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黑小麦活性成分及功能性食品开发研究进展

2021-03-30翟晓霏

现代食品 2021年5期
关键词:低聚糖抗氧化性小麦粉

◎ 翟晓霏

(济南护理职业学院,山东 济南 250031)

黑小麦是由普通小麦和黑麦杂交培育出来的新品种,因籽粒富含花青素而呈紫黑色、黑色等,原产于欧洲,我国于20世纪90年代引进培育成功。黑小麦营养价值高,蛋白质、氨基酸、维生素及硒、铁、锌、碘和钙等矿物质含量均高于普通小麦,此外,黑小麦还富含花色苷、多酚、黄酮、膳食纤维、低聚糖等多种活性成分,这些活性成分具有抗氧化、调节血脂、血糖、调节肠道健康等生理功能。因黑小麦良好的营养价值和功能,许多研究者以黑小麦为原料制作了多种功能性食品。本文分别从黑小麦活性成分的提取和测定、黑小麦活性成分的功能以及黑小麦功能性食品的开发三个方面分析了近5年的研究。

1 黑小麦活性成分的提取和测定

1.1 黑小麦活性成分的提取

黑小麦中常见的活性成分有花色苷、多酚、黄酮、多糖、膳食纤维和低聚糖等。这些活性成分有多种提取方法,如溶剂提取法、酶解提取法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法、亚临界萃取法、超临界流体萃取法、超高压辅助法和高压脉冲电场提取法等。

朱振宝等[1]提取黑小麦麸皮花色苷,采用有机溶剂法,乙醇浓度为60%,液料比为20∶1,70 ℃下提取90 min。卢鹏飞等[2]提取黑小麦花色苷,采用超声波辅助法,料液比为1∶48,乙醇浓度为60%,40 ℃下提取8 min。向莉等[3]采用超声波辅助法提取黑小麦麸皮多酚,乙醇浓度为58%,料液比为1∶22,功率60 W下、温度50 ℃下超声37 min。靳明凯等[4]使用超临界CO2萃取法提取黑小麦籽粒多酚,萃取压强5 230 psi下、萃取温度55.65 ℃下萃取2.07 h。王海俊等[5]采用有机溶剂法提取黑小麦总黄酮,溶剂为甲醇-盐酸溶液(1% HCl),24 ℃恒温下提取24 h。罗磊等[6]提取黑小麦麸皮可溶性膳食纤维,采用超声波辅助酶解提取法,超声功率为350 W,酶底比为200 U·g-1、液料比为35∶1。周丽媛等[7]提取黑小麦麸皮可溶性膳食纤维,采用超高压辅助法,料液比为1∶15,300 MPa压力下15 min。付元芳等[8]提取黑小麦阿拉伯木聚糖,以超声波辅助酶解提取法,木聚糖酶量添加量为39.99 mg,在超声功率150 W、超声温度 56.13 ℃下超声90.20 min。

1.2 黑小麦活性成分的测定

黑小麦花色苷的测定采用pH示差法,多酚的测定采用福林酚法或高效液相色谱法,总黄酮的测定采用比色法或高效液相色谱法,低聚糖的测定采用分光光度法。耿然等[9]测定黑小麦粉花色苷含量,pH选择为1.0和4.5,波长选择531 nm,平衡温度40 ℃,平衡时间分别为25 min和35 min。李耀光等[10]采用福林酚法,测定黑小麦籽粒总酚含量,以没食子酸为标准品,测定波长选为765 nm,测得完熟期收获籽粒总酚含量为1 245.15 μg·g-1,蜡熟末期黑小麦籽粒总酚含量为1 283.41 μg·g-1。王苗苗等[11]采用三氯化铝比色法对黑小麦麸皮总黄酮进行测定,以芦丁为标准品,测定波长选择410 nm,证实黑小麦麸皮总黄酮含量高。崔璨[12]用分光光度法检测黑小麦中低聚糖的含量,采用间苯三酚-冰醋酸显色,以木糖为标准品,分别选择552 nm和510 nm波长,测定了黑小麦中可溶性低聚糖和不溶性低聚糖的含量。

2 黑小麦的功能

许多研究已证实,黑小麦的多种活性成分具有抗氧化、调节血脂、血糖、调节肠道健康等生理功能。

2.1 抗氧化功能

耿然等[9]研究发现黑小麦粉花色苷体外具有强抗氧化能力,且效果强于抗坏血酸。罗磊等[6]通过体外研究黑小麦麸皮可溶性膳食纤维羟自由基清除效果及还原力效果,发现其具有较强抗氧化能力,强于VC的抗氧化性。付元芳等[8]分别用木聚糖酶和纤维素酶酶解黑小麦制得阿拉伯木聚糖,测定其抗氧化能力,体外试验测定其对DPPH·、·OH以及O2-·的清除能力及对铁离子螯合作用率,证实木聚糖具有抗氧化性。

2.2 调节血脂、血糖功能

罗磊等[6]体外试验研究表明黑小麦麸皮可溶性膳食纤维对花生油、猪油的吸附量分别达到366 g/100 g、662 g/100 g,有效降低胆固醇的吸收,表明黑小麦可溶性膳食纤维具有吸附胆固醇从而降血脂的功能。蔡云汐等[13]研究发现黑小麦粉可显著降低试验性高血脂大鼠血脂,且发现黑小麦粉还可改善胰岛素敏感性,降低血糖。刘厚福[14]研究发现黑小麦粉可有效调节高血糖小鼠血糖含量,且可有效调节高脂血症大鼠脂质代谢。

2.3 调节肠道健康功能

罗磊等[6]研究发现黑小麦麸皮可溶性膳食纤维的持水力远高于普通小麦,因为不仅含有膳食纤维,还含有低聚糖,二者可调节肠道健康。

3 黑小麦功能性食品的开发

黑小麦营养价值高,具备多种生理功能,目前已有不少研究者以黑小麦为原料制作功能性食品。

3.1 黑小麦馒头

耿然等[15]制作黑小麦粉馒头,黑小麦粉添加量为25%,蒸制的馒头口感好,抗氧化性强。

3.2 黑小麦酸奶

李楠等[16]用黑小麦芽和纯牛奶制作酸奶,酸奶成品具有黑小麦芽特有的青草香味和麦香味,且具有强抗氧化性。

3.3 黑小麦营养冲剂

杨洋等[17]用黑小麦添加其他营养成分制成营养冲剂,该营养冲剂抗氧化稳定性强,货架期延长。

3.4 黑小麦面包

于章龙等[18]用黑小麦与普通小麦复配,可改善黑小麦面粉品质,用该复配面粉制作面包品质优于普通小麦粉制作的面包。

3.5 黑小麦麸皮蛋糕

郭怡琳[19]用气流膨化技术处理黑小麦麸皮,压强为0.8 MPa,添加6%含量的膨化麸皮制作蛋糕,蛋糕口感好,因含有多酚,蛋糕也具备了良好的抗氧化能力。

3.6 黑小麦全谷物膨化食品

仪鑫[20]制备阿魏酰低聚糖,采用酶解法酶解黑小麦麸皮制备,阿魏酰低聚糖添加量为7%,制备的黑小麦全谷物膨化食品口感佳、营养丰富。

3.7 黑小麦抗氧化剂

靳明凯[21]将黑小麦籽粒多酚以0.02%、0.06%、0.10%三种浓度添加到卤牛肉中,结果显示,添加0.10%的抗氧化性最强,证实黑小麦籽粒多酚可作为天然抗氧化剂替代人工抗氧化剂。郝教敏等[22]用黑小麦多酚提取物与猪肉混合制作猪肉丸,结果显示,该类猪肉丸具有较高的抗氧化性,证实黑小麦多酚可作为抗氧化剂替代人工抗氧化剂添加到猪肉丸中。

4 结语

目前已在多种深色植物(水果、蔬菜、谷物等)中研究证实,植物中的活性成分具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎、抑菌、降血压、降血脂、降血糖、调节免疫等功能,黑小麦营养丰富,且富含活性成分,多种活性成分使黑小麦具有多种生理功能,可预防多种疾病,但目前关于黑小麦活性成分功能的研究还较少,关于黑小麦活性成分潜在的其他生理功能,如抗肿瘤、抗炎、抑菌、降血压、调节免疫等多种生理功能还需进一步研究。此外,本文提到的已有的关于黑小麦的功能研究,其在人体内的利用率,还需进一步临床实验研究。

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