超微茶粉對麥胚固體飲料抗氧化性的影響

劉悅強 周惠明

(江南大學食品學院，江蘇 無錫 214122)

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超微茶粉對麥胚固體飲料抗氧化性的影響

劉悅強 周惠明

(江南大學食品學院，江蘇 無錫 214122)

為探討超微茶粉對麥胚固體飲料抗氧化性的影響，將不同劑量(0%，3%，5%，7%，10%)的超微茶粉加入到麥胚固體飲料中，以添加0%的超微茶粉作為對照組，對其進行加速貯藏試驗，測定其過氧化值、脂肪酸組成、丙二醛含量和VE含量，并以多酚含量、DPPH清除能力和ABTS清除能力來表征不同劑量的超微茶粉對麥胚固體飲料體外抗氧化活性的影響。結果表明，超微茶粉的添加可有效提高麥胚固體飲料的抗氧化性并延長其貯藏期，且隨著超微茶粉添加量的增加，麥胚固體飲料的抗氧化能力也增強。加速貯藏56 d后，添加超微茶粉(3%，5%，7%，10%)的麥胚固體飲料的過氧化值分別為32.27，29.46，26.12，26.23 meq/kg，其中添加7%和10%超微茶粉的顯著低于對照組(33.08 meq/kg)(P<0.05)；添加超微茶粉(3%，5%，7%，10%)的麥胚固體飲料的丙二醛含量分別為0.181，0.173，0.162，0.152 mg/kg，顯著低于對照組的(0.188 mg/kg)；其不飽和脂肪酸、VE含量以及多酚保留率均高于對照組。

麥胚；超微茶粉；抗氧化；固體飲料

小麥胚芽是小麥生命的根源，雖只占小麥籽粒很小一部分，卻富含蛋白質、脂肪、礦物質和維生素，營養價值很高[1]。中國對小麥胚芽的利用較少，主要混入麩皮作飼料，造成優質食品資源浪費[2]。因此，加速這一資源研究開發、生產胚芽食品，對豐富中國營養和保健食品種類、提高膳食營養及健康水平具有十分重要意義。近年來，以麥胚為主要原料，添加奶、蔗糖等輔料制備的一種食用方便、營養價值高的麥胚固體飲料受到越來越多消費者的青睞。然而，在貯藏過程中，小麥胚芽內部的酶不斷催化飲料內油脂的水解和氧化[3]，致使游離脂肪酸逐漸增加，過氧化物和氫過氧化物大量生成并不斷裂解，導致麥胚固體飲料風味惡化。為此，目前有較多的研究集中在對麥胚進行穩定化處理，從而延長麥胚固體飲料的貯藏期，較為常見的穩定化方法包括熱風干燥、蒸汽加熱與微波處理等。這些方法在一定程度上提高了麥胚的抗氧化能力[4]，然而小麥胚油中含有豐富的不飽和脂肪酸，很容易發生自動氧化，并且麥胚自身有生腥味，這些因素使其產品產生不良的風味。

目前對茶葉的研究[5-6]主要集中在研究商品茶多酚和茶葉提取物的抗氧化作用。茶多酚雖然作為天然的抗氧化劑，具有安全、副作用小等優點，但是與食品輔料茶粉相比，茶多酚作為一種食品添加劑其添加量在國標上是有限制的，并且其對茶葉的營養成分利用率較低。將茶粉直接應用到富含油脂的食品當中，不僅能利用茶粉的抗氧化作用延長食品的貯藏期，而且賦予了食品茶特有的香味[7-9]。超微茶粉是利用現代超微粉碎技術生產的純天然超細蒸青綠茶粉體，極大程度地保留了茶葉原有的茶多酚類、茶氨酸、維生素類和膳食纖維等營養物質[10]，且較普通茶粉表面積更大，更利于活性成分的消化吸收[11]。

本研究擬在麥胚固體飲料制作過程中加入一定量的超微茶粉，利用超微茶粉提高麥胚固體飲料的抗氧化性，并改善其生腥口感。通過對添加超微茶粉后的麥胚固體飲料進行加速貯藏試驗，并測定貯藏過程中其抗氧化性相關指標(過氧化值、丙二醛、自由基清除能力等)的變化，從而探討不同劑量的超微茶粉對麥胚固體飲料抗氧化性的影響。

1 材料與方法

1.1 主要材料

新鮮麥胚：江蘇淮安新豐面粉廠；

超微茶粉：中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究院；

十九烷酸、DPPH、ABTS、1,1,3,3-四乙氧基丙烷(97%)、乙腈：色譜純，美國Sigma公司；

沒食子酸、磷酸二氫鉀、硫代巴比妥酸、三氯乙酸：分析級，國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 主要儀器設備

高效液相色譜儀(配有熒光檢測器和紫外檢測器)：e2695型，美國Waters公司；

氣相色譜儀：GC-2010型，日本島津公司；

冷凍離心機：CR21GⅡ型，日本日立公司；

旋轉蒸發儀：RE-5A型，上海亞榮生化儀器廠；

酶標儀：EPOCH2T型，美國BioTek公司；

紫外可見分光光度計：TU-1810型，北京普析通用儀器有限責任公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 麥胚固體飲料的制作工藝 參考王成忠等[12]的方法修改如下：

新鮮麥胚→過篩→粉碎→按0%，3%，5%，7%，10%的添加超微茶粉，單甘脂1%，豌豆淀粉20%(料液質量比為1∶3)→55 ℃保溫1 h→膠體磨處理5 min→滾筒干燥→粉碎過80目篩→混合物料→麥胚茶固體飲料

1.3.2 麥胚茶固體飲料貯藏試驗 在麥胚固體飲料中添加3%，5%，7%，10%的超微茶粉，并將未添加超微茶粉的麥胚固體飲料作為空白對照組。用聚乙烯自封袋包裝5種固體飲料置于60 ℃培養箱中貯藏56 d，每天交換5種樣品在培養箱中的位置，每周取樣測定。

1.3.3 麥胚油脂的提取制備 取固體飲料200 g，加入石油醚500 mL，避光過夜浸提12 h，重復兩次。過濾取上清液，并使用旋轉蒸發儀進行減壓脫溶，最后用氮氣吹走多余石油醚，并置于-20 ℃下保存。

1.3.4 麥胚多酚粗提物制備 用70%甲醇溶液以料液比1∶20 (g/mL)浸提，置于震蕩培養箱中，4 h，5 000 r/min離心10 min，重復兩次，將上層清液旋轉蒸發至沒有甲醇，凍干，后將粗提物置于4 ℃冰箱中保存待用。

1.3.5 過氧化值的測定 按GB/T 5009.227—2016執行。

1.3.6 VE含量的測定 按GB/T 26635—2011執行。

1.3.7 脂肪酸組成分析 根據Marinko等[13]的方法，修改如下：稱取0.2 mg油脂樣品，加入0.5 mol/L的氫氧化鉀—甲醇溶液4 mL，搖勻，70 ℃水浴10 min。氣相色譜條件：氫火焰離子化檢測器(FID)，BPX-70毛細管脂肪酸分析柱(30.0 m×320 μm×0.50 μm)，進樣口溫度230 ℃，柱溫210 ℃，檢測器溫度300 ℃，氮氣流速0.5 mL/min，氫氣流速35 mL/min，空氣流速400 mL/min。以十九烷酸為內標，根據各脂肪酸標準樣品的保留時間來確定脂肪酸的組成，同時用歸一化方法根據峰面積計算各脂肪酸的相對含量。

1.3.8 丙二醛含量測定 按GB/T 28717—2012執行。

1.3.9 多酚含量測定 按GB/T 8313—2008執行。

1.3.10 DPPH清除能力測定 參照Brandwilliams等[14]的方法，并做適當修改。準確稱取DPPH粉末，用乙醇溶解配備6 mmol/L儲備液，-4 ℃保存，臨用前用乙醇稀釋至180 μmol/L。在10 mL比色管中加入0.2 mg/mL的粗多酚樣品溶液(乙醇為參比溶液)和180 μmol/L的DPPH乙醇溶液各2 mL，振蕩搖勻，于室溫下避光靜置60 min后，于517 nm處測定吸光值。DPPH自由基清除率按式(1)計算：

(1)

式中：

f——自由基清除率，%；

As——樣品管的吸光值；

A0——對照管的吸光值。

分別配制不同濃度的 VE溶液(0.002，0.004，0.006，0.008，0.010，0.012，0.014，0.016 mg/mL)，并制得標準曲線方程為y=5 688.2x-1.838 2(R2=0.999 6)，樣品的DPPH自由基清除能力可以按照標準曲線換算成VC當量來反映。根據清除率計算得到抗氧化能力值，計算結果以mg VC/g表示。

1.3.11 ABTS自由基清除能力的測定 參照Marino B等[15]的方法，并作適當修改。配制濃度為7 mmol/L ABTS和2.45 mmol/L過硫酸鉀的混合液，室溫避光條件下靜置過夜，制得ABTS 自由基儲存液。使用時用水稀釋至 734 nm 處吸光度為0.700±0.02的應用液。取2.5 mg/mL粗多酚溶液50 μL于試管中，加入3 mL ABTS應用液充分混合，室溫下避光反應30 min后測定其在734 nm 處的吸光度。按式(1)計算ABTS自由基的清除率。以樣品對ABTS自由基的清除率來表示粗多酚的抗氧化能力。

2 結果與分析

2.1 貯藏過程中過氧化值的變化

過氧化值反映了油脂初期的氧化情況。油脂一級氧化產物越多，過氧化值越高，油脂的品質越差。圖1為加速貯藏過程中不同添加量的麥胚固體飲料的過氧化值曲線。

由圖1可知：前28 d過氧化值上升緩慢，可能是油脂氧化過程有一誘導期。隨后過氧化值急劇增加，在第35天對照組過氧化值為21.58 meq/kg，已超過國家標準的20 meq/kg(GB 17400—2015)，油脂氧化變質，產品品質發生劣變。49 d后，過氧化值上升變緩，可能是此時部分初級氧化產物分解生成醛酮等物質，從而使過氧化值上升速率降低。在貯藏過程中，添加超微茶粉的麥胚固體飲料的過氧化值增加量低于對照組相應增量，且隨著超微茶粉添加量的增加，其過氧化值增加程度也在降低，然而添加7%和10%超微茶粉的麥胚固體飲料的過氧化值差異不明顯，可能是在一定的添加量內，超微茶粉對麥胚固體飲料抗氧化性的影響與其添加量呈正相關，當茶粉添加量超過7%時其對油脂氧化不能起到更明顯的抑制作用，這與陳玉香等[16]的試驗結論相似。

2.2 貯藏過程中脂肪酸組成的變化

采用氣相色譜對麥胚固體飲料進行脂肪酸組成分析，通過標準質譜數據庫檢索，同時結合特征離子和出峰時間、順序進行定性分析，對不同添加量茶粉的麥胚固體飲料脂肪酸組成進行比較，其結果見圖2。對主要不飽和脂肪酸按峰面積歸一法進行定量，其結果見表1。

由圖2可知，麥胚中的主要脂肪酸是棕櫚酸、油酸、亞油酸和亞麻酸，這與張麗娜等[17]的結論一致。由表1可知，麥胚油中亞油酸含量占總脂肪含量的62%，油酸占到12%，亞麻酸占到6%，總不飽和脂肪酸高達80%。不飽和脂肪酸隨著貯藏時間的延長，其含量逐漸降低，其中亞麻酸降低幅度最大，達到了15%，同時油酸和亞油酸也有一定程度的減小。隨著超微茶粉添加量的增加，不飽和脂肪酸降低幅度減小，這也說明超微茶粉的添加在一定程度上有效抑制了不飽和脂肪酸的氧化。從表1中還可以發現添加了超微茶粉的各試驗組中不飽和脂肪酸在貯藏10 d后相對含量基本沒有發生很大變化，可能是茶多酚能提供氫質子使其優先與脂肪酸自由基結合，產生活性較弱的各類兒茶素自由基，減弱自由基連鎖反應，并終止自由基連鎖反應，抑制脂肪酸自動氧化[18]。因此茶多酚能有效防止麥胚中的不飽和脂肪酸的氧化，對麥胚中亞油酸、亞麻酸等人體必需脂肪酸有很好的保護作用，從而改善麥胚貯藏過程中營養品質降低等問題。

圖1 超微茶粉對麥胚固體飲料過氧化值的影響

圖2 麥胚固體飲料脂肪酸組成氣相色譜圖

脂肪酸樣品0d7d14d21d28d35d42d49d56d對照組12.5712.4912.4312.4312.3712.3712.3612.3212.303%茶粉12.5912.5312.4612.4612.4112.3612.3512.3312.32油酸 5%茶粉12.6112.5912.5912.5712.5612.5712.5212.5012.457%茶粉12.5712.5512.5312.5212.4612.4812.4512.4312.4110%茶粉12.5412.4912.4612.4712.4612.4912.4212.3912.32對照組62.6762.0461.9361.8461.6261.3261.0660.5260.123%茶粉62.5062.2562.4862.0161.8461.5761.3560.6760.32亞油酸5%茶粉62.7262.5062.4762.3662.2061.7161.5161.0060.797%茶粉62.7962.7362.6162.5062.3962.0061.8661.2560.8110%茶粉62.4362.4162.4162.2262.1561.7861.3160.8960.55對照組6.045.985.815.615.485.435.265.235.133%茶粉6.025.935.945.655.565.505.385.345.25亞麻酸5%茶粉6.005.915.895.775.695.655.615.515.427%茶粉6.035.945.935.875.845.815.765.665.5110%茶粉6.006.015.945.895.865.815.765.685.59

2.3 貯藏過程中VE含量的變化

α-生育酚具有1個苯環，1個類異戊二烯側鏈，能通過與脂肪酸的過氧化基團ROO·反應，生成化合物ROOH及不引起鏈傳播的游離基I·，從而阻止鏈反應的進行(ROO·+IH→ROOH+I·)。這表明小麥胚芽在氧化過程中α-生育酚的損失與其游離脂肪酸濃度密不可分，高濃度的游離脂肪酸會導致α-生育酚的損耗增大[19]。而小麥胚芽在貯藏過程中會發生氧化酸敗，其中很多酯類化合物分解為脂肪酸，隨著貯藏時間延長，脂肪酸的積累不斷增加，最終會影響到α-生育酚的含量，這也間接表征了麥胚油的劣變。

由表2可知，麥胚油中VE含量高達265 mg/100 g，在貯藏期結束時，對照組中VE含量降低到183 mg/100 g，而添加超微茶粉的麥胚固體飲料VE含量顯著高于對照組的(P<0.05)?？赡苁且环矫?，茶葉中的多酚物質與VE起到了協同抗氧化作用，兩者相互影響，延緩了油脂氧化的過程[20-21]；另一方面，茶多酚更容易提供H·，從而使添加了超微茶粉后的麥胚固體飲料中VE含量降解緩慢；茶多酚阻止油脂氧化防止其產生更多的游離脂肪酸，從而起到了保護VE的作用。另外，茶多酚與VE共同作用時，VE可以對茶多酚清除自由基的能力起到保護作用，使其清除自由基的能力加強，這可能是VE可使氫過氧化物的生成受到抑制，減少了茶多酚要清除自由基的量[22]。

表2 茶粉添加量對麥胚油α-生育酚含量的影響?

? 同行中不同字母表示有顯著性差異(P<0.05)。

2.4 貯藏過程中丙二醛含量變化

不飽和脂質過氧化反應的最終產物有丙二醛(Malondialdehyde，MDA)，是刺激性氣味的主要來源，它的性質比較穩定，便于檢測，測定MDA的含量，在一定程度上可以反映脂質過氧化損傷的程度，是目前公認的反映脂質過氧化的指標之一。它能與硫代巴比妥酸(TBA)反應生成粉紅色化合物，從而間接反映出油脂氧化程度[23]。由圖3可知，在貯藏過程中不同超微茶粉添加量的麥胚固體飲料的丙二醛含量變化趨勢相同，均隨著時間的增加而增大。在儲藏0～35 d時，各組丙二醛濃度變化幅度較小，可能是麥胚固體飲料的油脂處于氧化誘導期，初級氧化產物較少。在第35天后丙二醛含量急劇增加，結合圖1分析推測，可能是此時初級氧化產物含量增多，積累到一定程度后開始分解從而導致二級氧化產物丙二醛含量的急劇增多。從圖3還可知，加入超微茶粉后，其貯存過程中油脂氧化產生的丙二醛含量減少，且隨著超微茶粉添加量的增加，其對初級氧化產物的分解作用具有更明顯的抑制效果。至貯藏期結束対照組的丙二醛含量已達到0.189 mg/kg，添加3%超微茶粉的麥胚固體飲料的丙二醛含量為0.181 mg/kg，而添加5%，7%，10%超微茶粉的麥胚固體飲料的丙二醛含量顯著低于對照組，分別為0.172，0.162，0.152 mg/kg。結合圖1分析推測，可能是添加5%以上的超微茶粉的麥胚固體飲料產生的一級氧化產物少，從而導致二級氧化產物醛酮類等物質較少。

圖3 貯藏過程中丙二醛含量的變化

2.5 貯藏過程中多酚含量的變化

多酚是在植物性食物中發現的、具有潛在促進健康作用的化合物。麥胚固體飲料中的多酚不僅能提高其抗氧化穩定性，而且有著較高的體外抗氧化活性，有利于人體健康。

由圖4可知，隨著貯藏時間的增加，多酚含量呈現下降的趨勢，且相同條件下多酚含量隨著茶粉添加量的增加而增加。間接證明了隨著超微茶粉添加量的增加，麥胚抗氧化能力在逐漸增強。

2.6 貯藏過程中清除ABTS自由基能力變化

由表3可知，在貯藏初始，5種麥胚固體飲料(0%，3%，5%，7%，10%)清除ABTS自由基能力分別為12.38%，30.64%，40.58%，56.54%，66.97%，說明添加少量的超微茶粉便可極大地提高ABTS自由基清除能力，且在該試驗條件下超微茶粉添加量越多該能力越強。這可能是超微茶粉中富含茶多酚等物質造成麥胚固體飲料中多酚含量的增加，從而導致其清除ABTS自由基能力的上升。隨著貯藏時間延長，5組樣品清除ABTS自由基的能力均呈現逐漸降低的趨勢，至貯藏期結束，對照組ABTS自由基清除能力為9.45%，較儲藏初期下降了23.70%，添加超微茶粉(3%，5%，7%，10%)后麥胚固體飲料ABTS自由基清除能力分別為25.00%，32.90%，46.01%，57.69%，顯著高于對照組(P<0.05)。其中添加10%超微茶粉的麥胚固體飲料ABTS自由基清除能力降低了13.80%，表明添加超微茶粉的麥胚固體飲料的ABTS自由基清除能力下降得更為緩慢。這可能是在較高溫度和較長時間的共同作用下樣品中的多酚發生了降解，而超微茶粉的加入可以使其多酚保留率更高，從而使樣品體系保留了較高的抗氧化活性。

圖4 貯藏過程中多酚含量的變化

2.7 貯藏過程中清除DPPH自由基能力的變化

DPPH是一種穩定的自由基，其分子中有一孤對電子，其乙醇溶液為深紫色，在517 nm 附近有強吸收峰。當向DPPH·溶液中加入自由基清除劑時，其中的孤電子被配對，溶液顏色由深變淺，反應體系在517 nm處的吸光度值將變小，吸光度值變小的程度呈自由基被清除程度成定量關系。

由表4可知，在貯藏初始，5種麥胚固體飲料(0%，3%，5%，7%，10%)清除DPPH自由基能力分別為18.67，46.84，62.28，83.27，116.2 mg VC/g，說明添加少量的超微茶粉便可極大地提高DPPH自由基清除能力，且在該試驗條件下超微茶粉添加量越多該能力越強(P<0.05)。這與ABTS自由基清除能力變化趨勢相似。隨著貯藏時間延長，5種麥胚固體飲料的DPPH清除能力都在逐漸降低，至貯藏期結束，對照組清除DPPH自由基能力為12.51 mg VC/g，較儲藏初期下降了33%，添加超微茶粉(3%，5%，7%，10%)后的麥胚固體飲料清除DPPH自由基能力分別為37.01，50.32，67.18，87.05 mg VC/g，其中添加5%和7%超微茶粉的麥胚固體飲料DPPH自由基清除能力約降低了19%，表明添加超微茶粉的麥胚固體飲料的DPPH自由基清除能力下降得更為緩慢。結合圖4分析推測，可能是添加了超微茶粉的麥胚固體飲料多酚保留率更高，所以使樣品有更強的DPPH清除能力。

表3 貯藏過程中清除ABTS自由基能力變化?

? 同行中不同字母表示有顯著性差異(P<0.05)。

表4 貯藏過程中清除DPPH自由基能力的變化?

? 同行中不同字母表示有顯著性差異(P<0.05)。

3 結論

本試驗通過將不同劑量(0%，3%，5%，7%，10%)的超微茶粉應用到麥胚固體飲料中，通過測定其過氧化值、脂肪酸組成、丙二醛含量和VE含量發現，超微茶粉的添加可在一定程度上減緩其過氧化值和丙二醛含量的增長趨勢，并能抑制不飽和脂肪酸和VE的降解。同時，對麥胚固體飲料多酚含量、DPPH清除能力和ABTS清除能力進行測定發現，超微茶粉亦能有效提高麥胚固體飲料的體外抗氧化活性，提高多酚保留率，并能提高清除ABTS自由基和DPPH自由基的能力，說明本試驗添加量范圍內的超微茶粉對于麥胚固體飲料抗氧化性的提高具有明顯的效果。本試驗研究結果為茶粉應用到富含油脂食品中提供一定的理論支持，并且為穩定化麥胚并制作麥胚新產品提供了一定的方向。而針對超微茶粉對麥胚茶固體飲料的營養特性只從體外抗氧化活性進行了探討，所以后期可以考慮用動物試驗進一步探究超微茶粉的添加對麥胚茶固體飲料的營養特性的影響。

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Effect of superfine tea powder on antioxidant activity of wheat germ solid beverage

LIU Yue-qiang ZHOU Hui-ming

(School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu 214122, China)

In order to study the effect of superfine tea powder on the antioxidant property of wheat germ solid beverage, the different levels of superfine tea powder (3%, 5%, 7%, 10%) were added in the wheat germ solid beverage. The wheat germ solid beverage without the addition of superfine tea powder was the control sample, the accelerated storage experiment was adopted. The content of peroxide, composition of fatty acid, malondialdehyde content, polyphenol content, DPPH? scavenging ability, ABTS+? scavenging ability and content of VEwere detected. The results showed that superfine tea powder could improve the antioxidant properties of wheat germ solid beverage and prolong its shelf life. With the increase of superfine tea powder, the antioxidant capacity of wheat germ solid beverage was significantly enhanced. After 56 days of accelerated storage, the peroxide values of wheat germ solid beverage with superfine tea powder (3%, 5%, 7%, 10%) were 32.27, 29.46, 26.12 and 26.23 meq/kg, respectively, which was obviously lower than the control group(33.08 meq/kg). The MDA contents of wheat germ solid beverage with addition of superfine tea powder (3%, 5%, 7%, 10%) were 0.181, 0.173, 0.162 and 0.152 mg/kg, respectively, all of which were significantly lower than that of control (0.188 mg/kg) (P<0.05). In addition, the content of unsaturated fatty acid and VEas well as polyphenols retention rate were higher than that of control group.

wheat germ; superfine tea powder; antioxidant; solid beverage

劉悅強，女，江南大學在讀碩士研究生。

周惠明(1957-)，男，江南大學教授，博士。 E-mail：hmzhou@jiangnan.edu.cn

2017—01—30

10.13652/j.issn.1003-5788.2017.06.007