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(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)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(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，新疆 烏魯木齊，830046)

以生塔爾米為原料，分別用體積分?jǐn)?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(biāo)，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(qiáng)(IC50=(1.583±0.054) mg/mL)，乙醇提取物抗氧化能力強(qiáng)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(biāo)，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(rèn)為其還可降血脂、血壓。但是，塔爾米無論從植物學(xué)還是從營養(yǎng)學(xué)上都鮮報道，僅劉玉梅等[2]對塔爾米的營養(yǎng)成分進(jìn)行了分析。本實驗室采用系統(tǒng)試驗法對生塔爾米進(jìn)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(jī)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(xué)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(jī)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(xué)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(fēng)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(biāo)確定活性最強(qiáng)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(biāo)，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 材料與方法

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(jī)磨粉過60目篩)，由托里縣達(dá)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(xì)化工有限公司，沸程30～60 ℃；無水乙醇，天津市永晟精細(xì)化工有限公司，質(zhì)量分?jǐn)?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(jī)，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(fēng)干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；V-1100D型可見分光光度計，上海美譜達(dá)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(jī)，上海安亭科學(xué)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(yù)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?jǐn)?shù)95%，70%，50%，30%，0%的乙醇進(jìn)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(jìn)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(yán)敏等[9]的方法，稍作改進(jìn)，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(biāo)，確定塔爾米醇提物活性最強(qiáng)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行感官評價[15-18]。評價標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 感官評價標(biāo)準(zhǔn)

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(biāo)無法用統(tǒng)一的量綱進(jìn)行定量分析的場合，而用無量綱的分?jǐn)?shù)進(jìn)行綜合評價[19]。綜合評分法是先分別按不同指標(biāo)的評價標(biāo)準(zhǔn)對各評價指標(biāo)進(jìn)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 結(jié)果與分析

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(qiáng)，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(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)差)，上標(biāo)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(qiáng)[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(biāo)準(zhǔn)差)，上標(biāo)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?，隨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(jìn)行分級排名，并綜合感官評價的成績對各蘇打餅干進(jìn)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%。

3 結(jié)論

塔爾米的30%乙醇提取物清除DPPH·能力最強(qiáng)，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(fēng)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。

[1] 王穎,楊秋歌,晁桂梅,等.糜子淀粉與糯米淀粉理化性質(zhì)的比較[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2012,15(12):157-163.

[2] 劉玉梅,曹軍,王萱.新疆哈薩克傳統(tǒng)食品塔爾米營養(yǎng)成分研究[J].食品工業(yè)科技,2009，16(3):310-312.

[3] 鄔海雄,呂萍,顧沁,等.功能性低聚糖新科斯糖蘇打餅干的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,13(20):278-280.

[4] 王文香,張香香,張秋紅,等.保健蘇打餅干的研制[J].食品工業(yè)科技,2005,23(10):136-137.

[5] 胡小泓,陳希.海帶蘇打餅干的制作研究[J].糧食與食品工業(yè),2015,22(5):71-75.

[6] SINGH P,SINGH R,JHA A,etalOptimization of a process for high fibre and high protein biscuit[J].J Food Sci Technol,2015,52(3):1 394-1 403.

[7] 魏曉峰,劉敏,李維宏,等.丁香花暖胃保健餅干的配方及工藝優(yōu)化[J].食品研究與開發(fā),2015,6(19):81-85.

[8] 陳振家,李玉娥,雷振海,郝利平.燕麥蘇打餅干的研制[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2011,10(12):50-52.

[9] 嚴(yán)敏,李崎,顧國賢.利用DPPH·清除率評價啤酒內(nèi)源性抗氧化能力[J].食品工業(yè)科技,2005,26(8):82-83.

[10] 唐長波,李世超,戴茂華.桑葉保健餅干的研制[J].食品研究與開發(fā),2011,32(11):127-130.

[11] 邱潑,韓文鳳,李善宏,等.促消化功能性韌性餅干的研制[J].保鮮與加工,2012,12(4):32-35.

[12] 張鐘,高如銀,郭元新,等.玉米營養(yǎng)保健餅干的配方優(yōu)化[J].食品工業(yè)科技,2003,24(9):34-35.

[13] 韓明,曾慶孝,杜麗華,等.玉米蘇打餅干的工藝研究[J].糧油加工與食品機(jī)械,2005,17(1):71-72.

[14] 王立峰.薏米中多酚類物質(zhì)對抗氧化、抗腫瘤和降血脂作用的評價研究[D].無錫：江南大學(xué),2012.

[15] 趙鐳,劉文,汪厚銀.食品感官評價指標(biāo)體系建立的一般原則與方法[J].中國食品學(xué)報,2008,8(3):121-124.

[16] SOZER N,CICERELLI L,HEINI? R L,et al.Effect of wheat bran addition oninvitro,starch digestibility,physico-mechanical and sensory properties of biscuits[J].Journal of Cereal Science,2014,60(1):105-113.

[17] HIMEDA M,YANOU N N,FOMBANG E,et al.Chemical composition,functional and sensory characteristics of wheat-taro composite flours and biscuits[J].Journal of Food Science and Technology-Mysore-,2012,51(9):1 893-1 901.

[18] LAGUNA L,PRIMO-MARTN C,VARELA P,et al.HPMC and inulin as fat replacers in biscuits: Sensory and instrumental evaluation[J].Lebensmittel-Wissenschaft und-Technologie,2014,56(2):494-501.

[19] 李新旺,李振興,李遠(yuǎn)恒,等.響應(yīng)面結(jié)合模糊綜合評定在茶蘇打餅干研制中的應(yīng)用[J].食品工業(yè)科技,2015,36(7):246-251.

[20] 王暉,陳麗,陳墾,等.多指標(biāo)綜合評價方法及權(quán)重系數(shù)的選擇[J].廣東藥學(xué)院學(xué)報,2007,23(5):583-589.

[21] 崔海燕,王婧,陳勉華,等.紅曲糙米功能性餅干的開發(fā)[J].食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報,2014,32(6):46-53.

[22] 王梁,繆銘.苦蕎麥保健餅干的工藝研究[J].食品科技,2006,31(1):31-33.

[23] 王俊賢.保健型南瓜餅干的研制[J].運城高等?？茖W(xué)校學(xué)報,2002,20(5):57-58.

[24] 李一豐.黑木耳的保健功效及其在餅干中加工應(yīng)用[J].內(nèi)江科技,2013,34(1):120-121.

[25] 李紫云,楊美榮,張雁東.核桃梅子酥性餅干的研制[J].糧食與食品工業(yè),2016,3 (1):27-30.

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