7种杂粮抗氧化活性及其挤压杂粮粉体外消化特性研究

以青稞、藜麦、燕麦、薏苡、小米、绿豆和豌豆为材料,测定了杂粮中的基本组分、多酚含量及抗氧化活性,并通过口腔-胃-小肠三段式体外模拟消化方法评价了7种杂粮经挤压处理后淀粉的体外消化速率和估计血糖生成指数(expected Glycemic Index,eGI),最后分析了抗氧化活性与多酚含量以及eGI值与基本组分之间的相关性。结果表明:7种杂粮总酚含量为19.09～128.85 mg/100 g,由高到低为绿豆、藜麦、青稞、薏苡、燕麦、小米、豌豆。藜麦中的总酚主要以游离态存在,绿豆中主要以结合态存在,其他杂粮中结合态和游离态含量相当。黄酮含量为169.58～390.11 mg/100 g,青稞、藜麦、燕麦、绿豆含量显著高于其他杂粮。青稞中黄酮类物质主要以结合态存在,且含量占总黄酮的47.39%～88.09%,其他杂粮中则主要以游离态存在。7种杂粮的抗氧化活性存在显著性差异,其中青稞清除DPPH·自由基、ABTS~+·自由基能力和总抗氧化能力最强,燕麦、绿豆次之。抗氧化能力与总酚含量相关性不明显(r=0.343),与黄酮含量有良好相关性(r=0.736)。挤压处理后,7种杂粮的eGI值由高到低为:小米豌豆藜麦燕麦绿豆青稞薏苡;其中,小米为高GI食品(82.49),其他杂粮为中GI食品(61.96～73.24)。eGI值与蛋白质(r=-0.901)和膳食纤维含量(r=-0.833)呈显著负相关,与总黄酮、直链淀粉、总酚含量和直/支比间存在一定负相关,但不显著。     

不同杂粮添加量对挤压重组米饭品质及体外消化特性的影响

本研究通过在原料粉中加入不同量的青稞、藜麦、燕麦杂粮制备挤压重组米饭,探讨三种杂粮对挤压重组米的蒸煮品质及体外消化特性的影响。结果显示:添加杂粮原料后,重组米色泽会发生明显改变。重组米蒸煮损失率随杂粮原料添加量的增加而增加。质构分析表明,添加杂粮原料后,重组米硬度值均有不同程度降低,添加青稞和燕麦会显著降低重组米的黏性,当藜麦添加量为40%时,重组米黏度最高。添加青稞、燕麦后,会降低重组米感官得分,当藜麦添加量为40%时,重组米感官评分最高为84.5。三种杂粮原料均对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶有一定抑制作用。体外消化实验结果显示,当藜麦添加量大于40%或青稞添加量大于50%时,重组米GI值小于55,属于低GI食物。本研究可为低GI主食原料筛选提供一定数据支撑。     

双螺杆挤压即食杂粮粉配方及工艺优化

为开发一种必需氨基酸含量均衡且估计血糖生成指数（estimated glycemic index，eGI）低的功能性即食杂粮粉，将薏仁、苦荞、燕麦、小米、绿豆、黑豆和鹰嘴豆粉单独挤压加工，以挤压后原料的eGI值为指标，将eGI值较低的燕麦、苦荞和黑豆确定为即食杂粮粉的目标原料。通过氨基酸评分原则确定苦荞、麦、黑豆的适宜配比为52∶35∶13（质量比）。通过单因素试验和正交试验，以水溶性指数为指标（water solubility index，WSI）确定杂粮粉的适宜挤压工艺参数为物料加水量14%，挤压温度120℃，螺杆转速360 r/min，此条件下杂粮粉的WSI为8.98%。     

挤压膨化对谷物营养成分的影响

采用挤压膨化技术处理大米、玉米、小麦、燕麦和荞麦,分析这些谷物在处理前后的淀粉、直链淀粉、粗蛋白质、粗脂肪、还原糖、膳食纤维和矿物元素等营养成分含量影响。结果显示,挤压膨化后大米、玉米、小麦、燕麦和荞麦的淀粉、粗蛋白质、粗脂肪和矿物元素含量降低(P0.05),还原糖含量显著增加(P0.05),直链淀粉和膳食纤维含量提高(P0.05)。     

挤压杂粮重组米糊化特性研究

以陈化早籼米粉为主要原料,荞麦、青稞、藜麦、鹰嘴豆、燕麦麸皮等杂粮为辅料制备挤压重组米,以RVA快速黏度分析仪为研究手段,探究不同杂粮添加物以及不同的添加量(0%,5%,10%,15%,20%,25%)对重组米糊化特性的影响。结果表明:当燕麦麸皮添加量15%时,其和藜麦、青稞均能显著增加重组米的峰值黏度(P0.05),小添加量的燕麦麸皮和荞麦、鹰嘴豆均会显著降低重组米峰值黏度(P0.05);添加藜麦、荞麦和青稞均会使重组米的谷值黏度显著增加(P0.05),添加燕麦麸皮和鹰嘴豆会显著降低重组米的谷值黏度(P0.05);荞麦、青稞、藜麦及添加量20%燕麦麸皮均能显著增加重组米的最终黏度(P0.05),小添加量的燕麦麸皮和鹰嘴豆均能显著降低重组米的最终黏度(P0.05);燕麦麸皮、添加量20%青稞、添加量15%藜麦均能显著增加重组米的衰减值(P0.05),鹰嘴豆、荞麦与小添加量的青稞和藜麦均能显著降低重组米的衰减值(P0.05)。5种杂粮均使重组米的回生值显著增加(P0.05)。     

5种杂粮粉的粉质特性研究

对燕麦、青稞、苦荞、甜荞和藜麦的粉质特性进行了分析,包括破损淀粉及直链淀粉含量、粒径分布、面团流变学特性和水合特性。结果表明,苦荞粉的直链淀粉含量最高,为23.46%;燕麦和藜麦的破损淀粉含量均在20%以上;青稞的膳食纤维含量最高,为20.94%,且青稞粉的粒径最大(D_(50)=41.12μm)。青稞和燕麦的吸水率较高,回生值低,面团韧性强,糊化时间短,易蒸煮;苦荞的吸水率较小,面团形成时间和稳定时间较长,面团结合力强,糊化时间短,淀粉糊化特性和热稳定性较好,面团黏度较高;甜荞的糊化特性和糊化热稳定性较好,但吸水能力较差,回生值高。藜麦的吸水率较低,蛋白弱化程度大,糊化时间较长,面团流变学特性较差,不适于制作面条。燕麦的持水力和溶胀性最弱,但水溶性最低,说明其制品蒸煮损失最少;苦荞的持水力和溶胀性最佳,青稞和藜麦的次之;当温度为25,100℃时,甜荞的水溶性为5种杂粮中的最大值,预示其面制品的蒸煮损失最高。     

添加杂粮粉改善面包品质及营养特性分析

以藜麦粉、燕麦粉和高筋粉为主要原料,制备出一种新型复合杂粮面包。通过单因素和正交试验,研究杂粮粉、酵母、木糖醇、黄油添加量对面包感官、比容的影响,确定了藜麦燕麦复合面包的最佳工艺配方：藜麦粉与燕麦粉比例为1:2,酵母添加量3.0%、木糖醇添加量11%、黄油添加量8%。并以小麦面包为对比,分析了杂粮面包的抗氧化性、体外消化率、预血糖指数等功能特性。结果表明：复合杂粮面包的抗氧化能力为0.054 mmol/g（以FeSO4计）,远高于对比面包的0.0048 mmol/g;复合杂粮面包水解的淀粉量在90 min后趋于稳定,而对比面包虽然淀粉水解率在30 min后增速放缓,但一直呈上升趋势。杂粮面包的血糖生成指数被测定为57.42,属于中等血糖生成指数食品。对杂粮面包的营养特性分析后发现,除淀粉含量低于小麦面包,蛋白质、脂肪、总纤维含量都高于小麦面包,营养价值较高。对于小麦面包而言,面包中添加藜麦和燕麦能够起到膳食补充抗氧化剂和延缓淀粉在体内消化的效果,这为杂粮在面包中的应用提供了技术支撑。     

添加膳食纤维对挤压工程米品质的影响

以大麦苗粉为膳食纤维来源,以不同比例添加到大米粉中,混匀后,利用挤压质构重组法制备膳食纤维营养强化米。对强化米产品进行蒸煮实验,确定最佳料水比为1:0.8。用质构仪对强化米进行分析,观察添加膳食纤维对挤压工程米质构特性的影响。结果表明,在膳食纤维添加量为5%~20%范围内,挤压工程米的胶着性、咀嚼性、硬度随着膳食纤维的添加呈现先上升后下降的趋势,在添加量为10%时达到最大值;弹性呈现先上升后下降的趋势,上升的幅度不是很大;粘性呈现先上升后下降的趋势,在15%时达到最大值;内聚性随添加量的增加呈现缓慢下降的趋势。     

D-最优混料设计优化低GI藜麦杂粮粥配方

杂粮富含膳食纤维、抗性淀粉和低聚糖类等物质,具有调节血糖等多种生物学功能,是理想的低血糖生成指数（glycemic index,GI）食物原料。该文以藜麦为主要原料,以燕麦、薏仁和荞麦为辅料,采用D-最优混料设计低GI藜麦杂粮粥配方,并采用响应曲面法进行优化。结果表明,低GI藜麦杂粮粥的最优配方（100 g）：藜麦添加量为35.00 g、燕麦添加量为31.81 g、薏仁添加量为16.75 g、荞麦添加量为16.44 g。该混料配方制作的杂粮粥口感良好,感官评分为87.03,估计血糖生成指数（estimated glycemic index,eGI）值为 50.77＜55,符合低GI食品要求。     

氨基酸均衡谷物营养粉的开发与研究

本研究选用无麸质大米、小米、藜麦、绿豆为原料,经挤压膨化和粉碎处理制备一种氨基酸平衡的膳食谷物营养粉。通过对四种原料的冲调性及氨基酸评分研究发现小米和大米的结块率较低,且限制氨基酸为赖氨酸;通过氨基酸互补和冲调性进行配比优化,确定大米∶小米∶藜麦∶绿豆比例为2∶3∶4∶3;然后,通过不同粒度筛选及添加麦芽糊精进行营养粉冲调特性的优化,确定冲调粒度为100目,麦芽糊精添加量为10%。     

Properties of extruded whole grain cereals and pseudocereals flours

Common cereals such as wheat are widely used worldwide in extruded products. Nevertheless, other locally available grains would be beneficial for local consumers regarding taste preference, nutritional needs and sustainability. Locally available cereals, that is millet, teff, sorghum and pseudocereals, that is quinoa and amaranth flours were extruded at the same processing conditions, and the resulting properties were compared to those of extruded refined wheat flour. Amaranth flour contained the highest protein content (16%). Sorghum was the highest in calories because of its high lipid content (10%). The extrusion process greatly increased a water solubility index (WSI) of amaranth from 11% to 61%, while the WSI level of quinoa was almost not affected (WSI of 4%). The expansion properties varied differently among grain types. These grains had a sectional expansion index (SEI) ranging between 11 and 13, which could not achieve the performance of the refined wheat (SEI of 22). The lowest expansion was observed for amaranth flour which contained the lowest starch content. Sorghum extrudates, interestingly, provided comparable stress at rupture value to that of wheat. For the mechanical properties, none of these local grains could fully replace refined wheat at the employed extrusion conditions.     

挤压膨化处理对藜麦营养成分及体外酵解特性的影响

本研究采用挤压膨化技术对藜麦进行处理,分析处理后藜麦营养成分变化,并结合体外酵解实验,探究挤压膨化处理对藜麦酵解特性的影响。结果表明,挤压膨化能显著降低藜麦中直链淀粉、脂肪、总膳食纤维和不可溶性膳食纤维含量（P＜0.05）,并显著增加可溶性膳食纤维含量（P＜0.05）。体外酵解实验中,随着酵解时间的延长,培养基中产气量不断增加,pH值在发酵前期显著降低（P＜0.05）。相较于空白对照,挤压膨化处理后藜麦能显著上调体外酵解过程中普雷沃氏菌、巨单胞菌、巨球形菌、考拉杆菌、双歧杆菌以及拟杆菌等的相对丰度（P＜0.05）,显著下调瘤胃菌科和肠杆菌科的相对丰度（P＜0.05）。同时,各组发酵产物中短链脂肪酸浓度均增加,且发酵48 h结束时挤压膨化处理后藜麦组高于空白对照组。综上,挤压膨化能影响藜麦的营养组成,其制品作为发酵底物能有效改善肠道菌群,有益于肠道健康。该研究可为通过挤压膨化处理获得藜麦制品及其促进肠道健康产品的开发提供数据支持。     

6种杂粮营养成分分析及评价

目的 对苦荞、白青稞、白藜麦、黄藜麦、红藜麦和黑藜麦等6种杂粮中所含基本营养成分、矿物质元素、氨基酸及脂肪酸的含量进行检测和分析。方法 依据国家标准方法, 采用液相色谱仪、氨基酸自动分析仪、气相色谱仪等进行成分测定并比较分析。结果 6种杂粮在营养成分上存在一定的差异, 其水分含量为8.68~12.22 g/100 g, 蛋白质含量为10.33~15.41 g/100 g, 脂肪含量为1.25~6.31 g/100 g, 粗纤维含量为1.33~6.64 g/100 g, 灰分含量为1.11~2.53 g/100 g, 碳水化合物含量为67.56~75.85 g/100 g。6种杂粮均富含钾、磷和镁, 白藜麦富含铁, 苦荞富含锌。6种杂粮中不饱和脂肪酸占总脂肪酸的含量的75%以上, 除苦荞外, 其他5种杂粮中亚油酸的含量超过了总脂肪酸含量的一半以上。杂粮中氨基酸种类齐全, 尤其是苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸及赖氨酸等必需氨基酸含量均较高。氨基酸评分结果表明, 6种杂粮中苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸氨基酸评分均较高, 且含量都高于联合国粮食及农业组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO)的推荐值。结论 苦荞、白青稞、白藜麦、黄藜麦、红藜麦和黑藜麦等6种杂粮营养丰富, 具有较好的开发价值和利用前景。     

Dietary fiber profile of barley flour as affected by extrusion cooking

Barley grains, Phoenix and CDC-Candle, were extruded in a twin-screw extruder at 90−140 °C and 20–50% moisture level. Effects of extrusion conditions on total (TDF), soluble (SDF), and insoluble dietary fiber (IDF) were determined. The content of SDF and TDF increased upon extrusion cooking of both types of barley flours. The changes in IDF content were found to be variety-dependent. Only a minor decrease in IDF content of CDC-Candle barley was found, but an increase in IDF content of Phoenix was observed at all extrusion temperatures. The increase in SDF, in both barleys, could be due to the transformation of some IDF into SDF during extrusion and the formation of additional SDF by transglycosidation. The increase in IDF in Phoenix flour could be due to the formation of retrograded amylose [resistant starch (RS3)] during extrusion cooking and subsequent cooling.     

不同添加物对挤压重组米血糖生成指数和理化性质的影响

研究燕麦膳食纤维、大米蛋白、高直链玉米淀粉的添加对挤压重组米熟化后血糖生成指数(GI)及理化性质的影响。结果表明:高直链玉米淀粉挤压重组米(HMER)熟化后的GI值相比天然大米(NR)显著降低(P<0.05),原因是添加高直链玉米淀粉促使米样形成更多难酶解的V型淀粉结晶。燕麦膳食纤维挤压重组米(DFER)和大米蛋白挤压重组米(RPER)蒸煮后的GI值高于NR而略低于挤压空白米(ER)。红外光谱图和X衍射结果表明:添加燕麦膳食纤维和高直链玉米淀粉会促进挤压重组米的淀粉老化,而添加大米蛋白则会抑制挤压重组米淀粉老化。HMER在透明度和颜色上与天然大米相近,而DFER、RPER则与天然大米差别较大。HMER、DFER、RPER的蒸煮性质和蒸煮后的黏度与挤压空白米(ER)无显著差异(P>0.05)。DFER、RPER蒸煮后的硬度显著低于ER(P<0.05),而HMER和ER的硬度无显著性差别(P>0.05)。     

青稞低GI挤压面条制作工艺优化及营养与抗氧化活性分析

为了提高青稞低血糖生成指数(Glycemic Index,GI)挤压面条品质,以青稞粉为主要原料,比较了青稞生粉与熟粉制作低GI挤压面条的品质,优化了挤压法制作青稞低GI值挤压面条的工艺条件及配方,考察了冷冻老化技术对其品质的影响,评价了青稞低GI值面条的营养品质及抗氧化活性。分析得到青稞生粉制作的低GI值挤压面条的品质较优;以青稞生粉为原料制作低GI值挤压面条的工艺参数为青稞粉含水量45%,pH 7.0,青稞粉粒度80目;在此优化条件下,采用单因素及正交实验优化了青稞低GI值挤压面条的配方,以青稞生粉为基础,豌豆粉添加量为20%、荞麦粉添加量5%、藜麦粉添加量为5%,在-18℃冷冻时间15 h制作的青稞挤压面条煮熟后无断条,感官评价达93.65分,GI值为42.73,具有较高的营养价值和多酚含量与抗氧化活性。     

青稞麸皮营养成分及提取物抗氧化活性研究

为提高青稞麸皮的综合利用和附加值,以白青稞麸皮和黑青稞麸皮为研究对象,检测了青稞麸皮中各营养素含量及提取物抗氧化活性。结果表明,两种麸皮主要成分为淀粉、蛋白质、粗纤维,并且粗蛋白、粗纤维、灰分含量高于青稞全谷物,其中Mg、P、Ca含量较高,氨基酸种类丰富,总多酚分别为6.30,9.05mg/g,黑青稞麸皮中花青素含量为7.0mg/g,总多酚和花青素均高于青稞全谷物。DPPH自由基清除能力和ABTS自由基清除能力随着麸皮样品浓度的增加而增强。此外,黑青稞麸皮中花青素和总多酚含量均显著高于白青稞麸皮,而其它营养组分较接近。因此,黑青稞麸皮可作为潜在的深加工原料应用于功能性食品或作为营养强化剂添加到食品中以提升其加工附加值。     

主要几种配料对挤压膨化早餐谷物挤压特性的影响

采用双螺杆连续挤压机生产早餐谷物食品的经典工艺，选用大米为挤压基料，探讨了糖、油脂、蛋白质、膳食纤维及品质改良剂等配料对谷物挤压特性的影响。研究结果表明：1％-5％还原糖即可使产品组织结构变得均匀细密、产品色泽加深、风味加强、膨化度和水溶性指数加大、吸水指数变化不大；加入蔗糖在8％以上时，即可抑制挤压谷物产品的膨化度，提高产品脆度，降低其吸水指数，对产品水溶性指数影响不大。加入少量的油脂、大豆蛋白和膳食纤维可改善产品的感官指标，提高产品营养；大豆磷脂和碳酸钙可作为挤压谷物产品品质改良剂。     

不同熟化方式对青稞淀粉体外消化及多酚利用特性的影响

以青稞粉为研究对象,结合体外模拟消化,探究挤压和煮制对青稞淀粉体外消化和多酚含量及抗氧化活性的影响。结果表明：不同处理显著提高了青稞粉的水解率,其中青稞挤压粉的水解率和预估血糖生成指数最高,抗性淀粉含量最低。不同处理均显著降低了未消化青稞粉中总酚、总黄酮含量和抗氧化活性,其中煮制处理分别降低了32.8%、30.5%、26.7%（FRAP法）和14.8%（TEAC法）。与模拟胃消化相比,模拟肠消化阶段显著提高了青稞粉总酚、总黄酮的释放量及其生物有效性,并主要集中在模拟肠消化的前30min;与未消化样品相比,模拟胃肠消化后,青稞粉自由基清除能力提高4倍左右。此外,消化后结果同样表明,煮制处理对青稞酚类物质和抗氧化活性的生物有效性破坏较大。