黑小麦花色苷特性分析及其全麦粉馒头品质研究

发布时间：2020-05-29 07:47

【摘要】：黑小麦是一种珍贵的种质资源,除了富含蛋白质、维生素、氨基酸、多种矿物质以外,其籽粒中还含有丰富的花色苷。花色苷为水溶性天然色素,安全无毒,具有较高的抗氧化活性、抗肿瘤、预防心脑血管疾病等生理功效,但该色素不稳定,极易受外界因素的影响。本研究针对黑小麦全麦粉花色苷特性及其全麦粉馒头品质进行分析,根据pH示差法原理,通过分析影响因素最大吸收波长、缓冲液pH、平衡温度和平衡时间,优化pH示差法测定黑小麦全麦粉花色苷含量;通过pH值、温度、光照、氧化还原剂、防腐剂、抗坏血酸以及金属离子对黑小麦全麦粉花色苷稳定性的影响,分析黑小麦全麦粉花色苷的稳定性;以抗坏血酸为对照,通过黑小麦全麦粉花色苷对DPPH自由基(DPPH·)清除能力、对羟自由基(·OH)清除能力,以及对超氧阴离子自由基(O_2~-·)清除能力的测定,分析黑小麦全麦粉花色苷体外抗氧化性能;研究黑小麦全麦粉馒头加工工艺,并比较黑小麦全麦粉蒸制馒头前后花色苷抗氧化性能的变化,综合分析黑小麦全麦粉馒头品质,为黑小麦全麦粉功能性食品开发提供一定的理论依据。主要结果如下:1.优化pH示差法测定黑小麦全麦粉花色苷含量便于对类似富含花色苷但却含有较多杂质产品的开发作出相应测定,因此对pH示差测定黑小麦全麦粉花色苷含量进行了优化。以黑小麦全麦粉为原材料,通过分析影响因素,最大吸收波长、缓冲液pH、平衡温度和平衡时间,选择pH示差法的最优实验参数:最大吸收波长为531 nm,测定吸光度时的pH值分别选为pH 1.0和pH 4.5,平衡温度均为40℃。处于缓冲液pH 1.0的酸度环境中,平衡时间为25 min,处于pH 4.5的酸度环境时,其平衡时间为35 min。从而为开发此类产品提供一定的理论依据。2.黑小麦全麦粉花色苷稳定性研究黑小麦全麦粉花色苷在避光环境下,处于pH 3~pH 4的酸度环境时,其花色苷稳定性最高。当温度低于60℃时,随着加热时间的增长,花色苷降解率变化较小,但当温度高于80℃时,随着加热时间的不断增长,其降解率呈显著升高的趋势,加热7 h后花色苷降解率达23%。一定浓度范围内的Mn~(2+)(≤1 mmol/L)和Cu~(2+)(≤2 mmol/L)能够提高花色苷的稳定性,Ca~(2+)对花色苷无不良影响,且有一定的辅色效果,但Fe~(3+)、Sn~(2+)对黑小麦全麦粉花色苷稳定性有较大的影响。过氧化氢(H_2O_2)、亚硫酸钠(Na_2SO_3)对该花色苷稳定性影响呈显著性,防腐剂苯甲酸钠和山梨酸钾对黑小麦全麦粉花色苷稳定性无不良影响,而抗坏血酸可使黑小麦全麦粉花色苷降解且褪色,对其影响较大。由此为黑小麦全麦粉其他产品的开发提供了一定的实践指导依据。3.黑小麦全麦粉花色苷体外抗氧化性研究通过建立三种体外模型实验,分别测定分析黑小麦全麦粉花色苷体外清除DPPH·、清除·OH以及清除O_2~-·的能力。结果表明,黑小麦全麦粉花色苷具有极强的清除DPPH·的能力,当花色苷浓度为0.25 mg/mL时,其DPPH·清除率可达91%;该花色苷具有很强的清除·OH的能力,当其浓度为0.5 mg/mL时,花色苷的·OH清除率为90.54%,可达抗坏血酸的1.73倍;该花色苷具有较强的清除O_2~-·能力,当浓度为0.25 mg/mL时,其O_2~-·清除率为70.12%。因此,黑小麦全麦粉花色苷具有很强的体外抗氧化能力,且高于抗坏血酸。4.黑小麦全麦粉馒头品质研究根据黑小麦全麦粉营养功能特性与感官品质综合分析,得出蒸制黑小麦全麦粉馒头的最适馒头粉添加量为25%,并利用响应面优化得出蒸制黑小麦全麦粉馒头的最佳加工工艺为:和面时间9 min、加水量100 mL/200g、发酵时间54 min(发酵温度38℃)。同时,通过测定黑小麦全麦粉馒头花色苷体外清除DPPH·能力和体外清除·OH能力,分析黑小麦全麦粉馒头花色苷体外抗氧化性能,结果显示,黑小麦全麦粉馒头具有较强的体外抗氧化能力,且与抗坏血酸无明显差异。
【图文】：

花色素,花色苷

花色苷结构和性质色苷是一类广泛存在于水果、蔬菜、花卉等植物中的水溶性天然色已经发现 600 多种花色苷，它们赋予植物呈现蓝色、紫色和黑色具有阻止 DNA 分子受损、抗氧化、抗炎症、抗肿瘤、抗癌、预防忆力、治疗心脑血管病和神经衰退性疾病等生理功效，发达国家已健食品和药品，可见其在食品、医药及化妆品等行业应用前景广阔小麦中富含花色苷，且其具有较高的抗氧化活性，抗突变活性，抗活性等生理功能，黑小麦花色苷含量与小麦中的麦黄酮和维 E 含关[5]，与其总抗氧化能力呈显著正相关[13]。花色苷结构色苷是一类带有多羟基和多甲氧基，，具有 2-苯基苯丙吡喃结构的类植物中花色苷的种类和含量决定植物的外观色彩。

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度为 20℃、40℃和 60℃下每平衡 5 min 测一次其吸光度，直，实验结束，并记录结果，得到最短平衡时间以及最适宜平衡果与分析小麦全麦粉花色苷最大吸收波长测定情况下，酰基化的花色苷衍生物在紫外区域主要有两个吸收带280 nm，是由 A 环上的苯甲酰基团引发的，另一个是在 300～4 B 环上的酰基化基团引发的。在可见光区 500～550 nm 区会征峰，峰位置会受糖基数目和位置、花色苷母核、溶剂等因可知，在 pH 为 3.0 的条件下，黑小麦全麦粉花色苷在紫外光 280 nm 和 320 nm，可见光区的最大吸收波长为 531 nm，说明色苷特征吸收峰，且其花色苷色素中有酰基化基团，而被酰基性远高于未被酰基化的花色苷[11,14]。由此得出，黑小麦全麦粉用于 pH 示差法测定黑小麦全麦粉花色苷的含量。
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS210.7;TS213.2

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