摘要
中国糖尿病的发生概率不断攀升，正在成为中国主要的公共卫生问题。而开发低血糖生成指数(GI)食品成为解决这一问题的可行策略之一。馒头是中国传统主食食品之一，因其升糖指数高，不利于预防糖尿病。而青稞麸皮含有大量的膳食纤维以及多酚，能很好地抑制淀粉消化。因此采用青稞麸皮及其功能性成分添加来延缓馒头餐后血糖反应具有预防糖尿病等慢性疾病的积极意义。然而，麸皮直接添加会导致馒头比容、质构、感官品质下降，可见青稞麸皮降血糖馒头的研发仍旧是个挑战。目前国内外有关青稞麸皮在食品中应用的研究不足，主要还是有关于青稞麸皮成分提取以及功能活性的研究。 在低GI食品越来越受消费者关注的今天，本研究以开发降血糖馒头为目标，先是分析了不同粒径黑青稞麸皮的物理特性与营养组成;再借助快速黏度分析仪(RVA)测定黑青稞麸皮粉添后面粉的糊化特性，又研究了添加黑青稞麸皮对馒头比容、质构、色泽等感官品质的影响;同时，采用体外抗氧化模型确定了黑青稞麸皮馒头抗氧化活性;接着，通过体外淀粉消化模型，确定了添加黑青稞麸皮馒头的体外淀粉消化率与预期血糖指数(EGI)，为验证黑青稞麸皮对馒头体外淀粉消化的影响与其含有的酚类物质有关，也将富含多酚的黑青稞麸皮提取物(PHBE)添加至馒头中，并测定其体外淀粉消化曲线;最后，为探究黑青稞麸皮对馒头体外淀粉消化的影响，测定了黑青稞麸皮馒头对猪胰α-淀粉酶的荧光猝灭作用，为验证黑青稞麸皮对猪胰α-淀粉酶活性的影响与其含有的酚类物质有关，也测定了PHBE对猪胰α-淀粉酶的荧光猝灭作用。研究结果如下: 1.微细化处理黑青稞麸皮的理化特性研究 黑青稞麸皮经超微粉碎制备成不同粒径的麸皮微粉，并分析了一般成分组成。就麸皮基本成分而言，除水分外，麸皮的灰分、淀粉、粗蛋白、粗脂肪等基本成分随着麸皮粒径的减小而不断增加，与之相反的是总膳食纤维数量则显著减少（P＜0.05）。就物理性质而言，麸皮的持水力及膨胀力均随着平均粒径的减小而显著减小(P＜0.05)。就酚类物质而言，提取物中麸皮总酚以及总花青素含量均随着粒径的减小而不断增大。值得一提的是，采用不同的提取溶剂会对酚类物质含量的测定结果造成影响。例如，总酚含量测定结果显示:甲醇＞乙醇＞水，而从总花青素含量来看，提取溶剂种类对其影响不显著（P＞0.05）。考虑到食品安全性问题，建议采取纯水作为黑青稞麸皮中酚类物质的提取溶剂。最后，由高效液相色谱(HPLC)分析可得，绿原酸、对香豆酸、儿茶素和槲皮素在黑青稞麸皮酚酸中含量较高。结果表明:除基本营养组成外，黑青稞麸皮中还含有大量的酚酸以及花青素，且其酚类物质含量、基本营养组成以及物理特性均受粒径大小的影响。 2.添加黑青稞麸皮对面粉特性及馒头品质的影响 黑青稞麸皮的添加会导致面粉的峰值黏度、谷值黏度、最终黏度以浓度依赖的方式下降。但是，通过适度减小麸皮粒径可以弱化混合粉糊化特性的劣变。黑青稞麸皮添加还会导致馒头比容减小、结构致密、硬度与咀嚼性上升、弹性内聚性下降、口感粗糙;尤其是当添加量≥20％，馒头总体感官接受度显著下降，但是与442μm组麸皮馒头相比，227μm组馒头品质变化较小、接受度较高，这与糊化特性结果相吻合;麸皮添加也会赋予馒头特殊的色泽紫色，且添加量越高、粒度越细，颜色越深。结果表明:在高添加量情况下，黑青稞麸皮添加会导致馒头体积减小、密度增加、硬度与咀嚼性上升、颜色加深、消费者接受度下降，但是可以通过减小粒径来削弱这一负面影响。综合来看，在馒头中，黑青稞麸皮建议添加量与粒径为20％与227μm。 3.添加黑青稞麸皮对馒头抗氧化活性及体外淀粉消化的影响 首先，黑青稞麸皮的添加可以显著提高馒头总酚与总花青素含量，以及DPPH、ABTS自由基清除活性、还原潜力和铁离子还原力，且添加量愈高，粒度越细，变化越显著，且酚类物质含量与黑青稞麸皮馒头的总抗氧化能力高度相关。其次，黑青稞麸皮的添加还可以显著降低馒头的平衡浓度(C∞)、预期血糖指数(EGI)、快消化淀粉(RDS)、慢消化淀粉(SDS)，提高抗性淀粉(RS)含量，但粒径对其影响不显著;与黑青稞麸皮馒头相类似，PHBE添加也会降低馒头的体外淀粉水解率，延缓葡萄糖释放。最后，同步荧光图谱显示，α-淀粉酶与黑青稞麸皮馒头、PHBE相互作用后，其最大发射峰发生红移，且随着浓度增加，峰值降低、红移增加。结果表明:黑青稞麸皮添加在赋予馒头抗氧化活性的同时还能抑制淀粉消化以及降低其EGI值。值得一提的是，黑青稞麸皮及其提取物添加均能减缓体外淀粉消化中葡萄糖的释放，具有降血糖作用，可见黑青稞麸皮能够抑制馒头淀粉体外消化与其含有的酚类物质有关。更为重要的是，黑青稞麸皮及其提取物均是通过减弱α-淀粉酶中氨基酸残基的疏水性来抑制酶活性，进而达到抑制淀粉水解，可见黑青稞麸皮对α-淀粉酶的抑制作用是其降低馒头淀粉消化的原因之一，且该抑制作用也与其酚类物质有关。
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