外源表没食子儿茶素没食子酸酯添加对荞麦粉理化特性和碗托食用品质的影响

吴 迪，夏如卉，马 红，汤晓智

（南京财经大学食品科学与工程学院，江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心，江苏高校粮油质量安全控制及深加工重点实验室，江苏南京 210023）

作为中华传统美食，荞麦碗托（又称碗团、碗坨等）距今已有一千多年历史，广受我国西北地区消费者的青睐[1]。荞麦碗托主要以甜荞（Fagopyrum esculentum）为主要原料制作加工而成，富含淀粉、蛋白、维生素、膳食纤维和多酚黄酮等营养成分[2]。但在碗托制备过程中，较高比例淀粉的存在可能导致消费者在长期食用过程中产生一定健康问题。具体来说，蒸煮（糊化）之后的淀粉更容易被淀粉酶水解，进而导致餐后血糖的快速升高和胰岛素的快速响应，从而增加肥胖、心脑血管疾病和II型糖尿病的患病风险[3]。同时，作为一种淀粉基凝胶食品，荞麦碗托的食用品质和货架期分别受到冷却和储藏阶段淀粉回生行为的影响[4]。因此，寻找合适的现代食品领域的新技术来降低中华传统淀粉凝胶食品中的淀粉酶解速率，有效调控其回生行为的研究具有较强的现实意义。

常见的改善淀粉消化特性的方法包括物理改性[5]、化学改性[6]和生物改性[7]。其中，外源添加具有简单、安全和廉价的技术优势[8]。而在亲水胶体、多酚类物质、氨基酸、蛋白质等众多外源添加剂中[9]，多酚类化合物凭借其优异的抗癌、抗病毒、抗菌、抗辐射、降脂降压、防龋齿、消臭等功能特性成为外源功能食品添加剂的代表[10]。现有研究表明，外源多酚的添加不仅可以显著影响产品消化特性，还能通过其与蛋白、淀粉、膳食纤维和脂质在内的食品组分之间的可逆/不可逆相互作用来影响食品的理化特性[11]。Wang等[12]系统研究了外源添加芦丁和槲皮素等天然多酚材料对于荞麦淀粉消化性能的影响，发现槲皮素等多酚可以通过改变淀粉键形结构和抑制淀粉消化酶活性的方式显著降低淀粉消化速率。Du等[13]对添加柿子单宁后玉米淀粉的回生特性和理化特性进行研究，发现单宁酸的加入会通过其与玉米淀粉发生的氢键相互作用来干扰淀粉分子重排，延缓回生，并显著降低了混合粉的凝胶质构特性，增加其黏弹性。但槲皮素和单宁酸等外源多酚添加时会带来较强的苦、涩味道，一定程度上影响其在食品体系中的应用。

表没食子儿茶素没食子酸酯（Epigallocatechin gallate，EGCG）是茶叶中最主要的儿茶素成分，包含多个酚羟基[14]，也是目前符合国家食品安全要求的外源多酚添加剂（GB 1886.211-2016）。Zhu等[15]发现木薯淀粉-EGCG混合物具有更有序的晶体结构和更强的热稳定性，而EGCG的加入还能明显降低木薯淀粉的消化特性，提升其抗氧化特性。Wu等[16]对添加绿茶多酚的大米米粉的糊化、凝胶流变和冻融稳定等理化特性进行研究，发现绿茶多酚的添加会使米粉回生受到抑制，并显著改变其理化特性。但能否利用外源EGCG改善淀粉基杂粮食品品质的研究尚未见报道。

综上所述，本文拟通过外源添加EGCG方法分析不同外源EGCG添加量对荞麦的色泽、糊化、水合、凝胶质构和界面微观结构等理化特性及其对碗托制品有序结构、质构、抗氧化和消化等品质特性和感官评定的影响，以期在保留添加物功能特性的同时，显著提升淀粉基凝胶食品品质，探明外源多酚对淀粉基凝胶食品结构影响机制，为进一步提升中华传统食品品质，设计开发杂粮凝胶新产品提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

甜荞籽粒 陕西定边县塞雪粮油工贸有限公司；表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG） 西安贝吉诺生物科技有限公司；α-淀粉酶（10065，30 U/mg）、胃蛋白酶（P7000，≥250 units/mg solid）、胰酶（P7545，8 x USP） 美国Sigma-Aldrich公司；淀粉葡萄糖苷酶（E-AMGDF，3300 U/mL） 爱尔兰Megazyme公司；DPPH、ABTS标准品 上海源叶生物有限公司；其他化学品和试剂至少为分析级。

QUADRUMAT JUNIOR磨粉机 德国Brabender公司；AS200三维振动筛分仪 德国Retsch公司；MX-RD-PRO旋转混匀仪 大龙兴创实验仪器有限公司；ZG26Easy401电蒸锅 Midea集团；SCIENTZ-12N冷冻干燥机 宁波新芝生物科技股份有限公司；MM-400冷冻球磨仪 德国Retsch公司；CM-5色度计 日本Konica Minolta公司；TM-3000扫描电子显微镜 日本Hitachi公司；RVA4500快速粘度分析仪 澳大利亚Perten公司；TA. XTplus食品物性测定仪 英国Stable Microsystems 公司；SpectraMax-M2e全波长酶标仪 美国Molecular公司；SP2傅立叶变换红外吸收光谱仪 美国PE公司；D8X射线衍射仪 德国Bruker公司；SHZ-82A水浴恒温振荡器 常州朗越仪器制造有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 原料及碗托制备

1.2.1.1 混合粉制备 利用辊式磨对甜荞籽粒进行磨粉，经振筛机筛分，取粒径小于125 μm的甜荞粉（CB，得粉率约71.5%，总淀粉含量为79.14%，总酚含量为17.98 mg GAE/100 g，蛋白质含量为3.90%，粗脂肪含量为0.34%，灰分含量为0.34%，粗纤维含量为0.72%，水分含量为15.28%）保存于自封袋中，备用。取适量甜荞粉和不同质量EGCG混匀，获得EGCG含量分别为1%、3%、5%（W/W）的甜荞-EGCG混合粉（BPF），记为EGCG-1、EGCG-3、EGCG-5。

1.2.1.2 碗托制备 准确称取16.667±0.005 g BPF于盛有50 mL蒸馏水的平底小碗（碗口直径11.5 cm，高3.5 cm）中（碗托水分含量75%），搅拌均匀后于电蒸锅中，蒸制15 min，蒸制结束后立即取出荞麦碗托，用保鲜膜将碗口封住，并打孔。将封好保鲜膜后的碗托于4 ℃冰箱中保存30 min进行冷却得到甜荞-EGCG碗托。将部分甜荞-EGCG碗托样品冻干，经冷冻球磨后，得到样品对应的甜荞-EGCG碗托冻干粉（Buckwheat Wantuo，BWT），记为BWT-1、BWT-3、BWT-5。另取16.667±0.005 g CB重复上述步骤作为对照，记为CBW[17]。

1.2.2 色泽测定 利用色泽仪测定粉体颜色（测试前用标准白色瓷砖校准），获得L*（亮度）、a*（红绿）和b*（黄蓝）数值，每个样品读取3次数值。

1.2.3 水合特性测定 混合粉的吸水指数（Water absorption index，WAI）、水溶性指数（Water solubility index，WSI）、膨胀势（Swelling power，SP）的测定参考Gao等[18]的方法，并做适当的调整。具体的方法如下：准确称取1.0 g混合粉，质量记为W0，放入已知重量的离心管（W1）中，加入25 mL超纯水，振荡，使淀粉完全分散。将离心管置于90 ℃水浴中保持30 min，间隔10 min 手摇10 s。经室温冷却和4200 r/min离心15 min后，将上清液倒入已知重量的干燥铝盒（W2）中，105 ℃恒温干燥至恒重（W3），同时称取带有下层沉淀的离心管重量（W4）。每个样品平行3次测试，数据按照如下公式计算：

1.2.4 糊化特性测定 利用RVA测定样品的糊化特性。具体方法如下：取25 mL超纯水于RVA实验专用铝盒中，根据样品本身水分含量准确称取对应的混合粉（保持湿基为14%）。测试的程序为：转速960 r/min保持10 s后，保持160 r/min至实验结束；50 ℃平衡1 min，然后以12 ℃/min的速率升温至95 ℃，95 ℃恒温3.5 min，再以12 ℃/min的速率降至50 ℃，50 ℃恒温2 min（整个过程历时13 min），获得样品糊化参数。

1.2.5 凝胶截面扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，SEM）测定 将1.2.4所得凝胶置于模具（30 mm×30 mm×25 mm）中，于4 ℃下储存24 h后，切块，用2.5%戊二醛溶液固定3 h，再用0.1 mol/L磷酸盐缓冲液（pH=7.2）漂洗3次，20 min/次，最后用70 %、90%和100%的乙醇洗脱各三次，15 min/次，冷冻干燥。冻干后样品，经离子溅射喷金，利用SEM观察其截面微观结构，取放大200倍图片保存。

1.2.6 碗托长程有序结构测定 利用X射线衍射仪（XRD）对碗托样品的长程有序结构进行测定，扫描范围为5～40o（2θ），扫描速率为2o/min。利用MDI Jade软件计算样品结晶度。

1.2.7 碗托短程有序结构测定 利用傅里叶红外光谱仪对碗托样品的短程有序结构进行测定，测试范围为600～4000 cm-1，扫描次数为64次，扫描频率为4 cm-1。使用OMNIC软件对红外光谱图进行基线纠正和解卷积处理，计算1022 cm-1和995 cm-1波数下的吸收强度的数值。

1.2.8 凝胶质构特性测定 将1.2.4所得粉糊均匀放入模具（30 mm×30 mm×25 mm），用保鲜膜密封以防止水分流失，置于4 ℃冰箱中保存24 h，得到凝胶。利用质构仪进行TPA测试（探头：P/6，触发力：5 g，测前速度：2.0 mm/s，测中和测后速度：1.0 mm/s，形变量：65%，间隔时间：5 s），测定其凝胶质构特性，记录特征值。

1.2.9 碗托质构特性测定 碗托样品的质构品质测定参考彭登峰等[19]方法，并做略微改动。利用直径1 cm的模具取样并进行质构测定。利用质构仪进行TPA测试，具体参数设定为：探头型号：P/36R；测前速度：2.00 mm/s；测中速度：1.0 mm/s；测后速度：1.0 mm/s；形变量：30%；两次压缩时间间隔：5.0 s；触发力：5 g。

1.2.10 总酚含量及抗氧化活性测定 总酚提取参照Sun等[20]的方法，并稍作修改。具体如下：准确称取0.2 g碗托样品，加入30 mL的70%甲醇溶液，于65 ℃水浴振荡2 h，趁热过滤以获得多酚提取液。该提取液用于总酚含量测定和抗氧化活性测试。

1.2.10.1 总酚含量测定 参考Sun等[20]的方法，利用不同浓度没食子酸绘制标准曲线（y=0.02075x-0.00124，R2=0.99353）。计算结果以没食子酸当量表示。

1.2.10.2 DPPH自由基清除能力测定 参考Bakar等[21]的方法：于1 mL样品提取液中加入4.5 mL 0.1 mmol/L DPPH甲醇溶液，摇匀、避光反应30 min，在517 nm波长下测定吸光度。以Trolox浓度为横坐标，517 nm波长下吸光度为纵坐标绘制标准曲线（y=0.0048x+0.107，R2=0.999），计算样品 DPPH自由基清除能力，结果以μmol TE/100 g表示。

1.2.10.3 ABTS自由基清除能力测定 参考Re等[22]的方法：于200 μL样品提取液中加入4 mL ABTS自由基工作液，摇匀、避光反应30 min，在734 nm波长下测定吸光度。以Trolox浓度为横坐标，734 nm波长下吸光度为纵坐标绘制标准曲线（y=-0.0029x+0.5959，R2=0.999）。计算样品ABTS自由基清除能力，结果以μmol TE/100 g表示。

1.2.10.4 铁还原能力测定 参考 Benzie等[23]的方法：于1 mL样品提取液中加入4.5 mL工作液，摇匀、避光反应30 min，在593 nm波长下测定吸光度。以Trolox浓度为横坐标，593 nm波长下吸光度为纵坐标绘制标准曲线（y=-0.0008x+0.6986，R2=0.9992），计算出样品铁还原能力，结果以μmol TE/100 g表示。

1.2.11 消化特性测定 甜荞-EGCG碗托的淀粉体外消化性根据Goh等[24]方法进行测定和计算。分别称取2.5 g 1.2.1.2制备的碗托样品，置于装有30 mL蒸馏水的锥形瓶中，37 ℃水浴振荡（130 r/min）。向锥形瓶中加入0.1 mL 10%α-淀粉酶溶液，振荡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，振荡30 min后加入2 mL 1 mol/L NaHCO3溶液和5 mL 0.2 mol/L马来酸盐缓冲液pH6.0，取1 mL反应液于4 mL离心管中，剧烈振荡灭酶，为0 min样品。加入0.1 mL葡萄糖淀粉酶以防止终产物（麦芽糖）抑制胰蛋白酶，再加入1 mL 5%胰蛋白酶来引发胰腺消化阶段。

在0（加酶前）、20、60、90、120和180 min时分别取1 mL反应液加至含有4 mL无水乙醇的离心管中。离心管于4000 r/min离心10 min，取 0.1 mL上清液，同时取0.1 mL标准葡萄糖（1 mg/mL），加入3 mL GOPOD于50 ℃下孵育30 min，冷却至室温后于510 nm下测定吸光度值。采用非线性模型描述淀粉水解动力学，一级方程为：

式中，C（%）为t时的葡萄糖浓度，C∞（%）为平衡浓度，k为动力学常数，t为时间，min。

淀粉水解曲线下的面积（AUC）按如下公式计算：

水解指数（HI）以淀粉水解曲线下的面积（AUC）计算，以白面包为参考。预测血糖指数（pGI）使用以下方程式估算[25]：

同时，快消化淀粉（RDS）和慢消化淀粉（SDS）分别表示为消化20 min和120 min时的葡萄糖含量，以RDS+SDS和总淀粉的含量差异计算抗性淀粉（RS）。

1.2.12 感官评价 参考彭登峰等[26]的评价方法，对本研究不同组别产品进行感官评价，具体评分标准为：色泽（20分）、结构（20分）、口感（40分）和食味（20分），共100分。选择10名感官评价人员评价小组，在舒适的环境中进行感官评定试验。

1.3 数据处理

所有实验均按一次三份进行测定。利用SPSS 18.0数据处理软件对数据进行分析，并用Duncan法进行显著性分析（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 外源EGCG添加对混合粉色泽的影响

颜色是评价食品感官性状的重要指标，本研究利用色泽仪研究外源EGCG添加混合粉色泽的影响，结果如表1所示。由结果可知，随着EGCG添加量的增加，混合粉的亮度（L*）降低，红度（a*）升高，黄蓝度（b*）降低。添加外源EGCG后，BPFa*值由0.20增加至1.00，这可能是由于EGCG本身颜色呈浅粉色（晶态）或深红色（无定形态）[27]。而EGCG-5的L*值降低可能是外源多酚吸收光线导致[28]。

表 1 混合粉的色泽数据Table 1 Color parameters of BPF samples

2.2 外源EGCG添加对混合粉水合特性的影响

WAI、WSI和SP主要反映不同谷物的水合特性。EGCG添加对混合粉水合特性的影响如表2所示。EGCG的不断加入会略微降低样品的WAI和SP，但降低幅度不大。这是由于混合粉的吸水性和膨胀势主要受体系中淀粉的支链含量影响，而外源多酚的加入通常不会改变体系中支链的比例[29]。WAI和SP的下降，可能是由于EGCG中含有大量酚羟基，通过影响淀粉与水分子间的相互作用影响水分的吸收[30]。EGCG的加入显著增加了BPF的WSI（P＜0.05），这是由于外源EGCG添加时带来的大量羟基之间存在相互作用，可以改变水溶液的水分活度和离子强度，从而促进淀粉的溶解[31]。水溶性指数的升高有利于混合粉在速食粉、代餐粉或其他方便食品生产中的应用。

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

2.3 外源EGCG添加对混合粉糊化特性的影响

EGCG添加对混合粉糊化特性的影响变化分别见图1与表3。从图1的糊化曲线可知，所有样品的糊化曲线趋势大致相同，但其糊化特征值（表3）存在显著性差异（P＜0.05）。添加1%外源EGCG后，样品的峰值黏度增加，这可能是由于少量的多酚可以作为桥梁增加淀粉分子间的相互作用。当EGCG添加量达到3%后，样品峰值黏度降低，这是因为多余的多酚会破坏淀粉间氢键相互作用，导致其连续网络结构的破坏[16]。EGCG加入使样品的糊化时间和糊化温度降低，这是由于淀粉颗粒加热时被破坏，多酚分子进入被破坏的淀粉颗粒内部，与其发生相互作用，进一步加速了淀粉分子的降解[31]。随着EGCG添加量的增加，样品崩解值有所降低，这说明EGCG的添加能使混合粉的凝胶抗剪切能力增强，但其数值没有显著性差异（P＞0.05）；回生值随添加量的增加而降低，说明EGCG能够延缓淀粉回生，有利于淀粉基食品的长期储藏[14]。

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

表 4 碗托样品的相对结晶度、17°、20°峰面积及1022 cm-1/995 cm-1数值Table 4 Relative crystallinity, characteristic peak areas and 1022 cm-1/995 cm-1 value of Wantuo samples

图 1 甜荞粉与混合粉的糊化曲线Fig.1 Pasting viscosity profiles of CB and BPF samples

图 2 不同混合粉凝胶截面微观结构Fig.2 Gel section microstructure of BPF samples

2.4 外源EGCG添加对混合粉凝胶截面微观结构的影响

EGCG添加对混合粉凝胶截面微观结构影响的扫描电镜照片如图2所示。从截面图可以看出，CB的凝胶截面较致密，并且比较连续，存在分布不均匀的孔洞。添加EGCG之后，样品截面的孔洞数目有增多的趋势，但孔洞大小随添加量逐渐缩小，这可能是因为EGCG与淀粉链间的相互作用阻碍了淀粉链的重新排列[13]，进而影响淀粉凝胶网络结构的形成。

图 3 碗托样品的XRD谱图Fig.3 The XRD spectrum of Wantuo samples

2.5 外源EGCG添加对碗托制品有序结构的影响

2.5.1 长程有序结构 采用XRD来评估外源EGCG对碗托制品结晶结构的影响，样品的XRD图谱、相对结晶度（Relative crystallinity，RC）和特征峰面积分别见图3和表4。结合图表可知，随着EGCG含量的增加，17°处峰的面积逐渐减少，说明EGCG与淀粉之间存在相互作用，一定程度上限制了淀粉双螺旋结构的形成，对碗托样品淀粉回生有抑制作用[32]。样品在20°处峰面积明显增加，说明碗托样品中淀粉的V型构象不断增加，这表明多酚分子通过疏水作用紧密地复合在直链淀粉空腔内，形成了V型复合物[33]。值得注意的是，V型复合物的含量通常会影响产品的消化特性。同时，与对照样品相比，添加外源EGCG的碗托制品显示出较低的结晶度，说明外源EGCG的添加可以一定程度上抑制碗托样品中淀粉的回生。

2.5.2 短程有序结构 碗托制品及对照样品的FTIR全谱和局部放大谱图如图4a和图4b所示。CBW样品在1000～1200 cm-1处有明显的淀粉特征峰。由前人研究可知[34]，EGCG在3356和3475 cm-1处的特征峰归属于-OH的伸缩振动峰，1347～1372 cm-1为-OH的变形振动峰，1448～1466 cm-1为-CH2的伸缩振动峰，1692 cm-1为苯环上-C=O的伸缩振动峰，1617 cm-1为-C=C伸缩振动峰，1528～1544 cm-1为苯环的振动峰，1223～1237 cm-1和1040～1147 cm-1分别为酯和醚上的-C-O伸缩振动峰，825 cm-1为1,3二取代苯上的=C-H的变形振动峰，766 cm-1为1,2二取代苯上的=C-H的变形振动峰。为了便于区分，本研究制备了EGCG和荞麦粉的简单物理混合样品，其图谱分别可见归属于EGCG和淀粉的特征峰，且峰位没有明显的偏移。而添加外源EGCG的碗托样品中，EGCG特征峰消失，3500 cm-1处的峰发生了蓝移。但是在最终样品中不能清楚地观察到EGCG的特征峰，结合物理混合粉的FTIR图谱可知，碗托样品中EGCG特征峰不明显主要是由于其制备过程中存在EGCG的部分损失[35]以及部分EGCG与淀粉形成V型复合物。

图 4 碗托制品及对照样品的FTIR谱图Fig.4 The FTIR spectrum of Wantuo samples and control samples

此外，1047、995和1022 cm-1处的特征峰可以为研究淀粉的有序和无序结构的变化提供重要信息，1022 cm-1/995 cm-1的比值（表4）可以用来研究水合淀粉的短程有序结构，特别是链间氢键结构变化[36]。随EGCG添加量的升高，1022 cm-1/995 cm-1的比值有降低的趋势，说明EGCG的加入可能有助于提升淀粉-水分子之间氢键结合的短程有序性[37]，同时也可能与V型构象中羟基基团化学环境改变也有关联[38]。

结合XRD的数据可知，EGCG的添加虽然可能会通过影响链间氢键结合来提升短程有序性，但其长程有序性的降低依然会影响样品中淀粉回生[32]。

2.6 外源EGCG添加对碗托产品质构特性的影响

混合粉凝胶和碗托样品的质构特性如表5所示。混合粉的粘聚性随EGCG的添加显著降低（P＜0.05）；回复性随EGCG添加量上升而降低。添加EGCG后碗托的硬度、弹性和咀嚼度显著低于CBW（P＜0.05），但浓度变化对其数值影响不显著（P＞0.05）；其粘聚性和回复性在添加EGCG后呈现显著降低的趋势（P＜0.05）。EGCG的添加通过与淀粉之间的氢键相互作用来影响淀粉分子间的联结，抑制碗托中淀粉的回生，影响凝胶网络的形成，并且其与淀粉产生的氢键相互作用会限制淀粉分子之间的联结，破坏凝胶网络的形成，进而使碗托的硬度、弹性和咀嚼度有所下降[30]。同时，根据Zhang等[7]的观点，粘聚性和回复性的显著降低说明样品淀粉分子链间氢键强度也显著降低。从以上结果可知，碗托样品质构特性变化与混合粉凝胶的质构特性变化规律基本一致，说明碗托产品的质构特性主要受到混合粉中淀粉凝胶质构特性影响。

表 5 混合粉样品和碗托样品的凝胶质构特性Table 5 Gel texture properties of BPF samples and Wantuo samples

2.7 外源EGCG添加对碗托产品总酚含量和抗氧化特性影响

碗托样品的总酚含量、抗氧化活性如表6所示。由表可知。CBW的总酚含量仅有3.91 mg GAE/100 g，说明在碗托样品的制作过程中会损失水溶性的酚类或多酚化合物；碗托样品的总酚含量随EGCG添加量的增加而升高，但实际测量值与理论值存在差异，这可能是由于测定过程导致误差。根据文献，甲醇只可提取主要通过氢键与荞麦粉中淀粉链发生弱相互作用的多酚[36]，所以总酚含量的差异也可能是部分多酚与淀粉形成了复合物，难以被甲醇提取。

酚类化合物的抗氧化活性通常基于氢原子的转移或通过质子的电子转移机制。与ABTS+·和DPPH的抗氧化机制不同，铁还原能力测定主要基于电子转移机制[39]。由表6可知，多酚的添加显著提升了甜荞碗托的抗氧化特性（P＜0.05）。而三种测试结果中，铁还原能力测试结果较另外两种提升幅度更为显著（P＜0.05），说明EGCG的抗氧化特性的机制可能以电子转移为主。

表 6 碗托样品的总酚含量与抗氧化活性Table 6 The total phenol content and antioxidant activity of Wantuo samples

2.8 外源EGCG添加对碗托产品消化特性的影响

碗托样品的RDS、SDS、RS含量和体外消化水解率如图5、表7所示。根据消化时间的不同，淀粉可划分为RDS、SDS与RS三种，其中RDS食用后会产生高血糖反应，容易产生胰岛素抗性；SDS在消化过程中持续缓慢释放葡萄糖，具有低血糖食品的特性；RS只在大肠中被发酵，不被胃肠水解[40]。由图及表中数据可知，CB的RDS比例较高，这是由于谷物中A型淀粉颗粒表面存在孔道，易于与酶接触[41]。添加EGCG后，碗托样品（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为碗托形成的连续紧密的凝胶结构具有空间位阻，阻碍酶与淀粉之间的接触，使得其更难以在120 min内被消化分解[42]。同时，结合XRD结果可知：RS含量与20°的峰面积的变化趋势相同，说明RS的增加可能与V型结构的淀粉-EGCG复合物的形成有关[43]。

图 5 碗托样品的体外消化曲线Fig.5 In vitro digestibility curves of Wantuo samples

添加EGCG之后，样品一阶线性拟合数据C∞下降，k值变化不显著（P＞0.05）。一般来说，动力学常数k描述的是淀粉消化的早期速率，通常与淀粉的多层次结构有关，而C∞更会受到酶活力等其他因素影响[44]。添加EGCG后，碗托样品消化的k值变化不大，说明少量EGCG的加入不能显著影响淀粉螺旋结构；EGCG-5样品的k值略有下降，说明此时碗托中螺旋有序结构数量明显增加。而C∞数值的显著降低（P＜0.05），说明EGCG的加入主要通过抑制消化酶活性来影响碗托样品中淀粉的消化率[42]。

由表可知，碗托样品的pGI值约为64（＜69.5），可被归为中GI食品。添加外源EGCG后，碗托的pGI值明显降低，进一步说明了外源EGCG的添加能够持续降低碗托样品的消化率，这对追求减脂及患II型糖尿病的人群更加友好。pGI值的降低与XRD结果中17°峰面积的变化规律相近，表明EGCG与碗托中淀粉间的相互作用可能会阻碍酶与淀粉的结合[45]，影响酶对淀粉的水解。此外，有文献报道多酚类外源物还能够与消化酶发生相互作用，与淀粉竞争酶的作用位点[46-47]，降低碗托的消化。

表 7 碗托样品体外消化性Table 7 In vitro digestibility of Wantuo samples

2.9 感官评定

碗托样品的感官评价分析如表8所示。所有样品颜色均匀、有光泽，表面光滑无裂缝，弹性与硬度适中。随着EGCG添加量的增加，样品的粘性与弹性降低，但样品仍然具有良好的口感，入口顺滑，不粘牙。外源EGCG对碗托样品的色泽、结构和口感方面没有显著影响，但食味有所降低。其中，BWT-1的感官评分最高为78.00分，随着EGCG添加量增加，碗托样品的感官评分略有下降，这可能是因为EGCG本身具有一定的苦味和涩味[48]，结合碗托食用习惯，调料的加入应该可以缓解苦、涩的味觉。结合消化结果可知，外源添加1% EGCG可以获得食用品质较好的甜荞碗托产品。

表 8 碗托样品的体感官评价分析Table 8 Eating quality of Wantuo samples

3 结论

本文探究了EGCG对荞麦及其碗托制品的物化特性和品质的影响。外源EGCG的加入会吸收光线，使混合粉的亮度降低。EGCG较高的红度也会使混合粉红度升高，黄蓝度降低。EGCG中的大量酚羟基会影响淀粉与水分子之间的相互作用，导致混合粉吸水性和膨胀势的降低。同时，羟基间相互作用也会促进淀粉的溶解，提升水溶性指数。而EGCG与淀粉间的相互作用也会使混合粉凝胶抗剪切能力增强，延缓淀粉回生，这也会使得碗托的质地变软。碗托样品的有序结构变化证明淀粉中双螺旋的形成受到限制，而加入EGCG后形成的更多V型复合物，可有效降低碗托中淀粉的消化率。此外，添加EGCG后更高的总酚含量可以有效改善碗托样品的抗氧化性。本研究表明，外源EGCG添加可明显改善碗托制品食用品质，有效增加抗性淀粉比例，降低血糖响应，后续可采用不同直支比模型淀粉和不同分子结构多酚制备碗托样品，明确淀粉基凝胶食品外源多酚添加过程中淀粉与多酚相互作用机制，指导外源多酚添加技术改良。此外，EGCG本身的苦涩口感一定程度上会降低食品食味，后续可根据杂粮食品食用特点选择性添加其他多酚。