超微粉碎对青稞麸皮粉多酚组成及抗氧化活性的影响

赵萌萌，张文刚,2，党 斌,2，杨希娟,2，张 杰,2，甘生智

超微粉碎对青稞麸皮粉多酚组成及抗氧化活性的影响

赵萌萌1，张文刚1,2，党 斌1,2，杨希娟1,2※，张 杰1,2，甘生智3

（1. 青海大学农林科学院，西宁 810016；2. 青海省青藏高原农产品加工重点实验室，青海省农林科学院，西宁 810016；3. 青海大垚生态农业科技发展有限公司，西宁，810016）

为评价超微粉碎对青稞麸皮多酚、体外抗氧化活性和淀粉消化酶抑制活性的影响。该研究制备了3种粒径分别为335.94、72.52、22.69m的青稞麸皮粉体，对3种粉体的多酚、黄酮含量及其组成、体外抗氧化活性与淀粉消化酶活性抑制率进行测定。结果表明：与粗粉相比，2种微粉的多酚（游离酚、结合酚）、黄酮和总酚含量均显著高于粗粉（<0.05）且粒径越小，含量越高；青稞麸皮粉共检出19种酚酸，其中游离酚以阿魏酸和藜芦酸为主，结合酚以阿魏酸和苯甲酸为主；随着粒径的减小，粉体多酚提取物的抗氧化活性（DPPH·自由基清除能力、FRAP还原能力、ABTS+·自由基清除能力）及对-葡萄糖苷酶、-淀粉酶抑制率均显著增强（<0.05）；粉体多酚组成及含量与体外抗氧化活性及淀粉消化酶活性抑制率存在一定的相关性。相关分析结果表明：青稞麸皮游离酚提取物中2,4-二羟基苯甲酸、藜芦酸是清除DPPH·自由基、抑制-葡萄糖苷酶活性的主要贡献物质，阿魏酸是抑制-葡萄糖苷酶及-淀粉酶活性的主要物质；结合酚提取物中2,4-二羟基苯甲酸是抑制-淀粉酶活性的主要物质。该结果显示超微粉碎一定程度上可提高青稞麸皮中多酚含量、体外抗氧化活性及淀粉消化酶抑制率，可作为青稞麸皮食品的一种有效前处理加工手段。

粒径；抗氧化活性；超微粉碎；青稞麸皮；多酚组成；淀粉消化酶活性

0 引 言

青稞（LF）又称裸大麦，生长周期较短（一般100～130 d），具有良好的耐寒、耐贫瘠特性，是唯一可以在4 500 m以上高海拔地区正常种植的谷物，一直以来是藏区农牧民的主要口粮[1-2]。青稞在磨粉加工过程中会产生大量麸皮，研究发现，青稞麸皮除含有丰富的膳食纤维等营养成分外，还含有大量的抗氧化性酚类化合物，能有效预防高血脂、高血糖、心脑血管等疾病[3-4]，引起了相关学者的关注。但青稞麸皮质地较硬、口感粗糙且不易消化，大部分农牧民将其直接用于牲畜饲料，造成资源的浪费，附加值较低。

超微粉碎作为一种新型食品加工技术，可以将原料加工至微米甚至纳米级，粉碎粒度小且均匀，可促进物料中营养、功能成分的释放和吸收。气流式超微粉碎作为超微粉碎技术的一种，其工艺简单且产率较高，因此在实际工业生产中广受欢迎[5]。陈铭等[6]研究发现超微粉碎加工可以提高莲子心活性成分提取率及抗氧化活性。Zhong等[7]研究发现超微粉碎能显著增强枸杞抗氧化能力。蔡亭等[8]研究发现超微粉碎对苦荞粉中多酚类物质含量、存在形式和抗氧化功能均有显著影响。然而，超微粉碎技术对青稞麸皮多酚及其功能活性影响的报道甚少。前期本团队采用超微粉碎技术处理青稞麸皮，研究结果表明超微粉碎技术可明显改善青稞麸皮的感官和加工性能，可作为潜在的食品原辅料，具有一定的应用前景[9]。为了进一步明确超微粉碎麸皮的应用方向和领域，本研究以青稞麸皮中富集多酚物质[10]为切入点，从功能因子挖掘角度探讨超微粉碎对青稞麸皮多酚物质含量、组成及其体外抗氧化活性及淀粉消化酶活性的影响，以期为青稞麸皮深加工及健康功能食品的开发利用提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

青稞麸皮：由青海新绿康食品有限公司提供，品种为肚里黄，含水率为11.81%、总膳食纤维质量分数为36.59%、粗脂肪质量分数为5.66%、总淀粉质量分数为21.25%、粗蛋白质量分数为13.09%、-葡聚糖质量分数为4.31%、灰分质量分数为0.59%。置于−18 ℃冰箱中贮存，备用。

粗粉：用万能粉碎机对青稞麸皮进行粗粉碎，过60目筛后得到平均粒径为335.94m的青稞麸皮粗粉。

微粉：将青稞麸皮粗粉放入气流式超微粉碎机中，不添加任何试剂，对其进行干法粉碎20、40 min，分别得到了微粉A、微粉B。微粉A、B分别过100目、160目筛得到筛下物。经激光粒度仪分析测定[10]，微粉A、微粉B平均粒径分别为72.52、22.69m。

1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-Diphenyl-2- Picrylhydrazyl，DPPH）、三吡啶三吖嗪（Tripyridyltriazine，TPTZ）、水溶性维生素E（Trolox）、2,2’-联氮-双-（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二铵盐（2,2’-Azinobis-(3- Ethylbenzthiazoline-6-Sulphonate)，ABTS），-淀粉酶、-葡萄糖苷酶、对硝基苯酚吡喃葡萄糖苷（-Nitrophenol Glucopyranoside，PNPG），美国Sigma公司；没食子酸、根皮酚、原儿茶酸、绿原酸、2,4-二羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、-香豆酸、阿魏酸、水杨酸、苯甲酸、藜芦酸、邻香豆酸、芦丁、柚皮苷、橙皮苷、杨梅素、槲皮素、柚皮素、山柰酚标准品（纯度≥98.0%），上海源叶生物科技有限公司；福林-酚试剂（优级纯），北京索莱宝科技有限公司；丙酮、正己烷、甲醇、氢氧化钠、硫酸、乙酸乙酯、碳酸钠、二硝基水杨酸、可溶性淀粉、磷酸二氢钾均为国产分析纯，天津市津北精细化工有限公司；试验中使用的水均为去离子水。

1.2 仪器与设备

HK-04A手提式万能粉碎机，广州市旭朗机械设备有限公司；FDV气流式超微粉碎机,祐麒机械有限公司；N4S紫外线可见分光光度计，上海仪电分析仪器有限公司；MR-96A 酶标仪，深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 青稞麸皮游离、结合酚的提取

参照杨希娟等[11]的方法提取并稍作修改。游离酚提取：准确称量1.0 g青稞麸皮粉，按照料液比1:25 g/mL的比例加入80%（体积分数）丙酮，室温条件下超声30 min，离心（4 000 r/min）10 min，收集上清液，残渣用同样方法重复提取2次，合并3次上清液，45 ℃条件下旋转蒸干，用甲醇定容至10 mL，0.45m 有机膜过滤，得游离态酚类物质提取物，于−20℃避光储存。结合酚提取：向提取游离酚后的残渣中加入20 mL正己烷，振荡后离心（3 000 r/min，5 min）弃去上清液，向沉淀物中加入17 mL11%（体积分数）的盐酸-甲醇溶液，75 ℃水浴1 h，加入20 mL 乙酸乙酯萃取3 次，离心（3 000 r/min，5 min），合并乙酸乙酯萃取相，在45 ℃条件下旋转蒸发至干，用甲醇定容至10 mL，0.45m有机膜过滤，得青稞麸皮结合酚提取物，于−20 ℃避光保存。

1.3.2 酚类物质含量的测定

参照文献[11-12]的方法测定，酚含量以每100 g提取物（干基）中没食子酸当量计（mg/100 g）；黄酮含量以每100 g提取物（干基）中儿茶素当量计（mg/100 g）。

1.3.3 青稞麸皮多酚组成分析

多酚组成分析方法采用高效液相色谱质谱联用法分析，具体的色谱条件参考文献[13]和文献[11]方法，结果以干基表示（g/g）。

1.3.4 抗氧化活性测定

抗氧化活性（DPPH·自由基清除能力、FRAP（Ferricion Reducing Antioxidant Power）铁离子还原能力、ABTS+·自由基清除能力）测定参照文献[11-12]的方法。

1.3.5 青稞麸皮提取物体外抑制-葡萄糖苷酶和-淀粉酶活性

-葡萄糖苷酶抑制率：参照文献[14]并稍作修改，采用96孔酶标仪测定-葡萄糖苷酶抑制活力。在96孔酶标板中先后加入100L浓度为0.5 mol/L的磷酸盐缓冲溶液、20L质量浓度为0.913 3 mg/mL的底物PNPG溶液、20L酶溶液、15L不同质量浓度梯度的待测样品溶液。置于37 ℃培养箱中反应1 h。反应完成后，依次加入50L浓度为0.57 mo1/L Na2CO3溶液来终止反应。空白对照组中由与样品体积相等的蒸馏水代替。405 nm 波长处测定吸光值，-葡萄糖苷酶抑制率的计算公式如式（1）所示。

-葡萄糖苷酶抑制率=(2−1)/1×100% （1）

式中1为样品组的吸光度；2为空白组的吸光度。

-淀粉酶抑制率：参照文献[15]并稍作修改，取50L-淀粉酶和一定浓度的抑制剂磷酸二氢钾溶液25L，在37 ℃孵化10 min，加入0.75%可溶性淀粉1 mL，37 ℃反应5 min，加入1 mL 3,5-二硝基水杨酸（3,5-Dinitrosalicylic Acid, DNS）试剂，沸水浴5 min，迅速水浴冷却后用蒸馏水稀释2.5倍，540 nm 波长处测定吸光值。反应体系如下：空白管中加入50L-淀粉酶、不加抑制剂，空白对照管中-淀粉酶、抑制剂均不加入，抑制剂管加入50L-淀粉酶，25L抑制剂，背景对照管加入25L 抑制剂，不加入-淀粉酶，在37 ℃孵化10 min，各体系均加入0.75%可溶性淀粉1 mL，37 ℃反应5 min，各体系均加入1 mL DNS 试剂，沸水浴5 min，迅速水浴冷却后用蒸馏水稀释2.5倍，540 nm 波长处测定吸光值，依照式（2）计算抑制率。

-淀粉酶抑制率=(2−1)/1×100% （2）

1.4 数据处理

利用Excel、Spss19.0和DPS 9.50软件进行数据分析。测定结果以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 超微粉碎对青稞麸皮多酚含量的影响

超微粉碎后青稞麸皮粉多酚含量变化如表1所示。2种微粉的多酚、总黄酮及总酚的含量均高于粗粉且差异显著（<0.05）。本试验超微粉碎40 min内，随着粉碎时间的延长，粉体粒径变小，多酚物质含量呈现升高趋势。相比粗粉，微粉A的游离酚、结合酚及总酚分别增加了1.76%、40.15%及10.39%，微粉B的游离酚、结合酚及总酚分别增加了13.66%、42.93%及20.24%，其中结合酚含量增加幅度较大，这与张小利[16]、张建梅[17]、Edwin等[18]报道超微粉碎后香菇、黑蒜、桑叶中多酚含量增加的结果一致。黄酮含量总体变化趋势与多酚一致，微粉A的游离黄酮、结合黄酮及总黄酮与粗粉相比分别增加了39.34%、20.79%及26.36%，微粉B的游离黄酮、结合黄酮及总黄酮分别增加了86.74%、35.93%及51.20%。一方面是由于青稞麸皮经超微粉碎后，其细胞壁被破坏，细胞内部的有效成分溶出阻力减小，从而有效成分溶出率提高，同时超微粉碎可使青稞麸皮粉体中蛋白质及纤维素的结构发生变化、细化、促进了结合多酚的释放[16]。另一方面随着粉体粒径减小，粉体均匀性增加，物料与溶剂的接触面积逐渐增大，接触更充分，在一定时间内加速了多酚的溶出速度，使得微粉的总酚含量增加[17]。但当继续增加粉碎时间至50 min时（粒径为(20.30±1.09)m），粉体提取物的游离酚、结合酚、游离黄酮、结合黄酮质量分数分别为279.83、100.26、15.19、26.92 mg/100 g，其含量均低于微粉B。这可能是由于青稞麸皮粉碎时间过长，粉体在超微粉碎处理时受到了不同程度的综合作用力，破坏了多酚物质的结构，造成了多酚物质的损失[9]。说明合适的粉碎时间可以提高青稞麸皮粉中多酚物质含量，而不是粉碎时间越长，多酚含量会越高。本试验条件下，青稞麸皮超微粉碎40 min能显著提高其多酚含量（<0.05）。

表1 青稞麸皮粉多酚物质质量分数

注：不同小写字母表示同一指标数据差异显著（<0.05），下同。

Note: Different lowercase letters indicate significant differences in the same indicator data (<0.05), the same as below.

2.2 超微粉碎对青稞麸皮多酚组成的影响

超微粉碎后青稞麸皮中酚类物质（游离酚、结合酚）的主要成分及含量如表2所示。超微粉碎对青稞麸皮提取物中多酚组分种类及含量有一定影响，3种粉体间总酚类物质含量差异显著（<0.05）。粗粉、微粉A、微粉B的游离酚分别共检出18、15、19种酚酸，3种粉体的结合酚均检出7种酚酸。

表2 青稞麸皮粉酚类物质的组成及质量分数

注：-表示未检出。

Note: - indicates no detection.

由于本试验采用将青稞麸皮超微粉碎后过筛，收集筛下物的方式进行分析，因此会有部分筛上物的损失，导致青稞麸皮不同粒径粉体间出现游离酚、结合酚种类的数量不同。游离酚以丁香酸、阿魏酸、苯甲酸和藜芦酸为主，结合酚则主要以阿魏酸、苯甲酸为主。其中根皮酚、原儿茶酸、绿原酸、2.4-二羟基苯甲酸、阿魏酸、水杨酸、苯甲酸在游离酚、结合酚中均检出，其余仅在游离酚中检出。这与杨希娟等[11]报道青稞全谷物中游离酚、结合酚分别共检出20、18种酚酸物质有所不同，这可能是因为品种及检测部位的不同所导致，杨希娟等[11]报道的是青稞全籽粒中多酚组成与含量，而本文章检测的是青稞麸皮，所以导致结果有差异。说明青稞籽粒和麸皮中的多酚物质种类及含量有所差异。

随着粉体粒径的减小，3种粉体提取物中总酚类物质含量依次增加。相较粗粉（57.23±4.29）g/g，微粉A、微粉B的总酚类物质含量分别增加了11.24%、26.40%。超微粉碎处理后游离酚中阿魏酸、藜芦酸和槲皮素含量显著增加（<0.05），其在微粉A中分别增加了53.64%、41.13%和85.33%，在微粉B中分别增加了90.03%、86.49%和229.33%；结合酚中根皮酚的含量显著增加（<0.05），微粉A、微粉B分别增加了8.15%、23.70%。这与化学法测定的趋势较为一致，超微粉碎能显著增加总酚类物质含量（<0.05）。这与张小利等[16]报道超微粉碎后香菇中多酚组成及的含量均有一定程度的增加的结果一致。

2.3 青稞麸皮粉多酚的抗氧化活性

从图1可知，青稞麸皮粗粉及2种微粉均具有一定的抗氧化活性且微粉的抗氧化活性显著高于粗粉（<0.05）。DPPH·自由基清除能力（图1a）、FRAP铁离子还原能力（图1b）、ABTS+·自由基清除能力（图1c）均随着粒径的减小而逐渐增加，其中以微粉B尤为明显。相较粗粉，微粉B的游离型DPPH·自由基清除能力、FRAP铁离子还原能力、ABTS+·自由基清除能力分别增加了1.58%、12.54%、16.11%，其结合型DPPH·自由基清除能力、FRAP铁离子还原能力、ABTS+·自由基清除能力分别增加了74.97%、58.36%、108.72%，总酚的DPPH·自由基清除能力、FRAP铁离子还原能力、ABTS+·自由基清除能力则分别增加了17.01%、26.36%、45.03%。

图1 青稞麸皮粉的抗氧化能力

超微粉碎处理可显著提高青稞麸皮粉提取物的抗氧化能力，且微粉抗氧化能力均显著高于粗粉（<0.05），变化趋势与粉体中总酚含量变化一致。一方面可能是由于粉体粒径减小，分布更均匀，比粗粉具有更大的比表面积，组织破碎更彻底，从而使更多的有效抗氧化成分溶出；另一方面是经过超微粉碎后物料多酚组成可能发生变化，微粉中槲皮素含量增加（见表2），槲皮素具有较强的抗氧化能力[19]，从而增强了粉体的抗氧化能力。这与Li[20]、吴进[21]、Zhao[22]、延莎等[23]报道的豆渣、石榴皮、米糠、蜂花粉经超微粉碎后其抗氧化能力增强的结果一致。这可能是由于超微粉碎提高了青稞麸皮中多酚物质提取率（表1），间接促进了其抗氧化活性的增强，尤其是微粉B的抗氧化性最强，可用作天然的功能性食品原料。

2.4 青稞麸皮粉提取物对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性的影响

体外酶抑制是目前对降血糖功效研究的方法之一。其主要利用酶抑制剂降低-葡萄糖苷酶和-淀粉酶的活性，阻碍食物中碳水化合物的消化吸收，使用抑制率表征其在体内的降血糖水平[24-25]。由表3可知，青稞麸皮提取物对-葡萄糖苷酶和-淀粉酶均有一定的抑制作用，且经过超微粉碎后，青稞麸皮微粉的提取物对两者的抑制率均显著增加（<0.05）。相较粗粉，微粉A游离酚、结合酚的-葡萄糖苷酶抑制率分别增加了27.15%、32.51%，微粉B游离酚、结合酚的-葡萄糖苷酶抑制率分别增加了50.03%、71.64%，一方面可能是由于超微粉碎过程中使麸皮中不溶性膳食纤维减少，可溶性膳食纤维增多，大分子化合物减少，小分子类化合物增多，小分子化合物不能形成聚合物结构从而表现出良好的生物活性[26]。另一方面，气流式超微粉碎不会因温度过高对物料本身的活性造成损失，可以很好地保留一些活性成分[27]。相较粗粉，微粉A游离酚、结合酚的-淀粉酶的抑制率分别增加了41.69%、63.50%；微粉B游离酚、结合酚的-淀粉酶的抑制率分别增加了66.37%、90.94%。这可能是因为-淀粉酶酶解效果与粉体的持水率关系密切，较高的持水率能降低体系流动性，减少酶与底物发生碰撞的机会，因而降低-淀粉酶的酶解效果[28]。前期研究发现[9]，青稞麸皮经超微粉碎后，微粉的持水力较低，所以微粉对-淀粉酶的抑制率比粗粉高。随着青稞麸皮粒径的减小，麸皮粉体对-葡萄糖苷酶和-淀粉酶的抑制率明显增大，说明超微粉碎可提高青稞麸皮的淀粉消化酶抑制活性，青稞麸皮超微粉可作为低血糖指数（GI, Glycemic Index）食品的原料。

表3 青稞麸皮粉的α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制率

2.5 青稞麸皮粉酚类物质含量与体外抗氧化及淀粉消化酶活性的相关分析

为进一步明确青稞麸皮微粉中游离态与结合态酚类物质含量与其抗氧化活性及淀粉消化酶活性的关系，进行相关性分析，结果见表4、5。由表4可知，游离态多酚含量与ABTS+·清除力呈显著正相关（<0.05），说明供试青稞麸皮粉多酚含量越高，其ABTS+·清除能力越强，这与王彦淇等[29]报道的苹果汁中ABTS+·清除能力主要依赖于酚含量大小结果一致；游离态黄酮含量与DPPH·自由基清除能力、FRAP铁离子还原能力均呈显著正相关（<0.05）,说明青稞麸皮游离态提取物中黄酮含量越高，其清除DPPH·自由基、FRAP铁离子还原能力越强，说明青稞麸皮游离酚提取物中含有丰富的抗氧化物质。2,4-二羟基苯甲酸、藜芦酸与青稞麸皮游离酚提取物DPPH·清除力、-葡萄糖苷酶抑制率成极显著正相关，说明2,4-二羟基苯甲酸、藜芦酸是青稞麸皮游离酚提取物清除DPPH·能力、抑制-葡萄糖苷酶活性的主要贡献物质，这与Yang等[30]报道的蓝粒青稞游离酚中2,4-二羟基苯甲酸是DPPH·自由基清除能力的主要贡献物质得结果一致；阿魏酸含量与青稞麸皮游离酚提取物的-葡萄糖苷酶及-淀粉酶抑制率均呈显著正相关（<0.05），说明青稞麸皮中阿魏酸是抑制-葡萄糖苷酶及-淀粉酶活性，发挥体外降血糖的主要物质。淀粉消化酶抑制活性与阿魏酸含量大小有关；槲皮素含量与FRAP铁离子还原能力存在显著正相关（<0.05），说明青稞麸皮游离酚提取物中槲皮素是发挥FRAP铁离子还原能力的主要贡献物质。Yang等[30]报道蓝粒青稞游离酚提取物中槲皮素与FRAP铁离子还原能力没有显著相关性，而柚皮素与FRAP铁离子还原能力呈显著负相关，本试验结果与其不同，Yang等[30]研究是从蓝粒青稞全籽粒中提取多酚进行相关性分析，而本试验是从青稞麸皮中提取多酚，说明青稞不同部位的多酚提取物的组成及抗氧化活性有差异。

表4 青稞麸皮粉游离酚类物质含量与体外抗氧化活性及淀粉消化酶活性相关性分析

注：*. 在0.05级别（双尾），相关性显著，**. 在0.01级别（双尾），相关性极显著。

Note: *. At the level of 0.05 (double-tailed), the correlation is significant, and at the level of 0.01 (double-tailed), the correlation is extremely significant.

青稞麸皮粉中结合酚含量与其体外抗氧化及淀粉消化酶抑制活性之间的相关性分析结果见表5。结合酚与ABTS+·清除能力呈极显著正相关（<0.01），此结果与游离酚含量的结果一致，这与Yang等[30]报道的蓝粒青稞结合酚含量与ABTS+·清除能力呈极显著正相关的结果一致，与Oszmianski等[31]报道蔓越莓中酚类化合物的含量与其抗氧化活性呈正相关关系结果类似，说明青稞麸皮结合酚提取物含有较多清除ABTS+·自由基的酚类物质；2,4-二羟基苯甲酸与青稞麸皮结合态提取物的-淀粉酶抑制率呈显著正相关（<0.05），其可用于制备延缓淀粉消化，改善餐后血糖的高抗性淀粉；此外，青稞麸皮结合酚的DPPH·清除能力与-葡萄糖苷酶抑制率成极显著正相关（<0.01），可通过DPPH·抗氧化能力大小初步判断青稞麸皮结合酚提取物的体外降血糖活性强弱，这为筛选降血糖专用品种提供了简单的方法。

表5 青稞麸皮粉结合酚类物质含量与体外抗氧化及淀粉消化酶活性相关性分析

3 结 论

1) 青稞麸皮粉经超微粉碎后，其不同型态（游离型、结合型）的多酚、黄酮和总酚含量均显著增大（<0.05），以粉碎40 min较适宜，即微粉B（粒径为22.69m）的增幅较大。

2) 2种微粉（粒径分别为72.52、22.69m）的抗氧化活性（DPPH·自由基清除能力、FRAP铁离子还原能力、ABTS+·清除能力）和-葡萄糖苷酶、-淀粉酶抑制率均显著优于粗粉（粒径为335.94m）（<0.05），本试验条件下超微粉碎40 min内，青稞麸皮粉体的粒径越小，其体外抗氧化及淀粉消化酶抑制活性越强。

3) 相关性分析表明青稞麸皮游离酚提取物中2,4-二羟基苯甲酸、藜芦酸是清除DPPH·、抑制-葡萄糖苷酶活性的主要贡献物质，阿魏酸是抑制-葡萄糖苷酶及-淀粉酶活性，发挥体外降血糖的主要物质；结合酚提取物中2,4-二羟基苯甲酸是抑制-淀粉酶活性的主要物质。综上，气流超微粉碎是一种处理麸皮的有效方式，其在减小青稞麸皮粒径过程中可有效提升功能成分溶出，并增强其体外抗氧化及淀粉消化酶活性抑制率。超微青稞麸皮粉的高抗氧化活性和较高的淀粉消化酶抑制率说明其可作为一种理想的天然的低血糖指数食品的原料。

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Effects of ultra-micro-crushing on composition of polyphenols and antioxidant activity of barley bran powder

Zhao Mengmeng1, Zhang Wengang1,2, Dang Bin1,2, Yang Xijuan1,2※, Zhang Jie1,2, Gan Shengzhi3

(1.,810016,; 2.,,810016,; 3.810016,)

In order to evaluate the effect of ultra-micro crushing on polyphenols, antioxidant activity and starch digestive enzyme activity of barley bran powder. A kind of barley bran coarse powder (335.94m) and two kinds of micro powder (micro powder A (72.52m) and micro powder B (22.69m) were prepared by hand-held omnipotent powder beating. The content and composition of polyphenols, flavonoids and their antioxidant properities, and starch digestive enzyme activities via Folin-ciocalteu and HPLC-MS methods were studied. The results showed that the contents of polyphenols, flavonoids and total phenols of micro powders were significantly higher than those in the crude powder (< 0.05). Compared with coarse powder, the free phenols and flavonoids of micro powder B increased by 13.66% and 86.74%, and the bound phenols and flavonoids increased by 42.93% and 35.93%, respectively. Nineteen kinds of phenolic acids were detected in barley bran powder, of which ferulic acid and veratrum acid were the main free phenols, ferulic acid and benzoic acid were the main bound phenols. The total amount of phenolic acid in coarse powder, micro powder A and micro powder B was 57.23, 63.66 and 72.34g/g, respectively. Antioxidant activities of the two kinds of micro powders were significantly enhanced after ultra-micro crushing treatment (<0.05). Compared with the coarse powder, the free DPPH · free radical scavenging ability, FRAP iron reduction capacity and ABTS+· free radical scavenging ability of micro powder B increased by 1.58%, 12.54% and 16.11%, respectively, while the bound DPPH· free radical scavenging ability, FRAP iron reducing ability and ABTS+·free radical scavenging ability was increased by 74.97%, 58.36% and 108.72% respectively. The antioxidant activities of micro powder B bound phenol were the most obvious. The particle size of barley bran power had negative contribution to its inhibition rate to-glucosidase and-amylase. Compared with coarse powder, the inhibition rate of free phenol on-glucosidase was increased by 50.03% and 71.64%, and the inhibition rate of bound phenol on- amylase was increased by 66.37% and 90.94%, respectively. The polyphenols and antioxidant activities of the powder were related to the activity of starch digestive enzyme. The results showed that the content of polyphenols, antioxidant activity and starch digestibility of barley bran could be improved by ultra-fine grinding to a certain extent, which could be used as an effective pretreatment and processing method of barley bran food.

particle size; antioxidant activity; ultra-micro crushing; barley bran; polyphenol composition; starch digestive enzyme activity

赵萌萌，张文刚，党斌，等. 超微粉碎对青稞麸皮粉多酚组成及抗氧化活性的影响[J]. 农业工程学报，2020，36(15)：291-298.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.15.035 http://www.tcsae.org

Zhao Mengmeng, Zhang Wengang, Dang Bin, et al. Effects of ultra-micro-crushing on composition of polyphenols and antioxidant activity of barley bran powder[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(15): 291-298. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.15.035 http://www.tcsae.org

2020-06-08

2020-07-22

国家自然科学基金（31960454）；中国科学院“西部之光”人才培养引进计划；青海省青藏高原农产品加工重点实验室建设项目（2020-ZJ-Y14）。

赵萌萌，主要从事农产品精深加工理论与技术研究。Email：1364663893@qq.com

杨希娟，研究员，主要从事农产品精深加工理论与技术。Email：156044169@qq.com

10.11975/j.issn.1002-6819.2020.15.035

TS213.2

A

1002-6819(2020)-15-0291-08