3種青稞糌粑分級粉性質(zhì)差異及相關(guān)性分析

馬 潔 周 洋 陳璐瑤 彭錫鈺 呂 瑩 郭順堂

(1. 北京農(nóng)學院食品科學與工程學院，北京 102206；2. 食品質(zhì)量與安全北京市實驗室，北京 102206;3. 中國農(nóng)業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院，北京 100083；4. 植物蛋白與谷物加工北京市重點實驗室，北京 100083)

青稞俗稱裸大麥，主要分布在西藏、青海、甘肅等地區(qū)，具有高蛋白質(zhì)、低脂肪、高β-葡聚糖的特點[1-3]。裸大麥按其棱數(shù)來分，可分為二棱裸大麥、四棱裸大麥和六棱裸大麥[4]。不同棱的裸大麥其性質(zhì)也略有不同，如西藏六棱裸大麥蛋白質(zhì)含量平均值為9.3%，賴氨酸為0.36%，淀粉為55.97%；而青海四棱裸大麥蛋白質(zhì)含量平均值為13.08%，賴氨酸為0.469%，淀粉為51.15%[5]。另外，青稞籽粒顏色因品種而異，通常被分為白、黃、黑、紫、墨綠青稞等類型[6]。任嘉嘉等[7]將不同品種大麥籽粒磨制成粉研究其理化特性，研究表明不同種皮顏色的青稞性質(zhì)差異較大，紫青稞的容重、粗脂肪、粗纖維和灰分含量均大于黃青稞。

青稞籽粒經(jīng)炒制、磨粉而成的炒面即糌粑。糌粑營養(yǎng)豐富、適口性好，具有降血脂、提高免疫力等保健作用[8-9]，是藏族牧民傳統(tǒng)主食之一[10]。青稞同普通大麥結(jié)構(gòu)一樣，其籽粒是由外皮層包被的糊粉層、淀粉化的胚乳和胚芽組成。其中外皮層主要由纖維素和半纖維素組成，且脂肪含量高；糊粉層和胚乳層均含有β-葡聚糖，且胚乳中淀粉含量高[11]。同時，青稞籽粒在整粒炒制過程中，不同層受熱程度也不同。因此，青稞籽粒皮層、糊粉層和胚乳層在炒制過程中可能發(fā)生不同的變化，從而導致不同層粉存在營養(yǎng)成分及風味上的差異。因此，有必要對熟青稞籽粒進行分層碾磨并考察各層分級糌粑粉的性質(zhì)。

目前，傳統(tǒng)糌粑加工主要是將炒熟的青稞籽粒直接研磨成全粉。丁捷等[3]研究了不同品種青稞全粉的基本特性，而未有人研究不同品種糌粑分級粉的差異及相關(guān)性。因此，本試驗選取西藏地區(qū)常見的青稞品種，藏青320、藏青2000(均為西藏青稞的雜交品種，屬于四棱裸大麥，籽粒為黃白色或黃色)和勾芒(紫皮青稞)進行實驗室炒制，并以工廠熟制青稞為對照，先分層碾磨后，分別收集由外層到內(nèi)層的糌粑粉，考察其糊化特性及風味特征的差異，分析不同品種糌粑粉之間以及分級糌粑粉之間的差異性和相關(guān)性，為糌粑的加工提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

工廠熟制青稞：青稞為藏青2000，西藏康桑農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展有限公司；

生青稞：藏青320、藏青2000、勾芒，西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學院；

β-葡聚糖試劑盒：愛爾蘭Megazyme公司；

乙醇等其他化學試劑：分析純；

水：去離子水。

1.2 儀器與設備

氣相色譜檢測儀：GC-2014型，日本島津公司；

SPME手動進樣柄：PK1-57330-U型，美國Supelco公司；

固相微萃取頭：50/30μm DVB/CAR/PDMS型，美國Supelco公司；

石英毛細管柱(30 m，0.25 mm ID，0.25 μm)：RTX-WAX型，美國Restek Corporation公司；

恒溫水浴鍋：EWK-100型，日本Edobori Nishiku公司；

鮮米機：HM-3200型，哈爾濱浩邁農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司；

電子天平：ME3002E/02型，梅特勒-托利多儀器有限公司；

流變儀：DHR-1型，美國TA公司；

可見分光光度計：WFJ2100型，尤尼柯(上海)儀器有限公司；

pH計：PHS-3C型，鎮(zhèn)江市華成電子器材有限公司；

高速萬能粉碎機：FW80型，天津市泰斯特儀器有限公司。

1.3 糌粑分級粉制備

參考傳統(tǒng)青稞炒制工藝，用炒鍋將沙子加熱到180～220 ℃，將適量的生青稞(藏青2000、藏青320和勾芒)堆放在炒鍋的沙子上，用木勺炒制14～16 min。經(jīng)幾次顛炒之后，迅速將炒熟的青稞冷卻并將沙子分離，即可制得實驗室自制的熟青稞。

取上述熟青稞及工廠熟制青稞(炒制工藝：用沙粒炒制青稞，沙粒的溫度控制在250 ℃的熟化溫度，熟化時間為25～30 s，炒制至青稞爆腰率達到85%，熟化率達到95%)各500 g，分別放入鮮米機分層研磨，按時間收集，每道碾磨時間10 s，連續(xù)6次收集由外層至內(nèi)層的糌粑粉，分別命名為分級粉Ⅰ～Ⅵ。為了減少組間差距，將每批得到的糌粑分級粉及糌粑全粉統(tǒng)一收集，過40目篩后備用。

1.4 β-葡聚糖測定

按β-葡聚糖試劑盒說明操作。

1.5 黏度測定

稱取1 g樣品，加5 mL去離子水，攪拌均勻。取適量樣品放在流變儀的測定平臺上，選取直徑為25 mm的錐板模具和黏度測試程序，啟動儀器，刮去多余樣品，加蓋防止水分揮發(fā)。黏度測試程序：初始溫度25 ℃；終止溫度95 ℃；升溫5 ℃/min；剪切速率10 s-1。

1.6 氣相色譜法

1.6.1 風味物質(zhì)萃取 稱取1 g樣品于15 mL頂空樣品瓶中，加入5 mL水均勻混合后密封，在70 ℃水浴下平衡20 min，插入萃取頭，距離液面0.5～1.0 cm處，萃取40 min后，將萃取頭插入氣相色譜檢測儀中解析9 min。

1.6.2 色譜條件 采用RTX-WAX石英毛細管柱；FID檢測器；升溫程序：柱始溫40 ℃，保持3 min；以4 ℃/ min程序升溫至180 ℃，保持5 min；再以20 ℃/min升溫至250 ℃，保持5 min；進樣口溫度250 ℃；載氣(99.999% N2)流量1.17 mL/min；分流比50∶1。

1.7 感官分析

參考即食糌粑感官評價的評價方法[10]，由6位具有一定專業(yè)知識的技術(shù)人員從糌粑粉風味方面進行感官評分，取平均值。具體感官評定標準見表1。

表1 糌粑粉感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria of Zanba powder

1.8 數(shù)據(jù)分析

所有的試驗結(jié)果均以平均數(shù)±標準差形式表示，以方差分析ANOVA來檢測平均值之間的差異，以P<0.05為差異顯著。統(tǒng)計分析使用SPSS 18. 0統(tǒng)計分析軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 糌粑分級粉β-葡聚糖含量分析

研究[12]表明，青稞含有較高的β-葡聚糖。β-葡聚糖是青稞籽粒中胚乳和糊粉層細胞壁的主要成分，胚乳細胞壁含75%β-葡聚糖，而糊粉層細胞壁含約26%β-葡聚糖[13]。由圖1可以看出，藏青320、藏青2000、勾芒和工廠熟制青稞的各道次分級糌粑粉均含有β-葡聚糖，且糌粑分級粉Ⅰ的β-葡聚糖含量顯著低于分級粉Ⅵ的。張峰[14]將生青稞籽粒磨粉后分成麩皮和谷粉兩部分，經(jīng)測定β-葡聚糖在麩皮中含量較高(5.78%)，而在谷粉中含量較低(2.21%)，即生青稞麩皮的β-葡聚糖含量顯著高于谷粉的。與本研究結(jié)論相反，可能是生青稞籽粒在炒制過程中處于高溫加熱環(huán)境，麩皮溫度高且

同一青稞品種不同處理間，不同小寫字母為統(tǒng)計學上差異顯著(P<0.05)

圖1 糌粑分級粉β-葡聚糖含量

Figure 1 Theβ-glucan content of Zanba powder by layered grinding (n=2)

遠大于籽粒內(nèi)部谷粉層的溫度，有研究[15]表明，β-葡聚糖受熱易分解。因此導致麩皮中的β-葡聚糖質(zhì)量損失嚴重；而內(nèi)芯中的β-葡聚糖受到影響較小，從而出現(xiàn)熟青稞分層磨制成粉后內(nèi)芯粉中的β-葡聚糖含量遠高于麩皮的現(xiàn)象。

2.2 糌粑分級粉黏度特性差異

由圖2可知，藏青320、藏青2000、勾芒和工廠熟制青稞制得的各糌粑分級粉的黏度隨著溫度升高均有所下降(其中工廠熟制青稞最為突出)，當溫度上升至55 ℃左右時黏度呈增加趨勢，至90 ℃左右達到最大值后下降。同時，比較同一品種各道次分級糌粑粉發(fā)現(xiàn)，由外層(分級粉Ⅰ)至內(nèi)層(分級粉Ⅵ)，初始黏度及最終黏度呈現(xiàn)增加的趨勢。淀粉是青稞中最主要的組成成分，約占籽粒的60%～70%[16]。淀粉含量對青稞的糊化特性影響顯著，鄒奕星等[17]發(fā)現(xiàn)青藏高原品種青稞的總淀粉含量和峰值黏度之間呈顯著正相關(guān)。青稞外皮層主要由纖維素和半纖維素組成[11]，淀粉含量較低，初始及最終黏度較低；淀粉多存在于青稞籽粒內(nèi)部，內(nèi)層分級粉纖維含量較低，而淀粉含量較高，初始及最終黏度都相應較高，黏度變化幅度較大。

此外，工廠熟制青稞的初始黏度值和最終黏度值均比其他3個品種青稞的同級黏度值高。這主要是工廠熟制青稞由西藏糌粑加工廠提供，其炒制過程中受熱均勻，粉的糊化程度好，因此其黏度值整體較高。

2.3 不同品種糌粑分級粉的風味特征

2.3.1 不同糌粑全粉風味感官評價 炒制的糌粑粉帶有青稞特有的香味[10]。從表2可以看出，4種糌粑全粉的風味評分在統(tǒng)計學上無明顯差異且風味濃郁。從數(shù)值上看，工廠熟制青稞的風味評分最高，與工廠熟制青稞為同一品種的藏青2000的風味評分次之，藏青320和勾芒的風味評分一致且較低，即工廠熟制青稞糌粑全粉的風味最濃郁。

2.3.2 不同糌粑全粉總峰面積比較 氣相色譜總峰面積的大小常用來表示樣品風味物質(zhì)的多少。由圖3可知，工廠熟制青稞糌粑全粉的總峰面積最大，勾芒次之，藏青320和藏青2000糌粑全粉的總峰面積基本一致且最小。工廠熟制青稞與藏青2000為同一品種青稞，但是工廠熟制青稞的總峰面積遠大于實驗室炒制的藏青2000，結(jié)合表2，工廠熟制青稞的感官評分值也大于藏青2000，即工廠熟制青稞糌粑全粉的風味更濃郁。這主要是工廠熟制青稞是由西藏糌粑粉加工廠提供，其采用傳統(tǒng)青稞炒制工藝，炒制過程中青稞受熱均勻，成品效果好，而實驗室炒制的藏青2000，在炒制過程中局部溫度過高或受熱不均勻，使得兩種糌粑全粉的風味不一致。

圖2 糌粑分級粉黏度Figure 2 The viscosity of Zanba powder by layered grinding (n=2)

表2 糌粑全粉風味感官評價Table 2 Flavor sensory evaluation of Zanba powder (n=6)

不同小寫字母為統(tǒng)計學上差異顯著(P<0.05)圖3 糌粑全粉氣相色譜總峰面積Figure 3 Gas chromatography peak area of Zanba powder (n=2)

2.3.3 不同糌粑分級粉風味感官評價 由表3可知，4種糌粑粉的分級粉Ⅰ風味評分均最高，分級粉Ⅱ～Ⅴ風味評分居中，分級粉Ⅵ風味評分最低。隨著碾磨程度的遞進，分級粉風味的得分降低。比對4種糌粑分級粉的風味，勾芒分級粉Ⅰ～Ⅴ的風味得分值均高于其他品種糌粑粉的，藏青2000和工廠熟制青稞各級分級粉風味的得分值大致相同且居中，藏青320較低。

2.3.4 不同糌粑分級粉氣相色譜峰面積比較 進一步研究不同品種糌粑分級粉的氣相色譜峰面積。由表4可以看出，4種糌粑分級粉Ⅰ的峰面積均為最大值。青稞籽粒結(jié)構(gòu)中皮層和胚含有較多的脂肪和蛋白質(zhì)，且脂肪酸種類豐富，以不飽和脂肪酸為主[7]。研究[18-19]表明高溫熱處理過程中發(fā)生的不飽和脂肪酸的氧化分解以及還原糖與氨基酸、蛋白質(zhì)之間的美拉德反應是加工食品風味物質(zhì)的主要來源。結(jié)合表3，4種糌粑分級粉Ⅰ的感官風味評分值均為最高。因此，青稞外皮層中脂肪和蛋白質(zhì)的含量較高可能是4種糌粑粉中分級粉Ⅰ的峰面積和風味得分值均為最高的原因。另外，4種糌粑分級粉由外層至內(nèi)層均出現(xiàn)峰面積減少的趨勢，且感官風味也呈現(xiàn)相同的趨勢。脂肪酸的氧化分解和美拉德反應也與溫度有關(guān)，青稞籽粒炒制過程中傳熱由外至內(nèi)，溫度逐漸降低。因此。除了不同層糌粑粉化學組成上的差異外，溫度差異也可能是導致這一趨勢形成的原因。

比較同一種皮顏色的工廠熟制青稞、藏青320和藏青2000，工廠熟制青稞的各道次糌粑分級粉氣相色譜峰面積均高于相同道次的其他幾種實驗室炒制的糌粑分級粉，可能與工廠采用的傳統(tǒng)糌粑加工工藝中青稞籽粒受熱均勻有關(guān)，即使是最內(nèi)層的分級粉其風味也比較濃郁。結(jié)合圖3中工廠熟制青稞糌粑粉的總峰面積最大，表3中工廠熟制青稞糌粑分級粉Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ的風味評分大于藏青320和藏青2000，由此可得出工廠熟制青稞的糌粑粉成品效果好，香氣比較濃郁。

表3 不同糌粑分級粉風味感官評價?Table 3 Flavor sensory evaluation of different Zanba powder by layered grinding (n=6)

? 同列不同小寫字母為統(tǒng)計學上差異顯著(P<0.05)。

表4 不同糌粑分級粉氣相色譜峰面積?Table 4 Gas chromatography peak area of different Zanba powder by layered grinding (n=2) ×105

? 同列不同小寫字母為統(tǒng)計學上差異顯著(P<0.05)。

另外，表3、4顯示了勾芒糌粑分級粉Ⅰ的峰面積值為4種糌粑分級粉中的最大值。有研究[7]表明紫皮青稞的粗脂肪、粗纖維含量均大于黃青稞，勾芒屬于紫皮青稞，而工廠熟制青稞、藏青320和藏青2000均屬于黃皮品種青稞。在炒制過程中，皮層脂肪酸發(fā)生氧化分解反應，產(chǎn)生大量的風味物質(zhì)[20]。因此，紫皮品種青稞比黃皮品種青稞的糌粑粉皮層風味大可能與其脂肪含量的差異有關(guān)。

3 結(jié)論

本研究探討了不同品種糌粑分級粉的β-葡聚糖含量、黏度特性及風味物質(zhì)差異。隨著糌粑分級粉道次由外層(分級粉Ⅰ)至內(nèi)層(分級粉Ⅵ)變化，藏青320、藏青2000、勾芒和工廠熟制青稞最外層糌粑分級粉的β-葡聚糖含量顯著低于最內(nèi)層的。同時，各分級糌粑粉黏度均隨著溫度的升高緩慢下降，當溫度上升至55 ℃左右時，黏度呈增加趨勢，至90 ℃左右達到最大值后下降。氣相色譜和感官評價的結(jié)果表明，工廠熟制糌粑全粉的風味最濃郁，不同品種糌粑分級粉均呈現(xiàn)由外層至內(nèi)層風味減弱的趨勢，且紫皮青稞勾芒糌粑粉的皮層表現(xiàn)出比藏青320和藏青2000更好的風味特征，說明糌粑粉的風味可能與受熱程度和脂肪含量有關(guān)。本試驗研究的藏青320、藏青2000和勾芒3品種青稞的糌粑分級粉之間β-葡聚糖含量、黏度特性及風味物質(zhì)的差異，由于青稞品種數(shù)量較少，僅可為青稞的加工提供參考。