微波鈍化藜麥脂肪酶及改善藜麥風(fēng)味研究

曹洪偉，樂翔云，王玉琪，孫如璉，張 穎，易翠平，管 驍?

（1.上海理工大學(xué)醫(yī)療器械與食品學(xué)院，上海 200093；2.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 化工與食品工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410114）

藜麥（Chenopodium quinoa Willd）原產(chǎn)于南美洲安第斯山區(qū)，距今已有五千多年的種植歷史。藜麥中蛋白質(zhì)含量高，不含麩質(zhì)，富含人體所有的必需氨基酸；藜麥含有的脂肪多為多不飽和脂肪，且膳食纖維含量較高，屬于低GI食物[1-2]。乳糖不耐受患者、糖尿病人、高血脂等特殊人群都可食用藜麥并受益[3]。此外，藜麥富含的維生素、多酚、黃酮、皂苷、植物甾醇等活性成分，具有增強(qiáng)機(jī)體免疫、抗氧化、抗炎、降血糖、降血脂等功效[4]。藜麥因其豐富的營(yíng)養(yǎng)特性也被稱為“植物黃金”、“未來食品”，是21世紀(jì)應(yīng)對(duì)糧食安全的重要谷物之一[5]。藜麥中的脂肪含量約為 6.0%～9.5%左右，高于小麥、玉米、大麥等常見谷物，僅低于大豆[6]。藜麥在儲(chǔ)藏和加工過程中容易發(fā)生脂肪水解和不飽和脂肪酸氧化作用，產(chǎn)生酮類、酚類和醛類物質(zhì)，使藜麥品質(zhì)劣變。脂肪中的游離脂肪酸不斷增多，致使蒸煮品質(zhì)下降，再進(jìn)一步氧化，將會(huì)產(chǎn)生難聞的戊醛、已醛等揮發(fā)性羰基化合物，從而影響藜麥制品的品質(zhì)和風(fēng)味。安紅周[7]等研究發(fā)現(xiàn)，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間延長(zhǎng)，谷物中的脂肪酸值含量不斷增加，儲(chǔ)藏條件越惡劣，谷物脂肪酸值增加速度越快。此外，藜麥中富含多種酶，藜麥的生化代謝與多種酶的活性息息相關(guān)。有研究表明，在谷物儲(chǔ)藏期間，脂肪酶的活性在儲(chǔ)藏期間呈單調(diào)上升的趨勢(shì)[8]，脂肪酶促使油脂水解產(chǎn)生游離飽和脂肪酸，這些脂肪酸在微生物分解酶的作用下氧化，嚴(yán)重影響藜麥的風(fēng)味和品質(zhì)特性。

為了藜麥制品的品質(zhì)可控，迫切需要找到一種能抑制藜麥脂肪酶活性從而延長(zhǎng)藜麥儲(chǔ)藏保鮮期的方法。傳統(tǒng)上鈍化酶的最有效最徹底的方法是加熱處理，但是加熱處理鈍化酶時(shí)往往容易引起營(yíng)養(yǎng)成分的喪失以及風(fēng)味的改變。微波技術(shù)因其快速、高效、安全和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，作為新能源技術(shù)被廣泛應(yīng)用于燥、加熱、解凍、消毒與殺菌等領(lǐng)域。使用微波技術(shù)處理果蔬，使成熟果蔬的果膠酶、多酚氧化酶、氧化氫酶等酶失活，從而抑制酶促反應(yīng)的發(fā)生[9-10]。張習(xí)軍[11]研究了微波處理對(duì)稻谷品質(zhì)的影響，得出微波處理能夠提高稻谷的加工和儲(chǔ)藏性能，改善大米食味品質(zhì)的結(jié)論。微波加熱的本質(zhì)是材料的內(nèi)部加熱。在加熱過程中，不需要進(jìn)行熱傳遞并且內(nèi)部和外部的物理過程同時(shí)被加熱，因此可以立即達(dá)到目標(biāo)溫度。微波抑制酶活性有兩個(gè)主要原因：一是微波在樣品中產(chǎn)生局部熱點(diǎn)，微波的快速升溫使酶變性失活；另一種是某些極性基團(tuán)的酶分子在微波場(chǎng)下產(chǎn)生響應(yīng)。交變電場(chǎng)的快速變化引起酶分子結(jié)構(gòu)的機(jī)械損傷，酶活性因結(jié)構(gòu)破壞而降低。鑒于此，微波技術(shù)可能作為控制提高藜麥貯藏穩(wěn)定性頗有潛力的方法。

本研究主要探究微波對(duì)藜麥中脂肪酶的鈍化作用，重點(diǎn)研究不同微波處理?xiàng)l件對(duì)酶活性的影響，從過氧化值、酸價(jià)等方面評(píng)價(jià)脂肪酸氧化性的變化，并分析藜麥風(fēng)味的主要物質(zhì)。并以藜麥乳為研究對(duì)象，通過感官評(píng)定，考察微波加熱對(duì)藜麥風(fēng)味的影響，以期為食品工業(yè)中高品質(zhì)藜麥制品的加工提供新思路。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

藜麥：永昌縣養(yǎng)生三寶食品有限責(zé)任公司；純油脂、牛血清蛋白：上海藍(lán)季科技發(fā)展有限公司；大豆油：豐益貿(mào)易私人有限公司（江蘇泰州）；氫氧化鉀、氫氧化鈉、酚酞指示劑、乙醇、乙醚、無水乙醇、考馬斯亮藍(lán) G-250、LANS溶液：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司； Tris-Gly-8Murea緩沖液：（Solarbio）生物技術(shù)有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備

磁力攪拌器、高速攪拌機(jī)：萊普特科學(xué)儀器有限公司；電子分析天平：奧豪斯國(guó)際貿(mào)易有限公司；粗脂肪測(cè)定儀器：上海新嘉電子有限公司；定氮儀：浙江托普儀器有限公司；電熱恒溫水浴鍋：北京科偉水興儀器有限公司；冰箱：海爾特種電器有限公司；植物粉碎機(jī)：永康市久品工貿(mào)有限公司；微波儀：格蘭仕微波爐電器有限公司；分光光度計(jì)：日本日立公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 藜麥預(yù)處理

將藜麥用2 600 r/min的速度經(jīng)植物粉碎機(jī)粉碎1 min，重復(fù)3次，過100目篩，收集篩下物于密封袋中，用錫紙將密封袋包裹嚴(yán)實(shí)，置于4 ℃冰箱中避光保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 藜麥基本成分測(cè)定

水分含量的測(cè)定：參照 GB5009.3—2016[12]直接干燥法；

粗蛋白含量的測(cè)定：參照GB5009.5—2016[13]凱氏定氮法；

粗脂肪含量的測(cè)定：參照GB5009.6—2016[14]索氏提取法；

粗淀粉含量的測(cè)定：參照GB 5009.9—2016[15]酸水解法。

1.3.3 藜麥中脂肪酸含量的測(cè)定

參考嚴(yán)俊安[16]等的方法，對(duì)藜麥中的脂肪酸含量進(jìn)行測(cè)量。先將樣品甲酯化。稱取0.02 g藜麥粉樣品，于10 mL玻璃螺口帶塞離心管中，加入100 μL濃度為10 mg/mL十一碳酸甘油三酯內(nèi)標(biāo)，2.5 mL0.5 mol/L NaOH-MeOH溶液，振蕩混勻。在45 ℃水浴中皂化20 min，加入2 mL14%BF3-甲醇溶液，混勻，繼續(xù)水浴2 min，取出迅速冷卻，加入2 mL正己烷，振蕩1 min，加入2 mL飽和氯化鈉溶液，上層清液經(jīng)水洗和無水硫酸鈉脫水后，于GC-MS進(jìn)樣分析。

色譜條件：色譜柱 HP-88（100 m × 0.25 mm ×0.20 μm）毛細(xì)管柱；載氣為高純氦；柱流量1.5 mL/min；分流比50:1；進(jìn)樣口溫度250 ℃；升溫程序：初始溫度60 ℃，保持1 min，以15 ℃/min升溫至188 ℃，保持25 min，以10 ℃/min升溫至230 ℃，保持10 min。

質(zhì)譜條件：EI源電子能量70 eV；溶劑延遲8 min；電子倍增電壓1 650 V；離子源溫度230 ℃；四級(jí)桿溫度150 ℃，傳輸線溫度230 ℃，掃描模式SIM，掃描離子 m/z：43、55、67、74、79、83、87、91、95。

1.3.4 加熱方式及處理?xiàng)l件

參照顧軍強(qiáng)[17]等的方法并修改，微波處理功率分別為：300、600、800、1 000 W；處理時(shí)間：2、4、6、8 min。不同處理?xiàng)l件水浴為（90 ℃，6 min），烘烤條件為（90 ℃，6 min），微波處理?xiàng)l件為（600 W，4 min），將10 g藜麥粉置于石英燒杯中，測(cè)溫采用光纖探針和紅外探針相結(jié)合的方式進(jìn)行處理。樣品處理完成后保存進(jìn)行后續(xù)測(cè)試。

1.3.5 藜麥中脂肪酶活性的測(cè)定

參照王靜[18]、Schmidtdannert[19]等的分光光度法，對(duì)藜麥脂肪酶活力進(jìn)行測(cè)定。標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：配制一系列不同濃度的油酸—甲苯溶液，分別取5 mL于10 mL離心管中，加入1 mL脂肪酸顯色劑（5%醋酸銅溶液，用吡啶調(diào)節(jié)至pH=6.2），磁力攪拌3 min，離心后取上層有機(jī)相在714 nm處測(cè)定吸光度。

脂肪酶活力的測(cè)定：?。?.500±0.001）g樣品加入0.066 7 mol/L的磷酸鹽緩沖液5 mL，進(jìn)行冰浴勻漿；12 000 g、4 ℃下離心10 min，取上清液置于冰上備用。取0.5 mL樣品上清液，依次加入0.066 7 mol/L的磷酸鹽緩沖液和1 mL橄欖油，37℃振蕩反應(yīng)10 min后加入8 mL的甲苯中止反應(yīng)。在37 ℃振蕩反應(yīng)10 min后，在25 ℃、8 000 g，離心10 min。取上清液4 mL，加入顯色劑1 mL，混勻后于710 nm處測(cè)定樣品吸光度，同時(shí)做空白對(duì)照組。

酶活定義及計(jì)算公式：脂肪酶酶活力定義為在一定條件下，每分鐘釋放出 1μmol脂肪酸的酶量為1個(gè)酶活力單位（U）。利用公式（1）計(jì)算酶活：

其中，X為脂肪酶活力（U/mL）；c為脂肪酸濃度（μ mol/mL）；V為脂肪酸溶液的體積（mL）；V′為酶液的用量（mL）；t為作用時(shí)間（min）。

1.3.6 藜麥中主要風(fēng)味物質(zhì)的測(cè)定

根據(jù)張慧玲[20]等的方法并修改，取5.0 g樣品置于 20 mL頂空瓶中，將老化后的 50/30 um CAR/PDMS/DVB萃取頭插入樣品瓶頂空部分，于60 ℃條件下吸附30 min，吸附后的萃取頭取出，插入氣相色譜進(jìn)樣口，于250 ℃解吸3 min，同時(shí)啟動(dòng)儀器采集數(shù)據(jù)。

氣相色譜條件：載氣：氦氣；柱流速：1 mL/min；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；萃取頭在進(jìn)樣口解析5 min，脈沖無分流進(jìn)樣；起始溫度40 ℃保持5 min，以8 ℃/min升至70 ℃保持2 min，再以3 ℃/min升至 170 ℃，保留2 min，再以 8 ℃/min升至 210 ℃保持2 min。

質(zhì)譜條件：離子源溫度230 ℃；傳輸線溫度250 ℃；采用全掃描（Scan）模式采集信號(hào)，掃描范圍35～500 m/z。

1.3.7 藜麥加速儲(chǔ)藏實(shí)驗(yàn)

將對(duì)照組藜麥和經(jīng)過微波處理的藜麥用聚乙烯薄膜包裝后置于38 ℃恒溫箱中，每10 d測(cè)定一次酸價(jià)（AV）和過氧化值（POV），連續(xù)觀察30 d。

酸價(jià)的測(cè)定參照GB5009.229—2016[21]，過氧化值的測(cè)定參照GB/T5009.227—2016[22]。

1.3.8 藜麥乳感官評(píng)定

精確稱量不同處理方式的藜麥粉 10.0 g，與0.5 g纖維素酶粉反應(yīng)5 min后陸續(xù)加入0.5 g乳糖化酶粉反應(yīng)60 min，用250 mL蒸餾水制成混合溶液，其中酶降解溶液需要調(diào)至 pH5.0，并繼續(xù)在50 ℃下酶促分解70 min，然后高溫滅酶10 min，隨后冷卻至室溫，離心過濾后制成藜麥乳。感官評(píng)分參考韓利英等[23]的方法。發(fā)酵型燕麥乳感官評(píng)分：組成 10人評(píng)價(jià)小組，對(duì)發(fā)酵型燕麥乳飲料的色澤、口感、香味、組織狀態(tài)進(jìn)行感官評(píng)定，其中色澤占15分，口感占30分，風(fēng)味占35分，組織狀態(tài)占20分，滿分100分[24]。感官評(píng)分如表1。

表1 藜麥乳感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)分Table 1 Sensory evaluation standard score of quinoa milk 分

1.4 數(shù)據(jù)分析

結(jié)果采用Orgin9.0軟件進(jìn)行處理分析，未知化合物采用 NIST05譜庫檢索和人工圖譜解析，用峰面積歸一化法進(jìn)行相對(duì)定量。

2 結(jié)果與分析

2.1 藜麥的基本成分及脂肪酶活性的測(cè)定

不同品種的藜麥成分和組成不同，目前市場(chǎng)上在售的藜麥主要分為紅藜、白藜和黑藜，具體成分組成如表2。

表2 不同藜麥基本成分的測(cè)定Table 2 Determination of basic components in different quinoa varieties %

從表 2中可以看出，藜麥的蛋白質(zhì)含量高達(dá)17%以上，這也是藜麥適合作為高蛋白食品的原料的原因，其中黑藜的蛋白質(zhì)含量最高，這和藜麥的品種和生長(zhǎng)環(huán)境直接相關(guān)。從脂肪含量上來看，三種藜麥的脂肪含量也很高，均大于6%，而且不同品種藜麥的脂肪含量相差不大。這一結(jié)果也與Nowak[25]與KoAli[26]等測(cè)定的結(jié)果相近，顯示了藜麥的營(yíng)養(yǎng)潛力。高脂肪含量也代表著在儲(chǔ)存和加工過程中容易氧化產(chǎn)生蛤敗從而產(chǎn)生不期望的風(fēng)味，影響加工制品的品質(zhì)。

脂肪的氧化與脂肪酶的活性有關(guān)，脂肪通過脂肪酶分解成游離的脂肪酸，這些游離的脂肪酸在加工過程中，尤其是熱處理過程中容易被氧化，生成不良風(fēng)味物質(zhì)，從而對(duì)食品風(fēng)味產(chǎn)生消極的影響，不同品種藜麥的脂肪酶活性如表3所示。

表3 不同品種藜麥脂肪酶活性的測(cè)定Table 3 Determination of lipase activity in different varieties of quinoa mg/g

由表 3中可以看出，不同品種的藜麥脂肪酶活性大不相同，其中紅藜的脂肪酶活性最低(432.42±4.56) mg/g，白藜的脂肪酶活性最高，為(721.23±2.45) mg/g。白藜價(jià)格低廉、產(chǎn)量大，廣泛的應(yīng)用于藜麥產(chǎn)業(yè)中，而且上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，三個(gè)品種的藜麥，白藜的脂肪酶活性最高，所以本研究中后續(xù)的實(shí)驗(yàn)選用白藜作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，考察微波處理對(duì)其脂肪酶活性和藜麥乳風(fēng)味的影響。

2.2 藜麥中脂肪酸含量的測(cè)定

藜麥營(yíng)養(yǎng)豐富，有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，尤其是其豐富的脂肪酸含量，經(jīng)過測(cè)定藜麥中的不同類型的脂肪酸含量如表4所示：

表4 藜麥中脂肪酸含量Table 4 Fatty acid content of quinoa %

從表4中可以看出，藜麥中的亞油酸、油酸以及亞麻酸的相對(duì)百分含量分別為49.30%±0.42%，25.93%±0.85%和9.14%±0.06%，居所有脂肪酸含量的前三位。含不飽和脂肪酸的油脂暴露在空氣中，經(jīng)過光、熱和脂肪酶的作用發(fā)生氧化，通過自由基填充脂肪中的雙鍵結(jié)構(gòu)，從而形成過氧化物，過氧化物極不穩(wěn)定，會(huì)繼續(xù)氧化產(chǎn)生醛類、酮類及有機(jī)酸等，使藜麥具有難聞的氣味和不愉快的味道。且油酸、亞油酸和亞麻酸為單不飽和脂肪酸與多不飽和脂肪酸，極易發(fā)生氧化產(chǎn)生不良的風(fēng)味，這都為脂肪的氧化提供了必備的條件。

2.3 微波功率對(duì)藜麥中脂肪酶活性的影響

不同微波功率處理對(duì)藜麥脂肪酶活性的影響如圖1所示，不同微波處理時(shí)間相同（均為4 min）時(shí)，隨著微波功率的增加，脂肪酶的活性出現(xiàn)不同程度的降低。和對(duì)照組相比，微波功率為400 W時(shí)，脂肪酶活性下降到約為對(duì)照組的一半，因?yàn)榇藭r(shí)的微波功率較低，處理?xiàng)l件較為溫和，藜麥粉的溫度尚不足以達(dá)到使脂肪酶活性完全失活的溫度。當(dāng)微波功率增加到600 W時(shí)，脂肪酶的活性出現(xiàn)急劇下降，微波功率進(jìn)一步增加到800 W和1 000 W時(shí)，藜麥中的脂肪酶活性繼續(xù)下降到3.24%和2.24%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明高功率的微波處理會(huì)使脂肪酶的活性降低，而且在電磁場(chǎng)的作用下脂肪氧化酶已經(jīng)出現(xiàn)了失活[27]。雖然 800 W 和1 000 W的高功率微波加熱可以使脂肪酶幾乎完全失活，但同時(shí)藜麥粉也會(huì)出現(xiàn)干焦的現(xiàn)象，會(huì)影響藜麥的加工和營(yíng)養(yǎng)特性，缺乏應(yīng)用性。因此綜合上述結(jié)果，處理時(shí)間不變時(shí)，選取微波鈍化脂肪酶的功率為600 W較為適宜。

圖1 微波功率對(duì)藜麥中脂肪酶活性的影響Fig.1 Effect of microwave power on lipase activity in quinoa

2.4 微波處理時(shí)間對(duì)藜麥中脂肪酶活性的影響

根據(jù)2.3確定的微波功率，設(shè)置不同微波處理時(shí)間，考察微波處理對(duì)藜麥中脂肪酶活性的影響。微波處理時(shí)間對(duì)脂肪酶活性的影響如圖2所示，功率恒定時(shí)，隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，脂肪酶活性的出現(xiàn)不同程度的下降。和對(duì)照組相比，微波處理2 min時(shí)，脂肪酶的相對(duì)酶活性下降至56.86%，處理時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng)，脂肪酶的活性迅速下降。微波處理時(shí)間為4 min時(shí)，樣品的溫度約為90 ℃左右，脂肪酶活性下降到 8.65%，時(shí)間進(jìn)一步增加到 6 min和8 min，脂肪酶活性下降至更低，但活性變化已經(jīng)不明顯，趨于穩(wěn)定，但此時(shí)樣品溫度較高，影響了藜麥的營(yíng)養(yǎng)與風(fēng)味，不宜加工。綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)際情況，最終確定微波鈍化藜麥脂肪酶的處理的最佳時(shí)間為4 min。

圖2 微波處理時(shí)間對(duì)藜麥中脂肪酶活性的影響Fig.2 Effect of microwave treatment time on lipase activity in quinoa

2.5 加熱方式對(duì)藜麥中脂肪酶活性的影響

不同加熱方式因其加熱原理不同，能量傳遞的過程也不同，最終影響食品的加熱效果。通過分析2.3和2.4的研究結(jié)果，最終選定微波處理的功率為600 W 處理時(shí)間為4 min。不同加熱方式對(duì)藜麥中脂肪酶活性的影響如圖3所示，由于各模式下的最終溫度幾乎相同，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以認(rèn)為是與未處理的樣品相比，不同加熱方式對(duì)脂肪酶活性的影響。從圖3可以看出，經(jīng)過熱處理后脂肪酶的活性明顯下降，其中微波處理后脂肪酶的活性最低。這可能是因?yàn)樗『捅嚎炯訜岱绞骄鶎儆趥鲗?dǎo)的加熱方式，而微波通過電磁波的震蕩可以直接破壞藜麥脂肪酶的結(jié)構(gòu)，使脂肪酶變性失活，從而降低了脂肪酶的活性，這是微波加熱的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)共同作用的結(jié)果，這與Wang keke[28]等對(duì)微波處理可以使小麥胚芽脂肪酶活性降低結(jié)果相似，微波可以作為一種有效的抑制小麥酸敗和延長(zhǎng)貨架期的方法。

圖3 不同處理方式對(duì)藜麥脂肪酶活性的影響Fig.3 Effect of different treatment methods on quinoa lipase activity

2.6 加熱方式對(duì)藜麥中風(fēng)味物質(zhì)的影響

從 2.2中脂肪酸的測(cè)定的結(jié)果中可以看出，藜麥中兩種最豐富的的不飽和脂肪酸分別為油酸和亞油酸，藜麥中的高比例的不飽和脂肪酸可以氧化產(chǎn)生許多不飽和的揮發(fā)性醛，而碳數(shù)低的飽和醛會(huì)產(chǎn)生不期望的刺激性氣味，中等碳鏈的醛有脂肪的油膩、苦的氣味。脂質(zhì)自動(dòng)氧化生成的脂肪酮有助于油和食品的香味的形成，但是不飽和脂肪酸自動(dòng)氧化生成的脂肪酮會(huì)進(jìn)一步產(chǎn)生蛤敗的那個(gè)不良?xì)馕叮送庵|(zhì)氧化的生成的醇類物質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生難聞的氣味，例如1-辛烯-3-醇有發(fā)霉的氣味。通過對(duì)脂肪氧化產(chǎn)生不良風(fēng)味的典型風(fēng)味物質(zhì)檢測(cè)的結(jié)果顯示（見表5），經(jīng)過微波處理的樣品，不良典型風(fēng)味物質(zhì)的含量有所降低，并且顯著降低了甲基酮、1-辛烯-3-醇、反式-2-壬烯醛等風(fēng)味物質(zhì)的含量。這可能是因?yàn)槲⒉ù偈怪久傅幕钚越档?，游離脂肪酸的含量也因此降低，因此氧化程度減弱；另一方面可能是由于微波加熱可在短時(shí)內(nèi)就達(dá)到加熱效果，氧化反應(yīng)的進(jìn)程被大幅度縮短，不良風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生量也相應(yīng)降低。

表5 不同處理方式對(duì)藜麥主要風(fēng)味物質(zhì)的影響Table 5 Effect of different treatment methods on main flavor substances of quinoa %

2.7 微波功率對(duì)藜麥過氧化值的影響

由圖4可以看出，隨著微波儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，藜麥過氧化值總體有升高的趨勢(shì)；當(dāng)加熱時(shí)間一定時(shí)，微波功率越大，其藜麥過氧化值增加的幅度越小。這主要是因?yàn)槲⒉訜嵋种屏酥久傅幕钚?，阻止了酶促反?yīng)的進(jìn)行，油脂氧化的中間產(chǎn)物較少，因此在后續(xù)貯藏過程中過氧化物值增長(zhǎng)的較慢。貯藏剛開始時(shí)，高功率的微波處理過氧化值比低功率處理的過氧化值要高，這可能是由于高功率時(shí)微波加熱使溫度升高引起油脂的氧化，發(fā)生脂肪氧化反應(yīng)，促進(jìn)油脂的自動(dòng)氧化生成過氧化物中間產(chǎn)物，進(jìn)一步使得過氧化值升高。而后續(xù)在貯藏過程中，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，高功率處理的藜麥過氧化值增長(zhǎng)幅度緩慢，是因?yàn)檩^強(qiáng)的微波處理?xiàng)l件下，脂肪酶的活性非常低，過氧化物中間產(chǎn)物生成量少，過氧化值相應(yīng)較低。

圖4 微波功率對(duì)藜麥過氧化值的影響Fig.4 Effect of microwave power on peroxide value of quinoa

2.8 微波處理不同時(shí)間對(duì)藜麥過氧化值的影響

和圖5的趨勢(shì)相同，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，藜麥過氧化物值有不同增加。這是因?yàn)槲⒉訜釙?huì)觸發(fā)脂肪氧化反應(yīng)，迅速升溫而加速油脂的自動(dòng)氧化，使脂質(zhì)過氧化值增加。微波處理后儲(chǔ)藏30 d的藜麥發(fā)現(xiàn)，油脂的過氧化值顯示出顯著的變化。這是由于隨著存儲(chǔ)時(shí)間的增加，除了脂肪氧化生成過氧化物之外，過氧化物還會(huì)進(jìn)一步分解成二級(jí)氧化產(chǎn)物如醛、酮、醇、烴等具有刺激性氣味物質(zhì)，從而造成過氧化物量的顯著變化。微波處理不同時(shí)間后，隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，過氧化物值增長(zhǎng)幅度逐漸減緩。微波處理2 min后，藜麥過氧化值和未處理差別不是很大，這主要是因?yàn)槎虝r(shí)間的微波處理對(duì)脂肪酶活性的抑制性較小。處理時(shí)間超過4 min后，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，過氧化值增長(zhǎng)緩慢，說明微波交變地磁場(chǎng)可能破壞了藜麥中脂肪酶的活性。微波處理時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng)，過氧化值的增加幅度趨于平穩(wěn)，這可能是油脂不僅僅發(fā)生氧化反應(yīng)生成過氧化物，還有一些過氧化物產(chǎn)生了分解現(xiàn)象，使得過氧化值發(fā)生曲折變化，這一現(xiàn)象表明過氧化物只是油脂氧化過程的中間產(chǎn)物，過氧化物在形成之后可能會(huì)慢慢分解。

圖5 不同加熱時(shí)間對(duì)藜麥過氧化值的影響Fig.5 Effect of different heating time on peroxidation value of quinoa

2.9 微波功率對(duì)藜麥酸價(jià)的影響

隨著貯藏時(shí)間的增加，藜麥酸值逐漸增加，功率越高，藜麥的酸值上升的越快，見圖 6。這是因?yàn)橛椭泻袠O性脂肪酸分子，可以吸收微波能量并產(chǎn)生一定程度的熱效應(yīng)，從而導(dǎo)致油溫升高和酸值升高。功率越大，微波產(chǎn)生的熱量越高，導(dǎo)致反應(yīng)越快。微波不僅可以增強(qiáng)鏈增長(zhǎng)，而且可以促進(jìn)過氧化物的分解和破壞，從而增加自由基和游離脂肪酸的量，因此藜麥在高功率微波加工時(shí)的酸價(jià)高于低功率時(shí)的酸價(jià)。

圖6 微波不同功率對(duì)藜麥酸價(jià)的影響Fig.6 Effect of microwave power on acid value of quinoa

2.10 微波處理不同時(shí)間對(duì)藜麥酸價(jià)的影響

在相同的微波功率下，隨著處理時(shí)間的增加，藜麥在不同貯藏時(shí)間內(nèi)的酸值均呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢(shì)，見圖 7。這表明隨著處理時(shí)間的增加，酶的破壞作用更加明顯。貯藏30 d后，藜麥的酸價(jià)明顯高于處理10 d和20 d組，且其酸價(jià)隨處理時(shí)間的增加而增長(zhǎng)緩慢。根據(jù)處理10、20、30 d貯藏后的藜麥脂肪酸價(jià)可以看出，當(dāng)處理時(shí)間為4 min后，酸價(jià)變化不大，這主要是因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的微波處理抑制了脂肪酶的活性。因此，綜合考慮了能耗和效果，600 W條件下，微波處理時(shí)間為4 min時(shí)抑制脂肪酶的效果更好。

圖7 不同加熱時(shí)間對(duì)藜麥酸價(jià)的影響Fig.7 Effect of different heating time on acid value of quinoa

2.11 不同加熱方式對(duì)藜麥乳感官評(píng)定的影響

由于藜麥乳感官評(píng)定的研究報(bào)道較少，微波加熱處理對(duì)藜麥脂肪酶的活性會(huì)產(chǎn)生影響，同時(shí)也會(huì)影響藜麥乳的感官特性，本研究在對(duì)藜麥乳整體感官評(píng)價(jià)評(píng)分的基礎(chǔ)上，將風(fēng)味評(píng)分的比例提高。

由圖8得知，感官評(píng)定得分最高的是微波處理組，表明微波處理后，無論是從口感、色澤還是滋味等方面都具有很高的可接受性。焙烤和傳統(tǒng)水浴的加熱次之，主要是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的傳導(dǎo)加熱方式，熱速率較慢，熱能損耗大，處理?xiàng)l件較溫和。單從風(fēng)味物質(zhì)的評(píng)定來看，微波和其他加熱方法相比有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，微波加熱使藜麥中的脂肪酶鈍化，降低了脂質(zhì)氧化發(fā)生的可能性。此外微波和焙烤等熱處理方式使藜麥中的氨基酸或小分子肽和還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)，增加了樣品的色素，反應(yīng)生成的吡咯、吡嗪、糠醛等風(fēng)味物質(zhì)，掩蓋了藜麥中的不良風(fēng)味，使整體的感官性狀得到改善。

圖8 不同加熱方式藜麥乳感官評(píng)定的影響Fig.8 Effect of different heating methods on sensory evaluation of quinoa milk

3 結(jié)論

本文以藜麥為原料，研究了微波處理對(duì)藜麥脂肪酶的鈍化作用和藜麥中風(fēng)味物質(zhì)的影響，并對(duì)不同條件處理的藜麥乳進(jìn)行了感官評(píng)定。微波功率為600 W，處理時(shí)間為4 min時(shí)對(duì)藜麥脂肪酶活性的抑制效果最好。微波的交變電磁場(chǎng)使脂肪酶活性降低，藜麥中不良風(fēng)味物質(zhì)甲基酮、1-辛烯-3-醇、反反-2,4-葵二烯醛的含量相應(yīng)下降。適當(dāng)?shù)奈⒉ㄌ幚砟軌驕p緩藜麥中過氧化物值和酸價(jià)的增長(zhǎng)，提高了藜麥的貯藏穩(wěn)定性。以藜麥乳為產(chǎn)品形式，考察不同加熱方式對(duì)藜麥乳感官評(píng)定的影響，微波可通過美拉德反應(yīng)產(chǎn)生吡咯、吡臻、糖醛等期望風(fēng)味物質(zhì)，掩蓋原有的不良風(fēng)味，使藜麥乳感官品質(zhì)明顯提高。微波作為一種短時(shí)高效且副作用低的熱處理方式，可以有效抑制藜麥中脂肪酶的活性，改善藜麥產(chǎn)品的風(fēng)味，對(duì)藜麥的加工貯藏中的應(yīng)用具有重要的參考價(jià)值。