趙正梅,拉升·再尼西,敬思群,李小凡,岳海濤,普燕,涂亦嫻,王為蘭
(新疆大學 生命科學與技術(shù)學院,新疆 烏魯木齊,830046)
塔爾米的抗氧化性及其在蘇打餅干中的應(yīng)用
趙正梅,拉升·再尼西,敬思群*,李小凡,岳海濤,普燕,涂亦嫻,王為蘭
(新疆大學 生命科學與技術(shù)學院,新疆 烏魯木齊,830046)
以生塔爾米為原料,分別用體積分數(shù)為95%,70%,50%,30%,0%的乙醇回流提取得到塔爾米醇提物。以DPPH·清除能力為考察指標,確定塔爾米醇提物的抗氧化能力。結(jié)果表明,30%乙醇提取物的抗氧化性最強(IC50=(1.583±0.054) mg/mL),乙醇提取物抗氧化能力強弱順序依次為30%>50%>70%>95%>0%。在此基礎(chǔ)上,采用塔爾米粉代替面粉,制作蘇打餅干。以塔爾米蘇打餅干的抗氧化能力、感官評價為考察指標,采用綜合評分法確定塔爾米粉在蘇打餅干中最適添加量為16.8%。
塔爾米;體外抗氧化性;蘇打餅干;綜合評價法;最適添加量
塔爾米是哈薩克族的傳統(tǒng)食品,類似于俗稱的“小米”。哈薩克族的“塔爾米”(音譯),其實就是糜子米(PanicummiliaceumL.)[1]。一種粒徑介于大米和小米之間的米作物,俗稱“中米”,因米色發(fā)黃,也稱“小黃米”,其生長期短,耐旱、耐貧瘠,多年長于干旱或半干旱地區(qū)。新疆偶見有野生型的,在亞洲、歐洲、美洲、非洲等溫暖地區(qū)也有分布。塔爾米是哈薩克族和蒙古族等少數(shù)民族傳統(tǒng)生活食品酥油茶必放的食料,民間認為其還可降血脂、血壓。但是,塔爾米無論從植物學還是從營養(yǎng)學上都鮮報道,僅劉玉梅等[2]對塔爾米的營養(yǎng)成分進行了分析。本實驗室采用系統(tǒng)試驗法對生塔爾米進行了定性分析,發(fā)現(xiàn)生塔爾米主要有氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、多糖、有機酸、皂甙、酚類、黃酮、內(nèi)酯、香豆素、萜類及甾體類、揮發(fā)油和油脂類等化學成分,經(jīng)炒制的熟塔爾米主要有氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、多糖、有機酸、酚類、黃酮、內(nèi)酯、香豆素、萜類及甾體類、揮發(fā)油和油脂類等化學成分。
蘇打餅干經(jīng)和面、發(fā)酵、成型、烘烤等工序制成,制品具有獨特的發(fā)酵制品風味,糖和油的含量少,質(zhì)地酥脆不油膩,常作主食和嗜好食品[3-5]。目前,功能性蘇打餅干的研發(fā)已成為研究熱點[6-8]。本研究采用梯度濃度乙醇回流提取制備得到塔爾米醇提物,以DPPH·清除能力為考察指標確定活性最強部位。并將塔爾米應(yīng)用于蘇打餅干制作中,以塔爾米蘇打餅干的抗氧化能力和感官評價為考察指標,采用綜合評分法確定塔爾米在蘇打餅干中的最適添加量。
1.1材料、儀器與試劑
生塔爾米全粉,實驗室自制(中草藥粉碎機磨粉過60目篩),由托里縣達爾汗農(nóng)產(chǎn)品購銷農(nóng)民專業(yè)合作社提供;金龍魚油、發(fā)酵粉、小蘇打、加碘鹽、面粉,均為市購;石油醚,天津市永晟精細化工有限公司,沸程30~60 ℃;無水乙醇,天津市永晟精細化工有限公司,質(zhì)量分數(shù)99.7%;2,2-二苯基-1-苦肼基(DPPH),上海原野生物科技有限公司;實驗中所用試劑均為分析純。
中草藥粉碎機,天津市泰斯特儀器有限公司;DZTW型調(diào)溫電熱套,北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器RE-52AA,上海亞榮生化儀器廠;HH-S型恒溫水浴鍋,鞏義市英峪予華有限公司;AL-104電子天平,梅特勒-托利多(上海)有限公司;DHG-9123A型電熱恒溫鼓風干燥箱,上海一恒科學儀器有限公司;V-1100D型可見分光光度計,上海美譜達儀器有限公司;KQ-C玻璃儀器氣流烘干器,鞏儀市英欲予華儀器廠;FZ102-SIM真空冷凍干燥設(shè)備,德國西門子公司;SHB-III循環(huán)水式多用真空泵,鄭州長城科工貿(mào)有限公司;豪華型發(fā)酵箱,佛山市加爾電器制造有限公司;TDL-5-A離心機,上海安亭科學儀器廠。
1.2實驗方法
1.2.1 塔爾米乙醇提取物的制備
塔爾米乙醇提取物提取工藝流程:
塔爾米全米→預處理→乙醇溶液回流提取→離心→上清液抽濾→濾液收集→濾渣與離心的殘渣合并→回流提取→離心→上清液抽濾→濾液收集合并→旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮→冷凍→真空冷凍干燥→醇提物→稱取質(zhì)量→計算提取率
操作要點:塔爾米取全米經(jīng)粉碎后過60目篩,加入石油醚脫脂。脫脂后的塔爾米粉按料液比1∶15(g∶mL)分別用體積分數(shù)95%,70%,50%,30%,0%的乙醇進行回流提取1.5 h,回流提取2次后得到塔爾米醇提物。醇提物離心15 min,取上清液,沉淀物繼續(xù)加相同體積的乙醇溶液回流提取1.5 h。進行抽濾,-60 ℃真空冷凍干燥48 h,最后計算提取率。
(1)
1.2.2 確定塔爾米乙醇提取物的活性部位
將1.2.1中的95%,70%,50%,30%,0%乙醇塔爾米提取物的凍干粉加蒸餾水配制成5 mg/mL的水溶液,并稀釋至濃度為2.5、2、1.8、1.5、1.2、1、0.6、0.2、0.05、0.01 mg/mL的樣品溶液。按照嚴敏等[9]的方法,稍作改進,測定塔爾米醇提物清除DPPH·能力。實驗組:樣品與200 μmol/L DPPH·乙醇溶液避光反應(yīng)30 min,空白調(diào)零,在517 nm處測定吸光度。對照組和空白組分別用無水乙醇溶液代替DPPH·乙醇溶液,無水乙醇溶液代替樣品,做同樣處理。根據(jù)吸光度計算IC50值,清除率/%=[1-(Ai-Aj)/A0]×100,其中:Ai為實驗組測得的吸光度;Aj為對照組測得的吸光度;A0為空白組測得的吸光度。以DPPH·清除能力為考察指標,確定塔爾米醇提物活性最強的部位。
1.2.3 塔爾米蘇打餅干的制作
1.2.3.1 塔爾米蘇打餅干的制作工藝流程
1.2.3.2 基礎(chǔ)配方
基本配方:面粉100 g,酵母2 g,小蘇打1.5 g,食鹽1.5 g,植物油14 g。參照唐長波[10]及邱潑等[11]的配方,稍加改進制作塔爾米蘇打餅干。
1.2.3.3 試驗設(shè)計
制作餅干時,每組中酵母、小蘇打、食鹽、植物油的添加量不變,調(diào)整塔爾米粉和面粉的添加量[12-13],具體方案見表1。
表1 塔爾米粉和面粉添加量
1.2.4 塔爾米在蘇打餅干中最適添加量的選擇
1.2.4.1 塔爾米餅干抗氧化性評價
將制成的塔爾米蘇打餅干制成粉末,經(jīng)石油醚脫脂后,配制成濃度為5 mg/mL塔爾米蘇打餅干水溶液。濾液并加蒸餾水分別稀釋成4.5、4、3.5、3、2.5、2、1.5、1 mg/mL。同1.2.2中的方法一樣,測定吸光度,計算IC50值。測定塔爾米蘇打餅干的抗氧化性[14]。
1.2.4.2 塔爾米餅干感官評定
參照發(fā)酵餅干的國家標準GB/T 20980—2007來評價塔爾米餅干的形態(tài)以及組織結(jié)構(gòu)。由20名評審人員組成評價小組,分別對樣品的形態(tài)、色澤、口感、組織進行感官評價[15-18]。評價標準見表2。
表2 感官評價標準
1.2.4.3 塔爾米在蘇打餅干中最適添加量的確定
采用綜合評分法,確定塔爾米在蘇打餅干中的最適添加量。綜合評分法,這一種方法適用于評價指標無法用統(tǒng)一的量綱進行定量分析的場合,而用無量綱的分數(shù)進行綜合評價[19]。綜合評分法是先分別按不同指標的評價標準對各評價指標進行評分,然后采用加權(quán)相加,求得總分[20],即總分=抗氧化分值×抗氧化權(quán)重+感官評價總分×感官評價權(quán)重。其中抗氧化能力權(quán)重為0.6,感官評價權(quán)重為0.4,抗氧化分值見表3。
表3 抗氧化分值分配表
2.1塔爾米醇提物的活性
由表4可知,塔爾米醇提物清除DPPH·的IC50值由大到小順序為:水提物>95%乙醇提取物>70%乙醇提取物>50%乙醇提取物>30%乙醇提取物,因此,30%乙醇提取物抗氧化性最強,同時從提取率看,30%乙醇提取率最高。從塔爾米醇提取物清除率變化趨勢圖看出,塔爾米醇提物清除DPPH·能力呈濃度依賴關(guān)系。綜上,確定塔爾米醇提物抗氧化能力最強部位為30%乙醇提取物。
表4 塔爾米醇提取物清除DPPH·能力
注:IC50值表示為(平均值±標準差),上標具有不同字母表示具有顯著性差異(p<0. 05)。
圖1 塔爾米醇提取物清除率變化趨勢圖Fig.1 Clearance rate of change trend of Ta-er-mi alcohol extraction
2.2塔爾米蘇打餅干清除DPPH·能力
由表5可知,塔爾米蘇打餅干清除DPPH·的IC50值由大到小順序為:塔爾米粉添加量80 g>100 g>0 g>60 g>20 g>40 g,塔爾米粉添加量為40 g時蘇打餅干的抗氧化能力最強[IC50值為(5.852±2.200) mg/mL]。由圖2可知,塔爾米蘇打餅干清除DPPH·能力呈濃度依賴關(guān)系。蘇打餅干中塔爾米粉添加量為60、80 g時,清除率分別下降了1.01、3.29倍。故塔爾米粉在蘇打餅干中添加要適量,添加量過多不僅抗氧化能力降低還會造成材料的浪費。因此,塔爾米添加量為40 g時,抗氧化效果最好。
表5 塔爾米蘇打餅干清除DPPH·能力(IC50值)
注:IC50值表示為(平均值±標準差),上標具有不同字母表示具有顯著性差異(p<0. 05)。
圖2 塔爾米添加量對蘇打餅干抗氧化能力的影響Fig.2 Addition amount of Ta-er-mi effects on the antioxidant capacity of biscuit
2.3塔爾米蘇打餅干感官評價結(jié)果
由表6可知,100 g蘇打餅干中,塔爾米粉添加量為20 g制成的蘇打餅干,感官評價總分最高,而隨著添加的塔爾米粉質(zhì)量的升高,餅干的感官評價成績越低。塔爾米粉添加量為40 g時塔爾米蘇打餅干咸味變重,且?guī)е辔叮S著塔爾米添加量的增加,苦味也隨之增重。且加入塔爾米粉添加量為60 g時,蘇打餅干的色澤也逐漸變深。添加量為80、100 g時蘇打餅干過于酥軟,質(zhì)地不好,抗氧化性也有所降低。所以塔爾米粉的添加量要適量,加量過多,蘇打餅干的抗氧化性降低,蘇打餅干的滋味與質(zhì)地也越差。因此,塔爾米添加量為20 g時,感官評價總分最高。
表6 感官評價結(jié)果
2.4塔爾米粉在蘇打餅干中的最適添加量
制作的蘇打餅干抗氧化活性排名分值見表7。
表7 塔爾米蘇打餅干抗氧化活性排名
則6種蘇打餅干的總分為:
餅干1:0.6×100+0.4×94=97.6
餅干2:0.6×100+0.4×84=93.6
餅干3:0.6×50+0.4×81=62.4
餅干4: 0.6×30+0.4×71=46.4
餅干5:0.6×30+0.4×64=43.6
餅干6:0.6×50+0.4×93=67.2
綜上所述,對塔爾米蘇打餅干的抗氧化能力進行分級排名,并綜合感官評價的成績對各蘇打餅干進行綜合評分。餅干1~6的總分依次為97.6、93.6、62.4、46.4、43.6、67.2。故蘇打餅干1為最優(yōu)配方,即塔爾米粉最適添加量為20 g。塔爾米蘇打餅干最優(yōu)配方為:塔爾米粉20 g,面粉80 g,酵母2 g,小蘇打1.5 g,食鹽1.5 g,植物油14 g。即塔爾米粉16.8%,面粉67.2%,小蘇打1.2%,食鹽1.2%,酵母1.68%,植物油11.7%。
塔爾米的30%乙醇提取物清除DPPH·能力最強,且呈濃度劑量關(guān)系,表明塔爾米具有一定的抗氧化能力。綜合評分法確定了塔爾粉在蘇打餅干中的最適添加量為20 g。塔爾米蘇打餅干最優(yōu)配方為:塔爾米粉20 g,面粉80 g,酵母2 g,小蘇打1.5 g,食鹽1.5 g,植物油14 g。即塔爾米粉16.8%,面粉67.2%,小蘇打1.2%,食鹽1.2%,酵母1.68%,植物油11.7%。此時加工而成的塔爾米蘇打餅干的表面呈淺黃色、口感酥脆,風味獨特,是適用于兒童和老人理想的休閑食品,具有廣泛的開發(fā)應(yīng)用價值。
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AntioxidanteffectofTa-er-mianditsapplicationinsodabiscuit
ZHAO Zheng-mei, LASHENG Zainixi, JING Si-qun*, LI Xiao-fan, YUE Hai-tao, PU Yan, TU Yi-xian, WANG Wei-lan
(College of Life Sciences and Technology ,Xinjiang University,Urumqi 830046,China)
Ta-er-mi alcohol extracts were obtained by reflux extraction method with the concentration of ethanol was 95%, 70%, 50%, 30%, 0%, respectively. The strongest activity of alcohol extract was determined with DPPH· radical scavenging capacity. The results showed that 30% ethanol extraction displayed the strongest antioxidant activity [IC50=(1.583±2.054) mg/mL], and the order of scavenging capacity was 30%>50%>70%>95%>0%. Soda crackers was then made by Ta-er-mi instead of wheat flour, the antioxidant capacity and sensory evaluation of the crackers were studied and the optimum content of Ta-er-mi flour was 16.8%.
Ta-er-mi soda biscuit; antioxidant activityinvitro; comprehensive evaluation method; optimum adding amount
趙正梅,拉升·再尼西為共同第一作者。趙正梅,碩士研究生;拉升·再尼西,碩士研究生(敬思群教授為通訊作者,E-mail: jmgsiqun@ 163.com)。
自治區(qū)重大專項項目(No.2016A01001)
2016-11-20,改回日期:2017-01-07
10.13995/j.cnki.11-1802/ts.013445