不同脱皮次数青稞米中营养品质与蒸煮性能分析

樊真宏，党 斌，杨希娟

（青海大学农林科学院，青海省农林科学院，青海省青藏高原农产品加工重点实验室，青海西宁 810016）

青稞（Hordeum vulgare L. var. nudum Hook. F.）作为青海地区的主要粮食作物，其蛋白质、膳食纤维、β -葡聚糖含量高，脂肪、糖含量低，富含维生素、酚类物质、甾醇类物质等，具有抗癌、降血脂、降血糖等功效[1]，是兼具营养和食疗功效的高原谷物[2]。近年来，随着社会的发展，人们对主食的营养健康价值有了更高的要求，青稞的消费市场日益扩大，开始从区域内消费向区域外扩张。

青稞米是青稞经过碾磨脱皮处理后的产物，是青稞从高原走向区域外消费的主要产品之一[3]。但由于目前不同厂家生产的青稞米脱皮层数不同，使得市售青稞米的营养和口感差异较大。未经脱皮或脱皮率较低的青稞米难蒸煮、口感粗糙，而过度脱皮的青稞米会造成营养成分的严重流失[4]。因此，选择既能保留青稞营养成分又可以改良其口感的合适脱皮次数是提升青稞米产品品质的关键。当前对青稞米脱皮的研究主要集中于剥皮后磨粉对青稞营养品质、抗氧化活性、糊化特性、质构特性等方面[2，5-7]的影响，鲜有关于不同脱皮次数的青稞米的吸水性、胶稠度等蒸煮品质影响的研究。基于此，拟开展脱皮1～4 次的青稞米中基本营养成分及蒸煮性能的比较研究，以期为筛选适宜的脱皮层数，为提升青稞米品质的工业化生产规范提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

青稞品种为肚里黄，青海省农林科学院提供；不同脱皮层数青稞米的制备：将50 kg 全粒裸麦倒入料斗中，研磨1 次得到1 次脱皮青稞米（T1），存留一部分T1，随后将剩余的T1 倒入料斗中进行碾磨，得到2 次脱皮青稞米（T2），重复上述步骤依次获得3 次脱皮青稞米（T3），最后获得的即为4 次脱皮青稞米（T4），将收集的样品打粉备用，于-20 ℃下贮藏，备用。

乙酸乙酯、碳酸钠、硝酸钠、福林酚、硝酸铝、氢氧化钠、无水醋酸钠、六水三氯化铁、过硫酸钾、溴麝香草酚蓝、邻苯二甲酸氢钾、氢氧化钾，分析纯；盐酸、冰乙酸，优级纯；ABTS，TPTZ，美国Sigma 公司提供；DPPH，东京化成工业株式会社提供；直链淀粉试剂盒，南京建成生物工程研究所提供；总淀粉试剂盒、抗性淀粉试剂盒、β -葡聚糖试剂盒，爱尔兰Megazyme 公司提供；试验中使用的水均为去离子水。

1.2 仪器与设备

TM05C 型大米碾磨机，布勒（常州） 机械有限公司产品；HK-04A 型手提式万能粉碎机，广州市旭朗机械设备有限公司产品；测色色差计，上海精科仪器有限公司产品；数控超声波清洗器，昆山市超声波仪器有限公司产品；紫外线可见分光光度计，上海仪电分析仪器有限公司产品；微波消解仪，上海元析仪器有限公司产品；电热鼓风干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司产品；箱式电阻炉，沈阳市节能电炉厂产品；数显恒温水浴锅，国华电器有限公司产品；全自动凯氏定氮仪、粗纤维测定仪、全自动脂肪提取仪，Gerhardt 德国格哈特仪器公司产品；快速黏度分析仪RVA，波通瑞华科学仪器有限公司产品；冻干机，德国CHRIST 公司产品；质构仪，美国Food Technology Corporation 公司产品；高速台式冷冻离心机，湖南长沙湘仪离心机有限公司产品。

1.3 试验方法及研究内容

1.3.1 青稞米营养成分的测定

①灰分含量测定。参照GB 5009.4—2016 食品中总灰分测定方法测定。②脂肪含量测定。参照GB/T 5009.6—2003 索氏提取法测定。③纤维含量测定。参照GB/T 5009.88—2003 食品中纤维的测定方法测定。④蛋白含量测定。参照GB 5009.5—2010 常量凯氏定氮法测定。⑤总淀粉含量测定。采用德国Megazyme 公司TOTAL STARCH 试剂盒测定。⑥抗性淀粉含量测定。采用德国Megazyme 公司抗性淀粉试剂盒测定。⑦直链淀粉含量测定。采用南京建成研究所直链淀粉试剂盒测定。⑧色度的检测。参照Srikham 等人[8]的方法，利用WSC-S 自动型色差计进行颜色的测定。⑨β -葡聚糖含量测定。采用德国Megazyme 公司Beta-Glucans 试剂盒测定。

1.3.2 青稞米蒸煮品质的测定

（1） 样品制备。分别称取不同脱皮次数青稞籽粒样品，每个样品称5 份，每份15 g，加入过量蒸馏水，在98 ℃近沸水中蒸煮，分别经过15，30，45 min 后取出，将表面水分擦干并晾凉，然后进行冷冻干燥，最后将干燥好的颗粒样品进行打粉制得相应的粉样。

（2） 吸水率测定。参照李永富等人[9]的方法测定，按照下列公式计算吸水率：

式中：m1——吸水前青稞的质量，g；

m2——吸水后青稞的质量，g；

ω——青稞的水分含量，g。

（3） 糊化特性。参照LS/T 6101—2002 测试方法进行操作。

（4） 胶稠度测定。参照GB/T 22294—2008 测定。

（5） 质构。参考林俊帆等人[10]的方法略做修改。将质构仪参数设定为形变百分量40%，起始力0.5 N，检测速度1 mm/s，测定10 粒大小、蒸煮状态和蒸煮时间不同的青稞硬度，进行10 次重复试验，舍弃最大值和最小值取平均值。

（6） 感官评分。参考文献[11]并稍作修改。

感官评分见表1。

表1 感官评分

1.3.3 数据处理与统计分析

采用SPSS 24.0 中的单因素方差分析（one-way ANOVA） 进行差异显著性检验及多重比较，水平为p<0.05；采用Microsoft Excel 软件进行图表绘制，所有试验均平行试验3 次。

2 结果与分析

2.1 不同脱皮次数青稞米中营养成分分析

不同脱皮次数青稞米中营养成分分析见表2。

表2 不同脱皮次数青稞米中营养成分分析

由表2 可知，随着脱皮次数的增加，青稞米中总淀粉、β - 葡聚糖等含量呈上升趋势（p<0.05），其中β -葡聚糖含量在脱一层皮（T1） 时含量增加了4.30%，脱皮二次后（T2） 增加不显著（p>0.05），这与鞠栋等人[7]报道的结果较为一致。这与青稞β -葡聚糖约75%分布在胚乳中，约26%分布在糊粉层的细胞壁中有关[12]。纤维、脂肪、灰分、蛋白、直链淀粉等含量随着脱皮次数增加而显著下降（p<0.05），其中纤维、脂肪、蛋白含量均在青稞第2 次脱皮后下降幅度最大，分别减少了19.83%，40.96%和12.73%，在脱皮3 次后趋于稳定；直链淀粉在4 次脱皮时含量损失得最多（20.07%）。由此可知，青稞米的脱皮可以增加总淀粉和β -葡聚糖的含量，但会造成其他营养成分的损失，且脱皮次数的多少对其含量损失的影响程度不同，脱皮3 次的青稞米营养品质较为稳定。

2.2 不同脱皮次数青稞米色度分析

不同脱皮次数青稞米的色度分析见表3。

由表3 可以看出，不同脱皮次数的青稞米色度存在显著差异（p<0.05），且随着脱皮次数的增加，青稞米的亮度逐渐升高，在T 到T1 时，L*值提升了25.57%，红绿值a*与黄蓝值b*呈现下降趋势，在T至T1 时，下降幅度最大，分别为36.75%，33.31%。这说明青稞的色素物质大多集中在青稞表皮中，脱皮有助于改良青稞米的色泽。

表3 不同脱皮次数青稞米的色度分析

2.3 不同脱皮次数青稞米蒸煮性能分析

2.3.1 不同脱皮次数青稞米吸水率分析

吸水率表示大米在蒸煮糊化过程中的吸水能力，是评估最佳煮饭条件的重要指标。

不同脱皮次数青稞米吸水率分析见图1。

图1 不同脱皮次数青稞米吸水率分析

由图1 可以看出，同一蒸煮时间，随着脱皮次数的增加，青稞米吸水率呈上升趋势，且一次脱皮的青稞米的吸水率明显低于其他脱皮次数的青稞米，与Smith D A 等人[13]的研究结果一致，这说明青稞皮层及纤维素果胶等物质的存在会导致吸水性较差[14]，脱皮有助于增加青稞米的吸水率。随着蒸煮时间的增加，不同脱皮次数的青稞米吸水率均呈现上升趋势，其中1 次、2 次和3 次脱皮样品的吸水率均在蒸煮时间30～45 min 时上升最快，而4 次脱皮样品的吸水率上升最快在15～30 min，这说明脱皮可以缩短青稞米的蒸煮时间。因此，对青稞进行适度的脱皮，有助于水分进入胚乳，增加吸水率，减少蒸煮时间。

2.3.2 不同脱皮次数青稞米糊化特性分析

不同脱皮次数对青稞米糊化特性分析见表4。

表4 不同脱皮次数对青稞米糊化特性分析

糊化特性是反映青稞米蒸煮性能和食用品质的重要指标。其中，峰值黏度反映的是淀粉颗粒结合水的能力或者颗粒膨胀程度，峰值黏度越高，样品黏滞性越强，青稞米随着脱皮次数的增加，总淀粉含量增加，从而其峰值黏度不断增加，在2 次脱皮后增加显著（p<0.05）；崩解值是峰值黏度与谷值黏度的差值，反映的是淀粉糊的热稳定性。有研究报道，较高的崩解值是大米具有较好食用品质的特征之一[15]，研究中青稞米的崩解值随着脱皮次数越多而升高；回生值是最终黏度与谷值黏度的差值，反映青稞米糊老化或回生的程度，回生值越高，青稞米糊冷却稳定性越差，越易老化[16]，研究中脱皮1 次的青稞米回生值最小，随着脱皮次数增加回生值显著增加（p<0.05），这可能是由于大量纤维的存在阻碍了青稞中淀粉的吸水和糊化，因此淀粉糊化困难且不易回生，2 次脱皮后青稞米回生值增加了72.21%，3 次脱皮后回生值增加幅度降低（15.29%）。分析可知，较高的崩解值和较低的回生值，表明青稞米的其食味品质较高。因此，脱皮3 次青稞米的食味品质较好，且其糊化温度较低。

2.3.3 不同脱皮次数青稞米蒸煮后的质构特性分析

不同脱皮次数青稞米蒸煮质构分析见图2。

图2 不同脱皮次数青稞米蒸煮质构分析

质构特性是青稞米重要的食味品质。由图2 可知，青稞脱皮次数对青稞米硬度、咀嚼性、弹性、黏附性都有显著影响（p<0.05）。在相同蒸煮时间内，青稞米的硬度、咀嚼性、弹性在T1 到T2 时下降最快，T2～T4 无显著性差异（p<0.05）；黏附性在T1 到T2 时上升最快，T2～T4 无显著性差异（p<0.05）。这与碾磨度对大米[17]和红米[18]质构影响的结果相同。主要是因为脱皮破坏了青稞米的麸皮层结构，增加了水分扩散速率和淀粉糊化与溶胀程度，同时麸皮层破碎使青稞米粒在蒸煮过程中有更多的淀粉破裂和溶出，从而使得青稞米的硬度、弹性及咀嚼性下降，黏附性增加[19-21]。因此，脱皮有助于改善青稞米的食味品质，研究在脱皮2 次后青稞米的质构特性变化不显著（p>0.05）。随着蒸煮时间的延长，不同脱皮次数青稞米的质构特性变差。说明脱皮后的青稞米应选择合适的蒸煮时间才能保证其优良的蒸煮品质。

2.3.4 不同脱皮次数青稞米的胶稠度分析

不同脱皮次数青稞米的胶稠度分析见图3。

图3 不同脱皮次数青稞米的胶稠度分析

胶稠度以胶质流动长度来计量，反映胶质的软硬，越长说明流动性越好，蒸煮性能也越好，蒸煮后口感越好[22]。由图3 可以看出，参试样品均属于硬胶稠度一类，且随着脱皮次数的增加，青稞米的胶稠度呈先上升后下降的趋势，脱皮3 次的青稞米的胶稠度最高（37.00±1.15 mm），且与其余样品存在显著差异（p<0.05），结果与其糊化特性结果相同。

2.3.5 不同脱皮次数青稞米蒸煮后感官评分分析

不同脱皮次数青稞米不同蒸煮时间的感官评分分析见图4。

图4 不同脱皮次数青稞米不同蒸煮时间的感官评分分析

感官评分是对青稞米品质最直观的评价[23]。由图4 可看出，蒸煮时间为15 min 时，随着脱皮次数的增加，感官评分呈先上升后下降的趋势，3 次脱皮时感官评分最高，为75.86±1.58 分；蒸煮时间为30 min 时，不同脱皮次数青稞米的感官评分无显著性差异；而蒸煮时间45 min 时，感官评分呈下降趋势，这可能是蒸煮时间过久导致青稞米的质构品质下降所致。从整体来看，感官评分最高的分别是蒸煮15 min 的3 次脱皮青稞米（75.86±1.58 分） 和蒸煮30 min 的2 次脱皮青稞米（72.86±1.13 分），可以看出，适度的脱皮有助于减少青稞米的蒸煮时间，增加青稞米的感官品质。

3 结论

脱皮次数对青稞米的营养品质及蒸煮性能的显著影响。脱皮造成了青稞米中蛋白、纤维、脂肪、灰分、直链淀粉等营养成分的流失，但提高了青稞米中β -葡聚糖和总淀粉含量；脱皮次数的不同会对青稞米的蒸煮品质产生不同的影响，随着脱皮次数的增加，青稞米的吸水率、糊化特性、质构特性、感官品质均得到了不同程度的改善，胶稠度先增加后下降。3 次脱皮的青稞米具有较好的糊化特性、质构特性、较高的胶稠度及感官品质，且营养成分的损失比较稳定。因此，在保证青稞米食用品质的前提下，可以对青稞米进行适度加工，改善品质，改良口感，促进销售。此外，青稞米在脱皮过程中其功能化学物质也会发生变化，后续还应加强研究，为青稞米的高品质加工提供更充分的依据。