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黑色谷物种类众多,营养丰富,且营养物质含量显著高于同类浅色谷物,黑米(Oryza sativa L.)、黑麦(Secale cerealeL.)、黑豆(Glycine max(L.)merr.)是三种常见的黑色谷物。随着人们生活节奏日益加快,健康高效的谷物速食产品以其独特的醇香口感、食用便捷、易于携带等优点广受人们的喜爱。滚筒干燥和挤压膨化是两种常用的谷物加工方式,具有加工成本低、效率高、能够改善谷物的粗糙口感等优点。本文以黑麦、黑米、黑豆这三种黑色谷物为原料,探究了挤压膨化和滚筒干燥两种加工技术对三种黑色谷物基本营养成分、溶解特性、粉体流动性、流变学特性及储藏稳定性的影响,并选取黑米为研究对象,进一步深入研究滚筒干燥和挤压膨化对其花青素提取物的结构、生物活性成分含量、体外抗氧化活性、抗炎活性的影响。研究结果如下:1、挤压膨化和滚筒干燥处理显著降低了三种谷物中的脂肪、淀粉及花青素含量,蛋白质含量没有显著变化,溶解特性显著提高,粉体流动性没有显著变化。三种谷物滚筒干燥加工处理后表观黏度增加,挤压膨化加工处理后黏度降低。挤压膨化及滚筒干燥加工后三种黑色谷物在50天的加速储藏实验过程中游离脂肪酸值与过氧化值始终低于未加工样品,羰基价变化表现为时升时降的动态平衡状态,挥发性成分种类没有显著变化,与第0天相比,加速储藏50天后黑色谷物挥发性风味成分中柠檬烯相对含量显著增加,其余大部分烷烃类物质种类及相对含量减少,醛类物质种类减少,正己醛相对含量显著减少,芳香类物质种类及相对含量增加,苯乙烯相对含量显著增加,50天的加速储藏实验结果表明滚筒干燥及挤压膨化两种加工方式能够改善谷物在储藏期间因油脂氧化带来的品质劣化,提高了谷物的储藏稳定性。2、使用UPLC-LTQ-Orbitrap-MS2鉴定出未加工、挤压膨化、滚筒干燥加工后黑米花青素提取物中9种主要的生物活性成分,分别为丁香酸、原儿茶酸、矢车菊素-3,5-二葡糖苷、矢车菊素-3-葡萄糖苷、芍药色素-3-葡萄糖苷、矢车菊素、香草酸、飞燕草色素-3-葡萄糖苷、姜糖酯B,其中矢车菊素-3-葡萄糖苷为三种黑米花青素提取物中最主要的花青素成分(含量分别为27.45±0.38 mg C3G/g DW、17.70±0.41 mg C3G/g DW、7.45±0.12mg C3G/g DW)。与未加工黑米花青素提取物相比,滚筒干燥和挤压膨化后黑米花青素提取物中矢车菊素-3葡萄糖苷含量明显降低(分别减少了 35.52%和72.86%),芍药色素-3-葡萄糖苷也存在一定程度的减少(分别减少了 34.16%和59.01%);而挤压膨化加工处理后黑米花青素提取物中原儿茶酸含量明显增加(较未加工黑米花青素提取物增加了 3.1倍),滚筒干燥处理后原儿茶酸略微增加(较未加工黑米花青素提取物增加了 14.29%);而且滚筒干燥和挤压膨化加工处理后的黑米花青素提取物中出现了未加工黑米花青素提取物中未发现的矢车菊素苷元。未加工黑米花青素提取物总酚含量(138.82±4.21 mg GAE/g DW)、总花青素含量(121.79±8.28mg C3G/100 g DW)显著高于挤压膨化和滚筒干燥加工后黑米花青素提取物样品,其中挤压膨化加工处理黑米花青素提取物总酚、总黄酮、总花青素含量显著高于滚筒干燥加工处理黑米花青素样品。与未加工处理黑米花青素提取物样品抗氧化能力相比,滚筒干燥与挤压膨化加工处理后黑米花青素提取物样品DPPH、ABTS、FRAP抗氧化能力显著降低,分别为 0.05±0.01/0.19±0.07 mM trolox/g DW、0.30±0.03/1.44±0.02 mM trolox/g DW、0.24±0.02/0.40±0.03 mM FeSO4/g DW,其中滚筒干燥加工处理黑米花青素提取物抗氧化能力低于挤压膨化加工处理样品。3、使用1 μg/mL LPS刺激RAW264.7细胞建立细胞炎症模型,选取50、200、400 μg/mL这三个浓度研究了未加工黑米花青素提取物(BRAE)、滚筒干燥黑米花青素提取物(D-BRAE)、挤压膨化黑米花青素提取物(E-BRAE)的细胞抗炎作用。BRAE、D-BRAE、E-BRAE显著抑制了 LPS诱导的RAW264.7细胞中炎症介质(NO、PGE2)的分泌及iNOS、COX-2mRNA与蛋白的表达;显著降低了炎症因子TNF-α、IL-6、IL-1β分泌量及其mRNA的表达;显著下调了炎症通路MAPK、NF-κB相关蛋白(JNK、ERK、IκBαa p65)的磷酸化作用及减弱了 NF-κB p65的核转移效果。未加工和两种加工方式黑米花青素提取物在LPS刺激的RAW264.7细胞中具有很好的抗炎活性,滚筒干燥和挤压膨化两种加工处理没有显著抑制黑米花青素提取物的抗炎活性,且挤压膨化加工处理显著增强了黑米花青素对于炎症信号通路(MAPK、NF-κB)相关蛋白(JNK、ERK、IκBα、p65)磷酸化作用的抑制效果。