彩粒小麥營養(yǎng)加工品質(zhì)與色素研究.pdf

1、彩粒小麥?zhǔn)侵缸蚜９N皮或糊粉層顏色與生產(chǎn)上常用小麥不同的小麥,現(xiàn)已經(jīng)報道的有紫粒、黑粒、藍(lán)粒、紫藍(lán)粒、綠粒小麥等。許多品系(種)的彩粒小麥被證實富含蛋白質(zhì)、氨基酸和對人體有益的微量元素或礦物質(zhì),具有較好的加工品質(zhì),且籽粒中含有大量天然色素,主要為花青素類色素,應(yīng)用價值和開發(fā)潛力很高。本文以我校孫蘭珍教授選育的17個紅、黑粒小麥品系和山東昌邑提供的綠粒小麥為材料,通過全麥粉營養(yǎng)成分分析,篩選出具有營養(yǎng)特色的品系。以篩選出的彩粒小麥品系為材

2、料,分析其面粉加工品質(zhì),根據(jù)其加工品質(zhì),進(jìn)行彩粒小麥粉產(chǎn)品開發(fā)與品質(zhì)評價；以彩粒小麥麩皮為材料進(jìn)行天然色素的提取、結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和抗氧化能力等研究,為彩粒小麥麩皮色素的開發(fā)利用提供依據(jù)。該研究結(jié)果對拓寬彩粒小麥的開發(fā)利用途徑,提高彩粒小麥麩皮的附加值,促進(jìn)彩粒小麥功能性食品天然化等具有重要理論意義和實踐價值。主要研究結(jié)果如下： 1.18個品系彩粒小麥全麥粉的各種營養(yǎng)成分分析及評價 以濟(jì)麥19為對照,對12個紅粒、5個黑粒

3、、1個綠粒全麥粉的淀粉、脂肪、纖維素、蛋白質(zhì)、17種氨基酸、11種礦物質(zhì)、B族維生素等營養(yǎng)成分進(jìn)行了較系統(tǒng)地分析,其結(jié)果表明,彩粒小麥具有低淀粉、低脂肪、高蛋白質(zhì)、高氨基酸、高礦物質(zhì)、高維生素含量的特點。利用含量比較、差異顯著性分析等方法,從營養(yǎng)角度篩選出了5個各具營養(yǎng)特色的品系(綠麥、紅6、紅5、D4紅、黑3)。綠麥的纖維素、蛋白質(zhì)含量是所有彩麥中最高的。紅粒小麥中,紅6的各種氨基酸、礦物質(zhì)、B族維生素含量最高；紅5硒含量最高；D4紅

4、淀粉含量最高。黑粒小麥中,黑3的各種氨基酸、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、B族維生素含量最高,其它黑粒小麥品系營養(yǎng)特色不突出。相關(guān)性分析表明,這5個彩麥品系的蛋白質(zhì)含量、氨基酸總含量、礦物質(zhì)總含量兩兩之間呈極顯著正相關(guān)(p<0.01),并都與淀粉含量成極顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01)。說明彩麥的營養(yǎng)差異主要是淀粉、蛋白質(zhì)、氨基酸、礦物質(zhì)之間含量的差異,從而使該彩粒小麥具有了低淀粉、高蛋白質(zhì)、高氨基酸、高礦物質(zhì)等高營養(yǎng)品質(zhì)。 2.彩粒小麥面粉面包品

5、質(zhì)評價及其與RVA值的相關(guān)性分析 根據(jù)5個彩粒小麥面粉RVA值的分析預(yù)測,綠麥制作的面包品質(zhì)最好,D4紅次之,二者優(yōu)于濟(jì)麥19,紅5較差,黑3更差,紅6最差。相關(guān)性分析顯示,5個彩粒小麥粉RVA各值間存在極顯著或顯著相關(guān)性,可以相互參照預(yù)測加工產(chǎn)品品質(zhì),提高預(yù)測準(zhǔn)確性。面包感官評分結(jié)果與彩粒小麥粉RVA值分析、預(yù)測結(jié)果一致,說明可以根據(jù)彩粒小麥粉RVA值對其面包感官品質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測。面包質(zhì)構(gòu)評價結(jié)果與感官評價結(jié)果一致,說明可以采

6、用質(zhì)構(gòu)特性值評價面包加工品質(zhì),以避免感官評價的主觀性。彩粒小麥粉面包質(zhì)構(gòu)品質(zhì)與RVA值呈極顯著或顯著相關(guān)性,說明彩粒小麥粉RVA黏度也可以準(zhǔn)確預(yù)測面包的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)。 3.彩粒小麥麩皮色素提取工藝研究 采用酸化乙醇法提取紅5、綠麥麩皮中色素,確定了色素提取工藝條件：色素最大吸收波長都在530nm左右,最佳提取pH為1.0、提取溫度60℃、提取時間1h。最佳酸化乙醇濃度紅5為50％,綠麥為40％。最佳料液比紅5為1:20,綠麥

7、為1:15。得率紅5為13.62％,綠麥為15.07％。二者差異不大,推測所提取的兩種粒色小麥色素性質(zhì)類似。 4.色素結(jié)構(gòu)推測 利用紫外.可見光譜法、薄板層析法等研究了綠粒小麥麩皮色素的光譜學(xué)特性、結(jié)構(gòu)特性,確定了該色素為黃酮類花色苷化合物,在3位羥基上形成糖苷,4位上沒有苯基或甲氧基,5位上有取代基,具有4'位羥基,含有3種色素成分,推斷是天竺葵色素、芍藥色素、錦葵色素。 5.色素穩(wěn)定性研究 綠粒小麥麩

8、皮色素的穩(wěn)定性顯示,該色素為水溶性色素。隨pH值的改變,色素的λmax基本不變,而峰高明顯下降直至消失。色素溶液色調(diào)隨pH值改變而變化,呈現(xiàn)pH1(紫紅)→pH 3(粉紅)→pH 5(淺黃)→pH 7(淺灰色)→pH9(綠色)→pH11(灰綠色)的趨勢,并呈可逆性。該色素不耐80℃以上高溫,在20～60℃吸光度值和色澤變化不大。該色素對光不穩(wěn)定,日光直射3d明顯褪色,色素?fù)p失60％以上：避光貯存60d時保留率達(dá)89.2％,而室內(nèi)自然光下

9、僅為61.2％。金屬離子對該色素有增色作用,由弱到強(qiáng)依次為Fe3+、Al3+、ca2+、Zn2+、Sn2+、cu2+、Mg2+、Mn2+、K+,色素顏色逐漸加深,但加入Sn2+、Al3+、Fe3+后色素溶液有沉淀出現(xiàn),影響該色素在食品中的應(yīng)用。茶多酚對該色素有很強(qiáng)的增色作用,Ve、H2O2、蔗糖、檸檬酸對其有褪色作用,Na2HSO4對其有較強(qiáng)褪色作用。食鹽對其有增色、穩(wěn)定作用,3.0％食鹽量增色作用稍高于1.0％食鹽量。山梨酸鉀、苯甲酸

10、鈉對其有明顯的增色作用,0.1％濃度增色作用高于0.2％濃度。 6.色素抗氧化功能的研究 綠粒小麥麩皮色素抗氧化試驗結(jié)果顯示,該色素對豬油有較好的抑制氧化作用,其中0.05mg/ml抑制氧化作用最強(qiáng)。比Vc具有更高的總抗氧化能力、抗超氧陰離子自由基能力、抗活性氧能力、清除DPPH·能力。其總抗氧化活力為51.060U/mL,是Vc的1.732倍；抗超氧陰離子自由基活力單位為79525.862U/L,比Vc高2.373％；

11、抗活性氧活力單位為3776.31U/mL,是Vc的1.241倍；濃度越高清除DPPH·能力越強(qiáng),色素濃度高于0.05mg/mL時比0.1mg/mLVE具有更高的清除效果,但只有5mg/mL色素濃度清除效果高于0.1mg/mLVc;與Vc協(xié)同清除DPPH·能力明顯增強(qiáng),當(dāng)色素液濃度大于0.1mg/mL時,協(xié)同清除能力超過0.1mL 0.1mg/mL Vc。樣本方差顯示0.05mg/mL色素液與Vc的協(xié)同效果提高最大,生產(chǎn)中可以選擇0.05