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不同烹饪方式对小米抗氧化活性的影响

2022-06-15邹晓郑程远孙敬明张晓山王平

关键词:总酚清除率自由基

邹晓,郑程远,孙敬明,张晓山,王平

不同烹饪方式对小米抗氧化活性的影响

邹晓1,郑程远2,3*,孙敬明2,张晓山3,王平3

(1.齐齐哈尔大学 后勤管理处,黑龙江 齐齐哈尔 161006;2.齐齐哈尔大学 食品与生物工程学院,黑龙江 齐齐哈尔 161006;3.黑龙江北大仓集团有限公司,黑龙江 齐齐哈尔 161000)

以黑龙江省齐齐哈尔市龙江县龙江小米为原料,通过测定不同蒸煮时间小米的总酚含量、OH清除率、Fe还原能力、总抗氧化能力、DPPH清除率,评估其对小米抗氧化活性的影响。实验结果表明,与生小米相比,蒸、煮两种加工方式会显著降低其总酚含量、OH自由基清除力和总抗氧化能力(<0.05),但会显著提升Fe还原能力和DPPH清除率(<0.05),且这些变化与蒸、煮时间密切相关。此外,相同加工时间两种烹饪方式抗氧化能力对比,蒸小米的加工方式优于煮小米。因此,从抗氧化活性角度讲,蒸小米是一种更好的烹饪方式。

小米;烹饪方法;抗氧化活性

小米是谷物的一种,属禾本科狗尾草属植物,是世界上最古老的栽培农作物之一,起源于中国的黄河流域[1],在我国的农耕文明中占有举足轻重的地位。由于生活水平的提高,伴随着人们对健康饮食的不断追求,大家开始意识到粗粮的营养价值,小米也逐渐成为餐桌上的主食。

龙江县位于黑龙江省西部,是中国著名的小米之乡,有着优越的地理位置和气候条件,这为生产出品质优良的小米打下良好基础[2-3]。蒸、煮小米是我国北方地区最常见的两种家庭烹饪方式,不同的烹饪方式、不同的烹饪时间都对小米抗氧化活性有影响。当前,国内学者对于这2种家庭常用的烹饪方式对小米抗氧化活性影响的研究较少,而探究蒸小米和煮小米加工时间与抗氧化活性的变化可以为人们提供更为合理的烹饪方式,进而确定适合不同类型人群食用小米的最佳蒸煮时间。因此,本实验以龙江小米为研究对象,探究不同的蒸煮小米时间对其抗氧化活性的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

龙江小米产自齐齐哈尔市龙江县,实验中选取的样品没有蛀虫、碎粒,无杂交污染,样品密封并且储藏于-20℃冰箱中;无水碳酸钠(分析纯),30%过氧化氢(分析纯),天津市天力化学试剂有限公司;DPPH(分析纯),东京化成工业株式会社;福林酚试剂(分析纯),北京索莱宝科技有限公司。

1.2 仪器与设备

BS124S型电子天平,北京赛多利斯仪器系统有限公司;Alpha l-4 LSC真空干燥机,德国Marin Christ;Thermo型微量移液器,热电(上海)仪器有限公司;GH5000B型隔水培养箱,天津市泰斯特仪器有限公司;722S型可见分光光度计,上海精密科学仪器有限公司;台式高速离心机,常州迈科诺仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 样品处理

各取龙江小米40g,蒸煮之前各用100mL纯净水淘洗一次。采用1.0∶1.5(g/mL)的料液比蒸制小米,1∶20(g/mL)的料液比煮制小米,在100℃下,分别蒸制0, 5, 10, 15, 20, 25, 40, 60min;分别煮制10, 20,25, 30, ,35, 40, 60min。取各组样品10g于真空冻干机中冻干48h后研磨至粉末状,贮藏于-20℃的冰箱中备用[4-5]。

小米样品提取液:样品以1∶14的比例(质量比)与70%乙醇溶液充分混合,混匀后于40℃水浴1h,离心取上清液得小米提取液。

1.3.2 小米总酚含量的检测

小米总酚含量的测定参考Sharma Seema等[6]的方法。

1.3.3 DPPH的自由基清除能力的测定

DPPH的自由基清除能力的测定参考谢芳和熊双丽等[7-8]的方法。清除率(SE)按照下列公式计算:=[1-(1-2)/0]×100%。重复计算3次,分析平均值和标准误差,进行方差分析。

1.3.4 OH的自由基清除能力的测定

OH的自由基清除能力的测定参考王卉等[9]的方法。按照清除率公式计算:=1-[(D-D)/o×100%]。

1.3.5 铁还原能力的测定

铁还原能力的测定参考祝思宇等[10]的方法。

1.3.6 总抗氧化能力(T-AOC)测定试剂盒

按试剂盒说明书进行具体操作及含量计算单位定义:在37℃时,每1min 1mL小米提取液,使反应体系的吸光度值(OD值),每增加0.01时,为一个总抗氧化能力单位。

1.3.7 数据分析

所有实验结果重复测定3次,数据采用平均数±标准差的方式表示,数据分析应用Origin8.0软件进行单因素方差分析,<0.05记为差异显著。

2 结果与分析

2.1 小米中总酚含量的测定

将数据用Origin8.0软件处理后得图1,从图可知,与对照组(0 min)相比,各组蒸过的小米中总酚的含量显著减少(<0.05)。随着蒸小米时间的增加,小米中总酚的含量降低的越多。可能是由于在热处理过程中温度的升高导致酚类物质的化学键被破坏,或者酚类物质在蒸的过程中与小米中本身含有的一些具有氧化性的物质反应导致酚类物质的减少[11]。

由图2可知,煮小米10 min后其抗氧化活性就显著降低(<0.05),且与蒸小米相比,其抗氧化活性降低得更为迅速,可能是由于煮小米的过程中,小米是直接浸泡在水中,其受热更迅速,更加均匀。

图1 不同蒸小米时间总酚含量的变化

图2 不同煮小米时间总酚含量变化分析

(a表示与对照组相比,具有显著性差异,即<0.05)

2.2 DPPH自由基清除率的测定

由图3可知,与对照组相对比,随着蒸小米时间的延长,其对DPPH自由基的清除率有所增加,呈现先增加后减弱再增强的趋势。其原因可能加热会导致其活性升高,但随着热处理时间的延长,其活性呈现一个波动状态,出现一个短暂的降低随之升高[12-13]。

由图4可知,表明随着煮小米时间的增加,热处理时间的延长,其小DPPH清除率逐渐增强,35min后便较生米具有更强的DPPH清除能力。

图3 不同蒸小米时间DPPH的清除率变化

图4 不同煮小米时间DPPH清除率分析

(a表示与对照组相比,具有显著性差异,即<0.05)

2.3 OH的自由基清除能力

如图5所示,与对照组相比较,随着蒸小米时间的延长,其对OH自由基的清除率都显著下降,且时间越长降低越明显。说明用蒸的加工方式处理小米,热处理时间的延长会降低小米对OH自由基的清除率,使小米的抗氧化能力降低。由图6可知,与蒸小米类似,煮小米同样会降低其对OH自由基的清除率,但有趣的是,随着热处理时间的延长,其OH自由基清除率反而有所回升,其是否能回升甚至超越生小米的OH自由基清除率有待进一步研究。

图5 对羟基自由基的清除率

图6 不同煮小米时间OH清除率变化分析

(a表示与对照组相比,具有显著性差异,即<0.05)

2.4 铁还原能力的测定

如图7所示,与对照组相比,随着蒸小米时间的延长,其吸光度逐渐升高。根据林巍等[14]的研究也表明,吸光度值越大,表明还原力越强,即抗氧化能力越强。说明,蒸小米的方式可以显著提升小米的Fe还原能力。由图8可知,与蒸小米类似,随着煮小米时间的延长,其Fe还原能力逐渐升高。

图7 Fe不同蒸小米时间铁还原能力变化分析

图8 不同煮小米时间铁还原力变化分析

(a表示与对照组相比,具有显著性差异,即<0.05)

2.5 总抗氧化能力t-aoc测试盒

由图9可知,蒸小米5min时,其总抗氧化能力最强,随后开始下降。其原因可能是前期的热处理是蒸汽加热,其有一个短暂的加热过程,导致小米内部的组织酶达到了一个最适条件,而后由于温度太高其酶活性逐渐减低,进而导致其总抗氧化能力逐渐减弱。

由图10所示,随着煮小米时间的延长,其总抗氧化力逐渐降低,其可能是由于其组织酶活性降低进而导致抗氧化能力减弱。需值得注意的是,对比同时间点蒸、煮两种方式对其总抗氧化能力的影响发现,蒸小米的方式高于煮小米的方式。

图9 不同蒸小米时间总还原力分析

图10 不同煮小米时间总抗氧化力变化分析

(a表示与对照组相比,具有显著性差异,即<0.05)

3 结论

本次实验通过测定总酚含量、DPPH的清除率、铁的还原能力、OH的清除率、总抗氧化力,对不同蒸煮小米的时间对其抗氧化活性的影响做出了深入的研究。与张玲艳等[4]研究结果不同的是,抗氧化活性应是生小米>蒸小米>煮小米的方式,从抗氧化活性角度讲,蒸小米是一种更好的加工方式。但值得注意的是,与生小米相比,蒸、煮两种方式DPPH清除率和铁还原能力都是有所升高的,且相同时间点蒸小米方式要显著优于煮小米的方式。

[1] 张卓敏. 黑龙江省小米主栽品种理化特性与感官品质的相关性研究[D]. 大庆:黑龙江八一农垦大学,2018.

[2] 李季李. 黑龙江省西部地区杂粮生产情况及市场竞争力调查分析[D]. 大庆:黑龙江八一农垦大学,2015.

[3] 梁克红,朱大洲,孙君茂. 品种与地域对小米营养品质的影响研究[J]. 食品工业,2017, 38(04): 192-196.

[4] 张玲艳,李洁莹,韩飞,等. 蒸煮对小米营养成分及抗氧化活性的影响[J]. 食品科学,2017, 38(24): 113-1173.

[5] XIANG J, APEABAH F B, NDOLO V U, et al. Profile of phenolic compounds and antioxidant activity of finger millet varieties[J]. Food Chemistry, 2018, 275(01): 361-368.

[6] SHARMA S, SAXENA D C, RIAR C S. Changes in the GABA and polyphenols contents of foxtail millet on germination and their relationship with in vitro antioxidant activity[J]. Food chemistry, 2018, 245(01): 863-870.

[7] 谢芳,杨承剑,曾庆坤,等. 黄秋葵水牛乳酸奶加工工艺及DPPH自由基清除能力研究[J]. 食品工业,2018, 39(06): 143-146.

[8] 熊双丽,卢飞,史敏娟,等. DPPH自由基清除活性评价方法在抗氧化剂筛选中的研究进展[J]. 食品工业科技,2012, 33(08): 380-383.

[9] 王卉,刘庆菊,韩平. 桃果实中酚类物质的提取及其抗氧化研究进展[J]. 食品工业,2019, 40(12): 231-235.

[10] 祝思宇,肖怡,陈冠林,等. 山竹的花色苷、黄酮、总酚含量及其抗氧化活性[J]. 食品工业,2020, 41(02): 338-343.

[11] 陈冠林,陈松根,赵颖莹,等. 33种水果的总酚含量及其抗氧化能力研究[J]. 食品工业,2014, 35(09): 264-268.

[12] MANISHA C, PRANATI D, BASANTI B. Nutritional evaluation of popped and malted indigenous millet of Assam[J]. Food Sci Technol, 2011, 48(06): 706–711.

[13] 褚福红,于新. 野菊花提取物清除自由基作用的研究[J]. 食品工业,2010, 31(05): 1-3.

[14] 林巍,李丽,景艳,等. 玉米浆成分分析及其抗氧化活性研究[J]. 食品工业,2018, 39(10): 173-176.

The influence of different cooking method on antioxidant activity from millet

ZOU Xiao1,ZHENG Cheng-yuan2,3*,SUN Jing-ming2,ZHANG Xiao-shan3,WANG Ping3

(1.Service of Logistics Management, Qiqihar University, Heilongjiang Qiqihar 161006,Chain;2.College of Food and Biological Engineering, Qiqihar University, Heilongjiang Qiqihar 161006,Chain; 3.Heilongjiang Beidacang Group Co., Ltd. Heilongjiang Qiqihar 161000,Chain)

In this experiment, we evaluated antioxidant activity of millet from LongJiang by detecting the level of the total phenol content, OH removal rate, Fe reduction capacity, total antioxidant capacityand DPPH removal rate at different cooking times. The results showed that, the levlel of total phenol content, OH radical scavenging power and total antioxidant capacity with steaming or boiling were significantly decrease than the raw material(<0.05), however the level of Fe reduction capacity and DPPH removal rate were significantly incerase(<0.05). And these changes were closely related to the times of steaming or boiling. In addition, the antioxidant activity of millet with steaming method was better than boiling method at the same time. Therefore, the paper suggested that the steam millet is an better method at the antioxidant activity point of view.

millet;cooking method;antioxidant activity

2021-12-02

2018年度黑龙江省省属高等学校基本科研业务费科研项目(135309367)

邹晓(1990-),女,哈尔滨人,助理工程师,硕士,主要从事临床兽医学研究,794956768@qq.com。

TS972.131

A

1007-984X(2022)04-0075-05

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