Koan Sik Woo

1 Departamentul științei culturilor din zona centrală, Institutul Național pentru Știința Culturilor, Administrația Dezvoltării Rurale, Gyeonggi 16613, Coreea

antioxidantă

Hyun-Joo Kim

1 Departamentul științei culturilor din zona centrală, Institutul Național pentru Știința Culturilor, Administrația Dezvoltării Rurale, Gyeonggi 16613, Coreea

Ji Hae Lee

1 Departamentul științei culturilor din zona centrală, Institutul Național pentru Știința Culturilor, Administrația Dezvoltării Rurale, Gyeonggi 16613, Coreea

Jee Yeon Ko

2 Departamentul științei culturilor din zona de sud, Institutul Național pentru Știința Culturilor, Administrația Dezvoltării Rurale, Gyeongnam 50424, Coreea

Byong Won Lee

1 Departamentul științei culturilor din zona centrală, Institutul Național de Științe a Culturilor, Administrația Dezvoltării Rurale, Gyeonggi 16613, Coreea

Byoung Kyu Lee

1 Departamentul științei culturilor din zona centrală, Institutul Național pentru Știința Culturilor, Administrația Dezvoltării Rurale, Gyeonggi 16613, Coreea

Abstract

Acest studiu a urmărit să compare compușii fenolici și activitatea antioxidantă a orzului la diferite proporții (0, 5, 10, 15 și 20%) și folosind diferite metode de gătit. Boabele utilizate în acest experiment sunt orz (Hordeum vulgare L. cv. Huinchalssal) și orezul Samkwang. Amestecul de orez-orz a fost gătit folosind metode de gătit generale și de înaltă presiune cu și fără alcool fermentat. Au fost evaluate caracteristicile de calitate, cum ar fi capacitatea de legare a apei, caracteristica de lipire, solubilitatea în apă și puterea de umflare de diferite proporții de orz. Caracteristicile antioxidante evaluate sunt polifenol total, conținut de flavonoizi, 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH) și 2,2-azinobis (acid 3-etilbenotiazolină-6-sulfonic) (ABTS) activități de eliminare a radicalilor de sare de diamoniu. Rezultatele au arătat că vârful [195.0

184.0 unități de viscoză rapidă (RVU)], jgheab (130.0

116.2 RVU), finală (252.0

221,8 RVU) și vâscozitatea de retragere (57,0

37,5 RVU) a scăzut corespunzător cu creșterea cantității de orz. Capacitate de legare a apei (187.31

136,01%) și puterea de umflare (162,37

127,58%) a scăzut odată cu creșterea cantităților de orz, totuși solubilitatea în apă (5,35

6,89%) a crescut. Mai mult, polifenolul total și flavonoidul, precum și conținutul activităților de eliminare a radicalilor DPPH și ABTS au crescut pe măsură ce au crescut cantitățile de orz din amestec. Acest studiu își propune în general să ofere informații utile pentru fabricarea produselor prelucrate.

INTRODUCERE

Orzul (Hordeum vulgare L.) este o cultură esențială de cereale, ocupând locul cinci în producția mondială și joacă un rol important în nutriția umană (1). Orzul este considerat un cereale nutraceutic, deoarece conține compuși bioactivi, cum ar fi β-glucan, compuși fenolici, vitamine din complexul B, tocotrienoli și tocoferoli (2-5). Are o activitate antioxidantă mai mare în comparație cu cerealele consumate pe scară largă, cum ar fi grâul și orezul. Riscul impus de consumul de radicali liberi și produse de oxidare către diferite forme de cancer și boli cardiovasculare ar putea fi redus prin aportul de fenolici dietetici (6). Orzul conține mulți compuși fenolici în formele libere și legate; acești compuși includ derivați de acid benzoic și acid cinamic, proantocianidine, chinine, flavonoli, calcone, flavone, flavanone și compuși amino fenolici (7,8).

Stresul oxidativ se manifestă prin producția excesivă de specii reactive de oxigen și un sistem de apărare antioxidant insuficient sau defect (9). Între timp, stresul oxidativ provoacă modificări profunde în diferite structuri biologice, inclusiv membranele celulare, lipidele, proteinele și acizii nucleici (10). Interesul în identificarea biomarkerilor pentru boli, în care este întotdeauna implicat stresul oxidativ, este din ce în ce mai mare. Stresul oxidativ este implicat în îmbătrânire și în diferite boli, inclusiv diabetul zaharat (11), ateroscleroza (12), boala Alzheimer (13), boala Parkinson (14) și unele tipuri de cancer (15). Prin urmare, activitatea antioxidantă a diferitelor boabe a fost intens studiată în ultimii ani. De asemenea, pierderea componentelor nutriționale, generarea de compuși care deteriorează sănătatea și considerații economice și neecologice sunt obstacole majore pentru industria prelucrătoare. Datorită acestor considerații, alimentele procesate minim capătă importanță în viața de zi cu zi (1). Este bine documentat faptul că alimentele minim procesate au mai multe beneficii pentru sănătate (8).

În Coreea, orzul se consumă în cantități mari pentru orezul mixt. Prin urmare, scopul acestui studiu a fost de a determina calitatea și caracteristicile fizico-chimice ale orezului gătit cu un raport de amestecare diferit al orzului și de a identifica metoda adecvată de gătit pentru a crește gustul și conținutul de componente funcționale al orezului gătit cu orz. Rezultatele vor fi utilizate pentru a determina raportul optim de amestecare a orezului și orzului. În plus, a fost investigat efectul alcoolului fermentat asupra tratamentului termic al cerealelor pentru a îmbunătăți funcționalitatea orezului gătit cu orz (16).

MATERIALE ȘI METODE

Substanțe chimice și reactivi

Reactiv Folin-Ciocalteu, carbonat de sodiu, acid galic, nitrit de sodiu (NaNO2), clorură de aluminiu hexahidrat (AlCl3 · 6H2O), (+) - catechină, carbonat de sodiu (Na2CO3), 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH), Sare 2,2-azinobis (acid 3-etilbenotiazolin-6-sulfonic) diamoniu (ABTS), persulfat de potasiu și Trolox au fost achiziționate de la Sigma-Aldrich Co. (St. Louis, MO, SUA). Apa de înaltă performanță, cromatografie lichidă, acetonitril și metanol au fost achiziționate de la J.T. Baker Inc. (Phillipsburg, NJ, SUA). Reactivii au fost de cea mai bună calitate.

Pregătirea și extragerea probelor

Soiuri de orz, Hordeum vulgare L. cv. Cultură Huinchalssal și orez, Oryza sativa cv. Samkwang au fost utilizate în acest experiment. Soiurile de orz au fost cultivate la Institutul Național de Știința Culturilor, Administrația Dezvoltării Rurale, Wanju, Coreea în timpul sezonului de creștere 2015. Orezul alb s-a preparat folosind cojocul de orez (Model SY88-TH, Ssangyong Ltd., Incheon, Coreea) și mașina de frezat (MC-90A, Satake, Hiroshima, Japonia). Orzul a fost preparat folosind o mașină de frezat orz (DK-108, Daedong AgriMachine Co., Ltd., Daegu, Coreea). Probele au fost depozitate la frigider la 4 ° C. Materiile prime au fost pulverizate folosind o moară de tăiat cu ciocan mic (tip 3, Culatti AG., Zurich, Elveția) pentru analize calitative.

Analiza caracteristicilor lipirii

Caracteristicile de lipire a orezului cu un raport de amestecare diferit al orzului (0, 5, 10, 15, 20 și 100%) au fost măsurate conform metodelor din Kim și colab. (17) utilizând un analizor de viscozitate rapid (Model RVA-3D, Newport Scientific PTY Ltd., Warriewood, Australia). Amestecurile de orez-orz au fost pulverizate la 60 de ochiuri sau mai mult, apoi cântărite în probe de 3 g. Fiecare probă a fost plasată într-un recipient pentru cutie de aluminiu și dispersată în 25 ml de apă distilată. A fost menținut la 50 ° C timp de 1 min și apoi ridicat de la 50 ° C la 95 ° C timp de 3,48 min și menținut la 95 ° C timp de 2,05 min. Ulterior, a fost răcit la 50 ° C timp de 3,48 min și au fost evaluate caracteristicile de vâscozitate. Timpul total al experimentului este de aproximativ 13 min. După experiment, au fost măsurate și comparate vârful, jgheabul, descompunerea, finalul și restabilitatea vâscozității.

Analiza capacității de legare a apei, a puterii de umflare și a solubilității în apă

Capacitatea de legare a apei a orezului cu un raport de amestecare diferit al orzului (0, 5, 10, 15, 20 și 100%) a fost măsurată prin amestecarea a 1 g de probă pulverizată cu 40 ml de apă distilată și agitarea timp de 1 oră (18) . Supernatantul a fost îndepărtat prin centrifugare la 3.000 rpm timp de 10 min și apoi s-a măsurat greutatea pulberii precipitate. Forța de legare a apei a fost calculată scăzând greutatea inițială a probei (g) din greutatea (g) a probei precipitate și ca procent din greutatea inițială a probei (g). Puterea de umflare și indicele de solubilitate în apă au fost măsurate prin dispersarea a 1 g din proba pulverizată în 30 ml de apă distilată și încălzirea acesteia într-o baie de apă cu temperatură constantă la 90 ± 1 ° C timp de 30 de minute. După centrifugare la 3.000 rpm timp de 20 min, supernatantul a fost uscat la 105 ° C timp de 12 ore și cântărit, iar apoi precipitatul a fost cântărit (19).

Determinarea caracteristicilor de gust

Caracteristicile de gustabilitate ale orezului gătit cu un raport de amestecare diferit al orzului (0, 5, 10, 15, 20 și 100%) au fost determinate folosind un analizor de gust al orezului gătit (SATA1B, Satake) (20). Cei 10 g ai probei au fost plasați într-un vas de măsurare, acoperiți cu o suprafață portantă, supuși unei presiuni constante timp de 3 s și lăsați la temperatura camerei timp de 2 minute. Imediat înainte de măsurare, presiunea a fost aplicată timp de 1 s cu forță constantă, iar apoi turul a fost îndepărtat. Aspectul, duritatea, vâscozitatea, echilibrul și gustul său au fost măsurate de trei ori.

Metode de gătit a orezului gătit adăugat orz

Amestecul de orez-orz a fost preparat adăugând 0, 5, 10, 15 și 20% orz la orezul alb. Amestecul a fost spălat de trei ori și înmuiat în apă la 25 ° C timp de 30 de minute și apoi scurs. Apoi s-au adăugat 120 ml apă pentru gătit. De asemenea, pe baza cercetărilor, funcționalitatea cerealelor este îmbunătățită prin adăugarea de alcool fermentat în timpul tratamentului termic. Acest studiu își propune, de asemenea, să determine efectul adăugării alcoolului fermentat asupra amestecului de orez-orz (16). Deci, în loc să adăugați 120 mL de apă pură, a fost utilizat ca tratament un amestec de 100 mL de apă și 20 mL de alcool fermentat. Acest raport se bazează pe rezultatele unui studiu preliminar. Amestecul a fost gătit folosind un aragaz de orez general (CR-0671V, Cuc, Seoul, Coreea) și oală de orez de înaltă presiune (EHS035FW, Cuc). După ce au fost fierte automat și aburite timp de 15 minute, probele au fost analizate.

Determinarea compușilor fenolici

Măsurarea activităților de eliminare a radicalilor DPPH și ABTS

Activitatea de eliminare a probelor pentru radicalul DPPH și ABTS a fost măsurată în conformitate cu metodele lui Woo și colab. (21), cu unele modificări. O alicotă de 800 μL de 0,2 mM soluție metanolică DPPH a fost amestecată cu 200 μL de probă. Amestecul a fost agitat puternic și lăsat să stea timp de 30 de minute la lumină slabă. Absorbanta a fost masurata la 515 nm. Radicalul cationic ABTS a fost generat prin adăugarea de 7 mM ABTS la o soluție de persulfat de potasiu 2,45 mM și stocarea amestecului peste noapte în întuneric la temperatura camerei. Soluția de radical cationic ABTS a fost diluată cu metanol pentru a obține o absorbanță de 1,4

1,5 la 735 nm (coeficient de extincție molară, ɛ = 3,6 × 10 4 mol −1 · cm −1). O soluție radicală de cation ABTS diluată (1 ml) a fost adăugată la 50 ml de extract, soluție standard Trolox sau apă distilată. După 30 de minute, absorbanța a fost măsurată la 735 nm folosind un spectrofotometru (MultiskanTM GO Microplate Spectrophotometer, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, SUA). Activitatea de eliminare a radicalilor radicali DPPH și ABTS este exprimată în termeni de capacitate antioxidantă Trolox echivalentă, ca miligrame de echivalenți Trolox (TE) la 100 g de probă.

analize statistice

Toate datele sunt exprimate ca medie ± deviație standard (SD). Semnificația diferențelor dintre mijloacele de tratament a fost determinată de analiza unidirecțională a varianței (ANOVA) și testul cu interval multiplu al lui Duncan, utilizând versiunea SAS 9.2 (Institutul SAS, Cary, NC, SUA) cu un nivel de semnificație de 0,05. Relațiile dintre parametri au fost, de asemenea, investigate prin analiza de regresie.

REZULTATE SI DISCUTII

Caracteristici de lipire cu raport de amestecare diferit al orzului

Caracteristicile de lipire în funcție de rata suplimentară a orzului au fost determinate utilizând un analizor de viscozitate rapidă pentru a determina vâscozitățile de vârf, jgheab, defalcare, finale și de retragere. Rezultatele sunt prezentate în Tabelul 1. Pe măsură ce raportul de adăugare a orzului a crescut, vâscozitatea lipirii tinde să scadă, cu excepția vâscozității de defalcare. Vâscozitatea defalcare este diferența dintre vâscozitatea maximă și cea minimă. Conținutul de amiloză are o corelație negativă cu vâscozitatea de descompunere. În plus, arată o corelație ridicată cu rezistența la căldură și forfecare în timpul prelucrării (22,23). Vâscozitatea defalcare a fost de 67,1

68,0 RVU și nu a avut nicio diferență semnificativă între proporția diferită de orz adăugat. Vâscozitatea finală este un proces în care încălzirea este oprită și are loc răcirea, în care particulele de amidon, cum ar fi amiloză, sunt recombinate din nou pentru a crește vâscozitatea. Pe măsură ce adăugarea de orz a crescut, a scăzut la 252,0

Valorile sunt exprimate ca medie ± SD a determinărilor triplate.