蕭思玉，李 穎，潘偉成

（1.廣東石油化工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院,廣東茂名 525000；2.大仁科技大學(xué)食品科技系,臺灣屏東 90741）

甜菜是富含甜菜色素的天然食材。甜菜，亦稱根甜菜、紅甜菜，學(xué)名Beta vulgarisL.，屬于藜科甜菜屬。甜菜的塊根呈現(xiàn)紫紅色。北京紅塊根中紅色素含量高于食甜一品紅，此色素可以直接用水進(jìn)行萃取，其提取率高且經(jīng)濟(jì)實(shí)用[1]。Wruss等[2]指出在奧利地七個品種甜菜的總甜菜色素含量介于789～1309 mg/L，亦含有多酚成分，如沒食子酸、咖啡酸、丁香酸與阿魏酸。根據(jù)臺灣衛(wèi)福部食品營養(yǎng)成分?jǐn)?shù)據(jù)庫，每100 g去皮甜菜中含水分89.9 g，粗蛋白1.3 g，粗脂肪0.1 g，灰分0.9 g，總碳水化合物7.8 g，膳食纖維2.3 g，維生素C 3.4 mg，維生素E 0.05 mg，維生素B10.02 mg和維生素B20.02 mg[3]。已有研究發(fā)現(xiàn)甜菜具有抗氧化、抗發(fā)炎及抗腫瘤等功效[4?6]。因此甜菜是近期頗受大眾矚目的新興健康食材。甜菜可作為食品色素，在多種食品中應(yīng)用以改善食品的營養(yǎng)與接受性，如酸奶、冰淇淋、多谷點(diǎn)心食品[7?9]。

甜菜色素（betalains）是一種含氮且溶于水的天然色素，存在于甜菜根、火龍果與仙人掌果實(shí)、莧菜葉等食材。甜菜色素可分成二類，即呈紫紅色的甜菜紅素（betacyanin）和呈黃色的甜菜黃素（betaxanthin）。甜菜中主要的甜菜紅素是甜菜苷（betanin）和異甜菜苷（isobetanin），而甜菜黃素是仙人掌黃素（vulgaxanthin）和紫茉莉花黃素（miraxanthin）[10]。甜菜色素的穩(wěn)定性與pH、溫度、水活性、氧氣、光線等因素有關(guān)[11?12]。甜菜汁與甜菜餅干分別于96 ℃加熱12 min與烘焙（200 ℃，20 min）處理后，其甜菜紅素含量分別減少50%和63.8%[13]。添加火龍果皮粉末面條于烹煮過程中有33%～48%甜菜紅素被降解[14]。

面條為國人喜愛的小麥制品之一。有關(guān)天然甜菜汁或甜菜色素（可來自火龍果、莧菜等）對面條質(zhì)量影響的研究并不多。添加30%甜菜漿料可顯著改善面條的營養(yǎng)價值、總多酚和顏色強(qiáng)度[15]。添加少量（0.1%～0.5%）莧菜色素提取物對亞洲式鹽面條的質(zhì)地和烹煮性質(zhì)沒有顯著影響，但添加高量（2.0%）時會有顯著影響[16]。添加適量的火龍果皮粉末（3%～6%）可制得具有較高生物活性且色彩豐富的面條[14]。甜菜漿富含天然色素與植化素如膳食纖維、多酚類、類黃酮、甜菜堿[2,10,15]，具有作為功能性食品原料的潛力。然而過多的膳食纖維對面筋網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和面條質(zhì)量有負(fù)面效果[17?18]，因此本研究探討添加不同含量（0～20%）的紅甜菜漿對面條理化性質(zhì)和抗氧化性的影響，并以期能增加面條的多樣性、營養(yǎng)及良好的口感。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

中筋面粉（粗蛋白質(zhì)12.0%）臺灣洽發(fā)股份有限公司；甜菜 購自當(dāng)?shù)丶覙犯３壥袌觥?/p>

JYN-W6 制面榨汁多功能機(jī) 浙江九陽公司；HC1-A壓延機(jī) 臺灣越鋼不銹鋼公司；DRB-36 切面條機(jī) 臺灣越鋼不銹鋼公司；TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀（Texture analyzer）英國Stable Micro Systems公司；ColorFlex色度儀 美國 Hunter Associates Laboratory公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 面團(tuán)的制備 將甜菜根清洗、去皮、切成小塊，然后進(jìn)行磨碎榨汁，可制得甜菜漿（BP）。基本面團(tuán)的制備：取500 g面粉加水進(jìn)行混合攪拌（慢速2 min及中速2 min），混合均勻后將面團(tuán)置于塑料袋中于室溫下靜置15 min，即得面團(tuán)樣品。依配方表（表1）添加5%～20% BP，BP與水混合均勻后再與面粉攪拌制得甜菜漿面團(tuán)。由于甜菜含有約2%膳食纖維[3,9]，因此含甜菜漿面團(tuán)制備時需多添加水方能制成性狀好的面團(tuán)與面條。

表1 甜菜面條的配方Table 1 The formula of noodle with beetroot puree

1.2.2 面條的制備 參考Shiau等[14]的方法制備面條。使用壓延機(jī)擠壓上述面團(tuán)以逐漸減少面帶的厚度，分別在滾輪間隙7.1、5.6、4.3、2.8、1.4 和0.8 mm下壓延2 次。然后用切條機(jī)將面帶切成寬約3 mm、厚約2.0 mm的面條，即得生面條。干面條的制備是將生面條于室溫下（約26 ℃）干燥約14 h，然后將其裝入雙層可密封的塑料袋，置于防潮箱中待測。

熟面條的制備：將約70 g生面條放入裝有700 mL沸水的燒杯中，烹煮至面條內(nèi)部白點(diǎn)消失，即為其最適烹煮時間（皆為3 min）。烹煮完后于冷水中冷卻20 s，撈出瀝干1 min，置于塑料袋中冷卻至室溫，并盡快對熟面條的質(zhì)量進(jìn)行分析。

1.2.3 面條理化性質(zhì)和抗氧化性的測定

1.2.3.1 熟面條的測定方法 a.熟面條的質(zhì)構(gòu)特性：熟面條質(zhì)構(gòu)特性的測定包括切斷力和拉伸性質(zhì)二項(xiàng)。面條切斷力的測定方法是將五條熟面條并列于質(zhì)構(gòu)儀的平臺上，使用切刀探頭（A/LKB-F）進(jìn)行面條切斷力的測定。起始感應(yīng)力為5 g，測試速率為0.5 mm/s，探頭進(jìn)入面條的深度為1 mm。每次記錄切面條所需的最大力量即為切斷力[14]。拉伸性質(zhì)的測定方法是取一根熟面條纏繞于質(zhì)構(gòu)儀ASPR裝置并固定，拉伸速率為2 mm/s，記錄使此面條拉斷所需的最大力量為拉伸強(qiáng)度（TS），拉斷時的距離為延展性（E）[14]。

b.熟面條的流變性質(zhì)：取三條熟面條緊密并列于質(zhì)構(gòu)儀平臺上，以P10 探頭進(jìn)行蠕變試驗(yàn)[14,19]。試驗(yàn)測定條件為用0.5 mm/s的測試速率，將面條以固定450 mN or 5.73 kPa應(yīng)力下測試4 min，記錄面條應(yīng)變的變化。蠕變數(shù)據(jù)依三要素Zener模型分析，即

式中J（t）：在t時間的柔量（compliance,kPa?1）；J0～J1和λret是數(shù)據(jù)回歸后得到的參數(shù)，分別代表瞬間與阻滯柔量（kPa?1）和阻滯時間（s）。

c.熟面條的烹煮特性：面條的烹調(diào)特性包括熟面條產(chǎn)率、含水率和烹調(diào)損失率[17?18]。熟面條的制備方法如1.2.2 所述。熟面條產(chǎn)率的計(jì)算是熟面條重量除以生面條重量。測定熟面條含水率的方法是精稱熟面條（約10 g）置于稱量瓶中，放入105 ℃烘箱中干燥至恒重，由失去的水分含量可計(jì)算熟面條的含水率。面條的烹調(diào)損失率是將生面條于沸水中烹煮3 min后撈起，使用105 ℃烘箱烘將煮湯液烘干至恒重來測定其中的固形物含量，即可計(jì)算出烹調(diào)損失率。

d.熟面條的感官評價：不同甜菜漿添加量熟面條的消費(fèi)者喜好性品評試驗(yàn)是以未經(jīng)訓(xùn)練的大仁科技大學(xué)師生與訪客為對象（30 位），就面條的顏色、風(fēng)味、口感及整體進(jìn)行喜好性評分（1～7 分），以了解消費(fèi)者對這些面條的喜好程度。品評分?jǐn)?shù)1 至3 分是表示非常不喜歡、不喜歡和輕度不喜歡，4 分表示普通或既不喜歡也不討厭，而5 至7 分表示輕度喜歡、喜歡和非常喜歡。

1.2.3.2 干/熟面條色澤的測定方法 a.干/熟面條的色澤：以ColorFlex色度儀測定干或熟面條樣品的L*、a*、b*值和白色度（WI）。白色度以下列方程式計(jì)算：

b.干/熟面條的總甜菜色素、總多酚和抗氧化性：參考Stintzing等和Shiau等方法測定甜菜漿和面條的總甜菜色素含量[14,20]。樣品以0.05 mol/L磷酸鹽緩沖溶液（pH 6.5）稀釋或萃取，以6000× g離心10 min后取其澄清液并測定吸光值?？偺鸩松睾渴翘鸩思t素與甜菜黃素的合計(jì)。甜菜紅素（BC）和甜菜黃素（BX）含量的計(jì)算公式如下：

式中A=A538nm–A600nm的吸光值，F(xiàn)為稀釋倍數(shù)，ε=60000 L/（mol×cm），甜菜苷的分子量（MW）為550 g/mol，x=1 cm。

式中，A=A480nm–A600nm的吸光值，F(xiàn)為稀釋倍 數(shù)，ε=48000 L/（mol×cm），梨果仙人掌黃質(zhì)（indicaxanthin）的分子量為308 g/mol，x=1 cm。

參考Shiau等[14]的方法萃取面條的游離態(tài)總多酚。精稱500 mg面條樣品，加入10 mL的80%乙醇，混合攪拌30 min后，以6000×g離心10 min，取其上清液，并重復(fù)上述步驟萃取一次，合并所得的萃取液，并測定其游離態(tài)總多酚含量。

萃取液中游離態(tài)總多酚含量的測定：采用Folin-Ciocalteu方法，以阿魏酸為標(biāo)準(zhǔn)品來計(jì)算[21]。取上述乙醇萃取液1 mL、0.25 mL Folin-Ciocalteu試劑、0.25 mL的20%碳酸鈉溶液與2.5 mL蒸餾水于試管中混合均勻，避光下靜置60 min，在725 nm下測定吸光度值，所得面條的游離態(tài)總多酚含量結(jié)果以μg阿魏酸/g面條（干重）表示。

參考Liyana-Pathlrana和Shahidi[22]方法測定上述乙醇萃取液的DPPH自由基清除能力。取上述1 mL乙醇萃取液，與1 mL的0.1 mmol/L DPPH混合均勻，避光下靜置30 min，在517 nm下測定吸光度值，以0～10 mg//L Trolox制作標(biāo)準(zhǔn)曲線將吸光度值換算為Trolox量，所得結(jié)果以μg Trolox/g面條（干重）表示。

1.3 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析（One-way ANOVA），并利用Duncan多變域法作差異顯著性分析，差異顯著水平為P<0.05。結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，每個實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。

2 結(jié)果與分析

2.1 熟面條的質(zhì)構(gòu)特性

添加不同濃度（0～20%）的甜菜漿對熟面條質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響如表2，結(jié)果表明隨著甜菜漿添加量的增加，熟面條的拉伸強(qiáng)度（TS）和延展性（E）逐漸顯著（P<0.05）降低，其值分別從330.7 mN減至188.9 mN和85.27 減至48.73 mm；0～20%甜菜漿面條的切斷力從1591 mN顯著（P<0.05）減少至1195 mN，但是低濃度甜菜漿（0～10%）面條的切斷力沒有顯著差異（P>0.05）；而面條的TS/E比值不受甜菜漿添加量的影響，其值介于3.45～3.88 之間。這可能是由于甜菜漿含有一些固形物和膳食纖維的稀釋作用或與面筋蛋白質(zhì)的交互作用，使面筋網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)強(qiáng)度減少所致[18,23]。與Zhu F等[16]研究一致，添加2%莧菜色素提取物使面條的堅(jiān)實(shí)度顯著（P<0.05）降低，從對照組的3061.5 g減至2740.2 g。

表2 添加甜菜漿對熟面條質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響Table 2 Effect of beetroot puree（BP）on textural properties of cooked noodle

2.2 熟面條的流變性質(zhì)

蠕變實(shí)驗(yàn)可用來測定食品的黏彈性，但使用在熟面條中的研究報告[14,24]并不多。熟面條蠕變實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)符合三要素Zener模型描述，其R2值介于0.976～0.989（表3）。表3 結(jié)果顯示增加甜菜漿濃度會使熟面條的阻滯時間（λret）從121.7 s顯著（P<0.05）降低至81.9 s，但是低量甜菜漿（0～10%）面條之間沒有顯著差異（P>0.05）；20%甜菜漿面條的瞬間柔量（J0值）顯著（P<0.05）高于對照組；然而不同濃度的甜菜漿對熟面條的柔量阻滯（J1值）并無顯著性影響（P>0.05）。因此具有高瞬間柔量且短阻滯時間的甜菜面條有較低的彈性。這結(jié)果與添加火龍果皮粉末減少面條彈性的結(jié)果一致[14]。從質(zhì)構(gòu)與蠕變性質(zhì)分析結(jié)果表明高甜菜漿添加量（20%）的面條會明顯干擾面筋網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成而不利于面條的質(zhì)地和彈性質(zhì)量。

表3 添加甜菜漿對熟面條蠕變實(shí)驗(yàn)Zener模型參數(shù)的影響Table 3 Effect of beetroot puree on Zener model parameters of cooked noodles creep experiment

2.3 熟面條的烹煮特性

添加不同濃度的甜菜漿對面條的最適烹煮時間沒有影響，皆為3 min。Chhikara等[15]指出添加0～20%甜菜漿對面條的烹煮時間沒有改變（皆為5 min），但30%～40%甜菜漿面條的烹煮時間會顯著增加至6 min。由于甜菜漿含有約2%膳食纖維[3,9]，而膳食纖維有較高的保水性，因此隨著面條中甜菜漿濃度的增加其產(chǎn)率與含水率皆有顯著（P<0.05）的增加（表4），分別從169.2%增至194.5%，61.63%增至63.55%。烹調(diào)損失率是面條烹煮時釋出的固形物。面條有良好的面筋網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有較低的烹調(diào)損失率。0～20%甜菜漿面條的烹調(diào)損失率介于2.12%至2.40%，表明添加高濃度的甜菜漿會使面條的烹調(diào)損失率增加，這可能與甜菜漿的膳食纖維干擾面筋結(jié)構(gòu)的形成有關(guān)[14]。Chhikara等[15]指出添加0～40%甜菜漿使熟面條的烹調(diào)損失率顯著（P<0.05）增加，從7.5%增至19.5%。

表4 添加甜菜漿對面條烹煮特性的影響Table 4 Effect of beetroot puree on cooking properties of noodle

2.4 熟面條的感官評價

感官品評是一種主觀的食品分析，可以了解食用者對食品的喜好性或接受度。Chhikara等[15]指出在0～40%甜菜漿料添加量中，以添加30%甜菜漿面條有比較高的品評接受度。本研究進(jìn)行0～20%甜菜漿熟面條的消費(fèi)者感官品評試驗(yàn)結(jié)果如表5 所示，結(jié)果表明不同濃度甜菜漿對熟面條的顏色、風(fēng)味、質(zhì)地與整體的喜好性皆沒有顯著性影響（P>0.05）。其顏色的品評分?jǐn)?shù)介于4.46～4.86，風(fēng)味的品評分?jǐn)?shù)介于4.30～4.63，質(zhì)地的品評分?jǐn)?shù)介于4.70～4.97，而整體的品評分?jǐn)?shù)介于4.56～5.00。因此0～20%甜菜漿面條的顏色、風(fēng)味、質(zhì)地與整體品評可接受度是普通到輕度喜歡之間。

表5 添加甜菜漿對熟面條感官品評的影響Table 5 Effect of beetroot puree on sensory evaluation of cooked noodle

2.5 干/熟面條的色澤

色澤是影響面條質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，因此本文著重比較干和熟面條色澤之間的區(qū)別，以及不同濃度甜菜漿組內(nèi)之間的比較。甜菜漿富含甜菜紅素而呈深紅色的外觀，將甜菜漿依表1 中配方所制得的干面條和熟面條的外觀如圖1 和圖2 所示，結(jié)果表明隨著甜菜漿添加量的增加，干面條的外表顏色從淡紅色逐漸轉(zhuǎn)為深紅色，而熟面條呈淡橘黃色至橘紅色。從表6 中可以看出，隨著甜菜漿添加量（0～20%）的增加，干和熟面條的紅色度皆顯著地（P<0.05）增加，分別從0.44 增至17.23 和從?0.88 增至9.58。雖然干面條的黃色度隨著甜菜漿添加量的增加而顯著（P<0.05）降低（從14.10 減至5.87），但是不同甜菜漿添加量（0～20%）熟面條間的黃色度并無顯著差異（P>0.05），在9.98 至11.31 之間。此外添加甜菜漿會使干面條的亮度和白色度顯著（P<0.05）減少，分別由78.47 降至45.51 和74.26 降至42.55；而熟面條的亮度和白色度變化亦類似干面條，分別由71.23 降至48.20 和由69.54 降至46.20。

圖1 0～20%甜菜漿干面條的外觀Fig.1 Appearance of dried noodle enriched with 0-20% BP

圖2 0～20%甜菜漿熟面條的外觀Fig.2 Appearance of cooked noodle enriched with 0-20% BP

表6 添加甜菜漿對面條色澤的影響Table 6 Effect of beetroot puree on the color of noodle

經(jīng)烹煮后，面條的紅色度明顯地降低（表6），且外觀色澤發(fā)生改變（圖1 和圖2），這表明甜菜漿中的甜菜色素對熱不穩(wěn)定，具有高水溶性而流失于面湯中（面湯呈淡紅色）。這與使用3%～9%火龍果皮粉末制成干和熟面條的研究結(jié)果類似[14]。Chhikara等[15]指出添加0～40%甜菜漿使熟面條紅色度增加（從1.27 增至9.81）與亮度減少（從68.27 降至35.70）。Zhu等[16]指出添加莧菜色素提取物的干和熟面條比對照組面條有較低的亮度、較高的色調(diào)（hue）和色度（chroma）值。此外經(jīng)烹煮后含莧菜色素的面條其色調(diào)從351～357 大幅降低至8～22，而色度從27～36 降低至10～27。因此在色澤方面，添加高濃度甜菜漿的面條具有甜菜的色澤或顏色。

2.6 干/熟面條的總甜菜色素、總多酚和抗氧化性

本研究制備的甜菜漿的總甜菜色素含量是805 mg/L，而甜菜紅素和甜菜黃素分別占58%和42%。此結(jié)果與奧利地七個品種甜菜的總甜菜色素含量789～1309 mg/L，其中約60%甜菜紅素與40%甜菜黃素的報告一致[2]，但高于印度甜菜的總甜菜色素含量555 mg/L[15]。此外本研究所制備甜菜漿的總多酚和DPPH自由基清除能力分別是700 mg阿魏酸/L和1419 mg Trolox/L。

添加不同甜菜漿量對干面條總甜菜色素、總多酚和DPPH自由基清除能力的影響如圖3 所示。增加甜菜漿的添加量（0%～20%），干面條的總甜菜色素（由0 增至64.22 μg/g面條）、總多酚含量（由254.77增至363.21 μg阿魏酸/g面條）和DPPH自由基清除能力（由146.40 增至239.13 μg Trolox/g面條）也隨之顯著（P<0.05）增加。與對照組相比，添加5%～20%甜菜漿面條的總多酚含量提高10.0%～42.6%，而DPPH自由基清除能力提高17.8%～63.3%。DPPH自由基清除能力與面條的總多酚、總甜菜色素含量間的相關(guān)系數(shù)分別為0.968 和0.917，皆達(dá)顯著水平（P<0.05）。Chhikara等[15]有類似的結(jié)果，即添加0～40%甜菜漿可顯著（P<0.05）增加面條的總甜菜色素和總多酚含量，其值分別為0～140.48 mg/100 g和117.02～152.20 mg/100 g。Cai等[25]指出甜菜苷的DPPH自由基清除活性是維生素C的3 倍。由于甜菜富含生物活性物質(zhì)，如甜菜色素、多酚、膳食纖維等，因此添加甜菜漿能使面條具有更多的植化素與更高的抗氧化性。

圖3 添加甜菜漿對干面條總甜菜色素、總多酚和DPPH自由基清除能力的影響Fig.3 Effect of various beetroot puree levels on total betalains,total phenolics,and DPPH scavenging capacity of dried noodle

烹煮對添加10%～15%甜菜漿面條總甜菜色素、總多酚與DPPH自由基清除能力的影響如表7，結(jié)果表明10%～15%甜菜漿熟面條的總甜菜色素、總多酚與DPPH自由基清除能力皆顯著（P<0.05）比干面條低。此兩種不同濃度甜菜漿面條烹煮后總甜菜色素、總多酚與DPPH自由基清除能力分別損失34.18%和33.22%、23.11%和22.83%、與12.66%和11.78%，這可能是由于面條烹煮時高溫破壞了甜菜色素和多酚成分與流失于面湯中（尤其是水溶性較高的甜菜色素），進(jìn)而造成面條抗氧化能力的下降[11,14]。Hirawan等[26]指出意大利面的總多酚含量經(jīng)烹煮后平均損失38.87%（21.45%～52.21%），然而DPPH自由基清除能力并沒有顯著差異。

表7 烹煮對添加10%～15%甜菜漿面條總甜菜紅素、總多酚與DPPH自由基清除能力的影響Table 7 Effect of cooking on total betacyanin,total phenolics,and DPPH scavenging capacity of noodles with 10% and 15% BP

3 結(jié)論

甜菜富含植化素，如甜菜色素、多酚、膳食纖維等，可作為食用色素和功能性食品原料。添加0～20%甜菜漿會顯著（P<0.05）增加干面條的紅色度（由0.44 增至17.23）、總甜菜色素（由0 增至64.22 μg/g面條）、總多酚（由254.77 增至363.21 μg阿魏酸/g面條）、DPPH自由基清除能力（由146.40 增至239.13 μg Trolox/g面條），但是減少面條的黃色度（由14.10 降至5.87）、亮度（由78.47 降至45.51）、白色度（由74.26 降至42.55）。由于甜菜含有約2%膳食纖維，因此添加甜菜漿會顯著（P<0.05）增加熟面條產(chǎn)率和含水率，分別由169.2%升至194.5%和由61.63%升至63.55%。雖然高濃度甜菜漿會因干擾面筋網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成而不利于熟面條的拉伸強(qiáng)度、延展性、切斷力和阻滯時間，但是不同濃度甜菜漿對熟面條的顏色、風(fēng)味、質(zhì)地與整體的品評可接受性均沒有顯著性影響（P>0.05）。整體而言，添加10%～20%甜菜漿可制出具有色彩、豐富的植化素、高抗氧化性、品評可接受的面條。