不同抗氧化剂对面包品质和功能特性的影响.pdf

2023年第36 卷第10 期不同抗氧化剂对面包品质和功能特性的影响罗惟，侯江霞，张宇娟，周伟泽（武汉设计工程学院，湖北武汉430 2 0 5）摘要：在面包中分别添加1%（以高筋小麦粉质量计）的茶多酚、大豆异黄酮、原花青素、黄芪多糖4种抗氧化剂，探讨其对面包的烘焙品质、抗氧化活性和淀粉消化特性的影响。结果表明：与对照组相比，黄芪多糖和原花青素显著减小面包的比体积（P0.05）；大豆异黄酮和原花青素使面包硬度明显高于其他3组,弹性显著降低(P0.05）;抗氧化剂的添加使得面包芯的a、b 值均显著增大（P0.05），面包的抗氧化能力均显著提高（P0.05）；原花青素面包在消化时间为40 min和120min时，淀粉转化为葡萄糖的量明显少于其他各组面包。关键词：抗氧化剂；面包品质；淀粉消化特性；抗氧化活性Effect of different antioxidants on qualityand functional properties of breadLUO Wei,HOU Jiang-xia,ZHANG Yu-juan,ZHOU Wei-ze(Wuhan Institute of Design and Sciences,Wuhan 430205,Hubei,China)Abstract:Four kinds of antioxidants including tea polyphenols,soybean isoflavones,proanthocyanidinsand milkvetch root polysaccharides were added to bread with 1%(based on the mass of high glutenwheat flour),and their effects on baking quality,antioxidant activity and starch digestion characteristicswere discussed.The results showed that compared with the control group,milkvetch root polysaccharideand proanthocyanidins significantly reduced the specific volume of bread(P 0.05).Soybean isofla-vones and proanthocyanidins significantly increased the hardness of bread compared with the other threegroups,and significantly decreased the elasticity(P0.05).The addition of antioxidants significantlyincreased the a and b values of bread core(P0.05),and the antioxidant capacity of bread was signifi-cantly increased(P 0.05).When the digestion time of proanthocyanidin bread was 40 min and120 min,the amount of starch converted to glucose was significantly less than that of other groups ofbread.Key words:antioxidant;bread quality;starch digestibility;antioxidant activity中图分类号：S201.2以多糖、多酚、维生素类等为代表的天然抗氧化剂,能提高食物的抗氧化活性，具有改变食物外表色泽,防止食物腐败和营养成分流失等作用,有些还具有降血糖血脂、抗癌及增强免疫力等功效，提高食品的功能性质,因此天然抗氧化剂一直在食品加工中被广泛应用 1-5。本研究将4种常见的天然抗氧化剂添加到面包中，探讨不同抗氧化剂对面包烘焙品质、抗氧化性和淀粉消化特性的影响，为抗氧化剂在强化主食中的应用提供一定的理论依据和技术参考。收稿日期：2 0 2 2-0 9-0 8基金项目：2 0 2 0 年国家级大学生科技创新项目（2 0 2 0 140 350 0 2）;2 0 2 0 年校级科学研究项目（K202013）作者简介：罗惟（198 0 一），女，硕士，副教授，研究方向为食品功能与营养。粮食与油脂文献标志码：A文章编号：10 0 8-9 57 8(2 0 2 3)10-0 137-0 51材料与方法1.1材料与试剂高筋小麦粉、茶多酚（纯度98%）、大豆异黄酮（纯度90%）、原花青素（纯度90%）、黄芪多糖（纯度90%）、耐高糖酵母、食盐、白砂糖、黄油，市售；-淀粉酶（A3176）、糖化酶（10 113），美国Sigma公司；其他试剂均为国产分析纯。1.2仪器与设备FX-13A型面包发酵箱、PL-6型烤箱，广东恒联食品机械有限公司；FD-1A-50冷冻真空干燥机，北137138京博医康实验仪器有限公司；TA.XTPlus型质构仪，英国SMS公司；WSF-1S分光测色仪，上海仪电物理光学仪器有限公司；UV-2000紫外可见分光光度计，尤尼柯（上海）仪器有限公司；MDF-U37超低温冰箱，西门子公司。1.3试验方法1.3.1面包制作面包基本配方为高筋小麦粉10 0 g、酵母3g、白砂糖2 0 g、食盐1g、黄油3g、水50 mL,在此基础上分别添加1%（以高筋小麦粉质量计）的茶多酚、原花青素、黄芪多糖、大豆异黄酮，将上述原料混合均匀后,揉搓成光滑面团,且面筋网络结构形成,整形后放置在面包发酵箱内（36，相对湿度8 0%）醒发90 min,将面团取出,排出空气整形后,放置于面包发酵箱内（36，相对湿度8 0%）再次醒发30 min。发酵结束后，将面团放入烤箱内（上火160、下火18 0)烘烤2 5min。1.3.2样品制备将面包表皮、面包芯分别剪切成小块状，以-63冷冻过夜，真空冷冻干燥并粉碎，过孔径0.25mm筛,密封干燥保存待测,以未添加抗氧化剂的面包为空白对照。1.3.3比体积测定参照郑妍等 6 的方法，待面包冷却至室温后，立即准确称量其质量，同时通过小米置换法测定其体积，根据式（1）计算面包的比体积。体积比体积=质量1.3.4色泽测定参照裴斐等 7 的方法，采用测色仪分别测定面包芯和面包表皮粉末的亮度（L）、红绿度（）、黄蓝度（b），以未添加抗氧化剂的面包作为空白组,根据式(2)计算色差(E)。E=(A L)?+(A a)+(A b)式中：L值、a值和b值分别为样品与空白组之间的亮度值差、红绿值差和黄蓝值差。1.3.5质构测定参照邓峰等 8 的方法并作适当调整。待面包冷却至室温后,将其切成大小约1cm1 cm2cm的面包块后进行质构测定。参数设置：探头型号P/36R，测试前速率1.0 mm/s，测试中速率5.0mm/s，测试后速率5.0 mm/s，每组样品重复测定10 次,结果取平均值。粮食与油脂1.3.6抗氧化性测定1.3.6.1DPPH清除能力的测定参照冯卫华等 9 的方法并作适当调整。分别称取1g面包粉末溶于2 0 mL蒸馏水中，以30 超声提取2 0 min，获得待测液。准确吸取待测液2mL,与2 mL0.2mmol/LDPPH-乙醇溶液混合,避光反应30 min，于波长517 nm处测定吸光度A，用无水乙醇代替DPPH-乙醇溶液，测定吸光度A；，用蒸馏水代替待测液，测定吸光度Ao。每组样品平行测定3次。根据式(3)计算DPPH清除率。DPPH清除率=100%6(3)Ao1.3.6.2OH清除能力的测定参照汤晓等 10 的方法,作适当调整。准确吸取待测液2 mL,与2 mL6 mmoL/L FeSO47H,0溶液和2 mL6mmoL/LH,0,溶液混合均匀，静置10 min后加人2 mL6mmoL/L水杨酸溶液,在37 水浴中反应30 min，于波长52 0 nm处测定吸光度A样，用蒸馏水代替水杨酸溶液，测定吸光度A对照，用蒸馏水代替待测液，测定吸光度A空白。根据式（4）计算.OH清除率。1-(A-A 对照).OH清除率=A空白1.3.7面包消化特性测定分别取1mg/mL葡萄糖标准液0、0.1、0.2、0.4.0.6.0.8、1.0 m L 于刻度试管中,用蒸馏水补足至1 mL,并分别加人2 mL二硝基水杨酸(DNS)试(1)剂,沸水浴加热2 min后流水冷却,再用蒸馏水补足至15mL。于波长540 nm处测定吸光度，绘制葡萄糖标准曲线,得到方程y=0.9546x-0.0078（R=0.997 4)。参照王丽丽等 1 的方法并作适当调整。准确称取0.5g样品,加入15mL0.1mol/L醋酸钠缓冲(2)液（pH5.2）,以37 保温10 min,加入10 mL240U/mL糖化酶和2 0 mg-淀粉酶后，立即置于37水浴振荡器中，以18 0 r/min反应12 0 min，在0（不加酶）、2 0、40、6 0、90、12 0 min分别取样液0.5mL置于10 mL离心管中，立即加人4mL体积分数9 5%乙醇灭酶活，以40 0 0 r/min离心2 0 min后,取0.4mL上清液于比色管,加人0.6 mLDNS试剂沸水浴5min，加水定容至10 mL，于波长540nm处测定吸光度,通过葡萄糖标准曲线计算葡萄糖质量。每组样品平行测定3次。2023年第36 卷第10 期1-(A,-A,)100%(4)2023年第36 卷第10 期2结果与分析2.1不同抗氧化剂对面包形态和比体积的影响由图1可知：添加抗氧化剂的面包，外观形态完整,色泽较对照组均有不同程度的加深,气孔空隙增AB图1不同抗氧化剂处理下面包切片图注：AE分别为对照组、茶多酚组、大豆异黄酮组、原花青素组和黄芪多糖组。处理组比体积/(cm/g)注：同一行不同字母之间表示结果有显著性差异（P0.05），表2 3、5 6 同。2.2不同抗氧化剂对面包色度的影响由表2 可知：只有原花青素组的面包芯L值显著低于对照组，其他组与对照组相比无显著差异（P 0.0 5）。与对照组相比，添加抗氧化剂的面包芯的、b 值均显著增大。这些影响都导致抗氧化剂处理组面包与对照组之间的E值出现差异。在一般情况下，面包内部的色度主要取决于原料粉的颜色。原花青素呈红褐色，使面包、b 值变大,颜色加深,亮度减弱，色差因此随之增大；茶多酚呈淡褐色度值对照L值89.526 2.553aa值0.132 0.095c6值5.644 0.635d0色度值对照L值51.466 0.223 aba值7.168 0.208a6值12.814 0.106aAE0焙烤过程中美拉德反应的程度所决定。2.3不同抗氧化剂对面包质构特性的影响由表4可知：添加了抗氧化剂后面包的硬度均大于对照组。与对照组相比，面包的咀嚼性、胶黏性均无显著性差异；大豆异黄酮组的面包恢复力显粮食与油脂大且不均匀,切面较对照组粗糙。这可能是由4种抗氧化剂改变了面筋蛋白的三级结构，使面筋筋力增强 12 ，从而使焙烤过程中产生的气体不能适当膨胀，以至面团局部出现破裂导致的。由表1可知：不同抗氧化剂对面包比体积的影响存在一定差异。与对照组相比,黄芪多糖和原花青素导致面包比体积显著减小（P0.05），分别下CD表1不同抗氧化剂对面包比体积的影响对照茶多酚4.020 0.087a4.133 0.071a表2 不同抗氧化剂对面包芯色度的影响茶多酚89.888 3.622a2.986 0.191b6.874 0.517c4.534 1.385b表3不同抗氧化剂对面包表皮色度的影响茶多酚49.692 1.615 bc7.398 0.708a11.958 0.486ab2.490 0.735 ab139E降了3.9 1%和10.12%。这可能是因为抗氧化剂在改变面筋蛋白三级结构的同时，导致面筋筋力提高,但是筋力过强会使面筋韧性下降，降低产气和持气能力，从而造成面包比体积减小 12 大豆异黄酮4.043 0.107a色,使b值略有增大,色差也随之增大；大豆异黄酮和黄芪多糖均呈淡黄色，与小麦粉本身的颜色接近,因此导致处理组的面包芯色差值与对照组相比略有增大。由表3可知：原花青素组面包表皮的L、b值小于对照组面包，且与对照组相比,L、b 值有显著性差异(P0.05），各处理组间值无明显差异。与面包芯相比,各处理组的面包表皮与对照组之间的色差明显减小，这主要是因为面包表皮色度主要由大豆异黄酮原花青素90.016 3.322a81.738 2.341b1.278 0.153c4.106 0.293 a7.784 1.096b8.686 0.339a3.750 1.784 bc9.454 1.950a大豆异黄酮原花青素50.214 0.965 bc49.198 1.976c6.632 0.590 a6.516 1.415a12.592 0.856 ab11.550 1.738b1.720 0.846b3.548 1.475a著增加,原花青素组的恢复力显著降低（P0.05），其他2 组无显著性差异。除了黄芪多糖组以外，添加抗氧化剂使得其他3组面包的弹性与对照组相比显著降低(P0.05)。上述结果表明,抗氧化剂的添加会使面包发酵受到影响，从而使面包的质构发原花青素3.613 0.067c黄芪多糖3.863 0.083 b黄芪多糖89.406 2.080a0.146 0.079d7.136 0.395 bc2.362 0.645黄芪多糖52.398 2.163 a6.460 0.708 a12.796 0.587a2.250 0.951 ab/mg140处理组对照茶多酚大豆异黄酮1 008.296 112.450a原花青素1 059.564 100.515a黄芪多糖967.916 59.977 ab注：同一列不同字母之间表示结果有显著性差异（P0.05）。生变化，不同抗氧化剂由于改变面筋筋力的程度不同，面包质构变化也不尽相同。2.4不同抗氧化剂对面包抗氧化活性的影响由表5可知：对照组本身也具有一定的抗氧化能力,这可能是由于面包制作的原料中本身就含有一定具有抗氧化活性的维生素、矿物质等 13。与对照组相比，添加了抗氧化剂后面包的抗氧化能力均显著提高（P0.05）。添加了大豆异黄酮、黄芪多糖、茶多酚和原花青素的面包对DPPH的清除率，比对照组分别提高了2 3.31%、2 9.9 4%、33.2 6%和39.19%；对0H的清除率比对照组分别提高了14.53%、2 3.0 7%、52.44%和6 1.0 1%。其中,添加了原花青素的面包在DPPH和OH的清除能力上均明显强与添加了其他3种抗氧化剂的处理组对照DPPH清除率69.100 6.795cOH清除率56.283 0.441表6 抗氧化剂处理对面包中淀粉在不同时间内转化为葡萄糖的量的影响时间/min对照00.733 0.021b2010.683 1.444a4016.697 0.441a6022.923 1.439 bc9036.210 1.586ab12047.780 2.001a3结论将4种抗氧化剂添加到面包中，发现添加了黄芪多糖和原花青素后,面包的比体积显著减小(P0.05）；添加了大豆异黄酮和原花青素的面包硬度明显高于其他3组；添加了大豆异黄酮的面包恢复力显著增加,而添加了原花青素的面包恢复力显著粮食与油脂表4不同抗氧化剂对面包质构特性的影响硬度/g恢复力/884.646 65.230b25.188 0.996b970.952 92.309ab25.006 1.698 b35.666 1.721a22.482 1.392c26.568 1.308 b表5不同抗氧化剂对面包中DPPH和OH清除能力的影响大豆异黄酮茶多酚85.210 1.505b89.790 2.175 ab64.463 2.728d69.270 2.162c茶多酚大豆异黄酮0.850 0.130ab0.820 0.165b11.930 1.558a12.000 0.745 a17.543 1.909a17.297 0.971 a22.337 2.436 bc24.740 1.587ab37.227 2.316ab39.017 1.469a46.733 2.764 ab47.707 1.580a降低(P0.05);与对照组相比,茶多酚、大豆异黄酮和原花青素均使面包弹性显著降低（P0.05）；各组面包的咀嚼性和胶黏性无显著性差异。随着抗氧化剂的添加,面包芯的、b 值均显著增大(P0.05）,面包的抗氧化能力均显著提高（P0.05）。4种抗氧化剂均具有一定程度延缓淀粉转化葡萄糖2023年第36 卷第10 期咀嚼性胶黏性/(g s)532.536 34.175a551.734 72.520a552.534 99.025a541.567 48.683a547.280 50.508a615.362 36.301 a573.528 77.775 a608.370 60.435 a538.330 36.713a605.494 61.401 a面包。2.5不同抗氧化剂对面包消化特性的影响由表6 可知：各处理组面包中淀粉转化为葡萄糖的量随时间的延长呈增长的趋势。在4种抗氧化剂中,原花青素处理组的葡萄糖转化量总体上小于对照组面包，且在消化时间为40 min和12 0 mim时,明显小于对照组和其他各处理组。当消化时间为12 0 min时，各处理组面包中淀粉转化为葡萄糖量均低于对照组。表明4种抗氧化剂均能一定程度延缓淀粉转化为葡萄糖的作用,其中原花青素处理组面包延缓淀粉消化作用效果为最佳。这可能与各抗氧化剂是否能够与-淀粉酶和-葡萄糖苷酶结合,或者结合的程度有关，从而影响淀粉转化为葡萄糖的活性和速率 14-15。黄芪多糖92.083 3.976ab85.797 1.082 b原花青素1.160 0.080a10.337 0.845 a14.383 0.748b20.567 0.592c36.510 1.187ab44.237 0.643 b弹性89.716 1.098a86.506 1.083b84.300 3.216b84.045 2.288b89.550 1.477a原花青素96.180 1.888a90.623 2.061a黄芪多糖0.920 0.345 ab11.637 1.167a16.907 1.285a26.007 1.755a35.497 1.667b46.767 1.551 ab2023年第36 卷第10 期的作用,其中原花青素处理组面包延缓淀粉消化作用的效果最佳。本研究为抗氧化剂在强化主食中的应用提供了试验支撑，拓宽了不同抗氧化剂在强化主食产品加工中的应用。【参考文献【1】张雅楠，梁鹏，谢静仪，等天然食品抗氧化剂的研究进展 J中国食物与营养，2 0 19，2 5(1)：6 7-7 1.【2 路雪纯，辛嘉英，夏春谷，等植物来源酚类化合物的研究进展 J食品工业，2 0 2 1，42(7)：2 7 4-2 7 9.【3】王玉婉，涂政，叶阳超微茶粉对全麦面包品质及其淀粉消化特性的影响 J食品科学，2 0 2 1，42(1)：7 9-85.4】O L O R U NFEM I M A,A W O L U O O,ENU JI U G H A V N,et al.Evaluation of the chemical,antinutritional and an-tioxidant properties of composite flour comprising nativeand modified acha（D i g i t a r i a e x i l i s s t a p f)f l o u r s u p p l e-mented with mango kernel seed and soy cake flours J.Food Science and Technology International,2022,28(1):40 49.【5朱翠玲天然活性物质在面包中的应用研究进展 J.中国食品添加剂，2 0 2 0，31(9)：146-152.【6】郑妍，张馨匀，隋勇莲原花青素对面包品质及功能特性的影响 J食品科学，2 0 2 0，41(8)：6 2-6 8.0+00+00+00+00+00粮食与油脂【7 裴斐，杜逸飞，孙磊，等固态发酵对麸皮抗氧化特性及全麦面包感官品质的提升作用 J食品科学,2022,43(6):212-220.【8】邓峰，姚佳，曹立松，等.不同冷却方法对熟制面包品质的影响 J粮食与油脂，2 0 2 0，33(10)：98 10 0.【9冯卫华，黄诗琪，李冰，等外源抗氧化剂对面包品质及保藏的影响 J中国食品学报，2 0 16，16(8)：17 8-185.【10 汤晓，王莎莎，杨凤英，等花生衣粉与洋葱粉提高面包抗氧化功能的对比 J食品工业科技，2 0 18，39(6):65 70.11】王丽丽，曹珍珍，李楠楠，等.烹制强度对米饭热力学及消化特性的影响 J中国粮油学报，2 0 2 0，35(8)：8-14.12刘滔柿粉对面包品质的影响及柿单宁一面筋蛋白相互作用及机制研究 D武汉：华中农业大学，2 0 17.13徐小娟营养面包的开发及其品质提升的研究 D.广州：华南理工大学，2 0 19.14】姚芬.柿单宁对淀粉消化特性的影响及其机制研究 D武汉：华中农业大学，2 0 17.15 WU Q,ZHANG Y,TANG H,et al.Separation and identi-fication of anthocyanins extracted from blueberry wine leesand pigment binding properties toward-glucosidase J.Journal of Agricultural and Food Chemistry,2017,65(1):216-223.141+00+00+00+00+(上接第136 页)12蒋且英，廖正根，赵国巍，等吸湿原理及中药制剂防潮方法研究概况 J中国药房，2 0 0 7，18（33)：2626-2628.【13李亚正，臧恒昌，张娜，等直接压片复合辅料及其应用前景 J药物生物技术，2 0 12，19（2)：17 7-180,184.14赖谱富，陈君琛，汤葆莎，等.杏鲍菇秋葵咀嚼片配方优化与质量标准研究 J核农学报，2 0 17，31(7)：1374-1380.【15】高嘉唯，韩晶，左豫虎，等英国红芸豆蛋白抗氧化肽酶解工艺的研究 J食品工业科技，2 0 17，38(3)：234-237,243.16 AMAROWICZ R,NACZK M,SHAHIDA F.Antioxidantactivity of various fractions of non-tannin phenolics ofcanola hulls J.Journal of Agricultural and Food Chem-istry,2000,48(7):2755-2759.17 BARROS L,BAPTISTA P,CORREIA D M,et al.Efectsof conservation treatment and cooking on the chemical com-position and antioxidant activity of Portuguese wild ediblemushrooms J.Journal of Agricultural and Food Chemis-try,2007,55(12):4781-4788.