不同剥皮率对两个品种青稞粉营养品质及其产品的影响

阎莹莹，张文会

（西藏自治区农牧科学院农产品开发与食品科学研究所，西藏 拉萨 850000）

青稞（Hordeum vulgare L.var.nudum Hook.f.）作为藏区特色粮食作物，具有高蛋白、高纤维、高维生素和低脂肪、低糖等优势[1]。同时，青稞富含β-葡聚糖、γ-氨基丁酸、阿拉伯木糖醇、麦绿素、黄酮和酚类等功能性物质[2-4]，食用青稞有利于预防糖尿病和心脑血管疾病，并在抗氧化、抗衰老、抗癌和提高免疫力等方面发挥一定效果[4-6]。

传统青稞食品较为单一，仅有糌粑和青稞酒。近年来，国内外市场上出现以青稞粉代替部分小麦粉制成的饼干、馒头、面条、面包、麻花和蛋糕等，同时，青稞麦片和青稞饮料等产品也相继问世[7-12]。这在一定程度上丰富了青稞产品的种类，使更多的消费者品尝到青稞独有的风味。虽然青稞的添加提高了食品中膳食纤维和矿物质等的含量，但产品颜色较深、口感略显粗糙。青稞粉中皮层的量是影响粉质的关键。国内外研究表明[13-14]，不同剥皮次数对青稞米品质有较大影响，且对青稞米蒸煮性能也有不同程度的改变；张龑等[15]和Zong 等[16]研究了脱皮率与青稞粉品质及面团特性之间的关系，结果表明青稞粉经脱皮后营养组分含量有所下降，但理化特性与面团特性均有所改善。将青稞粉与小麦粉混合是制作青稞面条的常用方法[17]。将青稞皮层按不同比例剥除后再制粉，并研究不同品种青稞在不同剥皮率下物质含量差异，以及生产加工的青稞产品的研究较为鲜见。

本文研究了不同剥皮率对两个品种青稞粉中基本营养组分和抗氧化物质与其活性的影响，并用其制作青稞面条，对相关产品品质和质构特性进行研究，以期为青稞精深加工及其产品研制提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

藏青13 青稞籽粒、隆子黑青稞籽粒：西藏自治区农牧科学院农业所，细度为80 目；芦丁标准品：美国Sigma 公司；总淀粉含量测定试剂盒、膳食纤维含量测定试剂盒、β-葡聚糖含量测定试剂盒、总抗氧化能力测定试剂盒、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除率测定试剂盒、2，2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸[2，2'-azinobis（3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid），ABTS]自由基清除率测定试剂盒、羟自由基清除率测定试剂盒、超氧阴离子自由基清除率测定试剂盒：美国Megazyme公司；氢氧化钠、碘化钾、乙醇、甲醇、乙酸钾、石油醚（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司；木糖醇、鸡蛋、起酥油、色拉油：市售；双效泡打粉：安琪酵母股份有限公司；小苏打：兰州得元商贸有限公司。

101-1 AB 型电热鼓风干燥箱：天津市泰斯特仪器有限公司；Sxl-1008 型消化炉：上海精宏仪器设备有限公司；N6000 型紫外分光光度计：上海佑科仪器仪表有限公司；TDL-5-A 型离心机：上海安亨科学仪器厂；KT200 型凯氏定氮仪：瑞典富斯—特卡托公司；THZ-82型恒温振荡器：常州国华电器有限公司；HF-20L-013型面机：上海弘惜机械制造有限公司；ACL-2-4D 型烘炉：济南慧峰机械设备有限公司；240 型面条机：永康市英润厨具有限公司；TA.XT Plus 型物性测定仪：英国Stable Micro Systems 公司。

1.2 方法

1.2.1 青稞剥皮处理

参照文献[18]的方法对两种青稞进行剥皮处理。每间隔10 s，称取两种青稞籽粒重，计算剥皮率。

1.2.2 面条制作

参照文献[18]的方法制作两种青稞面条。100 g 复配粉（青稞粉∶谷朊粉∶食盐=100∶5∶3，质量比）加45 ℃温水，直至面团含水量为70%；和面机慢速搅拌15 min 后手工和成面团；用压面机将面团压成薄面片后切成面条；面条蒸煮后的用冷水冲30 s，在保鲜膜上沥水5 min，待测。

1.2.3 营养物质含量测定

1）脂肪含量：按GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》中索氏抽提法测定样品脂肪含量[19]。

2）蛋白质含量：按GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中凯氏定氮法测定样品蛋白质含量[20]。

3）总淀粉含量：样品加入0.2 mL 乙醇（80%，体积分数），涡旋混合均匀；加入2 mL 的1.7 mol/L 氢氧化钠溶液，涡旋混匀15 s。磁力搅拌15 min，期间涡旋2～3 次；然后根据总淀粉含量测定试剂盒说明书进行样品总淀粉含量测定。按下列公式计算总淀粉含量。

式中：X 为总淀粉含量，%；驻A 为空白读取的吸光值；F 为将吸光度值转换为葡萄糖微克数的系数；E 为样品提取体积，mL；D 为样品溶液的稀释倍数；W 为样品质量，mg；162/180 为淀粉中游离的葡萄糖转化为D-葡萄糖酐的系数。

4）可溶性膳食纤维含量：参照文献[18]的方法测定样品可溶性膳食纤维含量。将过滤后的残留物用热蒸馏水洗涤，然后将滤液和水洗物的混合液用4 倍体积的95%乙醇沉淀，用于测定。

5）不可溶性膳食纤维含量：参照文献[18]的方法测定样品不可溶性膳食纤维含量。将过滤后的沉淀物进行干燥，用于测定。

6）β-葡聚糖含量：参照文献[18]的方法测定样品β-葡聚糖含量。第一次涡旋混合2 min 时再混合1 次，防止凝胶块形成。

7）矿物质元素含量：按GB/T 35871—2018《粮油检验谷物及其制品中钙、钾、镁、钠、铁、磷、锌、铜、锰、硼、钡、钼、钴、铬、锂、锶、镍、硫、钒、硒、铷含量的测定电感耦合等离子体发射光谱法》[21]中的方法测定样品矿物质含量。

8）氨基酸含量：按GB 5009.124—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》[22]中的方法测定样品氨基酸含量。

1.2.4 消化特性和蒸煮特性测定

参照文献[15]的方法测定样品消化特性。在水解时间为0、30、60、90、120、150、180 min 时，分别取1 mL消化样液于100 ℃水浴5 min 灭酶。

参照文献[15]的方法测定样品蒸煮特性。

1.2.5 抗氧化活性测定

参照文献[18]的方法测定样品抗氧化活性。反应组与空白组分别混匀后放置10 min 后在510 nm 处测定各组吸光值。

1.2.6 质构测定

参照文献[18]的方法测定样品质构。P6 型号探头，测前、测试、测后速度均为1 mm/s，压缩比例为50%，触发力为5 g。

1.3 数据处理

用SPSS 20.0 处理数据，进行单因素方差分析，以P＜0.05 为显著性标准。试验均设置3 组平行。

2 结果与分析

2.1 不同剥皮率对两种青稞粉营养组分的影响

不同剥皮率对两种青稞粉营养组分的影响见表1。

表1 不同剥皮率下两种青稞粉的营养组分Table 1 Nutrient components in flour of two varieties of highland barley peeled at different rates%

由表1 可知，藏青13 青稞粉脂肪含量在不同剥皮率下均较隆子黑青稞粉高，其含量变化趋势与张龑等[15]的研究结果一致，随剥皮率增加呈现下降的趋势。而隆子黑青稞粉脂肪含量随剥皮率增加呈先升高后降低趋势，可能是由于其脂肪主要集中在胚部，黑青稞籽粒在剥皮处理时被除去最外层皮层，其脂肪含量增加，当胚部由于剥皮处理受损时，其脂肪含量相应下降。隆子黑青稞粉蛋白质含量在不同剥皮率下差异不显著，且其各剥皮率下蛋白质含量均较藏青13 青稞粉蛋白质含量低，可能是由青稞不同品种间的籽粒结构层薄厚差异导致的。杜艳等[23]的研究结果表明青稞粉蛋白质由胚乳中心向外围分布，其淀粉主要集中在籽粒内部。因此，当剥皮过程中，仅去除表皮层（剥皮率4%）时，青稞粉蛋白质和总淀粉的含量无明显变化；当剥除部分渐至胚乳或籽粒内部（藏青13 剥皮率12%，隆子黑剥皮率8%）时，青稞粉蛋白质和总淀粉的含量均呈上升趋势,隆子黑青稞粉中可溶性膳食纤维含量随剥皮率增加呈先升高后降低趋势，可能与剥皮过程中受到的机械损伤有关[4]。当剥皮率较小时，隆子黑青稞粉中部分膳食纤维（如纤维素、半纤维素和木质素）被粉碎成小分子化合物，使可溶性膳食纤维含量升高；当剥皮率继续增加时，膳食纤维去除量远大于转化成的可溶性膳食纤维的量时，可溶性膳食纤维含量呈下降趋势。不同剥皮率下两种青稞粉中不可溶性膳食纤维和β-葡聚糖的含量变化趋势均与阎莹莹等[18]对藏青27 的研究结果一致，随剥皮率增加呈显著下降的趋势。这是由于富含膳食纤维的皮层与糊粉层及富含β-葡聚糖的糊粉层细胞壁与胚乳[24-25]，均随剥皮率增加被逐渐剥除，因此，两种青稞粉中的二者含量均随剥皮率增加呈明显下降趋势。

2.2 不同剥皮率对两种青稞粉矿物质元素的影响

不同剥皮率对两种青稞粉矿物质元素的影响见表2。

表2 不同剥皮率下两种青稞粉的矿物质元素Table 2 Mineral elements in flour of two varieties of highland barley peeled at different rates

由表2 可知，由于矿物质主要集中在麸皮中[26-27]，两种青稞粉矿物质含量均随剥皮率增加呈整体下降趋势。因此，加工精度是青稞粉矿物质流失的重要原因。不同剥皮率下，藏青13 青稞粉的钙平均含量为453 mg/kg、变异系数为0.05，铜平均含量为4.07 mg/kg、变异系数为0.04，铁平均含量为20.9 mg/kg、变异系数为0.08，锌平均含量为18.8 mg/kg、变异系数为0.06，硒平均含量为0.004 7 mg/kg、变异系数为0.13。隆子黑青稞粉的钙含量为345 mg/kg、变异系数为0.08，铜平均含量为3.41 mg/kg、变异系数为0.06，铁平均含量为54.8 mg/kg，变异系数为0.18，锌平均含量为15.6 mg/kg、变异系数为0.14。这表明剥皮处理对藏青13 青稞粉中硒含量和对隆子黑青稞粉中铁与锌的含量均影响较大。藏青13的铁含量在剥皮率为4%～12%时差异不显著，表明铁集中分布在藏青13 青稞籽粒中心部，但其在4%与8%剥皮率下对应含量略高于12%剥皮率，可能是因为试验误差或青稞籽粒皮层褶皱中杂质一起被去除。藏青13 青稞粉所检测的矿物质除铁外，含量整体略高于隆子黑青稞粉，并含有隆子黑青稞粉未检出的硒。由于硒在人体内无法合成，满足人体对硒的需求就需要摄取含硒的食物。因此，藏青13 青稞粉较隆子黑青稞粉更适合作为单一主粮食用。

2.3 不同剥皮率对两种青稞粉氨基酸组分的影响

不同剥皮率对两种青稞粉氨基酸组分的影响见表3。

表3 不同剥皮率下两种青稞粉的氨基酸组分Table 3 Amino acid composition in flour of two varieties of highland barley peeled at different rates g/100 g

由表3 可知，两种青稞粉均检测出17 种氨基酸，并均含有11 种必需氨基酸，且包含1 种婴幼儿必需氨基酸（组氨酸）、2 种早产儿必需氨基酸（酪氨酸和精氨酸）。藏青13 青稞粉氨基酸总量为10.63 g/100 g、变异系数为0.01。隆子黑青稞粉氨基酸总量9.15 g/100 g、变异系数0.03。且隆子黑青稞粉仅在4%剥皮率下较藏青13 青稞粉的必需氨基酸总量高，其余剥皮率下氨基酸总量和必需氨基酸总量均较藏青13 青稞粉的低。综上所述，藏青13 青稞粉较隆子黑青稞粉更适于深加工。

2.4 不同剥皮率对两种青稞粉消化特性的影响

不同剥皮率对两种青稞粉消化特性的影响见表4。

表4 不同剥皮率下两种青稞粉的消化特性Table 4 Digestion characteristics of flour of two varieties of highland barley peeled at different rates

由表4 可知，各剥皮率下隆子黑青稞粉快消化淀粉含量均较藏青13 青稞粉的高，且两种青稞粉的快消化淀粉含量随剥皮率增加呈增加趋势。这是由于剥皮过程中先剥掉皮层，淀粉层逐渐暴露在外，同时，剥皮挤压可使水解酶更容易进入淀粉颗粒内部，破坏淀粉原有晶体结构，使快消化淀粉含量增加[28-29]。两种青稞粉慢消化淀粉均随剥皮率增加含量呈整体升高趋势，且藏青13 青稞粉各剥皮率下慢消化淀粉含量均较隆子黑青稞粉的高，而对应抗性淀粉含量亦较隆子黑青稞粉的高。两种青稞粉抗性淀粉含量均随剥皮率增加呈降低趋势，这可能与淀粉酶解有关。淀粉酶解后形成大量短链分子，不利于抗性淀粉的形成[30]。在相同剥皮率下，藏青13 青稞粉与隆子黑青稞粉中的慢消化淀粉含量均存在显著性差异；不同剥皮率下的慢消化淀粉含量差异明显，表明青稞粉因剥皮受到挤压处理，发生了淀粉改性现象。由于富含慢消化淀粉和抗性淀粉的食品具有较低的血糖指数[31]，因此，二者总量相对较高的情况下，其血糖指数应相对较低。与此同时，快消化淀粉含量亦对青稞粉消化特性中水解指数和血糖指数起决定性作用。因此，藏青13 青稞粉各剥皮率下的水解指数和血糖指数均较隆子黑青稞粉的低。综上所述，在研制血糖生成指数较低的食品时，不仅应着重考虑原料本身的慢消化淀粉和抗性淀粉的含量，亦应考虑其快消化淀粉的含量。

2.5 不同剥皮率对两种青稞粉抗氧化物质含量及抗氧化能力的影响

不同剥皮率对两种青稞粉抗氧化物质含量及抗氧化能力的影响见表5。

表5 不同剥皮率下两种青稞粉的抗氧化物质含量及抗氧化能力Table 5 Antioxidant substances and antioxidant capacity of flour of two varieties of highland barley peeled at different rates

由表5 可知，两种青稞粉中抗氧化物质含量均随剥皮率增加呈整体降低趋势，因此，总抗氧化能力、DPPH·清除率、ABTS+·清除率、·OH 清除率和O2-·清除率均随剥皮率增加呈整体降低趋势。藏青13 青稞粉各剥皮率下总黄酮含量均较隆子黑青稞粉的高，其总酚和花青素的含量整体较隆子黑青稞粉的低。在剥皮率不小于8%时，隆子黑青稞粉较藏青13 青稞粉有更多的Fe3+被还原成Fe2+，且两种青稞粉中总黄酮与总抗氧化能力的变化趋势相一致，表明总黄酮对总抗氧化能力起主要作用。在剥皮率不超过8%时，藏青13青稞粉的DPPH·清除率较隆子黑青稞粉的高，表明藏青13 青稞粉能更多的抑制DPPH·捕获其它电子或离子。各剥皮率下隆子黑青稞粉的ABTS+·清除率均较藏青13 青稞粉高，且变化趋势与花青素含量整体变化趋势一致，这表明青稞粉花青素可能主要对ABTS+·起清除作用。各剥皮率下藏青13 青稞粉对·OH 的清除率均远高隆子黑青稞粉的，表明藏青13 青稞粉较隆子黑青稞粉更能起到保护细胞免氧化受损伤的作用。两种青稞粉对O2-·的清除率均随剥皮率增加呈显著下降趋势，由此推测，青稞皮层中的抗氧化成分总量对O2-·起主要清除作用。综合考虑两种青稞粉中各抗氧化物质含量和各抗氧化指标，藏青13 青稞粉综合抗氧化效果较好，可能这也是自然分布中白青稞较黑青稞生长面积更广泛的原因之一。

2.6 不同剥皮率对两种青稞面条品质及质构特性的影响

不同剥皮率对两种青稞面条品质及质构特性的影响见表6。

表6 不同剥皮率下两种青稞面条的品质及质构特性Table 6 Quality and textural characteristics of noodle products prepared with two varieties of highland barley peeled at different rates

由表6 可知，剥皮率不低于8%时，可降低藏青13青稞面条的蒸煮损失，且对断条率无影响。而隆子黑青稞面条的断条率随剥皮率增加呈下降趋势，但对其蒸煮损失无影响。且两种青稞面条在不同剥皮率下的吸水率无明显差异，可能是面条的吸水率不仅与膳食纤维和蛋白质含量有关，还与皮层中的其它成分有关[4]。此外，由于剥皮处理去除了部分青稞麸皮，使青稞粉中的β-葡聚糖含量有所降低。β-葡聚糖可与蛋白质发生糖基化反应改变蛋白质结构，复合物转向亲水性[32]。因此，剥皮处理可使面条吸水性变差，并使两种青稞粉所制面条的最佳蒸煮时间和硬度均随剥皮率增加而呈减小趋势。同时，由于青稞面条硬度的减小，对应的面条回复性增大，表明青稞麸皮对其制作的面条品质影响较大，其含量越多，适口性越差。综合考虑两种青稞面条的品质和质构特性，隆子黑青稞粉较藏青13青稞粉更适于制作面条产品。

3 结论

在不同剥皮率下藏青13 青稞粉脂肪含量、氨基酸总量及钙、铜、锌、硒含量均高于隆子黑青稞粉，而铁含量低于隆子黑青稞粉；隆子黑青稞粉快消化淀粉含量较藏青13 青稞粉的高，使其对应的水解指数和血糖指数的值均较藏青13 青稞粉高，因而藏青13 青稞粉较隆子黑青稞粉更适合做血糖生成指数较低的主食；隆子黑青稞粉中总酚和花青素含量在各剥皮率下均较藏青13 青稞粉的高，但综合各剥皮率下藏青13 青稞粉的总抗氧化能力、DPPH·清除率、ABTS+·清除率、·OH-清除率和O2-·清除率，均较隆子黑青稞粉高，表明藏青13 青稞粉综合抗氧化效果好，更适于剥皮处理的深加工；剥皮处理可使面条吸水性变差，并使两种青稞粉所制面条的最佳蒸煮时间和硬度均随剥皮率增加而呈减小趋势，综合考虑两种青稞面条的品质和质构特性，隆子黑青稞粉较适合制作面条。