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不同处理对青稞脂肪氧化酶活性及品质的影响(一)

时间:2025-04-26 21:31:28来源:

青稞是不同重要的健康食品資源,是处理我國藏區人民非常喜愛的主食。隨著大眾對青稞營養和功能認識的对青逐漸提高,青稞食品市場不斷擴大。稞脂從營養角度上看,肪氧青稞是化酶活性非常優質的穀物作物,青稞籽粒中總澱粉平均含量為62.22%,及品其中支鏈澱粉為40.06%,影响直鏈澱粉為22.17%;蛋白質平均含量為12.18%,不同高於水稻和玉米;含有17種氨基酸,处理包括人體所需的对青8種必需氨基酸,尤其是稞脂穀物中普遍缺乏的賴氨酸,含量高達0.79%;粗脂肪含量平均為2.10%,肪氧低於玉米和燕麥;青稞中的化酶活性β-葡聚糖平均含量6.13%,居全球大麥之最,及品使其具有預防心血管疾病、降血糖等顯著作用。同時,青稞中還富含黃酮、母育酚、花青素等酚類物質,這些物質可作為天然抗氧化劑,在抗癌、抗衰老和提高免疫力等方麵發揮獨特的生理功效。

脂肪氧化酶(lipoxygenase,Lox)通稱脂氧酶,是一類含非血紅素鐵、不含硫的過氧化物酶,專一催化具有順、順-1,4-戊二烯結構的多元不飽和脂肪酸加氧反應,氧化生成具有共軛雙鍵的氫過氧化物,呈球型,可溶,無色,其分子量在動物中為75kDa~80kDa,植物中為90kDa~104kDa,其在動植物和微生物中普遍存在,參與植物的生長發育、衰老、脂質過氧化及其它脅迫反應等,在真核細胞生物中參與不飽和脂肪酸的代謝。脂質降解是穀物糧食儲藏期間變質、產生陳味劣變的主要內在原因,Lox參與脂質降解,是影響穀物儲藏特性的重要因素之一,能導致穀物發生氧化變臭,即不飽和脂肪酸與氧氣發生氧化反應形成不理想的風味和氣味,並且能影響食品原料的功能,會造成有營養價值的多不飽和脂肪酸損失,產生促使酸敗的氧化產物,導致油脂及含油食品在其加工和儲藏過程中色、香、味的劣變。低活性Lox或Lox缺失體可以有效減輕脂質的氧化反應,減輕籽粒的氧化變質,從而延長其儲藏期,可見Lox是導致稻穀陳化變質的關鍵酶。因此,在糧食加工過程中控製Lox活性具有重要的意義。

目前,我國常用的燕麥脂肪氧化酶滅酶技術主要有傳統的炒製滅酶、烘烤滅酶、常壓蒸製滅酶,以及新型的紅外滅酶和微波滅酶等方式。本研究采用常壓蒸製、微波、炒製、過熱蒸汽4種方式對青稞籽粒進行滅酶處理,對不同滅酶方式的參數進行研究,為滅酶技術在青稞食品加工領域的應用提供理論依據。

1材料與方法

1.1材料與試劑

青稞樣品為藏青2000,產於西藏自治區日喀則市;十水合四硼酸鈉、無水磷酸氫二鈉、無水磷酸二氫鈉、硼酸、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、氫氧化鈉、乙醇、酚酞、氫氧化鉀、苯(以上均為分析純):國藥集團化學試劑有限公司;吐溫20:美國sigma公司;亞油酸(純度≥99%):上海佰曄生物科技有限公司。

1.2主要儀器設備

電熱鼓風幹燥箱(DHG-9000):上海一恒科學儀器有限公司;實驗室旋風式粉碎磨(FS-Ⅱ):浙江托普雲農業科技股份有限公司;紫外可見分光光度計(UV1700PC):上海奧析科學儀器有限公司;多頭磁力攪拌器(JB-12):金壇市康華電子儀器製造廠;電熱恒溫水浴鍋(HWS-28):上海齊欣科學儀器有限公司:超聲波清洗機(XZ-10):寧波新芝生物科技股份有限公司;冷凍離心機(TGL-16MS):上海盧湘儀離心機儀器有限公司;pH酸度計(pH400):Alalis公司;電磁爐(G21-RH2153):美的集團有限公司;微波爐(NN-GM333W)、蒸汽烤箱(NU-SC300B):鬆下電器(中國)有限公司;分析天平(BS223S):Sartorius公司;快速黏度分析儀(RVASuper4):NewportScientific公司;智能白度儀(DN-B):杭州大材光電科技有限公司。

1.3方法

1.3.1青稞Lox活性的測定

采用紫外分光光度法進行測定,取適量青稞樣品用實驗室旋風式粉碎磨粉碎,過40目篩。準確稱取2.5g青稞粉末樣品於預冷的燒杯,加入20mLpH7.0的磷酸緩衝液(0.05mol/L),冰浴磁力攪拌30min。在4℃下以10000r/min離心10min,上清液用濾紙過濾,取濾液作為粗酶提取液。測定前,將備用的底物工作液、粗酶提取液以及pH8.0硼酸-硼砂緩衝液(0.05mol/L)在25℃下保溫10min。測定時,用硼酸-硼砂緩衝液作空白,於234nm下調零,在石英比色皿中依次加入200μL(0.004mmol/L)亞油酸底物和3mLpH8.0硼酸-硼砂緩衝液,並迅速加入50μL粗酶提取液,上下顛倒混勻,立即放入分光光度計中,15s後在234nm波長下掃描,記錄2min內OD值的變化。
Lox活性的計算:在室溫(25℃)和0.05mol/LpH8.0硼酸-硼砂緩衝液的條件下,以每分鍾光密度變化1為1U來表示Lox活性的大小。單位質量樣品中,絕對幹物質所含有的酶活性,以U/g表示,計算公式如下。

式中:Δt為反應時間,min;V1為測定時粗酶液的添加量,mL;V2為反應體係總體積,mL;V0為粗酶提取液總體積,mL;m為樣品質量,g;ΔOD234nm為234nm下Δt時間內光密度值的變化。

1.3.2青稞Lox滅酶處理

以不滅酶處理的青稞籽粒作為對照組(CK),采取常壓蒸製、微波、炒製和過熱蒸汽方式進行滅酶。處理前,稱取300g青稞籽粒清洗、除雜、烘幹,進行潤麥(水分調節至20%),儲存2h備用。
常壓蒸製滅酶:稱取300g樣品平攤成0.5cm薄層放在蒸籠中蒸製,開始冒蒸汽時計時,分別處理0.33、0.67、1、3、5min,每個梯度重複3次。

微波滅酶:稱取300g樣品,用微波爐低火、中火、中高火分別焙烤1、2、3、4、5min,每個梯度重複3次。
炒製滅酶:稱取300g樣品放入電磁爐上的炒鍋中300、600、900W炒製3、5、10、15min,每個梯度重複3次。

過熱蒸汽滅酶:每次稱取300g樣品,過熱蒸汽150、190℃分別處理0.33、0.67、1、2、3、4、5、6min;過熱蒸汽210℃處理0.5、1、2、3、4、5、6min,每個梯度重複3次。

未滅酶青稞Lox活性測定:青稞全粉添加量為2.5g,提取溶液為pH7.0磷酸緩衝液,冰浴攪拌時間為30min,亞油酸底物濃度為4mmol/L,反應體係緩衝液為硼酸-硼砂緩衝液(pH8),粗酶液添加量為50μL,測量時間為2min,進行3次重複試驗,得到未滅酶青稞Lox活性為107.99U/g。
將4種方式處理後的青稞樣品平攤放入幹燥箱35℃烘8h,烘幹後將每個梯度3次重複的樣品進行混合,混勻後的樣品取出30g進行粉碎,製成青稞全粉樣品備用,測定脂肪氧化酶活性,確定不同處理方式的最佳滅酶參數。

1.4滅酶處理對青稞品質的影響

糊化特性按照GBT24853—2010《小麥、黑麥及其粉類和澱粉糊化特性測定快速黏度儀法測定》。
損傷澱粉值按照GB/T31577—2015《糧油檢驗小麥粉損傷澱粉測定安培計法》。
脂肪酸值按照GB/T5510—2011《糧油檢驗糧食、油料脂肪酸值測定》。

2結果與分析

2.1滅酶處理對Lox活性的影響

2.1.1常壓蒸製滅酶

常壓蒸製滅酶處理對青稞脂肪氧化酶的滅酶率影響見圖1。
從圖1可以看出,青稞脂肪氧化酶的活性隨著常壓蒸製的時間延長而下降,滅酶率升高。常壓蒸製1min脂肪氧化酶活性由原來的107.99U/g降至18.96U/g,滅酶率達到82.44%,隨著時間的繼續延長,殘餘脂肪氧化酶活性的降低速率變得緩慢。由此可見常壓蒸製滅酶時間應控製在1min以上。

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