番石榴葉提取物對無糖面包品質及抗氧化能力的影響

劉瑾瑾 朱思明 陸慧玲 鄭凱帆 徐佳露

面包具有營養豐富、口感好、易消化、易攜帶等特點，廣受人們喜愛。但是，傳統面包因含糖量高，不利于糖尿病、心腦血管類疾病等慢性病患者長期食用。通過在面包中增加非蔗糖類、抗氧化性物質來制備無糖、抗氧化性的功能性面包，是當前研究的熱點之一。如商亞芳[1]使用黨參水提物、黃精水提物、玫瑰水提物三者混合代替白砂糖制作了一款無糖面包；溫慧穎等[2]采用陳皮和肉桂作為功能性成分制作了一款具有抗氧化性、品質優的主食面包；陳書明等[3]將1%的杜仲粉添加至面包中，得到了一種產品形態、色澤均好且具有一定抗氧化性的功能性面包。但上述功能性面包中有藥材和刺激性較強的添加物等，可能會對面包的香味產生不良影響；同時，黃精水提物、玫瑰水提物等價格昂貴，會增加面包的制作成本。因此，開發一種原料易獲取、價格低廉、抗氧化性優良、香味口感俱佳的面包對于功能性焙烤食品行業發展具有重要意義。

番石榴是嶺南地區種植面廣泛的一類經濟作物，其葉中含有黃酮、多酚、鞣質等化學成分[4]，具有很好的降血糖、抗氧化作用[5-6]，同時也是一種價格低廉、極易獲取的原材料。新橙皮苷二氫查爾酮不僅是一種高效的甜味劑(其甜度是同質量蔗糖的1 500～1 800倍)，還是一種熱穩定性好、降血糖、抗氧化的物質[7]，其提取自柑橘皮，具有價格低廉、極易獲取的特點。番石榴提取物和新橙皮苷二氫查爾酮甜味劑在果汁飲品、醫學藥品中應用較多，但是在烘焙食品中的應用鮮有報道。研究擬將番石榴葉提取物和蔗糖的替代物新橙皮苷二氫查爾酮加入到面包中，通過優化現有面包制作工藝，研究番石榴提取物添加量對面包品質和抗氧化能力的影響，以期為開發功能性面包提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

橙皮苷二氫查爾酮：上海祥盛達精細化工有限公司；

番石榴葉提取物：國圣生物科技有限公司；

高筋面粉：江蘇南順食品有限公司(金像牌)；

耐高糖干酵母：安琪酵母股份有限公司;

1,1-二苯基-2-苦肼基(自由基)、Folin Phenol試劑(2N)、五倍子酸(別名：沒食子酸)：美國西格瑪奧德里奇公司；

甲醇、無水乙醇等有機溶劑均為國產分析純。

1.2 儀器與設備

立式和面機：B10型，旭眾食品機械(廣州)有限公司；

商用三層烤箱：DFL-39型，廣州得寶廚房設備有限公司；

發酵箱：FJ-12C型，廣州得寶廚房設備有限公司；

物性測試儀：TA-XT plus型，英國SMS公司；

雙光束紫外可見分光光度計：TU-1901型，普析通用儀器(北京)有限責任公司；

冷凍干燥器：Wizard 2.0型，美國Virtis公司；

高速冷凍離心機：TGL-16MC型，長沙湘銳離心機有限公司；

數控超聲儀：KQ-250DE型，昆山市超聲儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 面包配方及制備方法

(1) 面包的配方：以高筋面粉作為基準物，添加如下質量分數的材料：橙皮苷二氫查耳酮(0.02%)、番石榴葉提取物(0.0%，2.5%，5.0%，7.5%，10.0%)、奶粉(3.5%)、食鹽(0.8%)、酵母(1%)、黃油(10%)、水(55%)。

(2) 面包的制作：采用中種法[8]。制作流程為：

稱料→制作老面→主面團調制→分割→滾圓→靜置→成型→醒發→烘烤→冷卻

1.3.2 面包感官評定 參考GB/T 35869—2018《糧油檢驗 小麥粉面包烘焙品質評價》對面包進行感官品質評定。由從事該行業的經驗豐富的5位男士和5位女士組成評定小組，從產品的形態(25分)、色澤(10分)、氣味(15分)、口感(25分)和組織(25分)5個方面進行評分，最后計算出平均分即為產品的綜合感官得分值。

1.3.3 面包基本指標檢測

(1) 比容:按GB/T 20981—2007 《面包》執行，采用小米替代法，測定面包體積,按式(1)計算面包比容。

(1)

式中：

P——面包比容，mL/g；

V——面包體積，mL；

M——面包質量，g。

(2) 保水性：參考段云龍等[9]的方法，將冷卻2 h后的面包存放在敞口保鮮袋中，置于室溫(25 ℃)貯藏，分別在0，24，48，72，96，120 h時稱面包質量，按式(2)計算貯藏失水量。

Δm=m1-m2，

(2)

式中：

Δm——面包失水量，g；

m1——面包初始質量，g；

m2——面包貯藏不同時間后的質量，g。

(3) 質構測定：參考Guarda等[10]的方法。采用探頭P/36R對厚度為75 mm的面包片進行硬度、彈性、咀嚼性和內聚性等的測定。測試參數為：觸發力0.049 N；測前速度3 mm/s、測試及測后速度2 mm/s；將面包壓縮至50%(2次壓縮間隔5 s)。每個樣品重復測定6次。

1.3.4 面包抗氧化性測定

(1) 面包提取物制備：參考溫慧穎等[2]的方法。將冷凍干燥后的面包打碎，用0.425 mm孔徑篩網過篩。稱取過篩后的面包粉末2.5 g，溶入25 mL 體積分數為80%的甲醇溶液中，在37 ℃水浴搖床狀態下，以120 r/min速度持續振搖2 h，再用超聲振蕩30 min，最后以4 000 r/min離心15 min，提取清液上部分，置于4 ℃冷藏備用(48 h 內測定)。

(2) 總酚含量測定：采用福林酚法[11]。吸取0.5 mL 提取液，用蒸餾水稀釋至5 mL，加入0.5 mL 2 mol/L 的Folin Pheno試劑，混勻，避光5 min。再加入0.5 mL 的0.2 g/mL 碳酸鈉溶液，充分搖勻，避光反應1 h，測定760 nm 處的吸光值。結果用沒食子酸當量進行換算，按式(3)計算總酚含量(mg/g)。

(3)

式中：

T——總酚含量，mg/g；

C——樣品中沒食子酸的質量濃度，mg/mL；

V——提取液的體積，mL；

N——稀釋倍數，取值10倍；

m——面包樣品質量，g。

(3) DPPH自由基清除率測定：參考文獻[12-13]并稍作修改。將2 mL樣品提取液與2 mL 0.4 mmol/L的DPPH+溶液充分混合，置于常溫陰涼處反應0.5 h，測量特定波長(517 nm)下的吸光值A樣品。用2 mL無水乙醇來代替樣品提取液，并將其設定為空白組，按照同樣方法測量吸光值A空白；用2 mL無水乙醇來代替DPPH+溶液，并將其設定為顏色對照組，按照同樣方法測量吸光值A對照，按式(4)計算DPPH自由基清除率。

(4)

式中：

WDPPH——DPPH自由基清除率，%；

A樣品——樣品組在517 nm下的吸光度；

A對照——對照組在517 nm下的吸光度；

A空白——空白組在517 nm下的吸光度。

(4) 羥自由基清除能力測定：采用水楊酸測定法[14]。取1 mL樣品提取液，加入9 mmol/L 水楊酸—乙醇溶液、9 mmol/L FeSO4溶液各1 mL 后，與1 mL 8.8 mmol/L 雙氧水溶液混合、搖勻，置于37 ℃溫度中，靜置15 min后，測量其在特定波長(510 nm)下的吸光值A樣品。以蒸餾水代替樣品作為空白組測得的吸光度記A空白；用蒸餾水代替 雙氧水作為對照組，按照同樣方法測量吸光值A對照。反應條件不發生變化。

按式(5)計算羥自由基清除率。

(5)

式中：

W羥自由基——羥自由基清除率，%；

A樣品——樣品組在510 nm下的吸光度；

A對照——對照組在510 nm下的吸光度；

A空白——空白組在510 nm下的吸光度。

1.3.5 統計分析 采用Origin 8.0軟件進行數據分析，為了測量差異，每組試驗測3次，結果以均值±均方根偏差表示。

2 結果與分析

2.1 番石榴葉提取物對面包比容的影響

面包比容是面包體積膨脹率和持氣能力的綜合反映[15]。其大小表征的是產品的外觀形態及內部組織結構狀態。通常認為比容與面包體積和柔軟度呈正相關，但比容并非越大越好。

如圖1所示，與對照組相比，面包比容并未隨著番石榴葉提取物添加量的增加發生顯著變化，即與對照組差異不顯著(P>0.05)，說明添加適量的番石榴葉提取物并未對酵母活性、產氣能力等產生影響，面包體積基本無變化。通過對不同添加量番石榴葉提取物制作的面包進行切片發現，番石榴葉提取物添加量對面包的體積、內部組織狀態和氣孔大小無明顯影響。

圖1 番石榴葉提取物對面包比容的影響Figure 1 Effects of Guava leaf extract on the specific volume of bread

2.2 番石榴葉提取物對面包保水性的影響

面包保水能力大小反映了面包保存時抗老化能力的大小和面包口感的好壞。通過測定面包存放期間的失水量可以考察其保水能力[16]。如圖2所示，面包保水性會受到番石榴葉提取物添加量的影響。經過3 d的貯藏后，面包的失水量會出現急劇變化，相比對照組，試驗組面包失水量變化明顯減少，尤其是7.5%番石榴葉提取物組，其失水量在5 d貯藏后依然變化極少。這可能是因為適量的番石榴葉提取物加入到面團中，酚類物質與面筋蛋白形成網狀結構的同時，羥基能與水形成氫鍵，增強面筋蛋白溶脹作用，從而提高了面包的保水性，保持了面包品質。因此，添加適量番石榴葉提取物可緩解面包品質劣變，提升面包品質。

圖2 番石榴葉提取物對面包保水性的影響Figure 2 Effects of Guava leaf extract on water-retention property of bread

2.3 番石榴葉提取物對面包感官品質的影響

面包的外觀形態、色澤、氣味、內部組織和口感是評價面包感官品質的5個重要指標，通過感官評價可以了解面包的基本特點，還能反映消費者對產品的接受程度和喜歡程度[17]。

由圖3可知，隨著番石榴葉提取物添加量的增加，面包的外表皮色澤逐漸加深，但其他感官評價指標與提取的增加量沒有線性變化關系。經過綜合評估發現，當番石榴葉提取物添加量為7.5%時，面包外形顏色較深，但其外形飽滿，組織柔軟，氣孔大小均勻，口感適宜。

圖3 番石榴葉提取物對面包感官品質的影響Figure 3 Effects of Guava leaf extract on bread sensory quality

2.4 番石榴葉提取物對面包質構特性的影響

為了避免感官評價中因評價員主觀因素引起的試驗誤差，試驗還選用質構分析儀測定面包的物性參數，對樣品進行客觀準確的評價。由圖4(a)可知，與對照組相比，番石榴葉提取物添加量對硬度的影響呈先下降后上升再下降的趨勢。與對照組相比，差異不顯著(P>0.05)，可能是由于面筋蛋白中二硫鍵被破壞，使其面筋強度減弱，硬度下降[18]。硬度越小，表明面包品質越好，說明番石榴添加物對面包的品質有改善作用。由圖4(c)可知，番石榴提取物的添加量對面包的彈性影響不顯著，表明番石榴提取物添加量對面包產氣、持氣能力影響不大。但是，由圖4(d)可知，與對照相比，番石榴提取物添加量對面包的內聚性有顯著影響，當添加量為7.5%時，面包的內聚性最大，可能與提取物對三維面筋網格結構的形成更加緊密和完整有關。

硬度、內聚性和彈性的乘積表征了面包的咀嚼性，其受多個因素的影響，是面包品質的綜合表現，其值過大過小都對面包品質產生不良影響。綜合感官評價和圖4(b)可知，添加適量番石榴葉提取物可改善面包的咀嚼性，尤其是當添加量為7.5%時，對面包質構的綜合特性改善最大，面包品質也最好，這可能與提取物中酚羥基和面粉中氨基發生了新的化學交聯反應和非共價作用有關。兩種物質的交聯和非共價作用會使面包內部組織更加致密，對提升面筋勁道有強化作用，進而可改善面包的綜合特性，提升面包品質。

圖4 番石榴葉提取物對面包質構特性的影響Figure 4 Effects of Guava leaf extract on texture characteristics of bread

2.5 面包總酚含量

酚類物質含量高低直接影響面包的抗氧化能力。如圖5所示，與對照組相比，試驗組面包中總酚含量隨著番石榴葉提取物添加量的增加而顯著增加(P<0.05)，兩者之間呈良好的正相關趨勢。當添加量為10%時，總酚含量為對照組的1.9倍，表明經高溫烘烤后，面包中來源于番石榴葉提取物的多酚類物質仍保留很高含量，并未被完全破壞，而對照組仍然具有一定的抗氧化性，可能與面粉存在內源酚類化合物以及新橙皮甜苷二氫查爾酮的抗氧化性有關。

2.6 番石榴葉提取物對面包抗氧化性的影響

如圖6所示，與對照組相比，試驗組面包抗氧化能力隨著番石榴葉提取物添加量增加而顯著提高(P<0.05)。在添加量為7.5%時，DPPH自由基和羥自由基清除率分別比對照組增加了70.3%，141.7%。可見經過高溫烘烤后，面包中抗氧化性多酚物質仍有較強抗氧化能力，說明番石榴葉提取物中的多酚類物質對自由基清除能力強，且抗氧化活性與多酚含量呈一定正相關性。

圖5 番石榴葉提取物對面包總酚含量的影響Figure 5 Effects of Guava leaf extract on the total phenol content of bread

圖6 番石榴葉提取物對面包抗氧化能力的影響Figure 6 Effects of Guava leaf extract on antioxidant capacity of bread

3 結論

研究結果表明：① 通過優化面包工藝，新橙皮甜苷二氫查爾酮及番石榴葉提取物可成功應用于面包中，制作出品質優良的面包；② 當番石榴提取物添加量為7.5%時，面包品質優良，感官評價最高達78.6分，且總酚含量、DPPH自由基和羥自由基清除能力分別提升了85%，70.3%，141.7%，制作的面包具有較強的抗氧化性能。后續還會對此面包的降糖效果進行深入研究，為新橙皮甜苷二氫查爾酮及番石榴葉提取物在烘焙食品中應用，提供更加全面的研究成果。