麸皮茶工艺研究及风味成分分析

王小平，刘刚，雷激*，叶丹，孙曼兮，陈丽娟

1(西华大学 食品与生物工程学院，四川 成都，610039)　2(四川省食品药品检验检测院(东区食品中心)，四川 成都，610000)

续表2



麸皮茶工艺研究及风味成分分析

王小平1，刘刚2，雷激1*，叶丹1，孙曼兮1，陈丽娟1

1(西华大学 食品与生物工程学院，四川 成都，610039)2(四川省食品药品检验检测院(东区食品中心)，四川 成都，610000)

该实验以麸皮为主要原料，辅以玉米须、葡萄籽，对麸皮进行超声破碎及蒸煮处理制备麸皮茶，以感官评分和DPPH自由基清除能力为指标，对制备工艺进行优化。结果表明：麸皮茶制备的最佳工艺为，麸皮超声30min后，在90 ℃下蒸煮40min、再添加粉碎好的玉米须和葡萄籽各20g(以麸皮添加量100g为基准)，经过微波干燥即得产品。该条件制备的麸皮茶感官品质良好，抗氧化活性高于市售常见的粮食茶如大麦茶和苦荞茶。麸皮茶中共检测出57 种香气物质，其中含量较高的成分为醛类(56.75%)，呋喃类(13.52%)，吡嗪及其同分异构体嘧啶类(14.19%)，酮类(3.07%)，这些成分与大麦茶、苦荞茶的风味成分有很高的相似度，提示麸皮茶具有一般粮食茶的风味特点。

麸皮茶；感官品质；抗氧化能力；风味成分

麸皮是小麦制粉过程中的主要副产物，全国每年由小麦制粉会带来大约2 000万t的麸皮[1]。由于麸皮存在口感粗糙，难以食用等问题，绝大部分被当作饲料使用，目前食品领域对麸皮的综合利用率不到20%[2]。研究发现，麸皮中除含有大量的膳食纤维、蛋白质、维生素等营养元素，还含有多种具有抗氧化、抗肿瘤的生理活性物质，如黄酮类化合物、阿魏酸、植酸以及阿拉伯木聚糖等[3]，长期食用富含小麦麸皮的食品具有降血糖、降血压、降胆固醇、减肥、抗氧化等生理功效，还能有效地预防结肠癌和心血管疾病等[4]，因此小麦麸皮是一种理想的制备高营养价值的原辅料[5-8]。本实验对麸皮茶的制备工艺进行研究，得到一种感官品质优良的抗氧化活性较高的麸皮香茶。

1　材料与方法

1.1材料与仪器

麸皮，四川巴中龙头食品有限公司；玉米须，安徽大西北中药饮片有限公司；葡萄籽，亳州雅硕保健食品有限公司；大麦茶，成都农康园食品有限公司；苦荞茶，四川三匠苦荞科技开发有限公司；1,1-二苯基-2-苦基肼(DPPH自由基)，日本TCI公司。

scientz-IID超声细胞粉碎机，宁波新芝生物科技股份有限公司；UV2800紫外可见光分光光度计，上海舜宇恒平科学仪器有限公司;QP2010型气相色谱-质谱联用仪，日本岛津公司；固相微萃取手柄、75μmCAR/PDMS固相微萃取头，美国Supelco公司。

1.2实验方法

1.2.1麸皮茶制备工艺

麸皮→加水→超声→蒸煮→加入辅料→微波干燥→粉碎→包装

(1)加水：称取100g麸皮、加入400mL水，搅拌均匀。

(2)超声处理：将复水后的麸皮，置于超声细胞破碎仪中处理，超声总时间为10～30min：超声时间1s，间歇时间1s。

(3)蒸煮：将超声好的麸皮，置于高压灭菌锅里进行蒸煮处理，温度为90～110 ℃，时间为10～40min。

(4)加入辅料：向蒸煮后麸皮中加入玉米须和葡萄籽，加入量均为10～30g，加入辅料后充分搅拌均匀。

(5)干燥：将加入辅料的麸皮茶置于微波炉内干燥，总共干燥时间为15min，其中前6min每2min间歇1次，间歇期间对其进行搅拌，接着 3min每 1min间歇1次，最后6min每 30s间歇1次。

(6)粉碎包装：将干燥好后的茶进行粉碎，并用合格的食用滤袋进行包装，即得高抗氧化性的麸皮茶。

1.2.2原辅料预处理

麸皮：筛除杂质→清洗→干燥(50 ℃、8h)→粉碎(1min，25 000r/min)→过筛(40目)

玉米须和葡萄籽：除杂→粉碎(1min，25 000r/min)→过筛(40目)

1.2.3单因素试验

固定蒸煮条件(120 ℃，10min)、玉米须葡萄籽添加量(20、10g)，考察麸皮超声时间(0、10、20、30、50min)对麸皮茶感官评分和对DPPH自由基清除能力的影响；固定超声时间(30min)、相同玉米须葡萄籽添加量(20、10g)，考察麸皮蒸煮条件(不蒸煮；90 ℃ 40min；100 ℃ 30min；110 ℃ 20min；120 ℃ 10min)对麸皮茶感官评分和对DPPH自由基清除能力的影响；固定蒸煮条件(120 ℃、10min)、超声时间(30min)，考察玉米须+葡萄籽添加量(以添加100g麸皮为基准)[(0、(20+10)、(10+20)、(20+20)、(30+20)、(20+30)g]对麸皮茶感官评分和DPPH自由基清除能力的影响，在上述各条件下每个实验重复3次，确定麸皮茶的最佳加工工艺。

1.2.4DPPH自由基清除能力的测定

参照周丽茗[9]的方法，略作改动。取1g麦麸茶，加入100mL饮用水，于80 ℃水浴条件下保温30min，过滤取滤液待测；称取DPPH自由基 8.0mg，用无水乙醇溶解并定容至200mL棕色容量瓶中，得浓度为0.004%的DPPH自由基溶液，避光保存，备用。取1.0mL滤液置10mL离心管中，加入3.0mL的DPPH自由基溶液，室温避光反应30min，同时以无水乙醇为空白，于517nm波长处测定吸光值，并以Vc为标准品，样品对DPPH自由基清除能力以1g干基中所含Vc的质量表示(mg/g)。

(1)

式中：A0，1.0mL蒸馏水+3.0mLDPPH自由基溶液的吸光度值；As，1.0mL样品溶液+3.0mLDPPH自由基溶液的吸光度值；Ac，1.0mL样品溶液+3.0mL无水乙醇的吸光度值。

1.2.5感官评价

参照文献[10]方法。取成品茶于沸水中浸泡10min，由8个品评员组成的评分小组，参照表1 对茶汤品质进行评价，最后评定结果为8人的平均分。

表1　麸皮茶感官评分标准

1.2.6风味物质分析

[11]。

1.2.7数据分析

采用SPSS(IBM公司)19.0 统计软件进行方差分析，并运用MicrosoftExcel2007软件对实验数据进行统计分析和绘制图表。

2　结果与分析

2.1麸皮茶制备工艺单因素试验

2.1.1超声时间对麸皮茶品质的影响

由于在超声波传播过程中，超声波与媒质的热机制、机械(力学)机制和空化机制等相互作用，使媒质的状态、组成、结构和功能等发生变化，其在食品工业中被广泛应用，现在应用比较成熟领域包括超声清洗、细胞破碎、超声扩散、超声均质和超声喷雾等[12]。本实验应用超声对大分子机械性断键的作用机理，使链接在麸皮膳食纤维中的功能性物质(阿魏酸、黄酮、木聚糖等)充分暴露出来，从而提升麸皮营养价值。图1是其他条件相同，麸皮超声时间不同(0～50min)制备的麸皮茶对DPPH自由基清除能力和感官评分的变化情况。

图1　超声时间对麸皮茶DPPH自由基清除力和感官评分影响Fig.1　Effect of ultrasonic time on DPPH scavenging ability and sensory score on wheat bran tea注：不同的字母表示同一指标比较有显著差异(P< 0.05)。下同。

从图1可知，未经超声处理的麸皮茶的感官评分及对DPPH自由基清除能力都显著低于超声处理组，说明超声能够有效提高麸皮茶的品质。随着超声时间的增加，对DPPH自由基清除能力先显著增加再降低，在超声30min时达到最大值16.10mg/g后降至15.86mg/g，这因为超声既可以使功能性物质暴露出来也可以使暴露出来的物质分解，当暴露功能性物质的速率低于分解速率后其抗氧化性出现下降。超声时间对麸皮茶的感官评分影响不显著，这可能因为影响感官评分的物质易被超声出来，仅超声10min后麸皮茶就已经具备了浓郁咖啡香味、清澈黄亮汤色及香甜回味的品质，其感官评分达到86.7，结合麸皮茶的抗氧化能力，选择超声30min较合适。

2.1.2蒸煮条件对麸皮茶品质的影响

图2　蒸煮条件对麸皮茶DPPH自由基清除力和感官评分影响Fig.2　Effect of cooking conditions on DPPH scavenging ability and sensory score of bran tea

蒸煮可以去除麸皮不良风味，同时也可以使分子链发生水解断裂，大分子物质降低成小分子物质，从而使麸皮的功能小分子物质充分暴露，同时经过蒸煮处理还可以更有效地使细胞壁疏松，使细胞中物质能够很容易释放出来[13]。图2为其他条件相同，不同蒸煮条件(不蒸煮；90 ℃ 40min；100 ℃ 30min；110 ℃ 20min；120 ℃ 10min)制备的麸皮茶对DPPH自由基清除能力和感官评分的变化情况。从图2可知，实验组的感官评分和对DPPH自由基清除能力都显著高于对照组，说明蒸煮对提高麸皮茶的品质极为重要。感官评分和对DPPH自由基清除能力随蒸煮条件变化而变化的趋势一致，都是随蒸煮条件的温度升高同时时间的缩短出现先降低后增加的现象，采用90 ℃ 40min条件蒸煮麸皮后得到的产品感官评分及对DPPH自由基清除能力都是最高，分别是95.27分、16.13mg/g；在110 ℃ 20min条件下产品感官评分及对DPPH自由基清除能力分别降低到最低，分别为86.41分、14.84mg/g。这是因为麸皮通过高温较长时间处理后热敏性功能物质被破坏，风味物质大量挥发，从而影响了茶的品质，而低温处理，对热敏性功能物质及风味物质的影响较小。因此，综合考虑蒸煮条件对感官品质及抗氧化性的影响，选择90 ℃ 40min蒸煮较为适宜。

2.1.3辅料添加量对麸皮茶品质的影响

图3　玉米须+葡萄籽添加量对麸皮茶DPPH自由基清除力和感官评分影响Fig.3　Effect of the corn silk and grape seed level on DPPH scavenging ability and sensory score of bran tea

图3为其他条件相同，添加不同量的玉米须+葡萄籽[(0、(20+10)、(10+20)、(20+20)、(30+20)、(20+30)g)]制备的麸皮茶对DPPH自由基清除能力和感官评分的变化情况。玉米须口感甘甜而葡萄籽具有很高的抗氧化能力，因此添加两者后麸皮茶品质得到很大提升，如图3未加辅料的对照组无论从感官评分还是对DPPH自由基的清除能力都是极显著低于实验组。当葡萄籽添加量为20g时，玉米须添加量由10g增至30g过程中，感官评分先增加再降低，而对DPPH自由基清除能力逐渐增加；当玉米须添加量为20g时，随葡萄籽添加量增加，感官评分也是先增加后降低，而对DPPH自由基清除能力显著增加。由此说明增加玉米须和葡萄籽添加量可以提高产品的抗氧化能力，且葡萄籽对产品抗氧化能力的影响大于玉米须，这也证明葡萄籽具有很高的抗氧化能力；但过量添加玉米须和葡萄籽会使茶麦香味变淡，苦味变重，茶水变得浑浊从而严重影响感官品质。因此，综合考虑玉米须和葡萄籽对麸皮茶的感官评分及抗氧化能性的影响，玉米须和葡萄籽添加量各为20g较适宜。通过单因素试验，确定麸皮茶制备的最佳工艺条件：麸皮先超声 30min、然后90 ℃蒸煮40min、再添加玉米须和葡萄籽各20g。

2.2麸皮茶与其他粮食茶抗氧化性比较

以确定的最优工艺条件制备出的麸皮茶，与市售大麦茶、苦荞等粮食茶进行DPPH自由基清除能力的比较，具体结果如图4。

由图4可知，这3种产品对DPPH自由基清除率由大到小为麸皮茶>苦荞茶>大麦茶，该实验结果说明麸皮茶的抗氧化活性显著高于大麦茶、苦荞等粮食类茶。

图4　不同种类粮食茶的DPPH自由基清除能力Fig.4　DPPH radical scavenging ability indifferent kinds of grain tea

表2　不同茶的香气成分含量

续表2

序号麸皮茶大麦茶苦荞茶化合物名称相对含量/%化合物名称相对含量/%化合物名称相对含量/%322-硝基丙烷10.42-丁酸甲酯0.2邻苯二甲酸二己酯0.1331,3,5-三甲基-2-十八烷基苯30.112-丙炔-1-醇0.13L组氨酸(1-甲酯-N-三氟乙酰基)丁酯0.1434二甲基乙基硼烷0.03苯酚0.154,6-二叔丁基间苯二酚0.0235异腈基正丁烷0.04糠醇1.632,3-环氧-1-丙醇0.05362,2-二甲基丁烷0.31反-2-十二碳烯醇0.14-五烯-2-醇0.137N,N,O-三乙酰基羟胺30.632-硝基丙烷0.054-氯丁醇0.0838N,N-二甲基甲酰胺30.03環丁烷0.223-丁烯-2-醇0.15391-金刚烷乙胺0.03三甲基环乙烷0.242,3-二苯基-2,3-丁二醇0.1440氟乙酰胺0.021-氯戊烷0.82-硝基丙烷20.0141苯乙胺0.073-氟-4-甲氧基苯胺0.011,3,5-三甲基-2-十八烷基苯0.0242铯2,2-DIMETH基丙酸30.07(S)-(+)-柠苹酸0.21-氯-4-甲氧基丁烷0.08431,2,4-苯三甲酸30.033-甲基噻吩0.74N,N,O-三乙酰基羟胺0.03443-甲基噻吩0.064-甲基噻唑0.94N,N-二甲基甲酰胺0.02454-甲基噻唑21.41吡啶0.32铯2,2-DIMETH基丙酸0.05462-甲基噻吩20.372-乙酰基哌啶0.181,2,4-苯三甲酸0.0347乙二腈0.03N-甲基-4-氯哌啶0.01L-3-碘-4-羟基苯甘氨酸0.0148乙腈0.11环乙烯0.01叔丁基异腈0.0249正丁腈0.07二奎酸酐0.08苄腈0.0350甲基磺酰氯0.014-硝基苯酐0.123,7-二甲基-1-辛烯0.15514-正戊氧基苯甲酰氯0.624,5-二甲基恶唑1.112,6-庚二烯0.152丙二烯0.06二糠基二硫0.013-甲基戊二酐0.0453反-3-苄氧基-4-甲氧基-β-硝基苯乙烯0.032,4-二甲基噻唑0.03异丁酸酐0.0254苄丁醚0.143',5'-邸-O-乙酰胸苷0.041,2,5-噁二唑0.1355糠偶酰0.012-环戊烯-1-基醚0.032-硫代四氢-1,3-恶唑0.0656二叔丁基过氧化物0.081,1-二氯-2-甲基乙醚0.012-苯基吲哚嗪0.01571-(2-乙氧基-2-氧乙基)溴化吡啶0.03苄基三乙基氯化铵0.0358愈创木酚0.22591-(2-呋喃基甲基)-1H-吡咯0.01

注：1 表示3种茶都能检测出的物质，2 表示大麦茶和麸皮茶能检测出的物质，3 表示麸皮茶和苦荞茶能检测出的物质。

2.3麸皮茶风味物质分析

据报道粮食作物经过受热时生成的挥发性成分很多，有醇类、羰化物、酸类、内酯类、酚类、呋喃类、吡嗪类、吡啶类等，其中呋喃类化合物和吡嗪类化合物都是重要的风味物质，分别带有果香味和好闻的焦香味[14]，而大多粮食茶都经过热处理，所以也就具备上述风味物质。选用最优工艺条件制备出的麸皮茶，与相似度较高的大麦茶和苦荞茶进行风味成分的对比分析，具体成分分析如表2所示。大麦茶共检测出香气物质59种，其中醛类占48.51%，酮类占5.98%，呋喃类占12.98%，吡嗪及及其同分异构体嘧啶占21.50%，醇类占2.72%，酯类占1.00%；麸皮茶共检测出香气物质57种，其中醛类占56.75%，酮类占3.07%，呋喃类占13.52%，吡嗪及及其同分异构体嘧啶占14.19%，醇类占2.55%，酯类占2.76%，胺类占1.62%；苦荞茶共检测出香气物质56种，其中醛类56.08%，酮类占1.64%，呋喃类占1.06%，吡嗪及及其同分异构体嘧啶占27.77%，醇类占0.80%，酯类占11.44%。

3种茶都能检测出的风味成分有10种，其中醛类4种、呋喃类2种、吡嗪类3种、烷类1种；大麦茶和麸皮茶能检测出的风味成分有3种；麸皮茶和苦荞茶能检测出的风味成分有10种。3种茶都能检测出的风味物质所占各自风味成分的比例(大麦63.04%，麸皮67.49%，苦荞49.74%)都很高，且这些成分对粮食茶风味的贡献率都很大，如醛类，其阈值一般很低，具有脂肪香和甜味；呋喃类和吡嗪类是许多食品的重要香味成分，具有焙烤的芳香，其中甲基吡嗪被描述成坚果香，在焙烤类食品是主要风味物质，由此说明三者之间的风味差异不大，都具有粮食茶风味特点。仅麸皮茶能检测出的风味物质有34种，如1.40 %芳香性嘧啶含量为1.4%和0.11%芳香胺苯乙胺等物质，这使麸皮茶具有明显的自身风味特点。综上所述，麸皮茶既具有粮食茶一般的风味特征同时也具有自身的风味特点。

3　结论

(1)麸皮茶最佳工艺：麸皮先超声30min、然后90 ℃蒸40min、再添加玉米须和葡萄籽各20g(以添加100g麸皮为基准)，此条件制备出的麸皮茶外观呈暗黄色，具有浓郁的麦香味，开水冲泡后，茶水呈浅黄色，香味很浓，口感清爽甘甜具有良好的感官品质。

(2)最佳工艺条件制备出的麸皮茶不仅具有良好感官品质且具备很高的抗氧化活性，其对DPPH自由基清除能力显著高于与麸皮茶相似的大麦茶和苦荞茶。

(3)麸皮茶检测出的风味物质中与大麦茶和苦荞茶的风味物质有很高的相似度，其表现在醛类、呋喃类、吡嗪及其同分异构体嘧啶类；但仅麸皮茶能检测出的风味物质有34种，如1.40%的芳香性嘧啶、0.11%芳香胺苯乙胺，这说明麸皮茶既具有粮食茶一般的风味特征同时也有自身的独特风味特点。

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Researchonprocessofbranteaanditsflavorcomposition

WANGXiao-ping1,LIUGang2,LEIJi1*,YEDan1,SUNMan-xi1,CHENLi-juan1

1(FoodandBioengineeringCollege,XihuaUniversity,Chengdu610039,China)2(SichuanInstituteforFoodandDrugControl(Eastfoodcenter),Chengdu610000,China)

Sonicatedandcookedwheatbranwasusedasmainrawmaterial,supplementedwithcornsilkandgrapeseedtomakeakindofbranteawithgoodtasteandhighanti-oxidantactivity.SensoryevaluationandDPPHscavengingabilitywereobservedtooptimizetheprocess.Theresultsshowedtheoptimalprocesswasasfollows:firstlythebranwassonicatedfor50minaftersteamedat90 ℃for40min,thenthemixtureof100gtreatedbran, 20gcornsilkand20ggrapeseedwasdriedbymicrowave.Thebranteatasteddeliciousandhadhigherantioxidantactivitycomparedwithbarleyteaandbuckwheatteafromthemarket.Atotalof57kindsofaromacompoundswereidentifiedinthebrantea,andthemajorvolatilecomponentswerealdehydes(56.75%),furans(13.52%),pyrazineanditsisomerspyrimidines(14.19%),andketones(3.07%),whichweresimilartothosefrombarleyteaandbitter-buckwheattea,sotheproducthadtheflavorcharacteristicsofgeneralgraintea.Thispaperprovidedcertaintheoreticalbasisforbranteaprocessingandimprovedtheutilizationofwheatbran.

wheatbrantea；sensoryquality；antioxidantcapacity；flavorcomponent

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201608027

硕士研究生(雷激教授为通讯作者，E-mail:121175698@qq.com)。

四川省科技厅(2014NZ0078，2015ZYZF0107)；四川省经信委(2015ZYZF0107)；西华大学人才基金(R0910507)；西华大学食品生物技术省级重点实验室开放基金；西华大学创新基金资助项目(ycjj2015022)

2016-01-12，改回日期：2016-01-26