苦荞挂面加工过程中黄酮含量及抗氧化活性变化研究

汪丽萍，蔡 亭，刘 明，田晓红，刘艳香，吴娜娜，翟小童，谭 斌，*（.国家粮食局科学研究院，北京00037；.湖南粮食集团，湖南长沙40005）

苦荞挂面加工过程中黄酮含量及抗氧化活性变化研究

汪丽萍1，蔡 亭2，刘 明1，田晓红1，刘艳香1，吴娜娜1，翟小童1，谭 斌1，*
（1.国家粮食局科学研究院，北京100037；2.湖南粮食集团，湖南长沙410005）

以30%的苦荞粉添加到小麦粉中制作苦荞挂面，探讨挂面加工过程中以及不同的面团醒发时间时苦荞黄酮与芦丁含量、存在形式和抗氧化活性的变化规律，并分析了黄酮、芦丁含量与抗氧化能力之间的相关性。结果表明：苦荞与小麦混合粉和面成面团时游离态黄酮、游离态芦丁与总黄酮、总芦丁含量明显增加，游离黄酮提取液的DPPH自由基清除能力，ABTS＋·清除能力明显增强；结合态黄酮、结合态芦丁含量及结合态黄酮提取液的抗氧化活性则显著下降；醒发、制作湿面条与烘干加工过程对苦荞中不同存在形式黄酮、芦丁含量及其抗氧化活性均影响较小；苦荞中黄酮、芦丁含量与DPPH自由基清除能力，ABTS＋·清除能力受醒发时间的影响不显著，总抗氧化能力则随醒发时间的延长而增强。苦荞挂面加工过程中黄酮、芦丁含量与DPPH自由基清除能力，ABTS＋·清除能力之间具有良好的相关性（p＜0.01），与总抗氧化能力的相关性较差。

苦荞，挂面，黄酮，芦丁，抗氧化活性

挂面是深受我国老百姓喜欢的传统面制品，近年来我国挂面产业取得了快速发展。随着人们生活水平的提高，挂面消费逐步向优质化、高档化、多样化及营养与健康的方向发展。在小麦粉中添加各色杂粮粉制作杂粮挂面已成为挂面加工业发展的一个热点方向。

苦荞由于含有丰富的黄酮类生理活性物质，具有降血糖、降血脂、降尿糖、防便秘等功效［1-2］，越来越得到了人们的重视。苦荞挂面已成为一个重要的杂粮挂面加工品种。目前，国内对苦荞挂面的研究多集中于挂面配方、加工工艺、加工品质等相关内容的研究［3-7］，对苦荞挂面中黄酮类活性物质及抗氧化活性的研究还较少，对挂面加工过程中苦荞不同存在形式黄酮含量变化，抗氧化活性变化以及黄酮含量与抗氧化活性间的相关性研究鲜有报道。马雨洁等［7］以小麦挤压面条为对照，研究了不同品种苦荞挤压面条中总黄酮含量、DPPH自由基清除能力和还原力的差异性，结果表明苦荞面条具有极高的抗氧化活性。贾洪锋等［5］分析了荞麦面条中芦丁及槲皮素含量变化，结果表明槲皮素是荞麦面条品质评价的一个重要指标。刘艳香等［8］研究了苦荞挂面制作过程中总黄酮含量的变化，结果表明，苦荞总黄酮在挂面加工过程中具有较好的稳定性，苦荞粉添加量与挂面中总黄酮含量具有较好的线性相关性。

本文研究了30%苦荞粉添加量的苦荞挂面加工过程中以及不同醒发时间里黄酮与芦丁含量、存在形式和抗氧化活性的变化规律，并分析了黄酮、芦丁含量变化与抗氧化能力之间的相关性，以期建立挂面加工对苦荞黄酮类物质的影响规律，为苦荞产品进一步开发与苦荞功能性成分的有效利用提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

苦荞 云南曲靖售；小麦粉 市售；总抗氧化值测定试剂盒 购于南京建成生物工程研究所；所用化学试剂 均为分析纯。

FW-100高能万能粉碎机 北京中兴伟业仪器有限公司；JHMZ 200和面机 北京东孚久恒仪器技术有限公司；JMTD-168/140实验面条机 北京东孚久恒仪器技术有限公司；PRX-35013智能人工气候箱 宁波海曙赛福实验仪器厂；LGJ-10C冷冻干燥机 北京四环科学仪器厂有限公司；AB304-S分析天平 瑞士梅特勒托利多公司；SB 25-12 DTD超声波清洗剂 哈尔滨亚伦仪器设备有限公司；SC-3610低速离心机 安徽中科中佳科学仪器有限公司；RE-52AA旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂；T6新世纪紫外可见光分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司；SHZ-22恒温水浴振荡器 江苏太仓医疗器械厂；漩涡混匀器 赛维斯科技有限公司；Agilent-1260高效液相色谱仪 安捷伦科技有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 苦荞挂面加工工艺流程 苦荞原料处理→混粉→和面→醒发→压片→切片→湿面条→干面条。

1.2.2 样品制备 苦荞粉：称取一定量干燥的苦荞置于粉碎机中，不添加任何抗结剂、助磨剂对其进行干法粉碎。随后将磨好的粉过80目筛，得苦荞粉。

混粉：将苦荞粉与小麦粉以3∶7的比例混合均匀，得混合粉样品。

和面：称取200 g混合粉加入含有4 g盐的64 mL蒸馏水，然后在和面机中混合2 min，得苦荞面条面团。

醒发：将面团放入温度为30℃，湿度为80%～90%的人工气候箱分别醒发15、30、45 mim得到不同醒发时间的醒发面团。

湿面条制作：将醒发30 min的面团进行压片、切片处理后制成湿面条。

干面条：将湿面条放入人工气候箱中（30℃，相对湿度85%）烘干至水分含量12%左右，然后将其粉碎，过80目筛，得干面条样品。

将得到的和面面团、不同醒发时间的醒发面团与湿面条进行冷冻干燥处理，再将干燥后的样品粉碎，过80目筛，得和面面团、醒发面团与湿面条样品。

1.2.3 黄酮的提取 参照Adom等［9］方法，稍作改动。称取2.00 g样品放入到50 mL的塑料离心试管中，加入40 mL甲醇，超声提取（40℃、500 W、超声30 min），3500 r/min离心10 min取上清液，操作重复1次，合并上清液，40℃旋转蒸干后甲醇定容至2 mL，得游离黄酮提取液。游离黄酮提取后的沉淀加入15 mL 2 mol/L NaOH溶液室温避光涡旋1 min，混匀消化1 h后，在氮气保护下调pH至中性终止反应。再加入20 mL乙酸乙酯振荡5 min离心10 min收集上清液，操作重复3次，合并上清液，45℃旋转蒸干后甲醇定容至2 mL，得结合黄酮提取液。

1.2.4 黄酮的测定 采用NaNO2-Al（NO3）3方法［10］测定试样的黄酮含量，芦丁（RU）为标样制定标准曲线，以浓度对吸光度进行回归，所得回归方程为：Y= 2.2813X+0.0034（R2=0.9999），式中：Y为吸光度，X为芦丁质量（mg/mL）。样品黄酮含量以100 g干基中所含芦丁的毫克数表示（mg RU eq/100 g DW）。

1.2.5 芦丁的测定 Agilent-1260高效液相色谱仪，紫外检测器。色谱柱：Agilent TC-C184.6 μm×250 mm；柱温：30℃；甲醇为流动相A，V超纯水∶V乙酸=99.5∶0.5为流动相B；流速：1 mL/min；洗脱程序：0～30 mim，55% A：45%B；检测波长为300 nm。根据保留时间及吸收光谱与标准品芦丁对照定性，峰面积外标法定量。

1.2.6 DPPH自由基清除能力 参照Kaur，Cheng Zhihong等［11-12］的方法，稍作改动。分别将600 μL的上述游离黄酮提取液和结合黄酮提取液样品提取稀释液与3 mL 0.1 mmol/L的DPPH自由基甲醇溶液混匀后避光反应20 min，于517 nm波长处测定吸光度，以Trolox标样制作甲醇溶液标准曲线。结果以100 g干基中所含Trolox的当量微摩尔数表示（μmol Trolox eq/100 g DW）。

1.2.7 ABTS＋·清除能力 参照Lan Su，Shen Yun等［13-14］的方法。以Trolox为标样制作甲醇溶液标准曲线，分别对上述游离黄酮提取液和结合黄酮提取液进行测定。结果以100 g干基中所含Trolox的当量微摩尔数表示（μmol Trolox eq/100 g DW）。

1.2.8 总抗氧化能力测定 按照南京建成生物工程研究所提供的总抗氧化能力检测试剂盒的要求测定，分别对上述游离黄酮提取液和结合黄酮提取液进行测定。在37℃条件下，每毫升一定浓度的样品液在每分钟时间内使反应体系的吸光值增加0.01时，定义为1个抗氧化能力单位（u），结果以u/100 mg表示。

1.2.9 数据处理 数据趋势图采用Excel 2007制作，数据统计采用SPSS 19.0进行ANOVA单因素方差分析及Ducan's多重检验，数值以均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 苦荞挂面加工过程中黄酮变化规律

苦荞挂面加工过程中黄酮含量及黄酮存在形式变化规律如图1所示。可以看出，苦荞挂面加工过程各阶段，游离黄酮含量均极显著高于结合黄酮（p＜0.01），游离黄酮含量占总黄酮含量的80%以上。加水和面后，苦荞与小麦混合粉中游离黄酮含量显著增加，结合黄酮含量显著降低（p＜0.05），表明加水和面，有利于苦荞中游离黄酮的释放。这可能是因为面团在调制时，苦荞粉中的糖苷酶遇水激活，使大部分结合态的黄酮水解转化为游离态［15］。醒发、制作湿面条与烘干过程对结合黄酮的含量影响不显著，其含量一直维持在31.80 mg RU eq/100 g DW左右，与和面面团一致。游离黄酮与总黄酮含量受后续加工过程的影响也较小，只是在挂面烘干的过程有些许下降，这可能是因为烘干时间长，游离黄酮氧化损失而引起的游离黄酮和总黄酮含量下降。与和面面团相比，烘干挂面的游离黄酮和总黄酮含量下降10%左右。

图1 苦荞挂面加工过程中黄酮含量的变化Fig.1 Flavonoid content during the processing of buckwheat noodles

2.2 苦荞挂面加工过程中芦丁变化规律

苦荞挂面加工过程中芦丁含量及芦丁存在形式变化规律如图2所示。可以看出，苦荞挂面加工过程中，芦丁存在形式及含量变化规律与黄酮基本一致。苦荞挂面加工各阶段，游离芦丁含量均显著高于结合芦丁（p＜0.05），游离芦丁含量占总芦丁含量的80%以上。说明苦荞中的芦丁多以游离态存在，这样有利于人体吸收转化［16］。混合粉和面成面团时游离芦丁与总芦丁含量显著（p＜0.05）增加，分别增加了42.77%、25.95%，结合芦丁的含量降低了48.20%；醒发、制作湿面条与烘干过程对结合芦丁与总芦丁含量的影响不显著，分别维持在39.80、514.66 mg/100 g DW；游离芦丁不受醒发与制作湿面条的影响，但挂面烘干过程会使其略有降低。这可能是因为醒发和制作湿面条过程都是一个短期过程，而挂面烘干是一个长期脱水的过程，有可能造成芦丁的氧化损失，导致其含量下降。

图2 苦荞挂面加工过程中芦丁含量的变化Fig.2 Rutin content during the processing of buckwheat noodles

2.3 苦荞挂面加工过程中抗氧化活性变化规律

通过测定混合粉、和面面团、醒发面团、湿面条与干面条样品提取物DPPH自由基清除能力，ABTS+·清除能力以及总抗氧化能力，研究苦荞面条加工过程中抗氧化活性的变化规律，结果如图3～图5所示。

由图3可知，和面过程有效提高了游离态与总提取物的DPPH自由基清除能力，分别提高了43.75%、32.34%，明显降低了结合态提取物的DPPH自由基清除能力。醒发、制作湿面条与烘干阶段，结合态提取物的DPPH自由基清除能力变化不显著；醒发与烘干面条过程对游离态与总提取物的DPPH自由基清除能力略有增加，而制作湿面条则对其略有降低。

图3 苦荞挂面加工过程中DPPH自由基清除能力的变化Fig.3 The DPPH radical scavenging capacity during the processing of buckwheat noodles

由图4可知，和面过程有效提高了游离态与总提取物的ABTS+自由基清除能力，分别为52.26%、37.54%，降低了25.36%的结合态提取物的ABTS+自由基清除能力，醒发、制作湿面条与烘干过程对结合态提取物的ABTS+自由基清除能力影响不显著，维持在713.86 μmol Torlox eq/100 g DW左右；醒发面团与湿面条的游离态与总提取物的ABTS+自由基清除能力相对较低，但烘干至干面条的过程对二者有明显提高。

图4 苦荞挂面加工过程中ABTS+·清除能力的变化Fig.4 The ABTS+·radical scavenging capacity during the processing of buckwheat noodles

由图5可知，苦荞挂面加工过程中总抗氧化能力的变化规律与DPPH和ABTS+自由基清除能力存在差异。混合粉和面成面团时游离态、结合态与总的提取物总抗氧化能力均有所下降；醒发则对游离态与总的提取物总抗氧化能力影响不大，结合态提取物的总抗氧化能力则略有提高；湿面条与干面条总抗氧化能力相当，分别为183.54、179.60 u/100 mg。

图5 苦荞挂面加工过程中总抗氧化能力的变化Fig.5 The total antioxidant activity during the processing of buckwheat noodles

2.4 不同醒发时间对挂面面团中黄酮和芦丁含量的影响

醒发时间对面团中黄酮与芦丁含量及存在形式的影响如图6、图7所示。可以看出，不同醒发时间对面团中游离黄酮与总黄酮的含量影响差异性不显著性，其含量分别维持在518.17、550.39 mg RU eq/100 g DW左右，醒发时间为15、30 min时，结合黄酮的含量稳定，醒发至45 min时增加了26.67%；同样面团中游离芦丁与总芦丁的含量在15～45 min受醒发时间的影响不显著，其含量分别维持在482.83、522.10 mg/100 g。醒发时间为15、30 min时，结合芦丁的含量稳定，醒发至45 min时略有增加。

图6 醒发面团中黄酮含量分析Fig.6 Flavonoid content in different proofed dough

图7 醒发面团中芦丁含量分析Fig.7 Rutin content in different proofed dough

2.5 不同醒发时间对挂面面团抗氧化活性的影响规律

通过测定发酵时间为15、30、45 min面团样品提取物DPPH自由基清除能力，ABTS+自由基清除能力以及总抗氧化能力，研究醒发时间对面团抗氧化活性的影响，结果如图8～图10所示。可以看出，不同醒发时间对面团中游离态与总的提取物DPPH与ABTS+自由基清除能力影响较小，结合态提取物的DPPH与ABTS+自由基清除能力则随醒发时间的延长呈增加的趋势；醒发时间在15与30 min时，面团总抗氧化能力相当，醒发时间延长至45 min时，总抗氧化能力明显增加，游离态、结合态与总提取物的总抗氧化能力分别增加了31.70%、5.67%、23.9%。

图8 醒发面团中DPPH自由基清除能力分析Fig.8 The DPPH radical scavenging capacity in different proofed dough

图9 醒发面团中ABTS+自由基清除能力分析Fig.9 The ABTS+·radical scavenging capacity in different proofed dough

图10 醒发面团中总抗氧化能力分析Fig.1 0 The total antioxidant activity in different proofed dough

2.6 苦荞挂面加工过程中黄酮、芦丁含量与抗氧化能力之间的相关性

表1 黄酮、芦丁含量与抗氧化能力之间的线性相关性Table1 Linear correlations between antioxidant properties and flavonoid or rutin contents

苦荞挂面加工过程中黄酮、芦丁含量与抗氧化能力之间的相关性如表1所示，结果显示，黄酮和芦丁含量与DPPH自由基清除能力，ABTS＋·清除能力之间存在良好的的相关性，与总抗氧化能力的相关性则较差。无论在苦荞挂面加工过程中还是不同醒发时间加工面团样品中，总抗氧化能力的变化趋势与黄酮、芦丁含量变化存在较大的差异，如和面过程黄酮与芦丁总含量均显著增加，但总抗氧化能力明显下降；醒发时间对黄酮与芦丁含量影响不显著，但总抗氧化能力则随醒发时间的延长而明显增强。这可能是由抗氧化能力测定方法本身的差异性引起的。

3 结论

苦荞挂面加工过程中黄酮、芦丁含量及抗氧化活性均发生了一定的变化，苦荞与小麦混合粉和面成面团时游离态黄酮与总黄酮含量、游离态芦丁与总芦丁含量及游离黄酮提取液DPPH自由基清除能力、ABTS＋·清除能力都有所增加，结合黄酮、结合芦丁含量及结合黄酮提取液DPPH自由基清除能力、ABTS＋·清除能力则明显下降；醒发、制作湿面条与烘干加工过程对不同存在形式黄酮、芦丁含量及抗氧化活性影响较小；苦荞中不同存在形式黄酮、芦丁含量与DPPH自由基清除能力，ABTS＋·清除能力受醒发时间的影响不显著，总抗氧化能力则随醒发时间的延长而增强。

苦荞挂面加工过程中黄酮、芦丁含量与DPPH自由基清除能力，ABTS＋·清除能力之间具有良好的相关性，与总抗氧化能力的相关性较差。

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Variations in flavonoid content and antioxidant activity during the processing of tartary buckwheat noodles

WANG Li-ping1，CAI Ting2，LIU Ming1，TIAN Xiao-hong1，LIU Yan-xiang1，WU Na-na1，ZHAI Xiao-tong1，TAN Bin1，*
（1.Academy of State Administration of Grain，Beijing 100037，China；2.Hunan Grain Group，Changsha 410005，China）

Tartary buckwheat noodles were made with tartary buckwheat flour at the proportion of 30%mixed into the wheat flour.This research was to discuss the variations in flavonoid and rutin content，existing form and antioxidant activity during the processing of tartary buckwheat noodles as well as during different dough proofing.The correlation between the flavonoid and rutin content and antioxidant capacity was also analyzed.The experiment result showed that the free flavonoid and free rutin content，total flavonoid and total rutin content were increased，DPPH radical scavenging capacity and ABTS+·scavenging capacity for free state extract were enhanced，while bound flavonoid and bound rutin content and antioxidant activity for bound state extract were slight decreased during kneading.Flavonoid and rutin content and antioxidant activity of tartary buckwheat changed smaller during proofing，wet noodle processing and drying.The time of proofing had little influence on the flavonoid and rutin content and DPPH radical，ABTS+·scavenging capacity.Total antioxidant capacity was enhanced along with the extension of proofing time.The flavonoid and rutin content had significant correlation with DPPH radical，ABTS+·scavenging capacity during tartary buckwheat noodles processing（p＜0.01），while had poor correlation with the total antioxidant capacity.

buckwheat；noodle；flavonoids；rutin；antioxidant activity

TS211.4

A

1002-0306（2016）06-0119-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.06.015

2015－06－30

汪丽萍（1978-），女，博士，副研究员，研究方向：粮食加工与安全，E-mail：wlp@chinagrain.org。

谭斌（1972-），男，博士，研究员，研究方向：粮食加工，E-mail：tb@chinagrain.org。

“十二五”国家科技支撑计划课题（2012BAD34B05）；中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（ZX1506）。