Характеристики приготування та антиоксидантна активність рисово-ячмінної суміші при різних способах приготування та співвідношенні змішування

Коан Сік Ву

1 Департамент центральної галузі рослинництва, Національний інститут рослинництва, Адміністрація розвитку сільських районів, Кьонгі 16613, Корея

Хен-Джо Кім

Джи Хе Лі

Jee Yeon Ko

2 Департамент рослинництва Південної області, Національний інститут рослинництва, Адміністрація розвитку сільських районів, Кьоннам 50424, Корея

Бьонг Вон Лі

Бьонг Кю Лі

Анотація

Це дослідження мало на меті порівняти фенольні сполуки та антиоксидантну активність ячменю в різній пропорції (0, 5, 10, 15 та 20%) та використовуючи різні методи приготування. Зерна, використані в цьому експерименті, це ячмінь (Hordeum vulgare L. cv. Huinchalssal) та рис Самкванг. Рисово-ячмінну суміш готували із застосуванням загальних методів і методів варіння під високим тиском з ферментованим спиртом та без нього. Оцінювали такі якісні характеристики, як здатність зв’язувати воду, характеристику склеювання, розчинність у воді та силу набухання різних пропорцій ячменю. Оціненими антиоксидантними характеристиками є загальний вміст поліфенолу, вміст флавоноїдів, 2,2-дифеніл-1-пікрилгідразил (ДПФН) та 2,2-азінобіс (3-етилбенотіазолін-6-сульфонова кислота) (ABTS) активність відбирання радикалів солі діамонію. Результати показали, що пік [195.0

184,0 швидких в'язких пристроїв (RVU)], корито (130,0

116,2 RVU), остаточний (252,0

221,8 RVU) та в'язкість зниження (57,0

37,5 RVU) відповідно зменшився із збільшенням кількості ячменю. Водозв'язувальна здатність (187,31

136,01%) та потужність набухання (162,37

127,58%) зменшилась із збільшенням кількості ячменю, проте розчинність у воді (5,35

6,89%) зросла. Більше того, загальний вміст поліфенолу та флавоноїдів, а також вміст активних речовин для знешкодження DPPH та ABTS зростав із збільшенням кількості ячменю в суміші. Це дослідження, як правило, спрямоване на надання корисної інформації для виробництва продуктів переробки.

ВСТУП

Ячмінь (Hordeum vulgare L.) є важливою зерновою культурою, займаючи п’яте місце у світовому виробництві та відіграючи важливу роль у харчуванні людини (1). Ячмінь розглядається як нутрицевтичне зерно, оскільки воно містить біоактивні сполуки, такі як β-глюкан, фенольні сполуки, вітаміни групи В, токотрієноли та токофероли (2–5). Він має більш високу антиоксидантну активність у порівнянні з широко вживаними злаками, такими як пшениця та рис. Ризик, який накладає споживання вільних радикалів та продуктів окислення щодо різних форм раку та серцево-судинних захворювань, може бути знижений при вживанні дієтичних фенольних речовин (6). Ячмінь містить багато фенольних сполук у вільній та зв’язаній формі; ці сполуки включають похідні бензойної кислоти та коричної кислоти, проантоціанідини, хініни, флавоноли, халкони, флавони, флаванони та амінофенольні сполуки (7,8).

Окислювальний стрес проявляється надмірним продукуванням активних форм кисню та недостатньою або дефектною антиоксидантною захисною системою (9). Тим часом окислювальний стрес спричиняє глибокі зміни в різних біологічних структурах, включаючи клітинні мембрани, ліпіди, білки та нуклеїнові кислоти (10). Інтерес до ідентифікації біомаркерів для хвороб, при яких окислювальний стрес завжди бере участь, дедалі зростає. Окислювальний стрес бере участь у старінні та різних захворюваннях, включаючи цукровий діабет (11), атеросклероз (12), хвороба Альцгеймера (13), хвороба Паркінсона (14) та деякі види раку (15). Тому антиоксидантна активність різних зерен інтенсивно вивчалася протягом останніх років. Крім того, втрата харчових компонентів, утворення сполук, що погіршують стан здоров’я, та екологічні та економічні міркування є основними труднощами для переробної промисловості. Через ці міркування мінімально оброблена їжа набуває значення у повсякденному житті (1). Добре задокументовано, що мінімально оброблена їжа має більше користі для здоров'я (8).

У Кореї ячмінь споживають у великих кількостях для змішаного рису. Отже, метою цього дослідження було визначити якість та фізико-хімічні характеристики вареного рису з різним співвідношенням змішування ячменю та визначити відповідний спосіб варіння для підвищення смакових якостей та вмісту функціональних компонентів вареного рису з ячменем. Результати дослідження будуть використані для визначення оптимального співвідношення рису та ячменю. Крім того, досліджено вплив ферментованого спирту на термічну обробку злаків з метою покращення функціональності вареного рису з ячменем (16).

МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ

Хімічні речовини та реактиви

Реагент Фолін-Ціокальтеу, карбонат натрію, галова кислота, нітрит натрію (NaNO2), гексагідрат хлориду алюмінію (AlCl3 · 6H2O), (+) - катехін, карбонат натрію (Na2CO3), 2,2-дифеніл-1-пікрилгідразил (DPPH), 2,2-азинобіс (3-етилбенотіазолін-6-сульфонову кислоту) діаммонієву сіль (ABTS), персульфат калію та Trolox були придбані у Sigma-Aldrich Co. (Сент-Луїс, Міссурі, США). Високопродуктивну рідку хроматографічну воду, ацетонітрил та метанол придбали у J.T. Baker Inc. (Філіпсбург, Нью-Джерсі, США). Реактиви були найвищої якості.

Підготовка та відбір зразків

Сорти ячменю, Hordeum vulgare L. cv. Уінчальсал та рисовий сорт, Oryza sativa cv. У цьому експерименті використовувались самкванги. Сорти ячменю вирощувались у Національному інституті рослинництва при Адміністрації розвитку сільських територій, Ванджу, Корея, протягом вегетаційного сезону 2015 року. Білий рис готували з використанням рисового лущителя (модель SY88-TH, Ssangyong Ltd., Інчхон, Корея) та фрезерного верстата (MC-90A, Сатаке, Хіросіма, Японія). Ячмінь готували за допомогою фрезерного верстата для ячменю (DK-108, Daedong AgriMachine Co., Ltd., Тегу, Корея). Зразки зберігали в холодильнику при 4 ° С. Сировину подрібнювали за допомогою мікромолотного млина (тип 3, Culatti AG., Цюрих, Швейцарія) для якісного аналізу.

Аналіз характеристик обклеювання

Характеристики склеювання рису з різним співвідношенням змішування ячменю (0, 5, 10, 15, 20 та 100%) вимірювали згідно з методами в Kim et al. (17) за допомогою аналізатора швидкої в'язкості (Model RVA-3D, Newport Scientific PTY Ltd., Warriewood, Австралія). Суміші рису та ячменю подрібнювали до 60 меш або більше, потім зважували у зразки 3 г. Кожен зразок поміщали в контейнер з алюмінієвої банки і диспергували в 25 мл дистильованої води. Його витримували при 50 ° C протягом 1 хв, а потім піднімали з 50 ° C до 95 ° C протягом 3,48 хв і підтримували при 95 ° C протягом 2,05 хв. Потім його охолоджували до 50 ° C протягом 3,48 хв і оцінювали характеристики в'язкості. Загальний час експерименту становить близько 13 хв. Після експерименту вимірювали та порівнювали пік, мінімальну, пробивну, остаточну та зворотну в'язкість.

Аналіз здатності зв’язувати воду, потужності набухання та розчинності у воді

Водозв'язуючу здатність рису з різним співвідношенням змішування ячменю (0, 5, 10, 15, 20 і 100%) вимірювали змішуванням 1 г подрібненої в порошок проби з 40 мл дистильованої води та перемішуванням протягом 1 год (18) . Надосадову рідину видаляли центрифугуванням при 3000 об/хв протягом 10 хв, а потім вимірювали вагу осадженого порошку. Силу зв’язування води розраховували шляхом віднімання початкової маси зразка (г) від ваги (г) обложеного зразка та у відсотках від початкової маси зразка (г). Потужність набухання та індекс розчинності у воді вимірювали шляхом диспергування 1 г подрібненого в порошок зразка в 30 мл дистильованої води та нагрівання його на водяній бані з постійною температурою при 90 ± 1 ° С протягом 30 хв. Після центрифугування при 3000 об/хв протягом 20 хв надосадову рідину висушували при 105 ° С протягом 12 год і зважували, а потім осад зважували (19).

Визначення смакових якостей

Характеристики смаку вареного рису з різним співвідношенням змішування ячменю (0, 5, 10, 15, 20 та 100%) визначали за допомогою аналізатора смаку вареного рису (SATA1B, Satake) (20). 10 г зразка поміщали в мірну посудину, покривали поверхнею колін, піддавали постійному тиску протягом 3 с і залишали при кімнатній температурі на 2 хв. Безпосередньо перед вимірюванням протягом 1 с застосовували тиск з постійною силою, а потім круги видаляли. Зовнішній вигляд, твердість, в’язкість, збалансованість та смакові якості вимірювали тричі.

Способи приготування вареного рису з додаванням ячменю

Рисово-ячмінну суміш готували, додаючи до білого рису 0, 5, 10, 15 і 20% ячменю. Суміш тричі промивали і замочували у воді при 25 ° С протягом 30 хв, а потім зливали. Потім додавали 120 мл води для варіння. Крім того, на основі досліджень, функціональність злаків покращується додаванням ферментованого спирту під час термічної обробки. Це дослідження також має на меті визначити вплив додавання ферментованого спирту на рисово-ячмінну суміш (16). Отже, замість додавання 120 мл чистої води в якості лікування використовували суміш 100 мл води та 20 мл ферментованого спирту. Це співвідношення базується на результатах попереднього дослідження. Суміш готували із загальною рисоваркою (CR-0671V, «Зозуля», Сеул, Корея) та рисоваркою високого тиску (EHS035FW, «Зозуля»). Після автоматичного кип’ятіння та пропарювання протягом 15 хв зразки аналізували.

Визначення фенольних сполук

Вимірювання DPPH та ABTS радикальної активності

Активність збору зразків для радикала DPPH та ABTS вимірювали згідно з методами Woo et al. (21), з деякими змінами. Аліквоту 800 мкл 0,2 мМ метанольного розчину DPPH змішували з 200 мкл зразка. Суміш енергійно струшували і залишали стояти протягом 30 хв при слабкому освітленні. Поглинання вимірювали при 515 нм. Катіонний радикал ABTS отримували додаванням 7 мМ ABTS до 2,45 мМ розчину персульфату калію і зберіганням суміші на ніч у темряві при кімнатній температурі. Розчин катіонного радикалу ABTS розбавляли метанолом, отримуючи абсорбцію 1,4

1,5 при 735 нм (молярний коефіцієнт екстинкції, ɛ = 3,6 × 10 4 моль −1 · см −1). Розведений розчин катіонного радикала ABTS (1 мл) додавали до 50 мл екстракту, стандартного розчину Trolox або дистильованої води. Через 30 хв поглинання вимірювали при 735 нм за допомогою спектрофотометра (Multiskan TM GO Microplate Spectrophotometer, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA). Активність розщеплення радикалів DPPH та катіонів ABTS виражається через еквівалентну антиоксидантну здатність Trolox у міліграмах еквівалентів Trolox (TE) на 100 г зразка.

Статистичний аналіз

Усі дані виражаються як середнє значення ± стандартне відхилення (SD). Значимість відмінностей серед лікувальних засобів визначали шляхом одностороннього дисперсійного аналізу (ANOVA) та багаторазового тесту Дункана з використанням SAS версії 9.2 (SAS Institute, Cary, NC, USA) з рівнем значимості 0,05. Зв'язок між параметрами також досліджували за допомогою регресійного аналізу.

РЕЗУЛЬТАТИ І ОБГОВОРЕННЯ

Характеристики обклеювання з різним співвідношенням змішування ячменю

Характеристики склеювання відповідно до швидкості додавання ячменю визначали за допомогою аналізатора швидкого в'язкості для визначення пікової, мінімальної, пробивної, кінцевої та зниженої в'язкості. Результати наведені в таблиці 1. Зі збільшенням коефіцієнта додавання ячменю в'язкість склеювання має тенденцію до зменшення, за винятком пробивної в'язкості. Пробивна в'язкість - це різниця між піковою і мінімальною в'язкістю. Вміст амілози має негативну кореляцію з в'язкістю пробою. Крім того, він демонструє високу кореляцію з термостійкістю та стійкістю до зсуву під час обробки (22,23). В'язкість пробою становила 67,1

68,0 RVU, і не мали суттєвої різниці між різною часткою доданого ячменю. Кінцева в’язкість - це процес, при якому нагрівання припиняється і відбувається охолодження, при якому частинки крохмалю, такі як амілоза, знову рекомбінують для збільшення в’язкості. Зі збільшенням норми додавання ячменю він зменшився до 252,0

Значення виражаються як середнє значення ± SD трикратних визначень.