全 文 ：2015 年 10 月
第 30 卷第 10 期
中国粮油学报
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association
Vol． 30，No． 10
Oct. 2015
超微粉碎对苦荞多酚及抗氧化活性的影响研究
蔡 亭1，2 汪丽萍1 刘 明1 田晓红1 刘艳香1 吴娜娜1 林亲录2 谭 斌1
(国家粮食局科学研究院1，北京 100037)
(中南林业科技大学2，长沙 410004)
摘 要 为评价超微粉碎对苦荞多酚及抗氧化活性的影响，分别采用 NaNO2 － Al(NO3)3 法、
Folin － Ciocalteu法与高效液相色谱法测定不同粒径苦荞微粉中黄酮、酚与芦丁的含量，DPPH 自由基清除法、
ABTS +·清除法、总抗氧化能力检测试剂盒评价其抗氧化能力，并分析了酚、黄酮、芦丁含量与抗氧化能力之
间的相关性。结果表明:随着微粉化程度的增加，黄酮、酚、芦丁含量及抗氧化能力均呈现先减弱后增强的趋
势，但减弱幅度较小，且微粉化程度较高时能较好的保留与提高多酚含量及增加抗氧化活性，对结合态芦丁含
量影响不显著;苦荞粉中酚、黄酮、芦丁含量与抗氧化能力之间具有显著的相关性(P ＜ 0． 01)。超微粉碎是一
种有效提升苦荞加工食用品质，释放苦荞多酚类植物活性成分的较好加工方式。
关键词 苦荞 超微粉碎 黄酮 多酚 芦丁 抗氧化活性
中图分类号:TS213 文献标识码:A 文章编号:1003 － 0174(2015)10 － 0095 － 06
基金项目:“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(ZX1302)
收稿日期:2014 － 04 － 11
作者简介:蔡亭，女，1989 年出生，硕士，粮食加工
通讯作者:谭斌，男，1972 年出生，研究员，粮食加工
苦荞(Fagopyrum tataricum(L．)Gaerth)是一种
具有很高营养价值和药用价值的荞麦属杂粮，其蛋
白质、氨基酸、脂肪、微量元素和维生素含量普遍高
于甜荞、小麦、大米和玉米等禾谷类作物，并含有大
量的生物类黄酮、叶绿素、多酚等多种植物活性成
分，其中以生物类黄酮与多酚含量尤为突出，研究表
明，多酚与生物类黄酮具有明显的降血糖、降血脂、
抗氧化与清除自由基等作用［1 － 2］，但由于苦荞口感粗
糙，使苦荞及苦荞面条，馒头等主食制品的发展受到
了制约。超微粉碎技术是一种新型的食品加工高新
技术，具有对加工原料营养成分影响小，制备出的粉
体均匀性好及原料利用率高等优点，是食品加工的
一种有效的物理改性加工手段，在苦荞加工中已广
泛应用。目前，已有学者研究了超微粉碎对谷物及
豆类膳食纤维素微粒结构及理化性质的影响［3 － 4］，虽
然郑慧等［5］研究了超微处理对苦荞麸功能特性影
响，但对超微粉碎对荞麦中不同形式黄酮含量变化，
以及黄酮含量与抗氧化活性之间的相关性未进行深
入的探讨。本试验研究了超微粉碎处理对苦荞粉中
多酚类物质含量、存在形式和抗氧化功能性质的影
响，并分析了多酚、黄酮、芦丁含量与抗氧化能力之
间的相关性，以期建立超微粉碎处理对苦荞多酚类
植物活性成分的影响规律，为苦荞深加工研究提供
基础数据。
1 材料与方法
1． 1 材料与仪器
苦荞普通粉:市售;总抗氧化值测定试剂盒:南
京建成生物工程研究所;LHC － 3 型气旋式气流粉碎
机:上海正远粉体工程设备有限公司;72 光栅分光光
度计:上海第三分析仪器厂;Agilent － 1260 高效液相
色谱仪:安捷伦科技有限公司。
1． 2 试验方法
对苦荞普通粉进行微粉碎处理:用气流粉碎机
将苦荞普通粉进行微粉碎，通过变频(20、30、40、50
Hz)调整转速从而调整产品细度，得到 4 个不同粒径
的微细化粉体，分别用微粉 A、B、C、D 表示。微粉条
件:风速电机电流 ＜ 6A，分级电机电流 ＜ 4A，旋转电
机转速 300 r /min。
1． 2． 1 苦荞粉粒径的测定 将适量的苦荞粉缓慢
地放入激光粒度仪容器内，分散剂采用蒸馏水，测定
粉体的粒径。
1． 2． 2 多酚的提取 参照 Adom 等［6］方法，稍作改
动。称取 1． 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 ℃、100%功率、超
声 30 min) ，离心(3 500 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
中国粮油学报 2015 年第 10 期
醇定容至 2 mL，得自由态酚类提取液。自由酚提取
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，得结合态酚类提
取液。
1． 2． 3 黄酮的测定 采用 NaNO2 － Al(NO3)3方
法［7］测定试样的黄酮含量，芦丁(RU)为标样制定标
准曲线，样品酚含量以 100 g 干基中所含芦丁的毫克
数表示(mg /100 g)。
1． 2． 4 酚的测定 采用 Folin － Ciocalteu 法［8］测定
试样的酚含量，以没食子酸(GA)为标样制定标准曲
线，样品酚含量以 100 g 干基中所含没食子酸的毫克
数表示(mg /100 g)。
1． 2． 5 芦丁与槲皮素的测定 Agilent － 1260 高效
液相色谱仪，紫外检测器。色谱柱:Agilent TC － C185
μm 4． 6 × 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与槲皮
素对照定性，峰面积外标法定量。
1． 2． 6 DPPH 自由基清除能力 参照 Kaur 等［9］、
Cheng等［10］的方法，稍作改动。将 600 μL 的样品提
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 /100 g)。
1． 2． 7 ABTS +·清除能力 参照 Lan 等［11］，Shen
等［12］的方法。以 Trolox为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 /100 g)。
1． 2． 8 总抗氧化能力测定 按照总抗氧化能力检测
试剂盒的要求测定。
1． 3 数据处理
数据趋势图采用 Excel 2007 制作，数据统计采用
SPSS19． 0 进行 ANOVA 单因素方差分析及 Ducans
多重检验，数值以均值 ±标准差表示。
2 结果与分析
2． 1 苦荞粉粒径的测定
苦荞普通粉与微粉粒径测定结果见表 1 所示。
表 1 中所列的特征粒径包括积平均粒径 D［4，3］、平均
粒径(中位径)d (0． 5)，边界粒径 d(0． 1)和 d(0． 9)。由表
1 可看出，随着粉碎程度的增加，粉体粒径逐渐减小，
且微粉较普通粉粒径减小较大，苦荞普通粉及苦荞
微粉 A ～ D 的平均粒径 d(0． 5)分别为 103． 601、
33． 051、19． 763、16． 538、15． 289 μm。
表 1 苦荞粉的粒径测定结果
粉体 d(0． 1)/μm d(0． 5)/μm d(0． 9)/μm D［4，3］ /μm
普通粉 20． 312 103． 601 229． 924 118． 039
微粉 A 7． 536 33． 051 82． 463 40． 886
微粉 B 6． 021 19． 763 50． 319 27． 315
微粉 C 6． 096 16． 538 32． 985 18． 293
微粉 D 5． 854 15． 289 30． 190 16． 883
注:d (0． 1)表示样品中小于等于它的颗粒占10%;d (0． 5)表示样品
中小于和大于它的颗粒各占 50%;d(0． 9)表示样品中小于等于它的颗
粒占 90%。
2． 2 苦荞粉中黄酮含量测定
超微粉碎处理对苦荞中黄酮含量及黄酮存在
形式的影响如图 1 所示。可以看出，不同微粉化程
度苦荞微粉中游离黄酮、结合黄酮以及总黄酮含量
有显著差异(P ＜ 0． 01)。其中游离黄酮与总黄酮
均随微粉化程度的增加，含量呈先减小后增大趋
势，但下降幅度较小，微粉 A、B、C 游离黄酮下降
率为 5． 70%、7． 11%、15． 19%，总黄酮的下降率为
7． 92%、9． 40%、17． 59%。微粉 D 黄酮含量略有增
加，游离黄酮与总黄酮分别提高了 3． 65%、2． 59%。
这可能是苦荞微粉在超微粉碎处理时受到了不同程
度的综合作用力，破坏了黄酮物质的结构，造成了黄
酮物质的损失，另一方面经超微粉碎处理苦荞粉平
均粒径减小，粉体的均匀性增加，使苦荞粉中黄酮
与提取溶剂接触表面积增大，接触更充分，使黄酮
的提取率有所增加。与苦荞普通粉及微粉 A、B、C
相比，微粉 D粒径最小，分布最均匀，所以黄酮的提
取率略有增加。微粉 A、B、C 中结合黄酮的含量较
普通粉相比均有下降，但含量比较稳定，维持在
46． 70 mg /RU eq /100 gDW 左右，微粉 D 则与普通
粉含量相当。
图 1 不同粒径苦荞粉的黄酮含量
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第 30 卷第 10 期 蔡 亭等 超微粉碎对苦荞多酚及抗氧化活性的影响研究
2． 3 苦荞粉中酚含量测定
超微粉碎处理对苦荞中酚含量及酚存在形式的
影响如图 2 所示。可以看出，随着微粉化程度的增
加，自由酚的含量先呈现比较稳定的趋势，含量维持
在 993． 7 mg /GA eq /100 gDW左右，微粉 C时则明显
下降，含量最低为 887． 25 mg /GA eq /100 gDW，微粉
D的含量又迅速回升达到最高为 1 107． 14 mg /GA
eq /100 gDW． 不同微粉化程度苦荞微粉中结合酚和
总酚含量有显著差异(P ＜ 0． 01) ，随微粉化程度的增
加，结合酚与总酚含量均呈先减小后增大趋势。微
粉化 C 含量最低为 43． 53 、930． 79 mg /GA eq /100
gDW。普通粉中的结合酚含量最高为 94． 91 mg /GA
eq /100 gDW，苦荞微粉 D 总酚含量最高为 1 196． 12
mg /GA eq /100 gDW。
图 2 不同粒径苦荞粉的酚含量
2． 4 苦荞粉中芦丁含量测定
苦荞粉中芦丁、槲皮素含量的色谱分析结果如
图 3。由图 3a可知，在给定的色谱条件下，芦丁和槲
皮素峰达到了良好的分离。从图3 b与图3 c可以看
图 3 苦荞粉芦丁 －槲皮素的 HPLC分析
出，苦荞粉中芦丁的含量较高，而槲皮素含量未检
出，其他不明物质的含量也较小，说明此苦荞粉中的
黄酮主要以芦丁的形式存在。
超微粉碎处理对苦荞中芦丁含量及芦丁存在
形式的影响如图 4 所示。可以看出，苦荞粉中结合
态芦丁的含量受超微粉碎处理的影响不显著，其含
量维持在 44． 65 mg /100 g。微粉中游离芦丁与总
芦丁的含量与普通粉相比均有下降，且随微粉化程
度的增加，均呈现先减小后增大趋势，微粉 A、B、C、D
中游离芦丁含量分别下降了 11． 01%、12． 31%、
28． 81%、3． 89%，总芦丁含量分别下降了12． 94%、
13． 10%、25． 12%、4． 47%。
图 4 不同粒径苦荞粉的芦丁含量
2． 5 苦荞粉抗氧化能力测定
通过测定不同粒径苦荞粉提取液 DPPH 自由基
清除能力，ABTS +·自由基清除能力以及总抗氧化
能力，了解超微粉碎处理对苦荞抗氧化功能性质的
影响，结果如图 5 ～图 7 所示。
由图 5可知，不同微粉化程度苦荞微粉中多酚类
植物活性物质对 DPPH 自由基清除能力有显著差异
(P ＜0． 01)。其中结合多酚对 DPPH 自由基清除能
力，随微粉化程度的增加，呈先减小后增大趋势，且微
粉的 DPPH自由基清除能力均低于普通粉。微粉 A、
B、C、D的 DPPH 自由基清除能力分别只有普通粉的
58． 65%、54． 05%、47． 57%、73． 60%。随着微粉化程度
的增加，游离态多酚及总多酚活性物质对 DPPH 自由
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中国粮油学报 2015 年第 10 期
基清除能力的变化趋势与多酚含量相似，呈先减小后
增大趋势，微粉 C清除能力最小，为5 168． 96、5 345． 48
μmol Trolox eq /100 g DW，微粉 D 最大，为 5 927． 21、
6 199． 61 μmol Trolox eq /100 g DW。
图 5 不同粒径苦荞粉的 DPPH自由基清除能力
由图 6 可知:不同微粉化程度苦荞微粉中多酚
类植物活性物质对 ABTS +·自由基清除能力有显著
差异(P ＜ 0． 01) ，且与黄酮含量的变化趋势基本一
致。微粉中游离态与总多酚类植物活性物质对
ABTS +·清除能力均随微粉化程度的增加，呈先减
小后增大趋势，但下降幅度较小，微粉 A、B、C游离态
的 ABTS + ·清除能力下降率为 8． 16%、7． 26%、
17． 57%，总的 ABTS +·清除能力下降率为 11． 36%、
9． 07%、19． 13%。微粉 D的 ABTS +·清除能力略有
增加，游离态与总的清除能力分别提高了 8． 19%、
7． 44%。微粉 A、B、C 中结合多酚类植物活性物质对
ABTS +·清除能力较普通粉相比均有下降，但清除
能力比较稳定，维持在 926． 13 μmol Trolox eq /100 g
DW左右，微粉 D则与普通粉含量相当。
图 6 不同粒径苦荞粉的 ABTS +·清除能力
由图 7 可知:不同微粉化程度苦荞微粉中多酚
类植物活性物质对总抗氧化能力有显著差异(P ＜
0． 01)。苦荞微粉中游离态，结合态以及总多酚类植
物活性物质对总抗氧化能力均随微粉化程度的增
加，呈先减小后增大趋势。微粉 C 总抗氧化能力最
小，分别为 42． 00、665． 24、707． 24 单位 /100 mg。微
粉 D 结合态的总抗氧化能力最大，为 65． 77 单位 /
100 mg。普通粉游离态与总的总抗氧化能力最大，
为799． 73、863． 10 单位 /100 mg。
图 7 不同粒径苦荞粉的总抗氧化能力
2． 6 苦荞微粉中酚、黄酮、芦丁含量与抗氧化能力
之间的相关性
苦荞粉中多酚类物质与其抗氧化能力之间的相
关性如表 2 所示，结果显示，结合酚，自由酚及总酚
含量与抗氧化能力之间具有良好的相关性，这与 Min
等［13］研究发现的自由酚，结合酚与抗氧化能力之间
存在显著的相关性，以及杨红叶等［14］研究发现的总
酚与抗氧化能力之间具有良好的相关性结果一致。
游离黄酮，结合黄酮及总黄酮含量与抗氧化能力之
间存在极显著的相关性，而徐元元等［15］的研究却发
现，苦荞粉提取液中的总黄酮含量与抗氧化能力之
间不存在显著性相关性，这可能与研究所采用的苦
荞品种不同有关，此苦荞中的黄酮类化合物主要以
芦丁的形式存在，其他的物质含量较小，而芦丁含量
与抗氧化能力之间同样存在显著性相关性，总芦丁
含量与 DPPH自由基清除能力，ABTS +·清除能力以
及总抗氧化能力之间存在显著的相关性(r1 = 0． 920，
r3 = 0． 994，P ＜ 0． 05，r2 = 0． 895，P ＜ 0． 01)。
表 2 酚、黄酮、芦丁含量与抗氧化能力之间的线性相关性
项目
DPPH自由基
清除能力 r1
ABTS +·清
除能力 r2
总抗氧化
能力 r3
结合酚 0． 911＊＊ 0． 962＊＊ 0． 887＊＊
自由酚 0． 919＊＊ 0． 951＊＊ 0． 825＊＊
总酚含量 0． 950* 0． 981＊＊ 0． 909*
结合黄酮 0． 955＊＊ 0． 939＊＊ 0． 828＊＊
游离黄酮 0． 956＊＊ 0． 979＊＊ 0． 892＊＊
总黄酮含量 0． 977＊＊ 0． 975＊＊ 0． 966＊＊
结合芦丁 0． 936＊＊ 0． 933＊＊ 0． 817＊＊
游离芦丁 0． 844＊＊ 0． 828＊＊ 0． 918＊＊
总芦丁 0． 920* 0． 895* 0． 994＊＊
注:＊＊表示在 0． 01 水平(双侧)上显著相关;* 表示在 0． 05 水平
(双侧)上显著相关。
3 讨论
从试验结果可以看出，随着微粉化程度的增加，
黄酮含量呈现先减小后增大的趋势，且微粉 A、B、C
的含量均略低于普通粉，这与其他学者研究发现的
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第 30 卷第 10 期 蔡 亭等 超微粉碎对苦荞多酚及抗氧化活性的影响研究
超微粉碎处理后黄酮含量均略有增加的结果存在差
异。这可能是因为本研究所采用的超微粉碎机为气
旋式气流粉碎机，处理所得的粉体粒径更小，以至粉
体受到的综合作用力较大，黄酮类化合物损失相对
较大所致。另外，郑慧等［5］的研究发现微粉后粒径
在 20 ～ 40 μm范围内的苦荞麸中的黄酮含量随粒径
的减小呈下降趋势，这与本研究结果相一致。
4 结论
4． 1 超微粉碎处理对苦荞粉中多酚类物质含量、存在
形式和抗氧化功能性质均存在显著性影响(P ＜
0． 01)。随着微粉化程度的增加，游离态，结合态与总黄
酮、多酚含量及 DPPH自由基清除能力、ABTS +·清除
能力、总抗氧化能力均呈现先减弱后增强的趋势，游离
态与总的芦丁含量同样是先减小后增大，但结合态芦
丁的含量受超微粉粹处理影响不显著。且超微粉碎后
整体的减弱幅度较小，当微粉化程度较高时(微粉 D)
又能较好的保留与提高多酚含量以及抗氧化活性。
4． 2 苦荞粉中多酚类物质含量与抗氧化能力之间
具有良好的相关性。总体而言，超微粉碎处理是苦
荞深加工的一种有效加工方式，合理的微粉化可较
好的保留甚至提高苦荞抗氧化活性，实现了苦荞的
高营养，高功能特性的加工。
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The Influence of Micronization on Polyphenols and
Antioxidant Activity of Buckwheat Powder
Cai Ting1，2 Wang Liping1 Liu Ming1 Tian Xiaohong1 Liu Yanxiang1
Wu Nana1 Lin Qinlu2 Tan Bin1
(Academy of State Administration of Grain1，Beijing 100037)
(Central South University of Forestry and Technology2，Changsha 410004)
(下转第 106 页)
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中国粮油学报 2015 年第 10 期
Abstract In order to explore the application of ultrasonic and microwave technology in ACE inhibitory peptide
preparation of sesame cake，using ultrasonic and microwave on sesame cake pretreatment respectively，ultrasonic as-
sisted enzymatic hydrolysis，investigating the effects of ultrasonic power，ultrasonic time，microwave power，micro-
wave time，enzyme dosage inhibition rate of ACE． The results show that:the ultrasonic pretreatment power is
4 W/mL，with pretreatment of 10 min，pretreatment with 1 300 U /g alkaline protease of sesame cake ACE IC50 value
is 2． 81 mg /mL． Ultrasonic assisted enzymatic hydrolysis process of ultrasonic power is 0． 5 W /mL，add 1 700 U /g
alkaline protease，enzyme solution is obtained at 15 min，sesame cake ACE inhibitory peptide of IC50 value is 2． 96
mg /mL． Microwave power is 1． 33 W/mL，microwave pretreatment at 5 min inhibitory peptides from sesame cake
ACE IC50 value is 2． 81 mg /mL．
Key words ultrasonic wave，microwave，enzymolysis，sesame cake，
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
ACE inhibitory peptide
(上接第 99 页)
Abstract To evaluate the influence of polyphenols and antioxidant activity of buckwheat after micronization． ．
Flavonoids content，phenol content and rutin content with different particle size was determined by NaNO2 － Al
(NO3)3 colorimetry，Folin － Ciocalteu method and HPLC respectively，Antioxidative activity was evaluated by DP-
PH，ABTS +· scavenging activity method and total antioxidant capacity assay kit;the correlation between total phe-
nols，flavonoids and antioxidant capacity has also been analyzed． The results showed that the contents of phenolics，
flavonoids and rutin and antioxidant activity were all first decreased and then increased along with the increase of de-
gree of micronization，while they could be weakened to a lesser extent;holding a higher degree of micronization could
better retain and increase the content of polyphenol and antioxidant activity，but the bound rutin could not be affected
by micronization． Total phenol and flavonoids content in buckwheat had significant correlation with antioxidant capac-
ity (P ＜ 0． 01)． Micronization was an effective method to promote the processing quality，and release polyphenolic
phytochemicals of buckwheat．
Key words buckwheat，micronization，flavonoids，polyphenols，rutin，antioxidant activity
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