全 文 ：1※工艺技术 食品科学 2011, Vol. 32, No. 08
不同处理工艺对苦荞麸皮膳食纤维体外
抗氧化活性的影响
周小理 1，钱韻芳 1 , 2，周一鸣 1，宋鑫莉 1
(1.上海应用技术学院香料香精技术与工程学院，上海 200235；2.上海海洋大学食品学院，上海 201306)
摘 要：以苦荞麸皮为原料，通过对比挤压膨化处理、双酶法(淀粉酶、蛋白酶)提取处理、纤维素酶改性处理等
不同工艺手段，对苦荞麸皮总膳食纤维、水溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维、总酚和总黄酮含量，以及对DPPH
自由基清除能力、还原能力、羟自由基清除能力和螯合 Fe3＋能力进行测定，研究其对苦荞麸皮膳食纤维体外抗氧
化活性的影响。结果表明，膨化处理、酶法工艺对提高苦荞麸皮膳食纤维中黄酮、酚类物质以及总膳食纤维、水
溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维的含量及其抗氧化活性均具有一定效果。
关键词：苦荞麸皮；膳食纤维；抗氧化
Effect of Different Processing Methods on in vitro Antioxidant Properties of Dietary Fiber from
Tartary Buckwheat Bran
ZHOU Xiao-li1，QIAN Yun-fang1,2，ZHOU Yi-ming1，SONG Xin-li1
(1. School of Perfume and Aroma Technology, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 200235, China；
2. College of Food Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China)
Abstract ：This study aimed at comparing the chemical composition, reducing power, free radical scavenging ability and ferric
ion-chelating ability of products at different stages of preparation of soluble and insoluble dietary fiber from tartary buckwheat
(Fagopyrum tartaricum L. Gaerth.) bran by extrusion or not, followed by sequential enzymatic hydrolysis with α-amylase and
protease and subsequent cellulase modification. The results showed that extrusion and enzymatic treatment could improve the
contents of total dietary fiber, insoluble and soluble dietary fiber, total flavonoids and total phenolics and antioxidant properties
of dietary fiber from tartary buckwheat bran.
Key words：tartary buckwheat bran；dietary fiber；antioxidant properties
中图分类号：TS213 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2011)08-0001-04
收稿日期：2010-07-02
基金项目：国家自然科学基金项目(31071527)
作者简介：周小理(1957—)，女，教授，学士，研究方向为食品新资源深度开发与利用。E-mail：zhouxl@sit.edu.cn
膳食纤维(dietary fiber，DF)是指能抗人体小肠消化
吸收而在大肠部分或全部发酵可食用植物性成分、碳水
化合物及其类似物的总称，主要包括多糖、低聚糖和
木质素等。膳食纤维按其在热水中的溶解性不同可分为
水溶性膳食纤维(soluble dietary fiber，SDF)和不溶性膳
食纤维(insoluble dietary fiber，IDF)。随着对膳食纤维
生理功能研究的不断深入，植物源性膳食纤维的生物活
性得到重新认识。植物源性膳食纤维因其原料的不同具
备不同的生物活性物质[1]，其具备的抗氧化活性提高了
膳食纤维的生理活性。
苦荞(tartary buckwheat，TB)又称鞑靼荞麦(Fagopyrum
tartaricum L. Gaerth)是荞麦的一个栽培种，属蓼科双子
叶药食兼用植物。苦荞麸皮不仅含有天然抗氧化物质，
如芦丁、槲皮素等黄酮类物质[ 2 -4 ]，还含有大量膳食纤
维和胶质状的葡聚糖。苦荞面粉产品加工所产生的副产
品——苦荞麸皮目前常常被当作饲料或废料丢弃，致使
苦荞麸皮中的膳食纤维及一些高生理活性的抗氧化物质
没有得到很好的开发与利用。本实验以苦荞麸皮为原
料，以挤压膨化处理、酶法处理，制备高品质苦荞麸
皮膳食纤维，并研究了挤压膨化处理和酶法处理对苦荞
麸皮膳食纤维体外抗氧化活性的影响，为今后工业化生
产苦荞抗氧化膳食纤维粉提供一定参考。
2011, Vol. 32, No. 08 食品科学 ※工艺技术2
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
山西黑丰一号苦荞。
2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)、水杨酸、没食子酸等
试剂均为分析纯；1,1-二苯基 -2-苦苯肼(DPPH)、芦丁
美国 Sigma公司。
1.2 仪器与设备
DELTA320型 pH计、AL104型电子天平 梅特勒 -
托利多仪器(上海)有限公司；UV-2000紫外分光光度计
上海菁华科技仪器有限公司；101-2型电热鼓风干燥箱
北京市永光明医疗仪器厂；DZF-609真空干燥箱 上海
精宏试验设备有限公司；HH-4型恒温振荡水浴箱 上
海森地科学仪器有限公司；SX型单螺杆挤压膨化机 山
东赛信食品机械有限公司。
1.3 方法
1.3.1 苦荞麸皮膳食纤维的制备流程
苦荞麸皮→
↓ →淀粉酶水解→蛋白酶水解→灭酶→一次醇
挤压膨化 沉→干燥→酶解粗提物→纤维素酶酶法改性
↓
膨化麸皮粉→
→灭酶→过滤→真空浓缩滤液
↓ ↓
IDF←干燥并粉碎←滤渣 二次醇沉→过滤→烘干滤渣→SDF
1.3.2 膨化工艺[5]
称取 1kg苦荞麸皮，调节物料水分为 15%，在螺
杆转速 90r/min、挤压温度 110℃条件下处理样品。
1.3.3 膳食纤维的测定
参考GB/T 5009.88— 2008《食品中膳食纤维的测
定》方法测定原料麸皮中总膳食纤维、不溶性膳食纤
维、水溶性膳食纤维的含量。
1.3.4 抗氧化活性成分的提取与测定
1.3.4.1 抗氧化活性成分的提取[6-7]
取 2g苦荞麸皮及膳食纤维样品，用 70%乙醇溶液，
料液比 1:50(g/mL)，于 70℃恒温水浴锅中浸提 6h，提
取后的样液 3000r/min离心 10min，取上清液待用。
1.3.4.2 总酚含量的测定[8]
分别加入 0、5、1 0、2 0、2 5、3 0、4 0、5 0μL
1.0mg/mL没食子酸 /乙醇标准溶液及 0.1mL样品溶液于
5mL试管中，加入 1.0mL 7.5% Na2CO3溶液和 0.5mL福
林酚试剂，定容至 4mL，室温静止30min后于波长765nm
处测定吸光度，并绘制标准曲线。
1.3.4.3 总黄酮含量的测定
采用铝盐比色法[9]，以芦丁为标准物测定总黄酮含
量测定黄酮类化合物的含量。准确配制 0.0500mg/mL芦
丁标准溶液。分别准确移取以上溶液 0.25、0.50、1.0、
2.0、3.0、4.0mL和 0.1mL于 10mL容量瓶，加入三氯
化铝、乙酸钾溶液，用甲醇定容至刻度，摇匀，室
温下放置 30min。通过二元回归法绘制标准曲线图，得
到标准曲线。
1.3.5 抗氧化活性的测定
1.3.5.1 DPPH·法对苦荞麸皮膳食纤维抗氧化活性的
测定[10-11]
准确称取DPPH·用无水乙醇配成储备液(1.0× 10 -3
mol/L)保存于冰箱中，用时稀释 10倍。然后在试管中
依次加入1.0mL 1.0×10-4mol/L DPPH-乙醇溶液和3.0mL
待测样品，总体积为 4.0mL，混匀 30min后，于 1cm比
色皿中测定 A517nm，记为 Ai；加入 3.0mL 1.0× 10-4mol/L
DPPH-乙醇溶液和 1.0mL蒸馏水，测定值记为(A0)；加
入 1.0mL体积分数 50%乙醇和 3.0mL待测样品溶液，测
定值记为 A j。做 3 组平行实验以最大程度降低实验误
差，并按公式(1)计算 DPPH 自由基清除率。实验以抗
氧化剂 BH T为参照。

Ai－Aj
DPPH自由基清除率 /%=1－————× 100 (1)

Ao
1.3.5.2 还原能力的测定[12]
取 2.5mL样品溶液，加入 2.5mL 0.2mol/L磷酸盐缓
冲液(pH6.6)和 2.5mL 1%铁氰化钾，50℃水浴 20min后急
速冷却，加入 10%三氯乙酸溶液 2.5mL，取 5mL此溶
液加入 4mL蒸馏水和 0.5mL 0.1% FeCl3，反应 10min后
于波长 700nm处测定吸光度。吸光度越高表明还原能力
越强。实验以抗氧化剂 B H T为参照。
1.3.5.3 羟自由基清除能力的测定[13]
在试管中分别加入 2mL 6mmol/L H2O2、2mL 6mmol/L
FeSO4、2mL 6mmol/L水杨酸 -乙醇溶液和 2mL一系列不
同浓度的样品，最后加H2O2启动反应，37℃反应 0.5h，
并以蒸馏水为参比，在波长 510nm处测量各浓度下的吸
光度。以 2mL 6mmol/L Fe2+、2mL 6mmol/L水杨酸 -乙
醇溶液、2mL 为各样品的本底吸收。实验以抗氧化剂
BHT为参照。做 3 组平行实验以最大程度降低实验误
差，计算过程如下所示。

A0－(Ax－Ax0)
羟自由基清除率 /%=———————×100 (2)

Ao
1.3.5.4 螯合 Fe3+能力的测定
参考沈淑英等[14]的研究，选择相对偏差较小的 Fe滴
定法(用磺基水杨酸显色)。移取样品溶液 2mL、30mL水
3※工艺技术 食品科学 2011, Vol. 32, No. 08
和 5滴 2%的磺基水杨酸于 250mL锥形瓶中，用0.01mol/L
FeC l 3 标准溶液滴定至溶液呈微红色，此时即为终点。
消耗的FeCl3标准溶液的体积与螯合铁离子能力成正比例
关系。
2 结果与分析
2.1 膳食纤维组成测定
成分 /%
麸皮原料 酶解粗提物 改性后膳食纤维
未挤压膨化 挤压膨化 未挤压膨化 挤压膨化 未挤压膨化 挤压膨化
总膳食纤维 44.20 45.58 87.38 82.33 — —
水溶性膳食纤维 0.62 2.75 1.53 4.63 18.03 22.82
不溶性膳食纤维 43.30 42.31 86.17 77.64 68.18 61.51
表 1 膳食纤维的含量
Table 1 Soluble and insoluble dietary fiber content and composition
in different samples
注：“—”表示未测定。
由表 1可知，挤压膨化工艺使原料麸皮中水溶性膳
食纤维占总膳食纤维的含量比由 1.40%提高至6.03%。原
料麸皮经过酶法提取后，总膳食纤维含量明显提高，改
性后水溶性膳食纤维含量增加。
2.2 苦荞麸皮膳食纤维中总酚含量
以没食子酸为标准物的总酚含量标准曲线：
y=0.0162x－ 0.0104，R2=0.9985。原料麸皮及酶法粗提
物中总酚含量测定结果如图 1 所示。
由图 1可知，原料麸皮经挤压膨化处理后麸皮中总
酚含量有所增加；未挤压膨化麸皮的酶解粗提物中的总
酚含量较原料麸皮提高 1倍，说明双酶法处理能够有效
去除原料麸皮中的淀粉、蛋白质等物质，提高膳食纤
维中酚类物质含量；挤压膨化麸皮的酶解粗提物中总酚
含量与原料麸皮趋于一致；另外，纤维素酶改性处理并
不影响膳食纤维中的总酚含量。
2.3 苦荞麸皮膳食纤维中总黄酮含量
总黄酮含量标准曲线方程：y=40.7979x－ 0.0024。
式中：y 为标准溶液质量浓度 / ( m g /mL)；x 为吸光
度。原料麸皮及酶法粗提物中总黄酮含量测定结果
如图 2 所示。
由图 2可知，原料麸皮经膨化处理后麸皮中总黄酮
含量有所增加；原料麸皮经酶法提取后，膳食纤维中总
黄酮含量由 37.43mg/g提高至 52.14mg/g，表明双酶法处
理提高了膳食纤维中黄酮类物质含量，且纤维素酶酶法
改性不影响黄酮类物质的含量。这与总酚含量的变化趋
势相一致。
2.4 DPPH自由基清除能力
原料麸皮及多种处理后其膳食纤维的DPPH自由基
清除能力测定结果如图 3 所示。
由图 3 可知，经双酶法处理、纤维素酶改性处理
后的膳食纤维清除DPPH自由基的能力都较原料麸皮有
所提高，其中膨化麸皮膳食纤维粗提物的清除能力最
高，达到 64.12%，但较抗氧化剂 BHT的清除能力低。
2.5 还原能力
原料麸皮及多种处理后其膳食纤维的还原能力测定
结果如图 4 所示。
图 1 总酚含量测定结果
Fig.1 Total phenolics content in different samples
30
25
20
15
10
5
0
未膨化
膨化
总
酚
含
量
/(
m
g/
g)
麸皮 粗提取 SDF IDF
图 2 总黄酮含量测定结果
Fig.2 Total flavonoid content in different samples
60
50
40
30
20
10
0
未膨化
膨化
总
黄
酮
含
量
/(
m
g/
g)
麸皮 粗提取 SDF IDF
图 3 DPPH自由基清除活力测定结果
Fig.3 DPPH radical scavenging capacity of different samples
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
未膨化
膨化
D
P
P
H
·
清
除
率
/%
麸皮 粗提取 SDF IDF BHT
图 4 还原能力的测定结果
Fig.4 Reducing power of different samples
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
未膨化
膨化
A
70
0n
m
麸皮 粗提取 SDF IDF
2011, Vol. 32, No. 08 食品科学 ※工艺技术4
由图 4可知，麸皮经挤压膨化处理后还原能力有一
定提高；酶法处理能显著提高未膨化麸皮膳食纤维粗提
物的还原能力，其还原能力较酶法处理前提高了 82.8%，
但对膨化麸皮膳食纤维粗提物的作用不明显。纤维素酶
酶法改性后，不溶性膳食纤维的还原能力与改性前酶解
粗提物的还原能力接近。该结果与总酚、总黄酮含量
的变化趋势一致。
2.6 羟自由基清除能力
原料麸皮及多种处理后其膳食纤维的清除羟自由基
能力测定结果如图 5 所示。
·O H 含有活性最强的活性氧[ 1 5 ]，因此，清除羟
自由基是预防各种疾病的有效途径。由图 5可知，酶法
处理后的麸皮膳食纤维清除·OH 的能力较原料都有很
大提高，其中未膨化麸皮改性后不溶性膳食纤维清除率
最高，为 80.01%，较抗氧化剂 BHT的 39.34%高；改
性后水溶性膳食纤维对·OH 的清除作用也很大，分别
达到了 71.93%和 58.18%。
2.7 螯合 Fe3+能力
原料麸皮及多种处理后其膳食纤维的螯合 Fe3+能力
测定结果如图 6 所示。
过渡金属离子如铁离子能够催化加速O2－·与 H2O2
反应生成毒性更强的·OH和OH －，因此螯合铁离子能
力能够反映重要的抗氧化信息[15]。由图 6可知，膨化处
理提高了麸皮螯合 Fe3+的能力，而酶法改性处理进一步
提高了水溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维螯合 Fe3+的能
力，其中膨化麸皮改性后不溶性膳食纤维的 Fe3+螯合能
力最高，能够螯合 2.98mL标准 Fe3+溶液。这是因为纤维
素酶打开了纤维的网状结构，增加了比表面积[16]，有利
于金属离子的螯合。因此改性后水溶性膳食纤维和不溶
性膳食纤维螯合了 Fe3+，阻断了 Fe3+的催化反应，因此
同时具有较强清除·O H 的能力。
3 结 论
3.1 膨化处理后麸皮中水溶性膳食纤维、总酚、总黄
酮含量均较未膨化麸皮高，且还原能力和螯合 Fe3+能力
也均较未膨化麸皮高。
3.2 双酶法处理后的提取产物中总酚、总黄酮含量均
有不同程度的增加，并均提高了对DPPH自由基的清除
能力、·O H 的清除能力、还原能力等抗氧化能力。
3.3 纤维素酶改性处理后产物中水溶性膳食纤维明显提
高，在螯合铁离子、抑制·O H 形成方面作用明显，
而·OH 是毒性较强的自由基，因此改性处理对整体提
高苦荞麸皮膳食纤维的抗氧化性能具有重要价值。
参 考 文 献 ：
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图 6 螯合 Fe3+能力
Fig.6 Terric ion-chelating ability of different samples
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
未膨化
膨化
0.
01
m
ol
/L
Fe
C
l3
溶
液
/m
L
麸皮 粗提取 SDF IDF
图 5 ·OH 清除率测定结果
Fig.5 Hydroxyl radial scavenging capacity of different samples
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
未膨化
膨化
·
O
H
清
除
率
/%
麸皮 粗提取 SDF IDF
,,
,,