橘皮粉對面包烘焙品質及其酚類物質抗氧化能力的影響

代雅杰，黑雪，鄧莉梅，任亞榮，高琴娥，羅慧，曹曉虹，韓立宏,2*

1(北方民族大學 北方民族大學-夏洛蒂醫科大學聯合研究實驗室，寧夏 銀川，750021) 2(寧夏瑞春雜糧股份有限公司， 寧夏 固原，756000)

我國的柑橘種植面積居世界之首。柑橘生產加工過程中約產生30%～50%的皮渣副產物[1]。柑橘皮渣中除了含有水分、纖維素、木質素以及各種微量元素外，還含有豐富的香精油、色素、果膠和橘皮苷等物質[2]。已有研究發現，柑橘果膠不但具有抗凝血功能，對動脈粥樣硬化有預防作用[3]，而且對糖尿病也有抑制作用[4]；橘皮苷有很強的DPPH自由基清除能力，可保護小鼠細胞受超氧化物的氧化破壞，降低四氯化碳對小鼠肝臟的毒害作用[5-6]。總之，由于柑橘皮渣成分的生理活性功效，使得其作為功能性食品和藥品原料具有廣闊的應用和開發前景。

本研究探索將橘皮加工制粉，用于主食面包的制作，通過對面包比容、色度、質地和感官品質的評價，研究不同添加量的橘皮粉對面包烘焙品質的影響，并提取面包中的多酚，通過DPPH自由基清除實驗和ABTS自由基清除實驗，探討橘皮粉添加對面包多酚含量及抗氧化特性影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

臍橙，市售；面包用小麥粉，濱州中裕食品有限公司；黃油、白砂糖、食用鹽、安琪即發干酵母均為市售：福林試劑、2′-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic aciddiammonium salt)(ABTS)、沒食子酸、2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH)，Sigma Chemical Co, St.Louis, MO；甲醇、無水乙醇、Na2CO3均為分析純。

1.2 儀器與設備

TMS-CONSOLE物性儀，美國FTC公司產品；PE9600柏翠面包機，北京中興柏翠電器有限公司；TECAN M200全波段酶標儀，TECAN公司；GL10MA高速冷凍離心機，湖南凱達科學儀器有限公司；LGJ-10S真空冷凍干燥機，河南兄弟儀器設備有限公司；FA2204B電子天平，上海精科天美科學儀器有限公司；HZ-9511K恒溫振動器，太倉市華利達實驗設備有限公司；KQ-5200E型超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；HJ-500高速中藥粉碎機，山東東營弘玖制藥機械有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 橘皮粉的制備

新鮮臍橙經稀鹽水浸泡，自來水噴淋清洗干凈，剝皮。橘皮切碎，低溫真空冷凍干燥，粉碎，過100目篩，得橘皮粉，密封避光保存備用。

1.3.2 混合粉的配制

分別按照面包粉質量的0%、1%、2%、3%、4%、5%的比例將橘皮粉與面包粉混合，過100目篩4～5次，制成質地均勻的混合粉。

1.3.3 面包的制作

面包配方：混合粉290 g、牛奶50 mL、水130 mL、白砂糖30 g、食用鹽3.5 g、黃油20 g、安琪即發干酵母3.5 g。 將所有原料按配方比例稱取完畢后放入面包機中，選取和風模式，自動制作面包。面包制備結束后，取出室溫放置1 h，備用。

1.3.4 面包比容測定

面包比容測定參照GB /T14611—2008的方法。制備好的面包出爐后室溫冷卻5 min，稱重，采用菜籽替代法測定面包的體積，面包的體積與質量之比即為面包比容(mL/g)。比容測定時面包體積的平均偏差要小于等于 15 mL。

1.3.5 面包質構測定

1.3.5.1 取樣方法

室溫冷卻1 h的面包樣品，用面包刀切除面包兩端的12.5 mm面包片，然后切出75 mm厚的面包構測試樣品。

1.3.5.2 質構測定參數設置

依據段云龍等的方法[7]，選用P/36R探頭。具體參數設置：觸發力5 g；測試前速度3 mm/s；測試速度2 mm/s；測試后速度2 mm/s；壓縮程度50%；2次壓縮之間間隔時間5 s。

1.3.6 面包樣品多酚抗氧化能力測定

1.3.6.1 多酚提取液制備

制備好的面包樣品經超低溫真空冷凍干燥，藥物粉碎機粉碎。取2.5 g面包粉加入到50 mL體積分數80%甲醇溶液中， 37 ℃水浴振蕩(120 r/min)提取2 h，然后室溫超聲30 min，2 600 r/min條件下離心15 min，所得上清液即為多酚提取液。

1.3.6.2 總酚含量測定

取0.5 mL多酚提取液用蒸餾水稀釋至5 mL，加入0.5 mL福林試劑和0.5 mL (0.2 mg/mL) Na2CO3溶液，充分搖勻，室溫條件下反應60 min，然后在760 nm處測吸光值。測定結果以沒食子酸當量表示(mg沒食子酸/g面包干物質)。標準曲線方程為y=0.166 9x+0.012 6，相關系數R2=0.999 7。

1.3.6.3 DPPH自由基清除率測定

DPPH自由基清除能力測定參考KIM等報道的實驗方法[8]。先配制0.4 mmol/L 的DPPH自由基的無水乙醇溶液，取2 mL多酚提取液與2 mL DPPH自由基溶液混合，避光反應30 min，然后在517 nm處測定其吸光值。以2 mL無水乙醇替代DPPH自由基溶液作顏色對照組，以2 mL無水乙醇替代樣品作空白組，其他反應物不變。

按公式(1)計算DPPH自由基清除率：

(1)

式中：A空白為2 mL無水乙醇與2 mL DPPH自由基溶液的混合液的吸光度值；A對照為2 mL樣品提取液與2 mL無水乙醇的混合液的吸光度值；A樣品為2 mL多酚提取液與2 mL DPPH自由基溶液的混合液的吸光度值。

1.3.6.4 ABTS自由基清除能力測定

ABTS自由基清除能力測定參考LI報道的實驗方法[9]。配制6 mmol/L的ABTS自由基水溶液，向其中加入過量MnO2反應后過濾，制備ABTS自由基儲備液。使用時將儲備液稀釋成734 nm處吸光值為0.5±0.02的工作液。取0.2 mL多酚提取液與0.8 mL ABTS自由基工作液混合，充分混勻，避光反應6 min，然后在734 nm處測定其吸光值。以0.2 mL無水乙醇替代多酚提取液做空白，按公式(2)計算ABTS自由基清除率：

(2)

式中：A空白為0.8 mL ABTS自由基工作液與0.2 mL無水乙醇的混合液的吸光值；A樣品為0.8 mL ABTS自由基工作液與0.2 mL多酚提取液的混合液的吸光值。

1.3.7 面包感官品質評價

面包樣品的感官品質評分參照GB/T14611—2008的標準。

2 結果與分析

2.1 不同添加量的橘皮粉對面包比容的影響

面包比容是評價面包烘烤品質最直觀和客觀的指標，一般面包比容越大說明面包的品質越好[10]。不同添加量的橘皮粉對面包比容的影響如圖1所示。從圖1可以看出，橘皮粉添加量小于3%左右時，對面包的比容沒有顯著影響，當添加量繼續增大，面包的比容出現了顯著下降的趨勢(p<0.05)。已有研究發現，抗氧化劑單寧酸能破壞面筋網絡中的二硫鍵[11]，橘皮粉中的橘皮苷也是一種抗氧化劑，可通過抑制或破壞二硫鍵，降低面筋筋力，進而影響面團持氣能力，導致面包體積變小。

圖1 橘皮粉添加量對面包比容的影響
Fig.1 Effect of flavedo flour on the specific volume of bread

2.2 不同添加量的橘皮粉對面包質構特性的影響

面包的質構特性與其感官品質息息相關。不同添加量的橘皮粉對面包質構特性的影響如表1所示。從表1中可以看出，橘皮粉的加入使得面包的硬度相比對照顯著下降，但是隨著橘皮粉添加量的增加，面包的硬度出現了上升的趨勢。面包硬度的高低與面包品質的好劣呈負相關，即硬度值越小，面包品質越好，硬度值越大，面包的品質越差。這說明橘皮粉的添加對于面包硬度的改善具有顯著作用，可能是因為橘皮粉里的果膠的作用，已有研究發現，在面包制作中加入果膠可降低面包的硬度[12-13]。其次，橘皮苷對面筋的調節作用也會導致面包硬度的變化。橘皮粉的添加使得面包的彈性相比對照顯著增大，但是隨著橘皮粉添加量的增加彈性呈現下降趨勢。面包內聚性隨著橘皮粉的添加呈現先上升后下降的趨勢，但是變化不顯著。面包咀嚼性綜合表征面包品質，由表1可以看出，添加橘皮粉面包的咀嚼性相比對照組有所下降，推測可能是橘皮中的木質素、纖維素等對面包的咀嚼性有一定的影響。

表1 橘皮粉添加量對面包質構特性的影響Table 1 Effect of flavedo flour on the texture properties of bread

每列上角標的不同字母表示樣品間差異顯著(p<0.05)。

2.3 不同添加量的橘皮粉對面包感官品質的影響

不同添加量的橘皮粉對面包感官品質影響的結果如表2所示。由表2可知，少量橘皮粉的添加對面包的感官品質有改善效果，感官得分相比對照升高；在橘皮粉添加量為2%左右時，制作的面包表皮呈淺金黃色，外觀光滑平整、蓬松飽滿，內部氣孔分布均勻、細密，柔軟有彈性，面包特有的香味中散發著濃郁的橙香味，感官綜合得分最高；繼續增大添加量，面包的感官品質反而呈現下降趨勢。

表2 橘皮粉添加量對面包感官品質的影響Table 2 Effect of flavedo flour on the sensory quality of bread

已有研究發現，面包的感官品質與其比容和彈性呈現正相關，與面包硬度呈現負相關[14]。前面的實驗結果表明，相比對照，2%左右橘皮粉的加入使得面包的體積呈不顯著的增大趨勢，面包的硬度顯著下降，彈性顯著增大，因而面包的感官得分相比對照增高。

2.4 不同添加量的橘皮粉對面包總酚含量的影響

不同添加量的橘皮粉對面包總酚含量影響的實驗結果如圖2所示。由圖2可以看出，隨著橘皮粉的添加，面包的總酚含量呈現顯著逐漸升高的趨勢(p<0.05)，當添加量為5%時，面包總酚含量最高。這是因為橘皮粉含有豐富的橙皮素、橘皮苷、柚皮素、甜橙黃酮等酚類物質[15]。

圖2 橘皮粉添加量對面包總酚含量的影響
Fig.2 Effect of flavedo flour on total phenols content of bread

2.5 不同添加量的橘皮粉對面包酚類物質抗氧化性能的影響

不同添加量的橘皮粉對面包酚類物質抗氧化活性的影響如圖3和圖4所示。

圖3 橘皮粉添加量對面包總酚DPPH自由基清除率影響
Fig.3 Effect of flavedo flour on DPPH radical scavenging activity of total phenols of bread

圖4 橘皮粉添加量對面包總酚ABTS自由基清除率影響
Fig.4 Effect of flavedo flour on ABTS radical scavenging activity of total phenols of bread

ABTS自由基和DPPH自由基常被用來評價某物質的抗氧化能力。由圖3、圖4可以看出，對照組具有清除自由基能力，這可能是因為面粉中含有VE、β-胡蘿卜素及植酸等物質，該類物質具有抗氧化活性，而且面包在烘焙過程中，美拉德反應產物也具有一定抗氧化能力，最終反映出對照組面包具有清除自由基效果。與對照組相比，橘皮粉的添加顯著提高了面包總酚的DPPH自由基清除能力(p<0.05)，且隨著添加量增大，清除能力不斷增強(圖3)。可見經過高溫加工后，橘皮粉在面包中仍具有很強的抗氧化能力；橘皮粉的加入對面包總酚的ABTS自由基清除能力的影響與DPPH自由基不同，橘皮粉的加入增強了面包總酚的ABTS自由基清除能力，但是當添加量達到3%左右時，清除能力隨著橘皮粉添加量增大呈現下降趨勢，而且當添加量達到5%左右時，樣品的ABTS自由基清除能力顯著小于對照組，原因有待進一步研究。

3 結論

不同添加量的橘皮粉會對面包的烘焙品質和總酚抗氧化能力產生不同的影響。當添加量不超過3%左右時，橘皮粉對面包的比容沒有顯著影響；綜合質構和感官分析，橘皮粉添加量為2%左右時，面包的硬度顯著降低，彈性顯著增大，面包的質地得到了顯著改善，感官品質優于對照組，感官評價得分最高；橘皮粉的加入顯著提高了面包中總酚的含量，增強了DPPH自由基清除能力。總之，橘皮粉可用于功能性面包的制作。