枸杞多糖对青稞粉贮藏品质的影响

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枸杞多糖对青稞粉贮藏品质的影响


作   者

吴冀东1,2,甄国强3,杨文君1,4*肖 明1,2


作者单位


1.青海大学 农牧学院;

2.青海大学 农林科学院;

3.西宁市湟中区农产品质量安全检查中心;

4.畜牧兽医科学院


引用格式


吴冀东,甄国强,杨文君,等.枸杞多糖对青稞粉贮藏品质的影响[J].农产品加工,2026,(03):25-29+35.


基金项目


农产品质量安全风险评估项目 (GJPF2019020)


摘   要


为评价枸杞多糖对青稞粉贮藏品质的影响,筛选出适宜青稞粉食用与贮藏的枸杞多糖添加量,以青稞昆仑15号为试材,分别添加0,0.2%,1.0%,2.0%的枸杞多糖与青稞混合制粉,测定青稞粉的基本营养组分、功能组分、抗氧化活性、贮藏期指标及微生物活性。结果表明,枸杞多糖添加量为0~2.0%时,对青稞粉粗脂肪、总淀粉、灰分、总黄酮及β- 葡聚糖的含量无显著影响;添加量为0.2%时,青稞粉水分含量显著降低(p<0.05),抗氧化活性显著提高 (p<0.05),脂肪酸值降低 63.6%,脂肪酶活动度下降 21.3%,过氧化值及丙二醛含量均显著降低 (p<0.05),菌落总数灭活率达到 62.1%,霉菌总数显著性降低;而当其添加量超过 1.0%时,抗氧化活性、脂肪酸值、脂肪酶活动度、过氧化值和丙二醛含量都会有所回升。因此,青稞粉中多糖添加量不宜超过 1.0%,以 0.2%为宜。研究结果可为改善青稞粉抗氧化活性、延长货架期提供理论基础。


关 键 词


枸杞多糖;青稞粉;

抗氧化活性;贮藏期;微生物活性


正   文


青稞,作为禾本科大麦属的一种重要作物,又称为裸大麦[1] 、元麦,主要种植于我国青藏高原及其周边地区。相关研究表明,青稞籽粒含有丰富的营 养功能成分,包括蛋白质、淀粉、β - 葡聚糖、γ - 氨基丁酸等[2],可以预防心血管、结肠癌、高血压、糖尿病等疾病[3],是一种营养丰富、保健功能卓越的特色杂粮。同时,青稞作为我国藏区少数的原生、适应性粮食作物,是藏区农牧民主要口粮[4],近年来也被广泛应用在食品加工[5]、酿造、饲料及保健产品开发等领域,具有良好的产业发展前景。目前,我国青稞的主要食用方法仍是鲜食,加工利用率不高,主要初级农产品为青稞米和青稞粉[6-7],原因是青稞中含有较高比例的不饱和脂肪酸,易在内源酶及外界环境作用下发生脂质水解、氧化, 导致酸败变质,从而影响青稞粉的食用品质和货架期[8]。枸杞是我国传统的药食两用功能食品,富含多 种天然成分,尤以多糖含量最高。枸杞多糖 (Lycium barbarum polysaccharide,LBP)主要由阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖和葡萄糖等组成[9], 具有抗氧化[10]、抑菌消炎[11]、抗疲劳[12] 等多种生理功能。近年来,LBP 在食品工业中的应用逐渐受到关注,尤其是在改善食品品质和开发功能性食品方面。高艺玮[13]的研究表明,LBP 复配马铃薯粉制成的薯片含油量和直链淀粉浸出率均有所降低,可较好改善复合薯片的品质。和耘锋[14]的研究表明,添加黑枸杞多糖的馒头贮藏期较普通馒头延长2~3倍,同时具有控制血糖的效果。因此,基于已有的研究结果, 以青稞粉和 LBP 为原料,探究不同 LBP 添加量对青稞粉营养成分、功能组分抗氧化活性及贮藏指标等的影响,以期为后续改善青稞粉食用品质与延长货架期提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

青稞昆仑15号,贵德县试验田提供;LBP,实验室自制;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(ABTS)、没食子酸、愈创木酚、甲醇、过硫酸钾、 冰乙酸、盐酸、硫酸、乙醇、水杨酸、氢氧化钾、 氢氧化钠、亚硝酸钠、福林酚、碳酸钠、牛肉膏、蛋白胨、葡萄糖、琼脂等,均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司提供;Boxbio试剂盒,北京盒子生工科技有限公司提供;试验中所用的水均为去离子水。

1.2 设备与仪器

LabMill型全自动试验磨粉机,法国肖邦科技公司产品;HXM-2030型马弗炉,湖南华星能源仪器有限公司产品;PCD-E9000型鼓风干燥箱,宁波普朗特仪器有限公司产品;SW-CJ-2D型超净工作台,上海沪净医疗器械有限公司产品;LDZM-80L型灭菌锅,上海申安医疗器械厂产品;GXZ-280A型光照培养箱,宁波江南仪器厂产品;H1850R型台式高速冷冻离心机,长沙高新技术产业开发区湘仪离心机仪器有限公司产品;TU-1810 型紫外可见光分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 原料处理

将洗净晾干的青稞籽粒与不同质量分数的 LBP(处理1:0.2%;处理2:1.0%;处理3:2.0%)混合均匀,磨粉制备成不同处理组的样品,以未添加 LBP 的青稞粉为空白对照组。混合后的样品装入自封袋密封后在室温下静置待测。

1.3.2 基本营养组分测定

水分根据《食品安全国家标准 食品中水分的测定》(GB 5009.3—2016)中直接干燥法测定;灰分根据《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》(GB 5009.4—2016)测定;脂肪根据《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》(GB 5009.3—2016)中酸水解 法测定;蛋白质和总淀粉的含量采用 Boxbio 试剂盒 进行测定。

1.3.3 功能组分测定

β-葡聚糖采用Boxbio试剂盒进行测定,总酚测 定采用福林酚比色法[15],总黄酮参照杨希娟等人[16]的方法进行测定,γ-氨基丁酸采用 Berthelot 比色法[17]进行测定。 1.3.4 抗氧化活性测定 DPPH 自由基清除率测定参照陈吴海等[18]和顾丹丹等人[19]的方法并稍做改进,ABTS自由基清除率测定以肖愈[20]的方法为基础并稍做修改,羟自由基清除率测定参考孙妍等人[21]的方法并稍做修改。

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1.3.5 贮藏指标测定

脂肪酶活动度参照《粮油检验粮食、油料的脂肪酶活动度的测定》(GB/T 5523—2008)测定;脂肪酸参照《粮油检验谷物及制品脂肪酸值的测定》(GB/T 5510—2024)中手工滴定法测定;丙二醛采用 Boxbio 试剂盒进行测定;过氧化值测定参照赵波[22]的方法。

1.3.6 微生物指标测定

菌落总数参照《食品安全国家标准 食品微生物学检验菌落总数测定》(GB 4789.2—2022) 进行测定;霉菌总数参照《食品安全国家标准 食品微生物学检验 霉菌和酵母计数》(GB 4789.15—2016) 进行测定。

1.3.7 数据处理与分析

所有指标均进行3次重复试验,试验数据结果采用 Excel 进行统计和分析整理;采用 SPSS 26.0 软件进行显著性分析,显著性水平设定为 p<0.05;利用 Origin 2022 软件进行绘图。

2 结果与分析

2.1 LBP对青稞粉基本营养组分的影响

青稞粉基本营养组分见表 1。

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由表1可知,与对照组相比,处理组中粗脂肪、总淀粉及灰分的含量无显著差异。但处理组水分含量较对照组显著降低,LBP分子结构中的羟基和羧基等极性基团具有较好的亲水性[23],在 LBP 添加量较低(处理 1、处理 2)时,LBP 通过氢键作用与青稞粉中的自由水结合变成结合水,水分添加量略有降低,当添加量增至 2.0%时,过量的多糖可能形成凝胶网络结构,吸附更多水分并阻碍水分蒸发,导致水分含量回升,与田春华等[24]的研究一致,高浓度多糖因空间网状结构表现出较好的持水性。总蛋白含量随着 LBP 添加量的增加显著上升,可能是由于 LBP 吸附在蛋白质表面,形成一定空间稳定结构,同时与蛋白质通过非共价作用形成凝胶网络结构,减少磨粉过程中机械剪切对蛋白质的破坏,与 SEDIGHE T 等人[25]的研究结果一致。综上所述,LBP 添加量为 0.2%时,可降低青稞粉水分且减少蛋白质的损失,有利于保持青稞粉的贮藏稳定性。

2.2   LBP对青稞粉功能组分的影响

青稞粉功能组分质量分数见表2。

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由表2可知,与对照组相比,处理组中总黄酮和β-葡聚糖的含量无显著差异。总酚含量随LBP添加量的升高呈现先降后升的趋势,可能是由于LBP能促进青稞中结合酚类的释放。青稞中约80%的酚类物质以酯键或醚键与细胞壁多糖结合[26],而LBP的多糖链通过氢键和疏水作用与青稞细胞壁成分竞争结合,使酚类物质游离出来,与杨焰婷[27]的研究一致。γ-氨基丁酸(Gamma-aminobutyric acid, GABA)含量随 LBP 添加量的升高呈现先降后升的变化。植物在受到渗透胁迫时,细胞质 pH 值下降,激活谷氨酸脱羧酶(Glutamic acid decarboxylase, GAD)的活性,催化 L-谷氨酸转化为 GABA[28],处理 1 中 GABA 含量下降可能是由于 LBP 作为胁迫因子浓度较低,未能使 GAD 显著激活;处理 2 中 GABA 含量上升可能是由于此时含水量降低至 8.47%,水分活度更接近 GAD 的最适范围,同时能够作为碳源为 GABA 提供 碳骨架,促进谷氨酸的转化;处理 3 中 GABA 含量下降可能是由于此时含水量回升至 9.67%,超过 GAD 最适范围, 抑制酶活性。基于以上数据分析,LBP 添加量为 0.2%时,青稞粉中功能组分可保持较好含量。

2.3 LBP 对青稞粉抗氧化活性的影响

LBP 添加量对 ABTS 自由基清除率的影响见图1,LBP 添加量对 DPPH 自由基清除率的影响见图2,LBP 添加量对羟自由基清除率的影响见图3。

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由图 1 可知,随着 LBP 添加量的增加,ABTS自由基清除率逐渐提高,当添加量达到一定值时,清除率趋于平缓,与 ZHANG L L 等人[29] 的研究一致。

由图 2 可知,随着 LBP 添加量的增多,DPPH自由基清除率呈现先升后降的趋势。 DPPH 自由基清除主要依赖氢离子转移机制(HAT)[30] ,LBP 的羟基在酸性条件下(乙醇溶液)易解离出氢原子,而处理 1 中 LBP 的羟基密度较高,可以有效提供氢原子。因此,DPPH 自由基清除率较对照组提高至 20.34%,处理 2 和处理 3 的 DPPH 自由基清除率降低可能是由于 LBP 添加量增加,多糖链发生分子内氢键重组或形成聚合物,导致羟基活性位点被包裹,DPPH 自由基难以接触位点,从而导致清除率下降,与发酵香肠抗氧化肽在高浓度下 DPPH 自由基清除率下降的机制类似[31]

由图3可知,处理 1 的羟自由基清除率最高,之后随 LBP 添加量增加而降低。羟自由基主要通过 Fenton 反应产生[32],LBP 结构中的羟基和羧基可螯合Fe2+,抑制自由基生成,处理组羟自由基清除率先升后降可能是由于 LBP 添加量低时促进Fe2+螯合率,而 LBP 添加量高时,由于其强还原性抑制了Fe2+螯合率。 因此,LBP 添加量为 0.2%时可较好地提高青 稞粉抗氧化活性,延缓青稞粉的氧化酸败。

2.4 LBP 对青稞粉贮藏指标的影响

LBP 添加量对脂肪酸值的影响见图4,LBP 添加量对脂肪酶活动度的影响见图5,LBP 添加量对过氧化值的影响见图6,LBP 添加量对丙二醛的影响见图7。

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脂肪酸值是衡量谷物贮藏过程中脂肪水解程度的指标,脂肪酸值越小,谷物新鲜程度越高。由图4可知,与对照组相比,处理组脂肪酸值均显著降低,处理 1 降低 63.6%,表明 LBP 的添加可有效降低青稞粉中的脂肪水解程度。脂肪酶是参与脂质代谢的主要酶之一,通过裂解酰基酯键释放游离脂肪酸[33]。降低脂肪酶活力可有效延长谷物贮藏期[8]。由图5可知,与对照组相比,处理组的脂肪酶活动度分别下降了21.3%,4.0%和 7.0%,且处理 1 就可显著降低,可能是由于 LBP 改变了脂肪酶的构象,抑制其酶催化活性。青稞中的游离脂肪酸在贮藏过程中会氧化 分解为过氧化物,使过氧化值升高[34],所以青稞粉的过氧化值可作为衡量其氧化变质程度的指标;脂质氧化的中间产物是丙二醛, 故丙二醛可作为评价青稞粉劣变程度的指标。由图6和图7可知,随着 LBP 添加量的增加,过氧化值和丙二醛含量都呈现先降后升的趋势,可能是由于处理 1 中 LBP 添加量较低,可通过清除自由基降低脂质过氧化程度,而处理 2 和处理 3 中过氧化值和丙二醛含量升高可能是由于 LBP 添加量的增加,LBP 转化为促氧化剂,促进脂质氧化程度。因此,LBP 添加量不宜超过0.2%。

2.5 LBP 对青稞粉微生物指标的影响

青稞粉中微生物活性见表 3。

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由表3可知,LBP 的添加显著降低了青稞粉的菌落总数,处理 3 中青稞粉菌落总数从 8.7×103 CFU/g 降至 2.0×103 CFU/g,灭活率达到 77.01%,这表明 LBP 对真菌具有良好的抑制效果,与殷红等人[35]对多糖抑菌活性的研究一致。而青稞粉的霉菌总数随着 LBP 添加量的增加呈现先降后升的变化,可能是由 于处理 2 和处理 3 的青稞粉中水分活度较高,能够促进霉菌的生长。因此,添加适宜的 LBP 可有效降低青稞粉中微生物的含量。

3. 结论

以青稞为原料,通过添加 LBP(处理 1: 0.2%;处理 2: 1.0%; 处理 3: 2.0%)后混合制粉,测定 LBP 添加量对青稞粉营养成分、功能组分、抗氧化活性、贮藏指标及微生物指标的影响。结果表明,处理 1 时,青稞粉水分含量显著降低(p<0.05),抗氧化活性显著提高(p<0.05),脂肪酸值降低 63.6%,脂肪酶活动度下降 21.3%,过氧化值及丙二醛含量均显著降低(p<0.05),菌落总数灭活率达到62.1%,霉菌总数显著降低。因此,LBP 添加量为 0.2%时,可有效提高青稞粉的抗氧化活性并延长贮藏期。研究结果可为提高青稞粉抗氧化活性及延长货架期提供理论基础。


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编辑:谷金星

审核:关   颖

本篇文章刊登于《农产品加工2026年2期上