桑叶粉添加量对生鲜面条品质及抗氧化活性的影响

戴瑞，杜密英,2，付晶晶，孙卉，谢玮，武家宇，王敬涵,2

（1.桂林旅游学院休闲与健康学院，广西桂林 541006）（2.广西桂菜工业化加工与营养安全工程研究中心，广西桂林 541006）

桑叶，又称铁扇子，是桑科植物桑树的干叶。目前，世界上种植桑属植物大约80 种，在我国的种植面积约为1 000 万亩，年均生产桑叶超过1 500 万t[7]。现代药理学研究表明桑叶中含氨基酸种类丰富、组成合理，其中谷氨酸、赖氨酸、天冬氨酸等含量较高[2]。同时桑叶中具有多糖、黄酮、生物碱等多种活性物质，具有降血糖、降血压和抗氧化等多种生物活性[3,4]。

桑叶早在1993 年就被我国卫健委认定为药食同源食品[5,6]。桑叶除了传统用作养蚕和草药外，逐渐发展为一种新的食品资源，应用在食品行业中。在日本，桑叶茶被称为“长寿茶”，被作为生活必需品。在云南、广西、广东等省份，桑叶作为菜肴进入餐桌，备受青睐。同时，以桑叶为原料开发了系列食品、保健品、饮料和调味品等，具有明显的营养保健功效和良好的开发前景，如超微桑叶粉、桑抹茶饮品、桑叶面条等食品[7-9]。

黄娟等[10]以桑叶、小苏打、食盐进行配方优化，得到了较优桑叶面条的配方参数为小麦面粉质量100 g，桑叶粉5 g，水25 mL，小苏打0.3 g，食盐1 g，制备的桑叶面条色泽均匀，品质较佳。陶思洁等[11]分别以桑叶浆和桑叶粉为研究对象制备桑叶面条，确定最佳工艺后测定其多酚和黄酮含量，桑叶粉的多酚和黄酮含量比桑叶浆的含量分别高32%、15%。说明桑叶粉制备桑叶面条的抗氧化效果更佳。桑叶粉添加量对生鲜面条品质及抗氧化活性的影响的研究还鲜有报道，基于此，本研究拟在生鲜面条制备过程中加入不同量的桑叶粉，通过测定面条的蒸煮特性、质构、抗氧化活性等指标，并结合各指标分析探讨其可能影响面条品质的机理，优化桑叶面条的制备工艺，以期为桑叶复合面条及相关产品开发提供重要理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

食盐、中筋面粉（蛋白质含量11%，m/m），市售；桑叶粉，平乐县乐瑶食品有限公司；甲醇、无水碳酸钠、铁氰化钾、磷酸二氢钠、三氯乙酸、三氯化铁、过硫酸钾、无水乙醇、无水磷酸氢二钠，均为分析纯，成都科隆化学品有限公司；2,2’-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸) 二铵盐[2,2’-Azino-Bis(3-Ethylbenzothiazoline-6-Sulfonic Acid) Ammonium Salt，ABTS]、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-Diphenyl-2-Picrylhydrazyl，DPPH）（分析纯），上海源叶生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

UV-1800 紫外分光光度计，日本岛津公司；ZK-82B 电热真空干燥箱，上海实验仪器厂有限公司；MJ-WNS1501B 面条机，广东美的生活电器制造有限公司；YP-B6002 万分之一电子分析天平，上海光正医疗仪器有限公司；SN-LSC-40S 离心机，上海尚普仪器设备有限公司；SB25-12DTDX 超声波清洗机、HH-4 数显恒温水浴锅，金坛市杰瑞尔有限公司；101-1AB 型电热鼓风干燥箱，泰斯特仪器有限公司；FTC 质构仪，盈恒泰科技有限责任公司；FD-2 冷冻干燥机，博医康实验仪器有限公司；CM-5 色差仪，柯尼卡美能达公司；S-300 扫描电镜，日本Hitachi 公司；MAGNA-IR560 型傅里叶变换红外光谱仪，美国尼高力公司；Anton Pear MCR 92 流变仪，奥地利安东帕公司。

1.3 试验方法

1.3.1 面条制作工艺

以混粉质量100%为基准，桑叶粉的添加比例为混合粉总质量的0%、2%、4%、6%、8%、10%，固定加水量39%、海藻酸钠添加量0.3%、食盐2%。将所有原料放入自动面条机中充分搅拌4 min，使之呈絮状后自动出面。

1.3.2 面条蒸煮特性的测定

（1）面条吸水率的测定

锅中倒入2 000 mL 水煮至沸腾，加入15 根15 cm的面条进行称重记m0，煮制15 min，测定面条蒸煮前、后重量，根据公式（1）计算吸水率A[12]：

式中：

A——吸水率，%；

m0——煮前面条的质量，g；

m1——煮后面条的质量，g；

w0——煮前面条含水量，%。

（2）面条蒸煮损失率的测定

参考崔彦利等[13]的方法，取生面条5 g，250 mL沸水煮至最佳时间捞出面条，用蒸馏水冲洗面条10 s，冷却4 min 后以110 ℃烘干至恒重，并称量记录S2。同时取生面条5 g，烘干至恒重后称量S1，根据公式（2）计算蒸煮损失率W：

式中：

W——蒸煮损失率，%；

S1——生面条干质量，g；

S2——熟面条干质量，g。

（3）面条断条率的测定

制备的鲜湿面条两端切除，取40 根长度15 cm 的面条，放入1 000 mL 的沸水中，白芯消失后捞出，计算完整根数N，并根据公式（3）计算断条率Q：

式中：

Q——断条率，以数量分数计，%；

N——完整面条根数。

1.3.3 面条色泽的测定

利用色差仪测定桑叶面条的色泽，其中L*、a*、b*值分别代表亮度、红绿值、黄蓝值。

1.3.4 面条质构特性的测定

质构仪测试：采用P/36R 探头，设定最大感应力为300 N，回升高度为25 mm，测试速率为100 mm/min，测试后速率为120 mm/min，形变40%，测试重复3 次。

剪切测试：选用剪切探头，设置最大感应300 N，回升高度25 mm，测试速率80 mm/min，测试后速率100 mm/min，起始力0.3 N，重复进行3 次测试[9]。

1.3.5 面条感官特性的测定

感官评分标准参考SB/T 10137-93《面条用小麦粉》中的方法[14]，并根据桑叶面条的特点略作修改，由10 名食品专业的教师和学生组成，对面条进行感官评定，感官评价标准见表1。

表1 桑叶面条感官评定标准Table 1 Sensory evaluation standard of mulberry leaf noodles

1.3.6 傅里叶红外光谱分析

参照闫文芳等[16]以及Rani 等[17]方法并稍作修改，将溴化钾和冷冻干燥后的样品按质量比为100:1 研磨成粉末压片，傅里叶红外光谱仪（Fourier Transform Infrared Spectroscopy，FT-IR）在400～4 000 cm-1内扫描。

1.3.7 桑叶粉面条微观结构的测定

参考张剑等[15]、闫文芳等[16]的方法，并稍作修改。将做好的生面条置于零下80 ℃冰箱中预冻24 h 后再冷冻干燥24 h，将干燥后的面条，离子溅射喷金处理，对纵切面进行扫描。

1.3.8 面团动态流变学温度测定

参照贺殷媛等[17]和Rani 等[18]流变学测定方法进行温度扫描测定，设定频率为1 Hz，应变0.5%、升温和降温的速度均为5 ℃/min，在30～95 ℃进行升温测试。

1.3.9 面条抗氧化能力的测定

（1）提取液制备

准确称取面条样品2.50 g，加入体积分数为80%的甲醇50 mL，混匀后置于于50 ℃水浴提取2 h，再超声30 min，4 000 r/min 条件下离心15 min，取上清液备用[19]。

（2）DPPH 自由基清除能力的测定

按照王小平等[20]的方法进行改进。面条多酚提取液2 mL，加入2 mL 0.1 mmol/L DPPH 乙醇溶液，混合均匀，室温避光反应30 min 后，测定波长为517 nm 时的吸光度值，按照公式（4）对DPPH 自由基清除能力进行计算：

式中：

C1——DPPH 自由基清除能力，%；

A1——2 mL 试样提取液与2 mL DPPH 溶液的吸光度值；

A2——2 mL 样品与2 mL 乙醇吸光度值；

A0——2 mL 乙醇与2 mL DPPH 溶液的吸光度值。

（3）铁还原能力的测定

将0.5 mL 面条多酚提取液、2.5 mL 0.2 mol/L 的磷酸缓冲液（pH 值6.6）和2.5 mLm=1%铁氰化钾溶液混合后，放入50 ℃的水浴锅中反应20 min。然后加入2.5 mLφ=10%三氯乙酸溶液，以4 000 r/min 离心10 min 后，取上清夜2.5 mL，再加入0.5 mLm=0.1%三氯化铁溶液，混合均匀后，在室温下静置反应10 min，测定波长为700 nm 处的吸光度值（A），铁还原能力用吸光度表征，吸光度越大其还原力越强，并以提取剂吸光度作为空白值（A0）[21]。

（4）ABTS+自由基清除能力的测定

取 5 mL 7 mmol/L ABTS 溶液和 5 mL 2.45 mmol/L 过硫酸钾溶液，放入同一棕色试剂瓶中混合，在暗处中放置反应12 h。使用前，用蒸馏水稀释ABTS 工作液，直至其在波长734 nm 处的吸光度值为0.70±0.02。取2 mL 多酚提取液于试管中，加入4 mL ABTS 工作液，混合均匀，反应10 min 后，在734 nm 波长处测定吸光度值，计算ABTS+·清除率[22]，公式见式（5）：

式中：

C2——ABTS+自由基清除能力，%；

B0——2 mL 蒸馏水与4 mL ABTS 工作液的吸光度值；

B1——2 mL 多酚提取液与4 mL ABTS 工作液的吸光度值；

B2——2 mL 试样提取液与4 mL 蒸馏水的吸光度值。

1.3.10 数据分析

所有试验重复3 次，结果以平均值±标准偏差表示。SPSS 18.0 软件进行方差分析，邓肯氏多重比较进行差异显著性检验，以P＜0.05 表示不同组别数据之间差异显著，Origin 9.2 软件绘制图表。

2 结果与分析

2.1 桑叶粉添加量对面条品质的影响

2.1.1 桑叶粉添加量对面条蒸煮特性的影响

由表2 可知，吸水率随着桑叶粉添加量呈上升趋势，添加量在0%到4%吸水率变化不显著。当添加量超过4%时，与空白组（0%）的对比吸水率显著上升。添加量在10%时吸水率达到最大值。这是由于桑叶中富含膳食纤维和亲水物质，具有较强的吸水能力。

表2 桑叶粉添加量对生鲜面条蒸煮特性的影响（n=3）Table 2 Effects of mulberry leaf powder addition on cooking characteristics of fresh noodles (n=3)

在0～4%范围内，面团的蒸煮特性随桑叶粉添加量的增加逐渐增强但变化不显著，面条也有所改善。当添加4%桑叶粉时蒸煮损失率及断条率达到最低值，较空白组分别小降了3.33%、3.75%。随着桑叶粉的继续添加，桑叶面条的蒸煮损失率及断条率呈现上升趋势且变化显著。这是因为桑叶粉的继续添加使得面团有更强的亲水性[23]。同时吸收更多的水分，面筋网络结构更为松散，韧性降低，在烹饪过程造成淀粉和桑叶粉颗粒更容易流失，从而面条的蒸煮损失率与断条率增大。

2.1.2 桑叶粉添加量对面条色泽的影响

不同添加量的桑叶粉面条成品见图1（从左到右依次为桑叶粉添加量从0%到10%），从外观看从白色到浅绿、墨绿、黄绿，面条颜色逐渐加深。

图1 不同添加量桑叶生鲜面条外观Fig.1 The appearance of different added amounts of fresh mulberry leaf noodles

色差测定结果见表3。面条的亮度L*从78.80 降至44.57，说明桑叶粉的添加显著降低了面条的亮度。这可能是由于桑叶粉的添加置换等量面粉导致面筋蛋白含量降低，面筋蛋白网络结构发生变化，光反射比下降[22]。随着桑叶粉用量在2%～10%范围内的增加，a*和b*先升高后下降，桑叶面条中的绿色主要来源于叶绿素，这一结果说明桑叶粉添加量超过一定添加量时桑叶粉中叶绿素并未被较好保留至桑叶面条中，可能是加工过程导致其降解损失。添加4%桑叶面条的a*达到-1.28，a*的绝对值越大，面条色泽越绿，b*为20.07，面条色泽越黄，即绿黄度值最高，利于感官品质评价。这与胡瑞波[24]研究面条成品色泽亮度L*与a*、b*呈负相关结果类似，L*显著降低，a*绝对值显著增大，即绿度增加，b*显著增大，即黄度值增加，感官评分提升。因此，桑叶粉的添加量在2%～4%的范围内，表现出较好的色泽品质。

表3 桑叶粉添加量对生鲜面条色泽的影响(n=3)Table 3 Effects of mulberry leaf powder addition on the color of fresh noodles (n=3)

2.1.3 桑叶粉添加量对面条质构特性的影响

面条质构特性会影响消费者选择，具有较高咀嚼性及弹性的面条更受消费者青睐[19]。桑叶粉不同添加量对面条特性的影响结果见表4。

表4 桑叶粉添加量对面条质构特性的影响（n=3）Table 4 Effects of mulberry leaf powder addition on noodle texture characteristics (n=3)

随着桑叶粉添加量的增加，添加量大于2%时面条的硬度显著增大，同时剪切力与对照组相比显著提高。这可能是因为桑叶粉富含高膳食导致混粉吸水率增大，形成更为紧密的类似面筋蛋白特性的凝胶结构[25,26]。凝胶结构使得面条更紧密，硬度随之增加，当添加量为10%时，面团硬度最高，面条很难挤压成型。

面条的咀嚼性和弹性与口感呈显著相关性，添加4%的桑叶粉与对照组相比，弹性和咀嚼性增加，其弹性和咀嚼性达到最大值分别为0.96 mm、7.70 mJ。但是随着添加量从6%到8%继续增加，桑叶粉与面筋结合达到饱和，桑叶粉中其他成分的相对增加反而会使面筋蛋白被稀释，致使面筋网络结构变得松散。另外，桑叶含量过高，纤维的高持水性导致面条中的蛋白质及淀粉颗粒不能充分吸水膨胀，面条弹性和咀嚼性下降。

2.1.4 面条感官评价结果与分析

面条感官评价结果见图2，由图2 可知，桑叶粉从0%到10%添加，面条的感官评分先升高后下降，添加4%桑叶粉与对照组相比，面条光滑性、口味以及拉伸性均有较大提高，且感官评分达到最大值90分。添加10%桑叶粉导致面条粗糙、光滑性下降，桑叶风味过于浓郁较难接受。

图2 桑叶粉面条的综合感官结果Fig.2 Comprehensive sensory results of mulberry leaf noodles

2.1.5 傅里叶红外光谱结果与分析

如图3 所示，蛋白质的酰胺I 区为1 600～1 700 cm-1[27]。在3 600.00～3 300.00 cm-1处有宽而强的吸收带，这是典型的碳水化合物缔合-OH 伸缩振动吸收，与分子间的氢键连接有关。游离的-OH 伸缩振动为一尖峰，出现在较高频3 600.00 cm-1处[28]。同时，图4 中3 424.37 cm-1处峰位置为蛋白质分子间氢键O-H 伸缩振动（O-H 伸缩振动波段为 3 500～3 300 cm-1），说明桑叶粉可以提高面筋蛋白中氢键作用力。

图3 FT-IR 测定桑叶粉对面条蛋白质结构的影响Fig.3 Effects of mulberry leaf powder on protein structure of noodles determined by FT-IR

图4 不同桑叶粉添加量对面条微观结构的影响Fig.4 Effects of different addition of mulberry leaf powder on noodles microstructure

2.1.6 面条的微观结构分析

面团是淀粉颗粒和面筋蛋白网络包裹气泡的体系，经过压面工艺，它支撑着面筋网络结构[29]。由图4a 可以清晰地观察到淀粉颗粒被面筋网络包裹于蛋白质网络结构中，形成片状的面筋蛋白，但相对松散，网络间存在较大孔隙，完整性较差。由图4b、c可以看出，随着桑叶粉添加导致孔隙开始变小，且淀粉颗粒与面筋蛋白连接越来越紧密，微观结构开始变得紧实。说明添加桑叶粉可以明显改善面筋蛋白网络结构，使面条品质更好。由图4d、e、f 可知，随着桑叶粉的继续添加，面筋网络形成不够明显，淀粉颗粒之间缝隙较大，连接不紧，有游离于网络结构之外不被包裹的情况。这可能因为桑叶粉无可塑性和延伸性，加入桑叶粉后稀释面筋蛋白含量，降低面团强度、可塑性及延展性，使鲜面条断条率增加，降低面条的食用价值。因此，一定量的桑叶粉使面条的内部结构明显改善，面筋网络完整，同时面团的稳定性和延展性也明显增强，咀嚼性和弹性得到提高。

2.1.7 面团流变学特性结果与分析

动态流变学试验测定面团的黏弹性模量，从而判断其是以黏性为主还是弹性为主，并同时反映其内部凝胶网络结构的形成情况，混合面团的动态流变学温度扫描特性结果如图5 所示，储能模量和损耗模量随着扫描温度从30～95 ℃升高都表现出先降低后升高，60～75 ℃开始混合面团内的淀粉吸水膨胀发生糊化。混合面团G’和G”均在75 ℃左右发生骤然增加，这是由于混粉在升温过程中超过75 ℃后开始形成热诱导凝胶，它一定程度导致混合面团的变性，使面团的G’、G”显著增大。

图5 不同桑叶粉添加量对混合面团的温度扫描曲线图Fig.5 Scanning curve of temperature of mixed dough with different addition of mulberry leaf powder

其次，随着桑叶粉添加量增加其储能模量G’和损耗模量G”表现出桑叶粉的添加量对生鲜面条内部结构作用为先增强，后削弱。桑叶粉添加量为4%时，面团的G’、G”均为最大值，说明添加4%桑叶粉有助于改善面团特性，增加桑叶生鲜面条品质。当添加量大于4%时，面团包裹淀粉能力下降，随着温度升高引起蛋白质的弱化和分子动能增加，面团变软，黏弹性下降。

2.1.8 桑叶粉对面条抗氧化活性的影响

桑叶粉对面条抗氧化活性的测定结果如图6，随着桑叶粉量的添加，生鲜面条抗氧化活性各指标显著增强，这是由于桑叶的绿原酸、芦丁、槲皮素等酚类活性物质，可提高其抗氧化活性[29,30]。当添加量为4%时，DPPH 和ABTS+自由基清除率与对照组相比分别由20.63%、23.54%增长为55.67%、30.09%，提高了2.69 倍和1.27 倍。当添加量为10%时DPPH 和ABTS+自由基清除率与对照组相比分别提高了3.37 倍和2.98倍，但是其质构特性、蒸煮品质显著下降。

图6 不同桑叶粉添加量对面条抗氧化活性的影响(n=3)Fig.6 Effects of different addition of mulberry leaf powder on antioxidant activity of noodles (n=3)

谷物中的麸皮及胚乳层中富含多酚类物质，具有抗氧化作用。但是在其加工粉粹过程中损耗较多，因此在面粉及其制品中添加来源于桑叶的天然抗氧化物质，可有效提高制品的抗氧化能力。

3 结论

本研究以桑叶粉、面粉为混粉，系统研究桑叶粉添加量对面条的品质及其抗氧化性的影响。结果表明2%～4%的桑叶粉添加量对面条的蒸煮特性、断条率、弹性和咀嚼性有所改善，当添加量为4%时面团的黏弹性最强，面筋结构最为规则致密，淀粉颗粒大部分被包裹在网状结构中，此时桑叶生鲜面条的品质最佳。通过面条的微观结构分析更进一步说明制作桑叶面条其添加量不宜超过4%。本试验中，桑叶粉用量在2%～4%时，面条的整体评价较高，蒸煮损失率变化较空白组不显著，4%时断条率显著降低，感官品质得分最高。综合分析，推荐制作桑叶面条的适宜桑叶粉添加量为2%～4%，另一方面结合各指标分析探讨其影响面条品质可能的机理对陶思洁等人的实验结果进行补充。桑叶粉可有效清除ABTS+和DPPH 自由基，具有较强的抗氧化及还原能力，具有较高的食用与营养价值，因此在面粉及其制品中添加来源于桑叶的天然抗氧化物质，可有效提高其制品的抗氧化能力。

目前桑叶粉的综合利用技术尚不成熟，以桑叶粉面条为例将会是未来提升桑叶粉综合利用价值的一种重要方式。研究结果进一步完善了桑叶面条的理论基础，并为桑叶制品的加工与生产提供了新的指导。