刺梨果渣 均能显著提高面条吸水率，降低面条损失率。其原因可能是超微粉碎能够提高膳食纤维的吸水膨胀率，从而使面条吸水率增大。果渣 面条的断条率显著低于白面条。因此，添加一定粒径刺梨果渣 提取物能有效改善面条的煮制特性。不同粒径刺梨果渣或其膳食纤维提取物对面条质构特性的影响据表，添加粒径为 的果渣的生面条硬度及胶着性达最大值。其原因可能为超微粉粒径小、均匀度高，纤维、蛋白质、淀粉等组分间结合程度加强，有助于面团致密网状结构的形成，从而导致面条硬度增大。不同粒径刺梨果渣的添加对面条的硬度差异显著（），而其他特性无显著性差异。表 不同粒径刺梨果渣对生面条质构特性的影响 样品编号硬度 黏性（）弹性内聚性胶着性 咀嚼性 回复性 据表，煮制后，添加不同粒径刺梨果渣的面条的内聚性和回复性均较空白面条显著降低（），其中，添加 刺梨果渣熟面条的内聚性和回复性降低最显著，内聚性降低约 ，回复性降低约。添加粒径为 刺梨果渣熟面条的硬度、弹性及咀嚼性均较空白熟面条显著增强（），分别增强约 、倍。说明刺梨果渣面条具有较好的弹性和咀嚼口感。表 不同粒径刺梨果渣对熟面条质构特性的影响 样品编号硬度 黏性（）弹性内聚性胶着性 咀嚼性 回复性 据表，添加粒径为 的刺梨果渣 提取物生面条的硬度、胶着性及回复性达最大值。其原因可能是经超微粉碎后，膳食纤维的吸水能力与持水能力有所提升，有利于面筋蛋白吸水并促进面筋网络的形成，从而提高面条硬度。而黏性、弹性、内聚性及咀嚼性均较白面条有降低趋势。据表，随着果渣粒径的减小，熟面条的硬度显著增加（）。其原因可能是 中的乳聚糖、果胶类等多糖化合物，能以非共价键形成三维凝胶网络结构，这种网络结构与面筋蛋白网络结构研究报告 年第 卷第 期（总第 期）有相同作用；半纤维素中的酚酸等物质可与面筋蛋白结合形成更大的网络结构，从而改善面条的硬度。此外，内聚性、胶着性及回复性较空白面条显著降低，弹性及黏性较白面条显著增强，其中，添加 刺梨果渣膳食纤维提取物熟面条的黏性增强了 倍，弹性增强了 倍。这说明超微粉碎刺梨果渣 提取物对面条的感官品质有一定改善作用。表 不同粒径刺梨果渣膳食纤维提取物对生面条质构特性的影响 样品编号硬度 黏性（）弹性内聚性胶着性 咀嚼性 回复性 表 不同粒径刺梨果渣膳食纤维提取物对熟面条质构特性的影响 样品编号硬度 黏性（）弹性内聚性胶着性 咀嚼性 回复性 不同粒径刺梨果渣或其膳食纤维提取物对面条膳食纤维含量的影响据图，各添加果渣粉或 提取物的生面条或熟面条，其、和 均显著高于空白组（）。添加刺梨果渣及其 提取物的生面条 含量随果渣粒径的减小而逐渐增大，而 含量逐渐减小。其原因可能是在粉碎过程中，剧烈