苦蕎灌腸抗氧化性能及體外淀粉消化特性

李曉玲

（山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西太原 030006）

蕎面灌腸是一種傳統(tǒng)風(fēng)味小吃，主要由蕎麥粉和小麥粉混合加工而成。蕎麥為蓼科蕎麥屬雙子葉植物，是一種重要的雜糧作物，具有生育期短、適應(yīng)性強(qiáng)、耐貧瘠等優(yōu)點(diǎn)[1]。我國的蕎麥種植面積和產(chǎn)量位居世界第一，主要有甜蕎（Fagopyrum esculentum） 和苦蕎（Fagopyrum tataricum） 2個栽培品種[2]。蕎麥藥食同源，富含各類氨基酸、維生素及礦物元素[3-4]，是唯一一種含有維P的糧食作物[5]，其豐富的黃酮類化合物對氧化應(yīng)激引起的慢性衰退性疾病，如冠心病、高血壓、糖尿病及腫瘤等具有顯著的預(yù)防和輔助治療功效[6]。另外，蕎麥制品消化性低，食用后容易使人產(chǎn)生飽腹感，可作為糖尿病患者或減肥者的食物[7]。由于蕎麥獨(dú)特的藥理作用，市場上已經(jīng)開發(fā)出多種蕎麥功能食品，如蕎麥?zhǔn)寥~茶、蕎麥豆醬、蕎麥面包等[8-9]。甜蕎和苦蕎加工產(chǎn)品各有特色，據(jù)報(bào)道在黏性、拉伸力及感官評定3個食用品質(zhì)評價(jià)指標(biāo)中甜蕎面條優(yōu)于苦蕎面條，在烹調(diào)品質(zhì)方面則無顯著差異[10]。然而，苦蕎中抗氧化活性物質(zhì)含量遠(yuǎn)高于甜蕎，如苦蕎黃酮含量是甜蕎的4倍[11]；蕎麥中最主要的黃酮類物質(zhì)蘆丁在苦蕎中的含量是甜蕎的49倍[12-13]；一種重要的抗癌物質(zhì)槲皮素在苦蕎干粉中的含量為0.01%～0.05%，但在甜蕎中未檢測到[14]。目前市場上的蕎面灌腸使用的蕎麥主要為甜蕎，為了強(qiáng)化食品的營養(yǎng)價(jià)值，將苦蕎粉與小麥粉按不同比例混合制作成特色小吃灌腸，通過對其總酚含量、黃酮類物質(zhì)含量、抗氧化性能、消化特性及感官評定等綜合分析，確定二者適宜的添加比例，為蕎麥灌腸及其他蕎麥類功能性食品的開發(fā)提供一定理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

苦蕎粉，山西黑豐1號苦蕎，經(jīng)中藥粉碎機(jī)粉碎后，過80目篩。

葡萄糖測試試劑盒，上海榮盛生物藥業(yè)有限公司提供；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、2,2-聯(lián)氮-雙-（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸） （ABTS）、胃蛋白酶、α-淀粉酶、Folin-Ciocalteu試劑，北京市索萊寶科技有限公司提供；亞油酸，薩恩化學(xué)技術(shù)（上海） 有限公司提供；蘆丁、沒食子酸、NaOH，生工生物工程（上海） 股份有限公司提供；其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

KQ-250B型超聲清洗器，昆山市超聲儀器有限公司產(chǎn)品；HC-2518型高速離心機(jī)，安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；THZ-D型臺式恒溫振蕩器，海門市其林貝爾儀器制造有限公司產(chǎn)品；水浴鍋，北京市長風(fēng)儀器儀表公司產(chǎn)品；RE-52AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠產(chǎn)品；TU-1810型紫外可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品；高效液相色譜儀，大連伊力特分析儀器有限公司產(chǎn)品。

1.3 方法

1.3.1 灌腸的制作

苦蕎灌腸配方見表1。

表1 苦蕎灌腸配方

按照表1稱取不同組分，混合調(diào)至面糊呈線狀滴落后，倒入淺盤蒸20 min，趁熱脫模冷卻，即可得到4組苦蕎添加量分別為10%，30%，50%，70%的灌腸。

1.3.2 樣品提取液的制備

取不同苦蕎灌腸樣品的同一位置，如中心處的樣品5 g，用50 mL體積分?jǐn)?shù)80%的甲醇研磨成勻漿，于40℃下超聲波提取15 min。重復(fù)提取2次，將2次超聲波提取后的懸浮液一并移至離心管，以轉(zhuǎn)速6 000 r/min離心10 min。將上清液轉(zhuǎn)移至圓底燒瓶中，45℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干。最后用甲醇溶解并定容至10 mL，得到樣品提取液。

1.3.3 總酚的測定

以沒食子酸作為標(biāo)準(zhǔn)品，采用Folin-ciocalteu法測定樣品中的總酚含量[5]。配置濃度為0.11 mol/L的沒食子酸溶液，分別吸取沒食子酸溶液0.01，0.02，0.03，0.04，0.05 mL于試管中，加入2 mL蒸餾水及0.6 mL福林酚試劑，用7%的碳酸鈉定容至10 mL，避光放置90 min后，于波長760 nm處測定吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)，沒食子酸質(zhì)量濃度（μg/mL）為橫坐標(biāo)，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線，其回歸方程為：Y=0.005 4X-0.003 6，R2=0.999 0。吸取0.125 mL樣品提取液，按照上述方法測定樣品于波長760 nm處的吸光度根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲回歸方程計(jì)算樣品中總酚濃度。

1.3.4 總黃酮的測定

以蘆丁作為標(biāo)準(zhǔn)品，采用醋酸-醋酸鈉-三氯化鋁顯色法[15]，測定波長270 nm處吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)，蘆丁質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線，其回歸方程為Y=1.388 4X+0.006 1，R2=0.994 0。取樣品液0.1 mL，采用同樣方法測定吸光度，并根據(jù)回歸方程計(jì)算總黃酮質(zhì)量濃度。

1.3.5 清除DPPH自由基能力測定

取苦蕎灌腸提取液0.1 mL，加入0.65 mL甲醇、1.25 mL DPPH溶液（200 mg/mL），混勻后避光放置30 min，于波長517 nm處測定吸光度。用甲醇代替提取液作為對照管。按以下公式計(jì)算樣品對DPPH·的清除率（SE），清除率越大表明清除DPPH·的能力越強(qiáng)[16]。

式中：A1——對照組吸光度；

A2——樣品組吸光度。

1.3.6 β-胡蘿卜素-亞油酸抗氧化體系

取 3 mg β - 胡蘿卜素、45 μL亞油酸及 350 μL吐溫-20，用氯仿定容至10 mL。取2 mL至梨型燒瓶中，45℃旋轉(zhuǎn)蒸干后用蒸餾水定容至100 mL，劇烈搖晃，使其達(dá)到氧飽和，形成乳化液。在試管中加入3.6 mL乳化液，加入0.1 mL樣品，測定波長470 nm處吸光度。結(jié)果用抗氧化能力系數(shù)（AAC）來表示[17]。

式中：As(60)——樣品在60 min時的吸光度；

Ac(60)——空白管在60 min時的吸光度；

Ac(0)——空白管在0 min時的吸光度。

1.3.7 總淀粉含量的測定

取2 g苦蕎灌腸樣品，加20 mL蒸餾水研磨成勻漿。用α-淀粉酶將淀粉液化完全后，再用糖化酶糖化完全，將糖化液以轉(zhuǎn)速8 000 r/min離心10 min，取上清液得到淀粉完全水解后的糖液[18]。以葡萄糖為標(biāo)品，采用葡萄糖氧化酶法測定糖液中的葡萄糖含量，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)量濃度，于波長505 nm處測吸光度得到標(biāo)準(zhǔn)曲線，其回歸方程：Y=2.687 1X-0.005 9，R2=0.998 6。糖液中葡萄糖的含量乘以折算系數(shù)0.9得到總淀粉含量。

1.3.8 體外模擬淀粉消化

稱取5 g灌腸樣品，用50 mL蒸餾水研磨成勻漿。取1 mL勻漿液于錐形瓶中，加入20 mL HCl溶液（pH值1.5） 和0.4 mL胃蛋白酶液（5 IU），于37℃下恒溫振蕩1 h后用濃度為0.5 mol/L的乙酸鈉緩沖液定容至25 mL，再加入5 mL α-淀粉酶（2.6 IU），40℃振蕩3 h，分別在不同消化時間（0，30，60，90，120，180 min） 取樣1 mL，100℃沸水浴5 min使酶失活，測定各個水解時間的淀粉水解程度[19]。

1.3.9 胰酶抑制活性測定

稱取5 g樣品，用20 mL蒸餾水研磨成勻漿，轉(zhuǎn)移至離心管中，以轉(zhuǎn)速10 000 r/min離心10 min，取上清液備用。在試管中加入1 mL測活緩沖液（pH值8.0，0.1 mol/L Tris-HCl，1 mmol/L CaCl2）、100 μL胰蛋白酶溶液，50 μL樣液，于37℃溫浴3 min后，加入15 μL BApNA （0.15 mol/L，溶劑為二甲基亞砜） 啟動反應(yīng)，15 min后加入0.5 mL體積分?jǐn)?shù)為33%的醋酸終止反應(yīng)。以緩沖液代替胰蛋白酶溶液作為空白管，以蒸餾水代替樣品液為對照管，測定波長410 nm處吸光度[20]。按照下式計(jì)算抑制劑對胰蛋白酶的抑制率。

式中：A1——樣品管吸光度；

A2——對照管吸光度。

1.3.10 感官評定

由15人組成評分小組，從外觀形狀、組織結(jié)構(gòu)、風(fēng)味、色澤及口感5個方面進(jìn)行評定[21]。

苦蕎灌腸的感官評價(jià)見表2。

2 結(jié)果與分析

2.1 苦蕎灌腸中總酚和總黃酮的含量

不同添加量苦蕎灌腸的總酚含量見圖1。

由圖1可知，隨著苦蕎添加量的增加，灌腸中多酚類物質(zhì)的含量呈遞增趨勢。當(dāng)灌腸中苦蕎粉的添加量達(dá)到70%時，酚類物質(zhì)質(zhì)量濃度最高，為314.0±10.57 μg/mL樣品提取液，明顯大于10%，30%，50%的苦蕎灌腸，后者分別為51.8±1.60，201.6±3.24，239.1±3.04 μg/mL樣品提取液。

表2 苦蕎灌腸的感官評價(jià)

圖1 不同添加量苦蕎灌腸的總酚質(zhì)量濃度

不同添加量苦蕎灌腸的總黃酮質(zhì)量濃度見圖2。

圖2 不同添加量苦蕎灌腸的總黃酮質(zhì)量濃度

由圖2可知，隨著苦蕎添加量的增加，灌腸中黃酮類物質(zhì)的質(zhì)量濃度逐漸增加。當(dāng)灌腸中苦蕎粉的添加量達(dá)到70%時，黃酮類物質(zhì)質(zhì)量濃度最高（173.63± 4.23 μg/mL樣品提取液），明顯大于10%，30%，50%的苦蕎灌腸（分別為46.04±3.53，97.52±2.17，112.52±2.55 μg/mL樣品提取液）。

2.2 苦蕎灌腸的抗氧化能力

不同添加量苦蕎灌腸的DPPH自由基清除率見圖3。

圖3 不同添加量苦蕎灌腸的DPPH自由基清除率

DPPH是一種穩(wěn)定的以氮為中心的自由基，常用于測定許多化合物或植物提取物的抗氧化活性[22]。由圖3可知，苦蕎灌腸提取物具有清除DPPH·的能力，且隨苦蕎添加量增加，清除率呈增大趨勢，苦蕎添加量增加至50%后，增加的趨勢變緩。當(dāng)苦蕎添加量增加至70%，灌腸提取物對DPPH·的清除率為86.84%±4.30%。

不同添加量苦蕎灌腸的β-胡蘿卜素漂白能力見圖4。

圖4 不同添加量苦蕎灌腸的β-胡蘿卜素漂白能力

由圖4可知，苦蕎灌腸提取液具有抗氧化能力，隨著苦蕎添加量增加，抗氧化能力增強(qiáng)?？嗍w添加量為10%～50%時，提取液抗氧化能力顯著增高，高于50%后，抗氧化能力趨于穩(wěn)定。70%苦蕎灌腸提取液的抗氧化系數(shù)達(dá)到3 560±76。

苦蕎灌腸抗氧化能力隨苦蕎含量升高而增強(qiáng)，這一現(xiàn)象與之前隨著苦蕎添加量增加灌腸中總酚和黃酮含量升高的結(jié)果一致。

2.3 體外模擬淀粉消化

不同添加量苦蕎灌腸的淀粉水解率見圖5。

由圖5可知，隨消化時間的延長，各樣品的淀粉水解率逐漸增大。4組樣品水解速率均在前30 min內(nèi)最快，30 min后速率降低。在30 min時，10%和30%苦蕎添加量組的淀粉水解率已經(jīng)達(dá)到95%以上，50%和70%苦蕎添加量組的水解率相對較慢，分別為84.08%±3.04%和68.85%±2.50%。10%和30%苦蕎添加量組的消化曲線基本重合，150 min時淀粉基本水解完全。50%和70%苦蕎添加量組在120 min時的淀粉水解率分別為93.61%±2.72%和85.17%±2.44%。

圖5 不同添加量苦蕎灌腸的淀粉水解率

2.4 苦蕎灌腸中胰蛋白酶抑制劑活性

不同添加量苦蕎灌腸胰蛋白酶抑制劑活性見圖6。

圖6 不同添加量苦蕎灌腸胰蛋白酶抑制劑活性

由圖6可知，灌腸中胰蛋白酶抑制劑的活性隨著苦蕎粉添加量的增加而增強(qiáng)，表明苦蕎粉中存在胰蛋白酶抑制劑。30%添加量苦蕎灌腸略高于10%苦蕎灌腸中的胰蛋白酶抑制活性，而50%的苦蕎灌腸中胰蛋白酶抑制活性明顯高于10%和30%苦蕎添加量的灌腸。70%苦蕎添加量組對胰蛋白酶活性的抑制率為43.74%±2.77%。灌腸中苦蕎灌腸提取液中胰蛋白酶抑制活性反映了胰酶抑制劑的變化。在試驗(yàn)中，蒸汽加熱20 min后并不能使抑制劑活性完全喪失，表明苦蕎中的胰蛋白酶抑制劑具有一定的耐熱性。

2.5 灌腸的感官評價(jià)

苦蕎灌腸的感官評價(jià)結(jié)果見表3。

表3 苦蕎灌腸的感官評價(jià)結(jié)果/分

10%苦蕎添加量的灌腸外觀形狀和組織結(jié)構(gòu)項(xiàng)得分最高，30%和50%苦蕎添加量灌腸口感得分最高。隨著灌腸中苦蕎粉添加量的增加，灌腸的顏色逐漸加深至深褐色。70%苦蕎灌腸雖然風(fēng)味十足，但顏色太深，外觀及口感均最差，總分最低。50%苦蕎灌腸雖然在外觀形狀及組織結(jié)構(gòu)項(xiàng)得分低于10%苦蕎灌腸，但其風(fēng)味、色澤及口感均最佳，總分最高。因此，從感官評價(jià)結(jié)果看，在制作苦蕎灌腸時苦蕎粉和小麥粉的質(zhì)量比1∶1為最適比例。

3 結(jié)論

通過將苦蕎粉與小麥粉按1∶9，3∶7，5∶5，7∶3的比例混合制成灌腸，測定苦蕎灌腸的酚類物質(zhì)含量、黃酮類物質(zhì)含量、抗氧化性能及其胰蛋白酶抑制劑活性。結(jié)果顯示隨著苦蕎粉添加量的增加，樣品中多酚類、黃酮類物質(zhì)的含量升高，70%苦蕎添加量組提取液中多酚和黃酮的質(zhì)量濃度分別為 239.1±3.04 μg/mL 和 112.52±2.55 μg/mL。隨著苦蕎添加量的增加，灌腸提取液抗氧化性能也越來越強(qiáng)，70%苦蕎灌腸提取液的抗氧化系數(shù)為3 560±76，對DPPH·的清除率達(dá)到86.84%±4.30%?？嗍w灌腸的抗氧化能力與苦蕎中重要的功能成分酚類物質(zhì)和黃酮類物質(zhì)有關(guān)，特別是蘆丁含量。據(jù)報(bào)道，雖然苦蕎在加水后的加熱加工過程中蘆丁含量會有所降低，但其水解產(chǎn)物槲皮素含量相應(yīng)增加，而槲皮素同樣具有較好的抗氧化性[23]?？嗍w灌腸是酚類、黃酮類等功能性成分?jǐn)z入的良好來源。

體外模擬淀粉消化試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著苦蕎添加量增加，淀粉消化速率降低。70%苦蕎添加量組淀粉經(jīng)150 min消化后未能水解完全，消化率為85.17%±2.44%。其原因可能與苦蕎淀粉結(jié)晶度高、溶解性差、抗性淀粉含量高（7.5%～35%） 有關(guān)[24]。據(jù)報(bào)道，由于苦蕎淀粉的獨(dú)特性，長期食用可以預(yù)防血糖、血脂升高，具有減肥、治療便秘的功效[25]。

隨著苦蕎添加量增加，灌腸提取液胰蛋白酶抑制活性增大，70%苦蕎添加量組對胰蛋白酶活性的抑制率為43.74%±2.77%。傳統(tǒng)認(rèn)為，蛋白酶抑制劑是食物中的一種抗?fàn)I養(yǎng)因子，因此對蛋白酶抑制劑的研究一直集中于其滅活方法上。然而，如今營養(yǎng)過剩較營養(yǎng)不良更普遍，蛋白酶抑制劑是抗?fàn)I養(yǎng)因子的看法也在轉(zhuǎn)變。另外，最近研究表明，某些蛋白酶抑制劑可延長線蟲的健康壽命[26-27]，蛋白酶抑制劑的生物活性有待進(jìn)一步開發(fā)。

從感官評價(jià)（外觀形狀、組織結(jié)構(gòu)、風(fēng)味、色澤及口感）結(jié)果看，50%苦蕎添加量組灌腸得分最高；70%苦蕎添加量組雖然總酚、總黃酮含量最高，但因色澤、口感差，感官評分最低。因此，在制作苦蕎灌腸時，苦蕎粉和小麥粉的質(zhì)量比1∶1為最適比例。苦蕎灌腸的感官品質(zhì)除了與苦蕎的主要成分即苦蕎淀粉的理化性質(zhì)有關(guān)，應(yīng)該還與其含有豐富的多酚物質(zhì)有關(guān)。多酚類物質(zhì)可與淀粉分子發(fā)生復(fù)雜的相互作用，從而改變淀粉的流變學(xué)特性、熱力學(xué)特性、凝膠特性和消化性等。苦蕎富含多酚物質(zhì)，極具生理功能潛力，進(jìn)一步研究苦蕎多酚與淀粉的相互作用，對提高淀粉類食品的加工及營養(yǎng)品質(zhì)具有積極的指導(dǎo)意義。