不同脫皮次數(shù)青稞米中營養(yǎng)品質(zhì)與蒸煮性能分析

樊真宏，黨 斌，楊希娟

（青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院，青海省農(nóng)林科學(xué)院，青海省青藏高原農(nóng)產(chǎn)品加工重點實驗室，青海西寧 810016）

青稞（Hordeum vulgare L. var. nudum Hook. F.）作為青海地區(qū)的主要糧食作物，其蛋白質(zhì)、膳食纖維、β -葡聚糖含量高，脂肪、糖含量低，富含維生素、酚類物質(zhì)、甾醇類物質(zhì)等，具有抗癌、降血脂、降血糖等功效[1]，是兼具營養(yǎng)和食療功效的高原谷物[2]。近年來，隨著社會的發(fā)展，人們對主食的營養(yǎng)健康價值有了更高的要求，青稞的消費市場日益擴(kuò)大，開始從區(qū)域內(nèi)消費向區(qū)域外擴(kuò)張。

青稞米是青稞經(jīng)過碾磨脫皮處理后的產(chǎn)物，是青稞從高原走向區(qū)域外消費的主要產(chǎn)品之一[3]。但由于目前不同廠家生產(chǎn)的青稞米脫皮層數(shù)不同，使得市售青稞米的營養(yǎng)和口感差異較大。未經(jīng)脫皮或脫皮率較低的青稞米難蒸煮、口感粗糙，而過度脫皮的青稞米會造成營養(yǎng)成分的嚴(yán)重流失[4]。因此，選擇既能保留青稞營養(yǎng)成分又可以改良其口感的合適脫皮次數(shù)是提升青稞米產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵。當(dāng)前對青稞米脫皮的研究主要集中于剝皮后磨粉對青稞營養(yǎng)品質(zhì)、抗氧化活性、糊化特性、質(zhì)構(gòu)特性等方面[2，5-7]的影響，鮮有關(guān)于不同脫皮次數(shù)的青稞米的吸水性、膠稠度等蒸煮品質(zhì)影響的研究?；诖耍瑪M開展脫皮1～4 次的青稞米中基本營養(yǎng)成分及蒸煮性能的比較研究，以期為篩選適宜的脫皮層數(shù)，為提升青稞米品質(zhì)的工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)范提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

青稞品種為肚里黃，青海省農(nóng)林科學(xué)院提供；不同脫皮層數(shù)青稞米的制備：將50 kg 全粒裸麥倒入料斗中，研磨1 次得到1 次脫皮青稞米（T1），存留一部分T1，隨后將剩余的T1 倒入料斗中進(jìn)行碾磨，得到2 次脫皮青稞米（T2），重復(fù)上述步驟依次獲得3 次脫皮青稞米（T3），最后獲得的即為4 次脫皮青稞米（T4），將收集的樣品打粉備用，于-20 ℃下貯藏，備用。

乙酸乙酯、碳酸鈉、硝酸鈉、福林酚、硝酸鋁、氫氧化鈉、無水醋酸鈉、六水三氯化鐵、過硫酸鉀、溴麝香草酚藍(lán)、鄰苯二甲酸氫鉀、氫氧化鉀，分析純；鹽酸、冰乙酸，優(yōu)級純；ABTS，TPTZ，美國Sigma 公司提供；DPPH，東京化成工業(yè)株式會社提供；直鏈淀粉試劑盒，南京建成生物工程研究所提供；總淀粉試劑盒、抗性淀粉試劑盒、β -葡聚糖試劑盒，愛爾蘭Megazyme 公司提供；試驗中使用的水均為去離子水。

1.2 儀器與設(shè)備

TM05C 型大米碾磨機(jī)，布勒（常州） 機(jī)械有限公司產(chǎn)品；HK-04A 型手提式萬能粉碎機(jī)，廣州市旭朗機(jī)械設(shè)備有限公司產(chǎn)品；測色色差計，上海精科儀器有限公司產(chǎn)品；數(shù)控超聲波清洗器，昆山市超聲波儀器有限公司產(chǎn)品；紫外線可見分光光度計，上海儀電分析儀器有限公司產(chǎn)品；微波消解儀，上海元析儀器有限公司產(chǎn)品；電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；箱式電阻爐，沈陽市節(jié)能電爐廠產(chǎn)品；數(shù)顯恒溫水浴鍋，國華電器有限公司產(chǎn)品；全自動凱氏定氮儀、粗纖維測定儀、全自動脂肪提取儀，Gerhardt 德國格哈特儀器公司產(chǎn)品；快速黏度分析儀RVA，波通瑞華科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；凍干機(jī)，德國CHRIST 公司產(chǎn)品；質(zhì)構(gòu)儀，美國Food Technology Corporation 公司產(chǎn)品；高速臺式冷凍離心機(jī)，湖南長沙湘儀離心機(jī)有限公司產(chǎn)品。

1.3 試驗方法及研究內(nèi)容

1.3.1 青稞米營養(yǎng)成分的測定

①灰分含量測定。參照GB 5009.4—2016 食品中總灰分測定方法測定。②脂肪含量測定。參照GB/T 5009.6—2003 索氏提取法測定。③纖維含量測定。參照GB/T 5009.88—2003 食品中纖維的測定方法測定。④蛋白含量測定。參照GB 5009.5—2010 常量凱氏定氮法測定。⑤總淀粉含量測定。采用德國Megazyme 公司TOTAL STARCH 試劑盒測定。⑥抗性淀粉含量測定。采用德國Megazyme 公司抗性淀粉試劑盒測定。⑦直鏈淀粉含量測定。采用南京建成研究所直鏈淀粉試劑盒測定。⑧色度的檢測。參照Srikham 等人[8]的方法，利用WSC-S 自動型色差計進(jìn)行顏色的測定。⑨β -葡聚糖含量測定。采用德國Megazyme 公司Beta-Glucans 試劑盒測定。

1.3.2 青稞米蒸煮品質(zhì)的測定

（1） 樣品制備。分別稱取不同脫皮次數(shù)青稞籽粒樣品，每個樣品稱5 份，每份15 g，加入過量蒸餾水，在98 ℃近沸水中蒸煮，分別經(jīng)過15，30，45 min 后取出，將表面水分擦干并晾涼，然后進(jìn)行冷凍干燥，最后將干燥好的顆粒樣品進(jìn)行打粉制得相應(yīng)的粉樣。

（2） 吸水率測定。參照李永富等人[9]的方法測定，按照下列公式計算吸水率：

式中：m1——吸水前青稞的質(zhì)量，g；

m2——吸水后青稞的質(zhì)量，g；

ω——青稞的水分含量，g。

（3） 糊化特性。參照LS/T 6101—2002 測試方法進(jìn)行操作。

（4） 膠稠度測定。參照GB/T 22294—2008 測定。

（5） 質(zhì)構(gòu)。參考林俊帆等人[10]的方法略做修改。將質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)設(shè)定為形變百分量40%，起始力0.5 N，檢測速度1 mm/s，測定10 粒大小、蒸煮狀態(tài)和蒸煮時間不同的青稞硬度，進(jìn)行10 次重復(fù)試驗，舍棄最大值和最小值取平均值。

（6） 感官評分。參考文獻(xiàn)[11]并稍作修改。

感官評分見表1。

表1 感官評分

1.3.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

采用SPSS 24.0 中的單因素方差分析（one-way ANOVA） 進(jìn)行差異顯著性檢驗及多重比較，水平為p<0.05；采用Microsoft Excel 軟件進(jìn)行圖表繪制，所有試驗均平行試驗3 次。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同脫皮次數(shù)青稞米中營養(yǎng)成分分析

不同脫皮次數(shù)青稞米中營養(yǎng)成分分析見表2。

表2 不同脫皮次數(shù)青稞米中營養(yǎng)成分分析

由表2 可知，隨著脫皮次數(shù)的增加，青稞米中總淀粉、β - 葡聚糖等含量呈上升趨勢（p<0.05），其中β -葡聚糖含量在脫一層皮（T1） 時含量增加了4.30%，脫皮二次后（T2） 增加不顯著（p>0.05），這與鞠棟等人[7]報道的結(jié)果較為一致。這與青稞β -葡聚糖約75%分布在胚乳中，約26%分布在糊粉層的細(xì)胞壁中有關(guān)[12]。纖維、脂肪、灰分、蛋白、直鏈淀粉等含量隨著脫皮次數(shù)增加而顯著下降（p<0.05），其中纖維、脂肪、蛋白含量均在青稞第2 次脫皮后下降幅度最大，分別減少了19.83%，40.96%和12.73%，在脫皮3 次后趨于穩(wěn)定；直鏈淀粉在4 次脫皮時含量損失得最多（20.07%）。由此可知，青稞米的脫皮可以增加總淀粉和β -葡聚糖的含量，但會造成其他營養(yǎng)成分的損失，且脫皮次數(shù)的多少對其含量損失的影響程度不同，脫皮3 次的青稞米營養(yǎng)品質(zhì)較為穩(wěn)定。

2.2 不同脫皮次數(shù)青稞米色度分析

不同脫皮次數(shù)青稞米的色度分析見表3。

由表3 可以看出，不同脫皮次數(shù)的青稞米色度存在顯著差異（p<0.05），且隨著脫皮次數(shù)的增加，青稞米的亮度逐漸升高，在T 到T1 時，L*值提升了25.57%，紅綠值a*與黃藍(lán)值b*呈現(xiàn)下降趨勢，在T至T1 時，下降幅度最大，分別為36.75%，33.31%。這說明青稞的色素物質(zhì)大多集中在青稞表皮中，脫皮有助于改良青稞米的色澤。

表3 不同脫皮次數(shù)青稞米的色度分析

2.3 不同脫皮次數(shù)青稞米蒸煮性能分析

2.3.1 不同脫皮次數(shù)青稞米吸水率分析

吸水率表示大米在蒸煮糊化過程中的吸水能力，是評估最佳煮飯條件的重要指標(biāo)。

不同脫皮次數(shù)青稞米吸水率分析見圖1。

圖1 不同脫皮次數(shù)青稞米吸水率分析

由圖1 可以看出，同一蒸煮時間，隨著脫皮次數(shù)的增加，青稞米吸水率呈上升趨勢，且一次脫皮的青稞米的吸水率明顯低于其他脫皮次數(shù)的青稞米，與Smith D A 等人[13]的研究結(jié)果一致，這說明青稞皮層及纖維素果膠等物質(zhì)的存在會導(dǎo)致吸水性較差[14]，脫皮有助于增加青稞米的吸水率。隨著蒸煮時間的增加，不同脫皮次數(shù)的青稞米吸水率均呈現(xiàn)上升趨勢，其中1 次、2 次和3 次脫皮樣品的吸水率均在蒸煮時間30～45 min 時上升最快，而4 次脫皮樣品的吸水率上升最快在15～30 min，這說明脫皮可以縮短青稞米的蒸煮時間。因此，對青稞進(jìn)行適度的脫皮，有助于水分進(jìn)入胚乳，增加吸水率，減少蒸煮時間。

2.3.2 不同脫皮次數(shù)青稞米糊化特性分析

不同脫皮次數(shù)對青稞米糊化特性分析見表4。

表4 不同脫皮次數(shù)對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質(zhì)的重要指標(biāo)。其中，峰值黏度反映的是淀粉顆粒結(jié)合水的能力或者顆粒膨脹程度，峰值黏度越高，樣品黏滯性越強(qiáng)，青稞米隨著脫皮次數(shù)的增加，總淀粉含量增加，從而其峰值黏度不斷增加，在2 次脫皮后增加顯著（p<0.05）；崩解值是峰值黏度與谷值黏度的差值，反映的是淀粉糊的熱穩(wěn)定性。有研究報道，較高的崩解值是大米具有較好食用品質(zhì)的特征之一[15]，研究中青稞米的崩解值隨著脫皮次數(shù)越多而升高；回生值是最終黏度與谷值黏度的差值，反映青稞米糊老化或回生的程度，回生值越高，青稞米糊冷卻穩(wěn)定性越差，越易老化[16]，研究中脫皮1 次的青稞米回生值最小，隨著脫皮次數(shù)增加回生值顯著增加（p<0.05），這可能是由于大量纖維的存在阻礙了青稞中淀粉的吸水和糊化，因此淀粉糊化困難且不易回生，2 次脫皮后青稞米回生值增加了72.21%，3 次脫皮后回生值增加幅度降低（15.29%）。分析可知，較高的崩解值和較低的回生值，表明青稞米的其食味品質(zhì)較高。因此，脫皮3 次青稞米的食味品質(zhì)較好，且其糊化溫度較低。

2.3.3 不同脫皮次數(shù)青稞米蒸煮后的質(zhì)構(gòu)特性分析

不同脫皮次數(shù)青稞米蒸煮質(zhì)構(gòu)分析見圖2。

圖2 不同脫皮次數(shù)青稞米蒸煮質(zhì)構(gòu)分析

質(zhì)構(gòu)特性是青稞米重要的食味品質(zhì)。由圖2 可知，青稞脫皮次數(shù)對青稞米硬度、咀嚼性、彈性、黏附性都有顯著影響（p<0.05）。在相同蒸煮時間內(nèi)，青稞米的硬度、咀嚼性、彈性在T1 到T2 時下降最快，T2～T4 無顯著性差異（p<0.05）；黏附性在T1 到T2 時上升最快，T2～T4 無顯著性差異（p<0.05）。這與碾磨度對大米[17]和紅米[18]質(zhì)構(gòu)影響的結(jié)果相同。主要是因為脫皮破壞了青稞米的麩皮層結(jié)構(gòu)，增加了水分?jǐn)U散速率和淀粉糊化與溶脹程度，同時麩皮層破碎使青稞米粒在蒸煮過程中有更多的淀粉破裂和溶出，從而使得青稞米的硬度、彈性及咀嚼性下降，黏附性增加[19-21]。因此，脫皮有助于改善青稞米的食味品質(zhì)，研究在脫皮2 次后青稞米的質(zhì)構(gòu)特性變化不顯著（p>0.05）。隨著蒸煮時間的延長，不同脫皮次數(shù)青稞米的質(zhì)構(gòu)特性變差。說明脫皮后的青稞米應(yīng)選擇合適的蒸煮時間才能保證其優(yōu)良的蒸煮品質(zhì)。

2.3.4 不同脫皮次數(shù)青稞米的膠稠度分析

不同脫皮次數(shù)青稞米的膠稠度分析見圖3。

圖3 不同脫皮次數(shù)青稞米的膠稠度分析

膠稠度以膠質(zhì)流動長度來計量，反映膠質(zhì)的軟硬，越長說明流動性越好，蒸煮性能也越好，蒸煮后口感越好[22]。由圖3 可以看出，參試樣品均屬于硬膠稠度一類，且隨著脫皮次數(shù)的增加，青稞米的膠稠度呈先上升后下降的趨勢，脫皮3 次的青稞米的膠稠度最高（37.00±1.15 mm），且與其余樣品存在顯著差異（p<0.05），結(jié)果與其糊化特性結(jié)果相同。

2.3.5 不同脫皮次數(shù)青稞米蒸煮后感官評分分析

不同脫皮次數(shù)青稞米不同蒸煮時間的感官評分分析見圖4。

圖4 不同脫皮次數(shù)青稞米不同蒸煮時間的感官評分分析

感官評分是對青稞米品質(zhì)最直觀的評價[23]。由圖4 可看出，蒸煮時間為15 min 時，隨著脫皮次數(shù)的增加，感官評分呈先上升后下降的趨勢，3 次脫皮時感官評分最高，為75.86±1.58 分；蒸煮時間為30 min 時，不同脫皮次數(shù)青稞米的感官評分無顯著性差異；而蒸煮時間45 min 時，感官評分呈下降趨勢，這可能是蒸煮時間過久導(dǎo)致青稞米的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)下降所致。從整體來看，感官評分最高的分別是蒸煮15 min 的3 次脫皮青稞米（75.86±1.58 分） 和蒸煮30 min 的2 次脫皮青稞米（72.86±1.13 分），可以看出，適度的脫皮有助于減少青稞米的蒸煮時間，增加青稞米的感官品質(zhì)。

3 結(jié)論

脫皮次數(shù)對青稞米的營養(yǎng)品質(zhì)及蒸煮性能的顯著影響。脫皮造成了青稞米中蛋白、纖維、脂肪、灰分、直鏈淀粉等營養(yǎng)成分的流失，但提高了青稞米中β -葡聚糖和總淀粉含量；脫皮次數(shù)的不同會對青稞米的蒸煮品質(zhì)產(chǎn)生不同的影響，隨著脫皮次數(shù)的增加，青稞米的吸水率、糊化特性、質(zhì)構(gòu)特性、感官品質(zhì)均得到了不同程度的改善，膠稠度先增加后下降。3 次脫皮的青稞米具有較好的糊化特性、質(zhì)構(gòu)特性、較高的膠稠度及感官品質(zhì)，且營養(yǎng)成分的損失比較穩(wěn)定。因此，在保證青稞米食用品質(zhì)的前提下，可以對青稞米進(jìn)行適度加工，改善品質(zhì)，改良口感，促進(jìn)銷售。此外，青稞米在脫皮過程中其功能化學(xué)物質(zhì)也會發(fā)生變化，后續(xù)還應(yīng)加強(qiáng)研究，為青稞米的高品質(zhì)加工提供更充分的依據(jù)。