劉欣,何新益,3,*,劉斌,黃宗海,3,劉曉東,3
(1.天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院,天津300384;2.天津市農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心,天津300384;3.天津市農(nóng)副產(chǎn)品加工科教興農(nóng)集成創(chuàng)新示范基地,天津300384;4.天津市鴻祿食品有限公司,天津 300384)
黑色食品已成為人們實現(xiàn)“食補(bǔ)”“食療”的有效手段。黑米集色、香、味、營養(yǎng)保健于一身,民間稱之為“神仙米”、“藥米”、“長壽米”,其蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素含量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通稻米[1],黑豆又名烏豆、零烏豆等,其營養(yǎng)價值在豆類中居于首位,蛋白質(zhì)含量達(dá)35%以上,氨基酸的組成與動物蛋白相似,利于人體消化吸收[2],黑豆具有補(bǔ)腎益脾、降低膽固醇、增強(qiáng)鐵離子在人體中的吸收等作用。黑芝麻有“補(bǔ)中益氣,潤養(yǎng)五臟,利大小腸,產(chǎn)后腿困,催生落胞”的功能。黑木耳含蛋白質(zhì)、脂肪、多糖、維生素和鈣、磷、鐵等元素,其營養(yǎng)價值可與動物性食物相媲美,有“素中之葷”的美譽(yù)[3],黑棗可以促進(jìn)人體內(nèi)的白細(xì)胞生長,降低血清固醇的含量,提高血清白蛋白,保護(hù)人體的肝臟,對防止骨質(zhì)疏松具有良好的效果[4]。綠茶中含有的茶多酚,其抗氧化性和生理活性較強(qiáng),而且清除自由基能力也較強(qiáng),茶葉中含有的咖啡堿對胃酸的分泌有很強(qiáng)的促進(jìn)作用,可以降低脂肪的含量,起到消化的作用,所以“久食令人瘦”就是這個道理[5]。茶粉的營養(yǎng)價值逐漸被大家所發(fā)現(xiàn),有許多學(xué)者對其進(jìn)行研究,并應(yīng)用到食品、藥品、化妝品中。近年來把茶葉的濃縮汁液和細(xì)茶粉末加入食品中制成各種茶葉食品,在中外都很流行,其獨特的色香味已被越來越多的人們所喜愛。如齊鳳元等[6]將茶粉添加到綠豆粉中制成茶粉綠豆糕,不僅增加了綠豆糕的花色品種,又賦予了綠豆糕更多的營養(yǎng)保健功能。宋振碩等[7]將超微綠茶粉添加到面包中,采用感官評定、質(zhì)構(gòu)分析等方法,最終確定超微綠茶粉添加量。在食品中加入茶粉,是茶葉深加工終端產(chǎn)品開發(fā)體系的重要內(nèi)容,不僅可以形成具有特殊品質(zhì)風(fēng)格的產(chǎn)品,還可以提高產(chǎn)品的抗氧化性。本文選取綠茶粉為輔料,加入到黑色沖調(diào)粉中,既增加了沖調(diào)粉的品種,又賦予了沖調(diào)粉的更多保健功能,本研究為開發(fā)具有茶葉風(fēng)味、抗氧化特性的營養(yǎng)型沖調(diào)粉,提供新的方法和思路,同時為綠茶粉在沖調(diào)粉中的添加量提供參考。
綠茶粉:天津農(nóng)學(xué)院試驗室提供;黑色沖調(diào)粉(由黑米粉、黑豆粉、黑芝麻粉、黑木耳粉、黑棗粉按比例進(jìn)行復(fù)配):批號20180525,天津市鴻祿食品有限公司提供;總抗氧化能力(Total antioxidant capacity,T-AOC)試劑盒:南京建成生物工程研究;淀粉含量試劑盒:南京建成生物工程研究;無水乙醇:分析純,天津市風(fēng)船化學(xué)試劑有限公司;α-淀粉酶:上海源葉生物科技有限公司。
電子天平(HZ-K500C型):上海佑科儀器儀表有限公司;紫外可見分光光度計(UV-3100PC型):上海美譜達(dá)儀器有限公司;搖床(HNY-200D型):天津市歐諾儀器儀表有限公司;離心機(jī)(H2050R型):湖南湘儀離心機(jī)儀器有限公司。
1.3.1 綠茶粉添加量的確定
綠茶粉的添加量分別設(shè)置為1%、2%、3%、4%、5%、6%,分別按比例將綠茶粉加入到黑色沖調(diào)粉中,充分混勻后,按粉30 g∶水(80℃)150 mL比例混勻,進(jìn)行感官評價,評選出綠茶粉的最佳添加量。
1.3.2 試驗樣品制備
確定綠茶粉的添加量后,取4份黑色沖調(diào)粉,按比例(2%、3%、4%、5%)將綠茶粉加入到黑色沖調(diào)粉中,充分混勻,制備成為試驗樣品。
1.3.3 感官評價方法
產(chǎn)品的感官評定由10名評審員對產(chǎn)品的口感、風(fēng)味、色澤3個指標(biāo)對產(chǎn)品打分,最高分90分,最低分0分。
表1 感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensation evaluation standards
1.3.4 DPPH清除自由基測定
參照廖春燕等[8]方法并稍作修改,分別取試驗Ⅰ-Ⅳ組樣品各5 g,同時取5 g黑色沖調(diào)粉作為樣品對照組。向試驗組、樣品對照組中各加入45 mL乙醇溶液(80%),置于超聲波中進(jìn)行預(yù)處理(200 W,15 min,50℃),在50℃的水浴鍋中提取2h,取出后以2000r/min離心15min。取上清液各0.5mL,分別加入4.5mLDPPH溶液(60 μmol/L),混勻后在避光條件下靜置 0.5 h,于517 nm測定各溶液的吸光度,以乙醇溶液(80%)調(diào)零,同時測定4.5 mL DPPH和0.5 mL無水乙醇混合液的吸光值。按公式(1)計算清除率。
式中:A0為0.5 mL乙醇溶液+4.5 mL DPPH的吸光值;A1為0.5 mL上清液+4.5 mL乙醇溶液的吸光值;A2為試驗組、樣品對照組的吸光值。
1.3.5 總還原力測定
總還原力的測定參照馬雨潔等[9]的方法。按1.3.3處理各組樣品,離心后得上清液。分別取0.5mL上清液與2.5 mL 0.2 moL/L磷酸鹽緩沖液和1 mL 1 mg/mL鐵氰化鉀混合,于50℃水浴保溫20 min后,快速冷卻,并加入2.5 mL 10 mg/mL TCA(三氯乙酸)終止反應(yīng)。搖勻后,3 500 r/min離心10 min,將2.5 mL上清轉(zhuǎn)移至試管中,分別加入2.5 mL雙蒸水及0.45 mLFeCl3充分混合后靜置10 min,于波長700 nm處測定各管的吸光值,吸光值與還原力之間是正比例關(guān)系。
1.3.6 總抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)測定
總抗氧化能力(T-AOC)測定嚴(yán)格按照說明書操作。
1.3.7 體外模擬淀粉消化
淀粉含量測定采用南京建成生物工程研究所提供的試劑盒,嚴(yán)格按說明書進(jìn)行操作。
體外模擬淀粉消化參照洪雁[10]、尹青崗等[11]的方法,稍作修改。稱取試驗組、樣品對照組沖調(diào)粉各1 g,分別加入15 mL磷酸鹽緩沖液并均質(zhì),煮沸后立即取出,冷卻至30℃,加入4 mL 1 200 U的α-淀粉酶液后繼續(xù)震蕩,于加酶后的 30、60、90、120、150、180 min 分別取樣1 mL消化液,加4 mL無水乙醇混勻,3 000 r/min離心20 min。取1 mL上清液,加入1 mL 3,5-二硝基水楊酸(10 mg/mL),搖勻后在沸水浴中加熱反應(yīng)5 min,取出冷卻后稀釋到15 mL,于520 nm測定吸光度。按公式(2)計算淀粉水解率。
式中:M1為取樣時間點消化液中葡萄糖含量,g;M2為淀粉含量,g。
1.3.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
試驗數(shù)據(jù)采用EXCEL進(jìn)行處理及統(tǒng)計分析;顯著性分析采用組間F檢驗,P<0.01表示極顯著差異,P<0.05表示顯著差異,P>0.05表示不顯著差異。
確定綠茶粉的添加量對黑色沖調(diào)粉口感影響,如表2所示。
表2 綠茶粉的添加量對口感的影響Table 2 Effect of the amount of green tea powder added on the taste
由表2可知,綠茶粉添加量影響到黑色沖調(diào)粉的香氣和口感。綠茶粉添加量為1%時,評分最低。而當(dāng)添加量達(dá)6%時,使黑色沖調(diào)粉口感發(fā)苦,評分達(dá)到了最低。因此,本次試驗確定綠茶粉的添加量為2%、3%、4%、5%進(jìn)行后續(xù)的抗氧化活性和消化特性研究。
綠茶粉的不同添加量對黑色沖調(diào)粉DPPH自由基清除能力的影響,如圖1所示。
圖1 綠茶粉添加對DPPH自由基清除能力的影響Fig.1 Effect of green tea powder addition on DPPH free radical scavenging ability
由圖1可知,添加量為2%時與樣品對照組差異不顯著(P>0.05),說明添加量為2%時與樣品對照相比,DPPH自由基清除能力無明顯變化,此時茶粉的添加量過少,添加量為3%時與樣品對照組相比具有顯著差異(P<0.05),當(dāng)添加量為4%、5%時,經(jīng)過顯著性分析得出,綠茶粉的濃度與清除自由基能力差異顯著(P<0.05)。隨著綠茶粉添加量增加,綠茶粉的添加量與DPPH清除自由基的能力具有一定的量效關(guān)系。這與綠茶中的多酚類物質(zhì)具有較強(qiáng)的清除自由基和抗氧化活性有關(guān)[12]。
綠茶粉的不同添加量對黑色沖調(diào)粉總還原力的影響,如圖2所示。
圖2 綠茶粉添加對總還原力的影響Fig.2 Effect of green tea Powder addition on total reducing Power
由圖2可知,選取的綠茶粉添加量為4個梯度,與樣品對照組相比具有顯著相關(guān)性(P<0.05),添加量為2%~5%時,其總還原力為0.58~0.83,4個不同的添加量與樣品對照組差異顯著(P<0.05),不同的添加量與總還原力差異顯著(P<0.05),當(dāng)添加量為4%時,總還原力為0.71,當(dāng)添加量為5%,總還原力為0.83,可知當(dāng)添加量為5%時,總還原力為最高。茶葉之所以具有很強(qiáng)的抗氧化能力,原因在于含有茶多酚,而且含有大量的兒茶素類物質(zhì)。
綠茶粉的不同添加量對黑色沖調(diào)粉T-AOC能力的影響,如圖3所示。
圖3 綠茶粉添加對總抗氧化能力的影響Fig.3 Effect of green tea Powder on the total antioxidant caPacity
由圖3可知,樣品對照組T-AOC為7.5 U/g,當(dāng)添加量為2%時,其T-AOC值為9.52 U/g,,由此可見加入綠茶粉后谷物的抗氧化性明顯增加,通過顯著性分析,得出4個不同的添加量與抗氧化能力差異顯著(P<0.05),從圖中可以看出,當(dāng)添加量為4%、5%時,總抗氧化能力較好,其抗氧化能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出樣品對照組??赡芤驗楫?dāng)綠茶粉加入一定濃度后,具有較強(qiáng)的抗氧化性,這與綠茶本身含有的兒茶素有關(guān),兒茶素具有抗氧化性[13]。
綠茶粉的不同添加量對黑色沖調(diào)粉淀粉水解率的影響,如圖4所示。
由圖4可知,綠茶粉的不同添加量組與樣品對照組差異顯著(P<0.05),隨著綠茶粉添加量逐漸增加,淀粉水解曲線逐漸降低。在同一時間點下,不同添加量與淀粉水解率相比,呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)。當(dāng)反應(yīng)時間為150 min時,添加量為4%的淀粉水解率為61.74%,添加量為5%的淀粉水解率為55.65%。由圖可知,當(dāng)添加量為4%、5%時,淀粉水解率明顯低于其他添加量。
圖4 綠茶粉添加對谷物粉淀粉水解率的影響Fig.4 Effect of green tea Powder addition on starch hydrolysis rate of cereal flour
綜合圖1~圖4可知,隨著綠茶粉的添加量增加,DPPH清除自由基能力、總還原力、總抗氧化能力逐漸增加,淀粉水解率逐漸下降,因此當(dāng)綠茶粉添加量為5%指標(biāo)最優(yōu)。根據(jù)表1可知,綠茶粉添加量為5%時,口感較差,而當(dāng)添加量為4%時,口感適中。因此綜合圖1~圖4和表1,最終確定綠茶粉添加量為4%。
該文探究了綠茶粉對黑色沖調(diào)粉抗氧化特性及消化特性的影響。試驗以DPPH清除自由基、T-AOC、總還原力、淀粉水解率為指標(biāo),加入綠茶粉后的黑色沖調(diào)粉抗氧化能力明顯提高。以DPPH自由基清除率、總抗氧化能力、總還原力、淀粉水解率及感官評價為指標(biāo),最終確定綠茶粉的最適添加量為4%,當(dāng)綠茶粉添加量為4%時,DPPH自由基清除能力為97.29%,總抗氧化(T-AOC)能力為12.34 U/g,總還原力的吸光度為0.715;因此綠茶粉對黑色沖調(diào)粉的抗氧化及消化特性影響較大。