全 文 ：2014 年 11 月
第 29 卷第 11 期
中国粮油学报
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association
Vol． 29，No． 11
Nov. 2014
不同处理温度对苦荞抗氧化成分的含量
及其抗氧化活性影响的研究
田汉英1 国旭丹2 李五霞1 冀晓龙1 杜丽娟1 王 敏1
(西北农林科技大学食品科学与工程学院1，杨凌 712100)
(中国粮油学会2，北京 100037)
摘 要 研究苦荞经不同温度处理后，其酚类物质、黄酮类物质、芦丁、槲皮素含量及其抗氧化能力的
差异，分析酚类物质、黄酮类物质、芦丁、槲皮素的含量间及抗氧化能力间的相关性，并指出槲皮素产生的
温度范围。研究结果发现，当处理温度低于 180 ℃时，酚类物质、黄酮类物质、芦丁含量无明显变化
(P ＞ 0． 05);高于 180 ℃时，酚类物质、芦丁含量无明显变化(P ＞ 0． 05) ，而黄酮类物质含量显著降低(P ＜
0． 05)，槲皮素含量显著增加(P ＜ 0． 05) ;高于 220 ℃时，酚类物质、黄酮类物质、芦丁含量均显著降低
(P ＜ 0． 05) ，槲皮素含量显著增加(P ＜ 0． 05)。而且，抗氧化能力与酚类物质含量相关性最好，其次依
次为芦丁、黄酮类物质含量，而与槲皮素含量呈显著负相关(P ＜ 0． 05)。由此可知，当处理温度高于 180
℃时，苦荞粉中酚类、黄酮类物质、芦丁分解而减少，槲皮素含量逐渐增加，抗氧化能力大幅度降低。因
此，加工过程中应注意保护苦荞的功能活性物质，防止温度过高而导致酚类、黄酮类等抗氧化物质的降
解。
关键词 苦荞 酚类物质 黄酮类物质 芦丁 槲皮素 抗氧化活性
中图分类号:TS201． 4 文献标识码:A 文章编号:1003 － 0174(2014)11 － 0019 － 06
基金项目:“十二五”国家燕荞麦产业技术体系建设基金(CAＲS
－ 08) ，“十二五”农村领域国家科技计划(2012BAD
34B05 － 04)
收稿日期:2013 － 09 － 10
作者简介:田汉英，女，1988 年出生，硕士，食品科学
通讯作者:王敏，女，1967 年出生，教授，食品化学与营养
苦荞是一种生长在寒冷地方的蓼科双子叶药
食兼用植物，属蓼科(Polygonaceae)荞麦属，主要生
长在我国四川凉山地区。由于其特有的药用功能，
目前对苦荞也有较多的研究，研究证实苦荞在氨基
酸的组成和含量上与禾谷类粮食作物如小麦和大
米有很好的互补作用［1］，而且富含具有降血糖、降
血脂以及预防心血管等疾病的功能因子———黄酮
类物质［2］。Oomah等［3］和 Wanatabe［4］研究指出，荞
麦富含芦丁、儿茶素等黄酮类物质。
研究发现苦荞中的黄酮类化合物以芦丁为主，
仅含少量的槲皮素［5］。芦丁(rutin)又名芸香苷，是
苦荞发挥抗炎等作用的主要因子，在植物中多以糖
苷的形式存在(在 C 环的 3 位上与槲皮素结合为糖
苷)。Nina等［5］研究发现，不同苦荞品种的芦丁含
量略有差异，最高可达 3%(干重)。然而，在热加
工处理过程中，苦荞中的芦丁降解酶能迅速降解芦
丁，尤 其 在 水 环 境 下，芦 丁 的 降 解 率 高 达 约
92%［6］，但是在 70 ℃以上，芦丁降解酶能有效降低
芦丁降解，减少槲皮素的生成［7］。研究发现，苦荞
对抗氧化、抗心血管等疾病的主要作用方式是黄酮
类物质在机体内降解，通过脱糖基作用产生槲皮
素，进而与原有的槲皮素一起被吸收［8］，最终以槲
皮素 － 3 － 葡萄糖醛酸、异鼠李素 － 3 － 葡萄糖醛
酸、槲皮素 － 3’－ 硫酸盐等结合形式作用于机
体［9］。同时，挤压、烘烤等与温度相关的加工方式
均会对样品中多酚、黄酮类物质含量有不同程度的
影响，并且挤压处理对其影响更为显著［10 － 12］。然
而槲皮素是一种具有苦味的物质，过多的槲皮素存
在将会影响苦荞的食用性。因此，在苦荞的热加工
处理过程中，应避免过多黄酮类物质分解以及过多
槲皮素产生，以保证苦荞的抗氧化性和可食用性。
本研究旨在探讨温度对苦荞中的酚类、黄酮类
物质、芦丁、槲皮素的含量及其抗氧化性能的影响，
进而评估温度对苦荞功能价值的影响。同时为苦荞
的加工提供相应的参考数据。
中国粮油学报 2014 年第 11 期
1 材料与方法
1． 1 材料与试剂
苦荞(川荞一号):2012 购于四川凉山，处理后
粉碎，过 40 目筛。
1，1 －二苯基 － 2 －三硝基苯肼(DPPH·)、Fo-
lin － Ciocalteu 试剂、亚油酸、β －胡萝卜素、Trolox:
美国 Sigma公司;芦丁(纯度 ＞ 99%):国药集团化
学试剂公司;没食子酸(纯度 ＞ 99%) :科邦生物试
剂公司。
1． 2 主要仪器
FW100 高速万能粉碎机:上海楚定分析仪器有
限公司;YXD － 20 烤箱:广州市赛思达机械设备有限
公司;高效液相色谱仪:美国 Waters 公司;UVmini －
1240 紫外分光光度计:日本岛津公司。
1． 3 试验方法
1． 3． 1 酚类物质的提取［13］
称取一定量的苦荞，磨碎，过 40 目筛，即得到本
试验用粉末。准确称取供试样品 10． 000 g，分别于
60、100、140、180、220 ℃烤箱中烘烤 30 min。然后准
确称取以未经烘烤的苦荞粉末(对照组)以及上述经
过烘烤加工苦荞粉各 1 g，按料液比 1∶ 20 的甲醇溶液
混匀，超声波提取(60 Hz，25 ℃)10 min，3 500 r /min
离心 12 min取上清，重复提取 3 次。合并 3 次提取
液，于 45 ℃真空旋转蒸发后用甲醇溶解并定容至 25
mL，每个样品平行提取 3 次，提取液于 － 20 ℃保存
备用。
1． 3． 2 酚类物质含量的测定［14］
采用 Folin － Ciocalteu法测定样品提取液中酚类
物质的含量。将 250 μL 样品稀释液与 500 μL 蒸馏
水和 250 μL福林酚试剂混合均匀，反应 6 min，然后
加入 2． 5 mL 7%Na2CO3溶液和 2 mL蒸馏水，室温下
避光反应 90 min后于 765 nm处测定吸光度。其中，
空白组用甲醇代替提取物溶液。以没食子酸为标样
制定标准曲线，样品多酚含量以 mg /100 g表示。
1． 3． 3 黄酮类物质含量的测定［15］
黄酮含量的测定采用经典的 NaNO2 － Al
(NO3)3 法，略微改动。取 200 μL 适当稀释的苦荞
样品提取液与等体积的 5%的 NaNO2 溶液混匀，避
光反应 6 min。然后，向上述溶液中加入 200 μL
10%的 Al(NO3)3 溶液，继续反应 6 min。最后加
入 2 mL 4%的 NaOH 溶液和 2． 5 mL 蒸馏水混匀，
室温避光反应 15 min，于 510 nm 测定样品吸
光值。
以芦丁为标准品制作标准曲线，结果以 mg /100 g
表示。
1． 3． 4 HPLC测定芦丁、槲皮素的含量［16］
将提取准备好的甲醇样品液，适度稀释，过滤，
备用。
液相条件:色谱柱:Atlantis T3(4． 6 mm × 150
mm，3 μm);检测波长:280 nm;柱温:30 ℃;进样量:
5 μL;流动相:磷酸调制 pH至 2． 6 的超纯水、乙腈分
别为流动相 A和 B;流速:1． 00 mL /min。洗脱条件:
0 min 95%A，20 ～ 25 min 65%A，25 ～ 35 min 95% A，
洗脱梯度呈线性变化。以芦丁、槲皮素为标准品，测
定各样品中芦丁、槲皮素含量。
1． 4 抗氧化性的测定
1． 4． 1 总还原力的测定［17］
取样品稀释液 1 mL，各加入 2 mL 的 0． 2 mol /L
pH为 6． 6 磷酸缓冲液和 1%铁氰化钾溶液，混匀，于
50 ℃水浴锅中反应 20 min，冰浴冷却。然后加入
10%三氯乙酸 2 mL以终止反应。取 2 mL 上述反应
液，分别加入 2 mL 蒸馏水，各管再加入 0． 4 mL
0． 1% FeCl3，避光反应 30 min 后，于 700 nm 处测定
样品的吸光值。以蒸馏水替代样品稀释液作为空白
组。以 VC 为标准品，制作标准曲线，总还原力以
μmol VC /100 g表示 。
1． 4． 2 DPPH自由基清除能力的测定［18 － 19］
以 Trolox为标品，制作标准曲线。取 1 mL 各组
样品提取稀释液与等体积 DPPH·溶液混匀，，室温
避光反应 30 min，然后于 517 nm 下测定溶液的吸光
值，计算自由基清除率。样品清除 DPPH自由基能力
以 μmol Trolox /100 g表示。
1． 4． 3 β －胡萝卜素 －抗乳化体系［20 － 21］
准确称取 2 mg β －胡萝卜素、35 mg亚油酸、450
mg Tween － 40，溶于 10 mL 的氯仿中混匀，取 2 mL
氯仿溶液于 45 ℃旋转蒸干，再加入蒸馏水溶解定
容于 100 mL，剧烈振荡混匀，形成 β －胡萝卜素 －
亚油酸乳化液，避光保存待用。取 100 μL 样品提
取液与 4 mL乳状液混匀(对照组、空白组分别以甲
醇和无β －胡萝卜素的乳状液代替样品提取液) ，于
50 ℃水浴中反应 60 min，470 nm 处测定吸光值。
结果以抗氧化系数 AAC(antioxidant activity coeffi-
cient)表示。
AAC =
As(60)－ Ac(60)
Ac(0)－ Ac(60)
× 1 000
式中:As(60)为样品在 t = 60 min 时的吸光值;
02
第 29 卷第 11 期 田汉英等 不同处理温度对苦荞抗氧化成分的含量及其抗氧化活性影响的研究
Ac(60)为空白在 t = 60 min 时的吸光值;Ac(0)为空白
在 t = 0 min时的吸光值。
2 结果与分析
2． 1 酚类物质含量
由表 1 可以看出，在 0 ～ 180 ℃内，不同温度处理
组中的酚类物质、芦丁的含量无显著性差异，经过
220 ℃烘烤处理的苦荞粉提取物中，酚类物质、芦丁
含量显著减少，并且，芦丁的损失率达到 91． 3%。同
时，较未经烘烤处理组，经 60 ℃处理的苦荞粉提取
物中酚类物质的含量也略有减少，经 100、140、180
℃处理组中酚类物质的含量无明显变化。未经过加
工的苦荞粉中黄酮含量最高，为 84． 00 mg /100 g，经加
工处理后的各组都有不同程度的减少，180、220 ℃处
理组则显著性的减少。另外，处理温度在0 ～ 140 ℃
内，槲皮素的含量无明显变化;当处理温度达到 180
℃时，槲皮素含量显著增加，其中于 220 ℃处理组中
槲皮素含量达 116． 15 mg /100 g，增加了97． 8%。结果
表明，芦丁开始大量分解的温度应在 180 ～ 220 ℃之
间。
表 1 不同温度处理的苦荞粉中酚类物质的
含量 /mg /100 g(x ± s，n = 3)
温度 /℃ 酚酸 黄酮 芦丁 槲皮素
0 40． 56 ± 2． 30a 84． 00 ± 3． 34a 564． 38 ± 2． 56a 2． 58 ± 0． 66a
60 37． 56 ± 1． 20a 74． 84 ± 2． 93a 582． 30 ± 0． 90a 2． 18 ± 0． 07a
100 39． 38 ± 0． 35a 78． 52 ± 1． 74a 521． 49 ± 15． 19a 2． 87 ± 0． 05a
140 39． 16 ± 1． 23a 68． 61 ± 5． 34a 533． 55 ± 36． 49a 4． 09 ± 0． 34a
180 40． 83 ± 2． 05a 64． 92 ± 1． 74b 538． 54 ± 68． 64a 17． 21 ± 1． 85b
220 28． 24 ± 3． 64b 44． 99 ± 3． 20b 48． 64 ± 0． 98b 116． 15 ± 8． 06c
2． 2 抗氧化活性的比较
2． 2． 1 还原力
由图 1 可知，在 0 ～ 180 ℃内，不同温度处理的苦
荞黄酮的还原能力无显著性差异，然而经 220 ℃处
理的样品还原能力显著降低。
2． 2． 2 DPPH自由基清除能力
由图 2 可知，相对于对照组，经 60、220 ℃处理组
样品的 DPPH 自由基清除能力较弱，且差异显著。
而 100 ～ 180 ℃处理组则无明显变化。
2． 2． 3 β －胡萝卜素 －亚油酸体系的抗氧化性
由图 3 可知，不同温度处理的苦荞提取物的
AAC值各不相同。相对于对照组，经 100 ℃处理的
样品组的 AAC值和对照组无明显变化，而其他各组
则显著性降低。
图 1 苦荞提取物的还原能力
图 2 苦荞提取物的 DPPH自由基清除能力
图 3 苦荞提取物的 AAC值
2． 3 相关性分析
2． 3． 1 酚类物质含量之间的相关性
从物质结构角度分析，黄酮类物质属于酚类物
质。在苦荞中，黄酮类物质是主要的酚类物质，因
而黄酮类物质的含量影响着酚类物质的含量。而
且，芦丁、槲皮素同属于类黄酮，芦丁作为苦荞黄酮
类物质的主成分，其含量也决定着黄酮类物质的
含量。
由表 2 可知，酚类物质含量与黄酮类物质、芦丁
含量都呈极显著的正线性相关性(r1 = 0． 836，r2 =
0． 953);黄酮含量和芦丁呈显著的正线性相关性
(r2 = 0． 880)，而酚类物质、黄酮、芦丁与槲皮素含量
均呈显著负相关。
12
中国粮油学报 2014 年第 11 期
表 2 酚类物质、黄酮类物质、芦丁、槲皮素含量之间的线性相关性
指标 黄酮含量 r1 芦丁含量 r2 槲皮素含量 r3
酚类含量 0． 836* 0． 953＊＊ － 0． 943*
黄酮含量 1 0． 880* － 0． 907*
芦丁含量 1 － 0． 990＊＊
注:* 和＊＊分别在 0． 05、0． 01 水平(双侧)上显著相关。
2． 3． 2 酚类物质含量与抗氧化性之间的相关性
由表 3 可知，酚类物质含量和 3 个抗氧化指标总
还原能力、DPPH自由基清除能力、抑制 β －胡萝卜
素 － 亚油酸体系能力均呈显著线性相关(r4 =
0． 894，r5 = 0． 851，r6 = 0． 908)。黄酮含量仅和抑制
β －胡萝卜素 － 亚油酸体系能力呈显著线性相关
(r6 = 0． 964)。芦丁含量总还原能力、抑制 β －胡萝
卜素 － 亚油酸体系能力呈显著线性相关(r4 =
0． 919，r6 = 0． 941)。槲皮素含量与抗氧化能力均呈
显著负相关。
表 3 酚类物质、黄酮类物质、芦丁、槲皮素含量
与抗氧化能力之间的线性关系
指标 总还原能力 r4
DPPH自由基
清除能力 r5
AAC值 r6
酚类含量 0． 894* 0． 851* 0． 908*
黄酮含量 0． 665 0． 612 0． 964＊＊
芦丁含量 0． 919＊＊ 0． 656 0． 941＊＊
槲皮素含量 － 0． 858* － 0． 661 － 0． 968＊＊
注:* 和＊＊分别在 0． 05，0． 01 水平(双侧)上显著相关。
3 讨论与结论
有研究报道［22］，苦荞中酚类物质以自由态为主，
故本试验也主要集中对自由态的酚类物质和黄酮类
物质的研究。
对不同温度处理的苦荞中酚类物质含量的结
果表明，处理温度低于 180 ℃时，酚类物质含量没
有显著变化，经过 220 ℃处理组的酚类物质的含量
则明显减少，这与 lkay 等［23］的研究结果相一致。
与此同时，处理温度在 180 ℃及以上时，黄酮含量
则显著减少。有趣的是，本试验中 60 ℃处理的苦
荞提取物中芦丁含量略有增加，这可能是由于经过
烘烤，降低了苦荞粉中的水分含量，抑制芦丁降解
酶的活性，进而阻止芦丁的降解。另外，随着处理
温度的升高，于 220 ℃时，芦丁急剧减少，可能是由
于高温导致芦丁分解为槲皮素，该结论在赵宇
新［24］的研究中可以证实。与此一致，当温度升至
180 ℃后，槲皮素含量显著增加。研究发现槲皮素
具有苦涩味，影响苦荞的食用性能［25］，而且芦丁在
体内首先去糖基化以槲皮素的形态吸收入血液［8］。
所以，在苦荞的加工过程中，应控制加工温度，避免
酚类物质、黄酮类物质分解以及过多槲皮素的生
成。
就测定的几种物质含量而言，酚类物质、黄酮类
物质含量总是和芦丁含量呈正相关，这与 Oomah
等［26］的结果一致，而前三者的含量与槲皮素的含量
均呈显著负相关，即推测可能在加热过程中由酚类
物质、黄酮类物质、芦丁等分解产生了槲皮素及其他
物质。
抗氧化活性研究表明，不同温度处理组的苦荞
提取物质对清除 DPPH自由基、总还原能力以及抑制
β －胡萝卜素褪色的能力存在一定的差异。当处理
温度高于 100 ℃，AAC 值呈现出显著下降趋势。而
对 DPPH自由基清除率以及总还原力仅 60 ℃和 220
℃处理组中表现出较低的抗氧化性能。这些就同一
处理组样品抗氧化性能表现的不一致性可能和提取
溶剂有关［8］，同时推测也可能与加工处理时酚类物
质受热分解产生不同的物质有关。试验结果表明，
酚类物质、黄酮类物质、芦丁均与总还原力、DPPH 自
由基清除能力、β －胡萝卜素 －抗乳化体系均表现出
较强的相关性。与 Jiang等［27］和 Oomah等［26］研究结
果基本一致。而槲皮素和抗氧化能力均表现出负相
关性。推测其可能原因在加工过程中，大量黄酮类
物质分解，产生少量的槲皮素及其大量无抗氧化能
力的物质。
苦荞的热加工处理是一个相当重要的环节，为
保证苦荞的营养价值和食用性能，必须控制热加工
的温度，减少苦荞中酚类物质、黄酮类物质、芦丁等
物质的分解，同时减少槲皮素的生成。结果表明，处
理温度在 180 ℃以上时，苦荞中芦丁分解加剧，导致
过多的具有苦味物质生成以及抗氧化能力减弱。因
此，苦荞的最佳加工温度应低于 180 ℃。
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中国粮油学报 2014 年第 11 期
(Guizhou Engineering and Technological Ｒesearch Center for Fruit Processing，Guiyang 550003)
Abstract Freeze － dried powder were extracted by freeze － drying method and anthocyanins were extracted by
ethanol as solvent from blueberry fruits from Guizhou which are used as ingredient． The antioxidant ability of blueber-
ry anthocyanins and blueberry extract powder to Kiwi Fruit seed oil were studied by Schaal experiment according to
the POV(peroxide value)as evaluation index，and compared with the same concentration of VC、BHT and citric
acid． The results showed that blueberry anthocyanins and blueberry extract powder can effectively delay oxidation of
Kiwi Fruit seed oil，and antioxidant effect is more significant with the reaction time prolonged． But the antioxidant a-
bility of blueberry anthocyanins and blueberry extract powder were lower than that of VC and BHT． Ascorbic acid has
synergistic effect with blueberry extract powder in anti oxidation to Kiwi Fruit seed oil．
Key words blueberry anthocyanins，blueberry freeze － dry powder，kiwi Fruit seed oil，
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
antioxidant
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Effect of Different Treatment Temperature on the
Content of Antioxidants and Antioxidant Activity of
Tartary Buckwheat
Tian Hanying1 Guo Xudan2 Li Wuxia1 Ji Xiaolong1 Du Lijuan1 Wang Min1
(College of Food Science and Engineering，Northwest A＆F University1，Yangling 712100)
(Chinese Cereals and Oils Association2，Beijing 100037)
Abstract The study was aimed to compare the differences of polyphenols，flavonoids，and rutin and quercetin
as well as antioxidant capacity of tartary buckwheat with different temperature treatment，and observe their correla-
tions，and further determine the temperature range for the generation of quercetin． The results showed that the content
of polyphenols，flavonoids and rutin had no significant difference when the processing temperature was less than
180 ℃(P ＞ 0． 05)． However，except polyphenols and rutin，the content of flavonoids and quercetin had respectively
a significant decrease and increase when at 180 ℃ (P ＜ 0． 05)． When at 220 ℃，the content of polyphenols，fla-
vonoids and rutin were significantly reduced (P ＜ 0． 05)，while the content of quercetin was the same as at 180 ℃ ．
A significant correlation was determined between antioxidant properties and polyphenols，successively rutin and fla-
vonoids，except for quercetin shown a negative correlation． In conclusion，polyphenols，flavonoids and rutin were de-
composed seriously，quercetin was generated and antioxidant properties were also reduced above 180 ℃ ． Therefore，
it must be prevent polyphenols，flavonoids from being decomposed to protect the ant － oxidative components in
process in high temperature conditions．
Key words tartary buckwheat，phenolics，flavonoids，rutin，quercetin，antioxidant activity
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