茶多酚、抹茶對鮮濕米粉儲藏過程中老化行為與消化性能影響的研究

唐煜括，鄭 波，徐捍山，陳 潔，李 琳,3，陳 玲

“糧油食品品質提升與安全控制”特約專欄文章之一

茶多酚、抹茶對鮮濕米粉儲藏過程中老化行為與消化性能影響的研究

唐煜括1，鄭 波1，徐捍山1，陳 潔2，李 琳1,3，陳 玲1

（1. 華南理工大學 食品科學與工程學院，廣東省天然產物綠色加工與產品安全重點實驗室，淀粉與植物蛋白深加工教育部工程研究中心，廣東 廣州 510640；2. 河南工業(yè)大學 糧油食品 學院，河南 鄭州 450001；3. 東莞理工學院化學工程與能源技術學院，廣東 東莞 523808）

探究了茶多酚、抹茶對擠出型鮮濕米粉在180 d儲藏期內老化行為和消化性能的影響。結果顯示，添加茶多酚與抹茶均能顯著降低鮮濕米粉的硬度，抑制老化程度。在室溫環(huán)境中，茶多酚在儲藏前期（0~60 d）抑制鮮濕米粉老化的效果較為顯著，而抹茶在儲藏中后期（90~180 d）的效果較好；在4 ℃冷藏環(huán)境中茶多酚與抹茶的老化抑制效果受到限制，不同種類鮮濕米粉老化程度接近。與對照鮮濕米粉相比，添加茶多酚與抹茶均能提高鮮濕米粉的慢消化成分（slowly digestible components，SDC）和抗消化成分（resistant components，RC），其中茶多酚的效果更為顯著。在室溫和4 ℃儲藏過程，茶多酚與抹茶對鮮濕米粉中RC含量增加起到了顯著的作用，為營養(yǎng)健康鮮濕米粉的創(chuàng)制提供了基礎數(shù)據(jù)。

茶多酚；抹茶；鮮濕米粉；老化行為；消化性能

稻谷是人類的三大主糧之一，我國是世界最大的稻谷生產國與消費國，有著悠久的稻谷加工及食用歷史[1]。米粉是以大米為原料，經(jīng)水洗、浸泡、粉碎或磨漿、糊化、擠絲或切條等一系列工序所制成的細絲狀或寬扁狀米制品[2-3]，深受廣大消費者歡迎。常見的米粉一般分為干米粉和鮮濕米粉兩種，由于鮮濕米粉克服了干米粉復水性差、口感不佳等缺點，具有獨特的優(yōu)勢。目前已經(jīng)開發(fā)出能在室溫下長期儲藏（180 d）的鮮濕米粉，該產品在保留了米粉口感爽滑、柔韌的基礎上對儲藏條件的要求降到了最低，因此廣受消費者的好評與喜愛[4]。

鮮濕米粉中主要營養(yǎng)物質是淀粉，在長期儲藏過程食品品質主要受到兩個方面的影響。一方面，老化作用使得淀粉分子結構由糊化后的無序狀態(tài)轉變?yōu)椴糠钟行驙顟B(tài)[5]，顯著影響鮮濕米粉的食用品質，使米粉失去光澤，粘彈性減弱，口感變硬，風味變差[6]。環(huán)境溫度是影響老化行為的重要因素[7]，對于鮮濕米粉來說，常見的儲藏溫度為室溫和4 ℃，故不同儲藏溫度對鮮濕米粉的品質有不同的影響。另一方面，由于糊化后的大米淀粉極易被人體消化吸收，食用鮮濕米粉會引起人體血糖水平的快速升高[8]，不適宜糖尿病患者食用，改變淀粉消化性能的加工工藝能極大地提升鮮濕米粉的營養(yǎng)價值。

研究表明，多酚類物質與淀粉大分子的作用能改變淀粉分子的結晶形態(tài)、形成更多的單螺旋結構等，影響淀粉凝膠的老化行為和消化性質，起到抗老化和抗消化的作用[9-10]。因此，在鮮濕米粉擠出過程添加含有多酚類物質的食品添加劑（如茶多酚、抹茶），可以促進其中的多酚類物質與淀粉大分子發(fā)生絡合作用，達到延緩鮮濕米粉老化和提高慢消化與抗消化成分含量的目的。

目前，關于茶多酚、抹茶對鮮濕米粉儲藏過程老化行為與消化性能影響仍鮮有報道，老化行為與消化性能是決定鮮濕米粉品質和營養(yǎng)價值的兩個重要方面。研究通過向鮮濕米粉中添加茶多酚、抹茶，考察在長期儲藏過程不同鮮濕米粉質構特性和營養(yǎng)成分的變化規(guī)律，明晰茶多酚、抹茶對鮮濕米粉的老化行為和消化性能的影響，為產品的進一步開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

成泰秈米：產自廣東廣州；茶多酚（純度99%）：上海麥克林科技有限公司；抹茶粉：貴州貴茶有限公司；豬胰酶（P-7545）、淀粉葡萄糖苷酶（A3306）：美國Sigma-Aldrich公司；葡萄糖氧化試劑盒（GOPOD）：愛爾蘭Megazyme公司；無水乙醇：天津化學試劑廠；去離子水：廣州市叢源儀器有限公司。

1.1.2 主要儀器設備

TA-XT Plus質構分析儀:英國Stable Micro Systems公司；SHA-C恒溫水浴振蕩器:金壇崢嶸儀器有限公司；TDZ5-WS離心機：湘儀離心機有限公司；FDU-1200冷凍干燥機：上海愛朗儀器有限公司；UV-3802紫外可見分光光度計:美國UNICO公司；BS210S/BS224S型電子分析天平:德國Sartorius公司；DHS20-1快速水分測定儀:德國Sartorius公司。

1.2 方法

1.2.1 鮮濕米粉制作工藝

秈米清洗浸泡→潤米→添加質量分數(shù)為3%的茶多酚或抹茶→擠壓熟化→老化→二次熟化→酸浸→真空包裝→滅菌→成品。

1.2.2 鮮濕米粉質構測定

改進后的質構分析（TPA）方法為[11]：取長度5 cm左右樣品，測試前速度1.0 mm/s，測試中速度1.0 mm/s，測試后速度1.0 mm/s，測試距離5 mm，觸發(fā)力5 g。測試重復5次以上，計算結果取平均值。

1.2.3 鮮濕米粉消化性能測定

參考Englyst[12]的方法并做適當調整，作為體外模擬測定樣品消化性能的實驗方法。將豬胰酶（3 g）與20 mL去離子水均勻混合，在3 000 g下離心15 min。將13.5 mL上清液與225 U的淀粉葡糖苷酶和1 mL的去離子水混合，制備酶溶液。將1 g干基樣品粉末分散在20 mL乙酸鹽緩沖溶液（0.1 M，pH 5.2）中，該溶液含有4 mM CaCl2，然后加入5 mL含有胰酶和淀粉葡糖苷酶的新鮮酶溶液。將樣品放在37 ℃水浴中連續(xù)搖動（190 r/min）孵育，在20和120 min時，分別取出0.5 mL等分試樣的水解溶液，立即與20 mL70%乙醇混合。用離心機以3 000 g的速度離心5 min,收集上清液，用GOPOD法測定消化期間釋放的葡萄糖含量。每個樣品進行三次重復實驗。

1.3 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)均至少獨立平行測定3次，數(shù)據(jù)結果以平均值±標準差（mean±SD）的形式表示，使用Origin 8.5軟件繪圖，采用SPSS 24.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析，通過獨立樣本t-檢驗進行顯著性分析，<0.05為有統(tǒng)計學意義。

2 結果與分析

2.1 茶多酚和抹茶對鮮濕米粉儲藏過程老化行為影響

2.1.1 室溫儲藏過程茶多酚和抹茶對鮮濕米粉老化行為的影響

質構分析（Texture Profile Analysis，TPA）中的硬度值（Hardness）可以表征鮮濕米粉儲藏過程淀粉的老化行為，硬度值越大，老化程度越高[13-15]。圖1a顯示，在儲藏的起始階段（0 d）對照鮮濕米粉具有較大的硬度值，添加茶多酚的鮮濕米粉硬度值顯著下降，說明擠出工藝能有效促進多酚與淀粉分子中的直鏈淀粉螺旋結構和支鏈淀粉長側鏈結構的相互作用，形成分子間與分子內氫鍵[10]，降低鮮濕米粉的老化程度。添加抹茶不會降低硬度值，在0 d時對于抑制老化沒有顯著作用，可能與抹茶中茶多酚含量較低（約20%）有關[16]。

圖1 室溫儲藏過程不同種類鮮濕米粉的TPA參數(shù)變化

在0~180 d的室溫儲藏過程，茶多酚能在儲藏初期（15 d內）顯著降低鮮濕米粉的老化作用（<0.05），而在儲藏時間為30~180 d的時段內，添加茶多酚的米粉與對照米粉的硬度值（老化程度）基本一致。添加抹茶米粉在儲藏前期表現(xiàn)較弱的老化抑制能力，在儲藏后期抑制老化的效果較為明顯，可能由于抹茶粉中除茶多酚外還含有其他如氨基酸、單寧以及咖啡因等物質[17]，這些物質與淀粉分子的相互作用形式與茶多酚不同有關。

如圖1b所示，通過分析鮮濕米粉樣品的咀嚼性變化可以發(fā)現(xiàn)，所有樣品的咀嚼性值與硬度值基本保持了相同的變化趨勢，相關性較好（2≥0.800 0），因此咀嚼性也可用來表征鮮濕米粉儲藏過程淀粉老化行為的變化情況。彈性是樣品經(jīng)過第一次壓縮后能夠恢復成初始狀態(tài)的程度，對比不同樣品的彈性值，如圖1c，隨儲藏時間的延長不同樣品的彈性值變化程度較小，說明茶多酚、抹茶的添加對鮮濕米粉在儲藏過程彈性口感的影響較小，鮮濕米粉能夠保持爽彈的口感。

2.1.2 4 ℃儲藏過程多酚和抹茶對鮮濕米粉老化行為的影響

研究表明，在4 ℃環(huán)境下，大米淀粉凝膠表現(xiàn)出最快的老化速度[15,18-20]。實驗對三種不同鮮濕米粉在4 ℃下進行長期儲藏，圖2a為硬度值變化情況。添加茶多酚的鮮濕米粉在儲藏中期（90~120 d）硬度值顯著下降（<0.05），而添加抹茶的鮮濕米粉硬度值則在30 d和120 d時大幅降低（<0.05）。但從整體看，與室溫儲藏條件對比，4 ℃儲藏能加速米粉老化。說明4 ℃冷藏環(huán)境在一定程度上減弱了茶多酚、抹茶對鮮濕米粉老化行為的抑制效果。

圖2b和圖2c為4 ℃冷藏過程不同種類鮮濕米粉在0~180 d內咀嚼性和彈性的變化情況。結果顯示，不同樣品咀嚼性值與硬度值之間的相關性依然較強（2≥0.800 0），說明在4 ℃可以用咀嚼性數(shù)值表征鮮濕米粉的老化程度。同時，在該儲藏條件下，對同一種樣品，彈性變化基本也不顯著。綜合分析TPA參數(shù)變化可以發(fā)現(xiàn)，4 ℃環(huán)境條件對鮮濕米粉的質構參數(shù)和淀粉老化行為有顯著影響，樣品表現(xiàn)出均一化的特點。茶多酚和抹茶對鮮濕米粉的抑制老化作用在室溫環(huán)境下表現(xiàn)更明顯。

2.2 茶多酚和抹茶對鮮濕米粉儲藏過程消化性能的影響

2.2.1 室溫儲藏過程茶多酚和抹茶對鮮濕米粉消化性能的影響

鮮濕米粉消化性能的變化決定了其營養(yǎng)功能。由于淀粉為鮮濕米粉中的主要成分，因此鮮濕米粉的消化性能可認為由淀粉的消化性能所決定。依據(jù)鮮濕米粉在體外模擬環(huán)境中消化速率不同，可被分類為快消化成分（rapidly digestible components, RDC），慢消化成分（slowly digestible components, SDC）和抗消化成分（resistant components, RC）[21-22]。室溫儲藏過程不同種類鮮濕米粉消化性能的變化情況如表1所示。

圖2 4 ℃冷藏儲藏過程不同種類鮮濕米粉的TPA參數(shù)變化

在儲藏期為0 d時，與對照米粉相比，添加茶多酚與抹茶均能降低鮮濕米粉中RDC的含量，由91.89%分別降至82.97%和85.52%。RC含量升高幅度大于SDC，可能是由于多酚類物質主要參與了淀粉單螺旋的形成導致的。

在儲藏過程的各個階段，添加茶多酚和抹茶樣品的SDC+RC含量均高于對照鮮濕米粉。儲藏前期（0~60 d），添加茶多酚鮮濕米粉的RDC含量持續(xù)降低，RC含量不斷升高，在60 d時達到23.11%。在室溫儲藏的后期（120~180 d），樣品的RDC含量又顯著下降，同時SDC含量比RC含量升高幅度更大。說明添加茶多酚的鮮濕米粉在儲藏前期主要生成RC而在儲藏后期則主要生成SDC。對于添加抹茶的鮮濕米粉，其變化規(guī)律與添加茶多酚的樣品類似，但在儲藏的最后階段（150~180d），SDC向RDC和RC轉化，使得RC的含量（24.97%）最終大于SDC的含量（20.54%）。

2.2.2 4 ℃冷藏儲藏過程鮮濕米粉消化性能的變化

表2為4 ℃冷藏過程不同種類鮮濕米粉消化性能的變化情況。結果顯示在4 ℃冷藏過程中，不同樣品均表現(xiàn)出了RDC含量持續(xù)、顯著下降的趨勢（<0.05）。其中對照鮮濕米粉的SDC含量持續(xù)升高，RC含量在冷藏期為第60 d時達到最高18.80%。而添加茶多酚和抹茶的鮮濕米粉，RC含量均在第180 d時達到最高，分別為23.61%和23.57%，可見在4 ℃環(huán)境中茶多酚與抹茶也能提升鮮濕米粉抗消化性能。在相同時間點進行橫向比較可以發(fā)現(xiàn)，添加茶多酚的鮮濕米粉RC含量均高于其他兩種樣品，可能是由于較多的多酚類物質對淀粉水解酶活性形成了競爭抑制，也有可能是小分子進入淀粉分子螺旋空腔或改變了聚集態(tài)結構，使其更不容易被消化酶水解所導致的[23-24]。

表1 室溫儲藏過程不同種類鮮濕米粉消化性能的變化 %

注：數(shù)據(jù)表示為平均值±標準偏差，同一列中不同的字母表示有顯著性差異（<0.05）

表2 4 ℃冷藏儲藏過程不同種類鮮濕米粉消化性能的變化 %

注：數(shù)據(jù)表示為平均值±標準偏差，同一列中不同的字母表示有顯著性差異（<0.05）

3 結論

主要探究了茶多酚和抹茶對鮮濕米粉儲藏過程老化行為與消化性能影響。實驗結果顯示茶多酚能顯著降低鮮濕米粉的硬度和咀嚼性，保持濕米粉的彈性。在室溫儲藏過程茶多酚和抹茶均能抑制鮮濕米粉的老化行為，且茶多酚的效果更明顯，而4 ℃冷藏環(huán)境會減弱這種抑制作用。其次，在制作過程中添加茶多酚與抹茶均能顯著提高鮮濕米粉中SDC和RC含量；在儲藏的不同階段，添加茶多酚和抹茶具有促進RDC向SDC與RC轉化的作用，添加茶多酚的鮮濕米粉具有最高的RC含量。研究結果可為營養(yǎng)健康米粉的創(chuàng)制提供基礎數(shù)據(jù)，有助于推動米粉等主糧食品產業(yè)化的發(fā)展。

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Effect of tea polyphenols and matcha on aging behavior and digestibility of different types of fresh rice noodles during long-term storage

TANG Yu-kuo1, ZHENG Bo1, XU Han-shan1, CHEN Jie2, LI Lin1,3, CHEN Ling1

(1. School of Food Science and Engineering, Guangdong Province Key Laboratory for Green Processing of Natural Products and Product Safety, Ministry of Education Engineering Research Center of Starch & Protein Processing, South China University of Technology, Guangzhou, Guangdong 510640, China; 2. School of Food Science and Technology, Henan University of Technology, Zhengzhou, Henan 450001, China; 3. School of Chemical Engineering and Energy Technology, Dongguan University of Technology, Dongguan, Guangdong 523808, China)

In this paper, the effects of tea polyphenols and matcha on the aging behavior and digestibility of extruded fresh wet rice noodles during 180 days of storage were explored. The results showed that adding of tea polyphenols and matcha can significantly reduce the hardness of fresh wet rice noodles and inhibit the aging degree. At room temperature, tea polyphenols had a significant effect on inhibiting the aging of fresh wet rice noodles in the early storage period (0~60 d), while matcha had a relatively better effect in the middle and late storage period (90~180 d). The aging-inhibiting effects of tea polyphenols and matcha at 4 ℃ were limited, and the aging degree of different types of fresh wet rice noodles was close at the end. In addition, compared with the raw fresh wet rice noodles, adding tea polyphenols and matcha could increase the slowly digestible components (SDC) and resistant components (RC) of fresh wet rice noodles. The effect of tea polyphenols was more significant. During storage at room temperature and 4 ℃, tea polyphenols and matcha played a significant role in the RC increasing in fresh wet rice noodles. The results provided basic data for the development of nutritious and healthy fresh wet rice noodles.

tea polyphenols; matcha; fresh rice noodles; aging behavior; digestibility

TS213.3

A

1007-7561(2020)02-0001-06

2020-03-06 09:54:45

http://kns.cnki.net/KCMS/detail/11.3863.TS.20200305.1705.001.html

2019-12-23

“十三五”國家重點研發(fā)計劃項目（2016YFD04012021）；廣州市科技計劃重點項目（201804020036）；廣東省“揚帆計劃”引進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊專項資助（2014YT02S029）

唐煜括，1994年出生，男，碩士研究生，研究方向為食品組分結構與營養(yǎng)調控.

10.16210/j.cnki.1007-7561.2020.02.001

陳玲，1961年出生，女，博士，教授，研究方向為食品組分結構與營養(yǎng)調控.

（審核：林家永）