蒸汽爆破對(duì)紅豆和綠豆多酚含量及抗氧化活性的影響

谷春梅 候春宇,3 程安瑋

(1 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院， 吉林 長(zhǎng)春 130118；2 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128；3 山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品研究所， 山東 濟(jì)南 250100)

我國(guó)豆類資源豐富，種植區(qū)域廣。目前統(tǒng)計(jì)的豆類有上百種，現(xiàn)今規(guī)模種植的有20余種，其中綠豆、紅豆已成為我國(guó)主要的雜糧資源。研究表明，綠豆、紅豆富含生物活性成分，如黃酮類、酚酸類等物質(zhì)[1-3]，有較顯著的抗氧化效果，可抑制生物大分子的氧化[4]。李洪飛等[5]研究表明，綠豆中有大量的多酚物質(zhì)，含量高達(dá)48.546 mg·g-1。程安瑋等[6]研究發(fā)現(xiàn)紅豆、綠豆中酚類和黃酮類物質(zhì)含量豐富，有較強(qiáng)的抗氧化活性。李思荻[7]研究發(fā)現(xiàn)紅豆中總酚含量達(dá)到4.341 8 mg·g-1， 且對(duì)1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-trinitrophenylhydrazine，DPPH)自由基及羥自由基清除能力明顯高于花蕓豆、白蕓豆等原料。韓玲玉等[8]研究了7種雜糧的抗氧化活性，發(fā)現(xiàn)綠豆的抗氧化能力表現(xiàn)較好。Shi等[9]系統(tǒng)研究了我國(guó)20種綠豆中營(yíng)養(yǎng)及活性成分，表明豆類中富含結(jié)合態(tài)和游離態(tài)酚酸以及黃酮類等功能成分，且具有一定的抗氧化活性。

植物自身組成結(jié)構(gòu)為其內(nèi)部有效成分的提取構(gòu)筑了一道天然屏障，限制了有效成分的提取，影響溶質(zhì)與溶劑的接觸可及性和溶解過(guò)程以及溶劑夾帶溶質(zhì)通過(guò)植物結(jié)構(gòu)的傳質(zhì)擴(kuò)散過(guò)程。因此，在對(duì)有效成分提取前需對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理，打破上述提取屏障，以達(dá)到理想的提取速度和得率。爆破加工作為一項(xiàng)當(dāng)前新近發(fā)展起來(lái)的預(yù)處理手段，已逐漸應(yīng)用到食品加工行業(yè)。該技術(shù)借用高溫和高壓共同作用于樣品，且瞬時(shí)釋壓過(guò)程會(huì)促使樣品的組分分離，通過(guò)與其他提取技術(shù)相結(jié)合，可達(dá)到物料在組分水平、細(xì)胞水平和組織水平的分級(jí)分離[10]。劉翀等[11]研究證明蒸汽爆破可使麥麩中游離酚酸的提取率增加50%以上，但爆破處理對(duì)紅豆和綠豆中活性成分的影響還尚待研究。多酚、類黃酮作為豆類中的重要活性物質(zhì)，由于原料特性、活性物質(zhì)的組成及結(jié)構(gòu)等不同，對(duì)高溫高壓等因素的敏感性不同，因此本試驗(yàn)選用色澤差異明顯的紅豆和綠豆為原料，探討采用不同的壓力和作用時(shí)間進(jìn)行爆破處理，對(duì)紅豆和綠豆中總酚、總黃酮的釋放量及提取率的影響，通過(guò)體外DPPH、鐵離子還原能力(ferric ion reducing antioxidant power, FRAP)、2,2′-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸[2-2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonicacid, ABTS)]等試驗(yàn)研究爆破加工對(duì)其抗氧化活性的影響，確定量-效關(guān)系，以期探明爆破加工對(duì)食品原料中重要活性成分多酚的釋放及相應(yīng)抗氧化效果的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅豆、綠豆樣品購(gòu)于濟(jì)南市場(chǎng)。福林酚試劑、沒(méi)食子酸、DPPH(純度≥98%)，上海源葉試劑公司；無(wú)水乙醇、甲醇、Na2CO3、AlCl3等為分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；FRAP試劑盒、ABTS試劑盒，上海碧云天生物公司；蘆丁，自提(純度≥98%)。

1.2 儀器與設(shè)備

QBS-80爆破試驗(yàn)臺(tái)，鶴壁正道生物能源有限公司；SB25-12DTD超聲波清洗機(jī)，寧波新芝生物科技股份有限公司；FW177高速萬(wàn)能粉碎機(jī)，浙江大德儀器廠；LXJ-IIB離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠；UV-1800紫外分光光度計(jì)，日本島津公司；CP413電子天平，奧豪斯儀器(上海)有限公司；Synergy HTX多功能酶標(biāo)儀，美國(guó)伯騰儀器有限公司；LRH系列生化培養(yǎng)箱，上海恒科技有限公司；Quanta200型掃描電子顯微鏡，荷蘭Fei公司；TENSOR27傅立葉變換紅外光譜儀，德國(guó)Bruker公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 蒸汽爆破預(yù)處理 紅豆、綠豆用蒸餾水(加水量剛好沒(méi)過(guò)原料)浸泡5 h后，撈出，控干水分，裝于自封袋中密閉平衡水分過(guò)夜；正式蒸汽爆破之前空爆數(shù)次，保證壓力的穩(wěn)定性。將樣品置于物料倉(cāng)中，通入飽和水蒸汽，壓力分別選取0.25、0.50、0.75、1.00 MPa，時(shí)間分別選取30、60、90 s，在極短的時(shí)間內(nèi)釋壓(閥門(mén)打開(kāi)時(shí)間0.008 75 s)，完成爆破處理；以未進(jìn)行爆破的豆子為對(duì)照組(CK)。將處理完的豆子收集，于50℃烘干至恒重，避光保存。將不同處理的紅豆和綠豆樣品粉碎，過(guò)40目篩，備用。

1.3.2 微觀結(jié)構(gòu)觀察 用導(dǎo)電膠將適量樣品固定于樣品臺(tái)上，用洗耳球吹去樣品表面的雜質(zhì)，采用離子濺射方法鍍金，立即放入電鏡載物腔體內(nèi)抽至真空，加高壓(5 kV)[12]，然后分別用由小到大的放大倍數(shù)進(jìn)行觀察和拍照。

1.3.3 紅外掃描圖譜分析 紅外掃描圖譜采用溴化鉀壓片法。稱取2 mg原料粉末與150 mg干燥的溴化鉀粉末放于研缽中混合，研磨3 min后將混合物放置在硫酸紙上倒于壓模中，抽真空后去壓力，放于紅外光譜儀內(nèi)在波段400～4 000 cm-1掃描。

1.3.4 超聲波輔助提法 按料液比1∶20(g·mL-1)加入50%乙醇溶液，常溫下400 W超聲40 min后，4 500 r·min-1離心15 min，分離上清液和沉淀。沉淀繼續(xù)加入50%乙醇溶液，再次提取，合并上清液。

1.3.5 總酚含量的測(cè)定 采取福林酚法測(cè)定多酚含量[13-14]。取豆類提取液100 μL，加2 mL蒸餾水和200 μL福林酚試劑混勻，3 min后加入900 μL 20% 的Na2CO3溶液，用移液槍反復(fù)吹吸混合液，吹打均勻后避光存放2 h，測(cè)定765 nm波長(zhǎng)處的吸光度值。以沒(méi)食子酸為標(biāo)品，在濃度為10～500 μg·mL-1內(nèi)做標(biāo)準(zhǔn)曲線(y=0.003x+0.033 9，R2=0.997 5)，計(jì)算豆類提取液中的總多酚含量(total phenols content，TPC)。

1.3.6 總黃酮含量的測(cè)定 采用AlCl3法測(cè)定總黃酮含量[15]。取1.5 mL提取液與1.5 mL的2% AlCl3-甲醇溶液(5%乙酸)混合均勻，暗處理10 min，測(cè)定430 nm波長(zhǎng)處的吸光值。以蘆丁為標(biāo)品，在濃度為10～500 μg·mL-1內(nèi)做標(biāo)準(zhǔn)曲線(y=0.003 7x+0.032 8，R2=0.997 3)， 計(jì)算樣品中的總黃酮含量(total flavonoids content, TFC)。

1.3.7 抗氧化活性的測(cè)定 DPPH自由基清除能力的測(cè)定[16]：取8 μL提取液，加入80 μL的DPPH(0.1 mmol·L-1)溶液，混合均勻后加入112 μL無(wú)水乙醇，室溫避光放置70 min，測(cè)定517 nm波長(zhǎng)處的吸光度值。

式中，A1為樣品溶液的吸光度；A0為初始吸光度。

按照有關(guān)試劑盒說(shuō)明書(shū)測(cè)定FRAP、ABTS的抗氧化活性。

1.4 數(shù)據(jù)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 爆破加工對(duì)紅豆和綠豆外觀結(jié)構(gòu)的影響

由圖1可知，未經(jīng)爆破的紅豆和綠豆的表面均勻光滑，結(jié)構(gòu)完整。爆破時(shí)間分別為30、60、90 s時(shí)，隨著壓力的不斷增大，紅豆和綠豆表皮顏色逐漸加深，破裂顆粒數(shù)逐漸增多，伴隨著糊化現(xiàn)象。爆破壓力為0.25 MPa時(shí)，隨著爆破時(shí)間的延長(zhǎng)，紅豆和綠豆的顏色逐漸加深，表皮出現(xiàn)褶皺。當(dāng)爆破壓力為0.50 MPa時(shí)，隨著爆破時(shí)間的延長(zhǎng)，紅豆表皮呈近黑褐色，綠豆逐漸變?yōu)闇\褐色，且紅豆和綠豆表皮均出現(xiàn)破裂。當(dāng)爆破壓力為0.75 MPa時(shí)，隨著爆破時(shí)間的延長(zhǎng)，紅豆和綠豆發(fā)生破裂，紅豆表皮顏色逐漸變?yōu)楹谏?，綠豆變?yōu)樽睾稚?。?dāng)爆破壓力為1.00 MPa時(shí)，隨著爆破時(shí)間的延長(zhǎng)，紅豆和綠豆表皮破裂顆粒數(shù)有所增加，糊化嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)結(jié)塊，產(chǎn)生焦糊氣味。說(shuō)明高壓或長(zhǎng)時(shí)間的爆破處理可能使紅豆和綠豆產(chǎn)生不同程度的美拉德反應(yīng)，導(dǎo)致酚類化合物、黃酮類化合物的分解損失，原料糊化現(xiàn)象嚴(yán)重，這可能與原料結(jié)構(gòu)破裂的程度有關(guān)。

圖1 爆破加工對(duì)紅豆(A)和綠豆(B)外觀的影響

2.2 爆破處理對(duì)紅豆和綠豆中微觀結(jié)構(gòu)的影響

爆破加工過(guò)程中，原料會(huì)發(fā)生各種反應(yīng)，比如原料顆粒的減少和微孔的擴(kuò)張。由圖2可知，未爆破的紅豆和綠豆表面和整體結(jié)構(gòu)完整，不利于活性成分的溶出。當(dāng)爆破壓力為0.25和0.50 MPa時(shí)，隨著爆破時(shí)間的延長(zhǎng)，兩樣品的結(jié)構(gòu)受到破壞，多數(shù)變?yōu)椴灰?guī)則形狀，在90 s時(shí)綠豆結(jié)構(gòu)破裂嚴(yán)重。當(dāng)爆破壓力為0.75和1.00 MPa時(shí)，隨著爆破時(shí)間的延長(zhǎng)，紅豆和綠豆表面結(jié)構(gòu)發(fā)生破裂，形成大量的碎片物質(zhì)。這可能是由于在爆破加工過(guò)程中，紅豆和綠豆結(jié)構(gòu)內(nèi)部會(huì)充滿過(guò)熱的飽和蒸汽，釋壓后蒸汽會(huì)使原料結(jié)構(gòu)及細(xì)胞壁發(fā)生破壞，形成顆粒狀物質(zhì)，紅豆和綠豆的表面積增大，促進(jìn)原料中活性成分與溶劑的接觸可及性，利于多酚類化合物的溶出。

圖2 爆破加工對(duì)紅豆(A)和綠豆(B)微觀結(jié)構(gòu)的影響(×500)

2.3 紅外圖譜分析

多酚類物質(zhì)常見(jiàn)的特征鍵有羥基與其他基團(tuán)形成的氫鍵、甲氧基C-H、芳烴骨架C=C和C-O鍵等。張叔良[17]研究發(fā)現(xiàn)，分子中的羥基與其他基團(tuán)結(jié)合形成的氫鍵特征吸收峰為3 500～3 200 cm-1，由此推測(cè)紅豆和綠豆羥基基團(tuán)的吸收峰分別位于3 403.8 和3 426.9 cm-1(圖3)。2 931.3和2 922.6 cm-1是分子中的甲氧基C-H伸縮振動(dòng)的吸收峰；紅豆中的1 657.5 和1 541.8 cm-1吸收峰，綠豆中的1 657.5和1 540.8 cm-1吸收峰是芳烴骨架C=C鍵伸縮振動(dòng)吸收峰；1 394.3和1 384.7 cm-1是甲氧基C-H面內(nèi)彎曲振動(dòng)吸收峰；紅豆中1 248.7、1 156.1 和1 059.1 cm-1，綠豆中1 238.1、1 153.2 和1 030.8 cm-1可能是C-O-C伸縮振動(dòng)吸收峰。對(duì)比圖中譜線后發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)爆破加工的紅豆和綠豆，無(wú)新化學(xué)結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)產(chǎn)生。與CK相比，爆破處理組紅豆在3 403.8 和2 931.3 cm-1處的吸收有所增強(qiáng)，爆破處理組綠豆在3 426.9 和2 922.6 cm-1處的吸收峰強(qiáng)度增大，這可能是由于爆破加工使原料中的分子鏈斷裂導(dǎo)致羥基增多。

圖3 爆破加工前后紅豆(A)和綠豆(B)的紅外光譜圖

2.4 爆破處理對(duì)紅豆和綠豆中總酚含量的影響

由圖4可知，與CK相比，爆破壓力和時(shí)間對(duì)原料中總酚的提取率有明顯的影響，爆破后的原料中總酚含量明顯增加。30 s爆破時(shí)間下，兩樣品中總酚的含量隨著爆破壓力增加呈增加趨勢(shì)，至壓力為1.00 MPa時(shí)其含量下降。60 s爆破時(shí)間下，綠豆中總酚含量在0.50 MPa時(shí)達(dá)到最大(4.57 mg·g-1)，隨后有降低的趨勢(shì)，而紅豆中總酚的含量在0.75 MPa時(shí)達(dá)到最大(4.66 mg·g-1)。90 s爆破時(shí)間下，紅豆中總酚含量隨著爆破壓力增加而升高，爆破壓力增加至0.75 MPa后總酚含量有降低趨勢(shì)；而綠豆在1.0 MPa壓力下明顯下降?？傮w來(lái)看，紅豆中的總酚含量高于綠豆(除0.5 MPa、60 s處理組)。

圖4 爆破處理對(duì)紅豆、綠豆中總酚含量的影響

當(dāng)爆破壓力為0.25 MPa時(shí)，紅豆和綠豆中總酚含量隨著爆破時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。當(dāng)爆破壓力為0.50 MPa時(shí)，綠豆中總酚含量在爆破時(shí)間增至到60 s時(shí)達(dá)到最高，隨后下降，紅豆中總酚含量隨爆破時(shí)間延長(zhǎng)呈增加的趨勢(shì)。爆破壓力為0.75 MPa時(shí)，紅豆中總酚含量在60 s時(shí)最高，綠豆中總酚含量隨著爆破時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)。爆破壓力為1.00 MPa時(shí)，隨著爆破時(shí)間的延長(zhǎng)，紅豆和綠豆中總酚含量明顯下降，在90 s時(shí)兩樣品中多酚含量達(dá)到最低值，分別為2.48和2.22 mg·g-1，略高于CK。一般認(rèn)為，谷物、豆類中的多數(shù)酚類化合物常與蛋白質(zhì)、糖類、纖維素等大分子結(jié)合，導(dǎo)致提取不易[18]。經(jīng)爆破加工后，原料的物理、化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，會(huì)產(chǎn)生類似酸水解、氫鍵斷裂和結(jié)構(gòu)重排等協(xié)同作用[19]，促使原料中的木質(zhì)素、纖維素和半纖維素發(fā)生不同程度的降解，與大分子相結(jié)合的酚類物質(zhì)得到大量釋放，所以在較低的爆破壓力下，總酚含量隨著時(shí)間延長(zhǎng)而不斷提高。但是，酚類物質(zhì)并不能隨著爆破條件的提高而無(wú)限增加，紅豆和綠豆中總酚含量呈現(xiàn)明顯的先升后降的變化趨勢(shì)，在1.00 MPa時(shí)，總酚含量降低明顯，可能是因?yàn)楦邷貢?huì)造成酚類物質(zhì)的分解[20]，過(guò)高強(qiáng)度的爆破會(huì)造成酚類物質(zhì)損失。

2.5 爆破處理對(duì)紅豆和綠豆中總黃酮含量的影響

由圖5可知，與CK相比，爆破處理組樣品的總黃酮含量明顯上升，0.75 MPa、60 s條件下紅豆中總黃酮的含量最高(3.07 mg·g-1)，0.5 MPa、60 s條件下綠豆總黃酮含量最高(3.0 mg·g-1)，分別是CK的2.32和1.74倍。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，各爆破處理組總黃酮含量的變化趨勢(shì)與總酚含量基本一致。爆破加工可提高物料結(jié)構(gòu)的多孔性，導(dǎo)致高滲透率和低力學(xué)強(qiáng)度，有利于蒸汽的有效滲入，物理作用破碎效果更明顯，提高物料孔隙率和孔體積增長(zhǎng)率，增加溶質(zhì)與溶劑的接觸可及性，從而增強(qiáng)活性成分的提取效果；由于原料自身組成結(jié)構(gòu)及質(zhì)地等不同，活性物質(zhì)提取的最佳爆破條件也不同，但是過(guò)度的爆破處理如高壓或長(zhǎng)時(shí)間爆破可導(dǎo)致酚類物質(zhì)的降解，也可發(fā)生美拉德反應(yīng)產(chǎn)生褐變，甚至?xí)鹪匣|(zhì)的碳化[21-22]。

圖5 爆破處理對(duì)紅豆、綠豆中總黃酮含量的影響

2.6 爆破處理對(duì)紅豆和綠豆提取物抗氧化能力的影響

由圖6可知，爆破處理組樣品的抗氧化能力均高于CK，紅豆的抗氧化活性明顯高于綠豆(除0.5 MPa、60 s爆破組)。在0.75 MPa、60 s條件下紅豆提取物的抗氧化能力最強(qiáng)，而綠豆在0.50 MPa、60 s條件下最強(qiáng)。各爆破處理組樣品的DPPH自由基清除率、FRAP還原能力、ABTS抗氧化能力的變化趨勢(shì)基本與總酚、總黃酮含量一致。蒸汽爆破處理對(duì)紅豆和綠豆的抗氧化成分如酚類物質(zhì)的釋放是有限的，達(dá)到一定的爆破強(qiáng)度后，樣品清除DPPH自由基、清除ABTS自由基，以及樣品FRAP還原能力的效果不再明顯，而更高強(qiáng)度爆破處理可能造成抗氧化成分的損失[20]，導(dǎo)致樣品清除DPPH自由基能力、清除ABTS自由基能力以及FRAP還原能力均有所降低。

圖6 爆破處理對(duì)紅豆、綠豆提取物抗氧化能力的影響

2.7 紅豆和綠豆提取物與抗氧化活性之間的相關(guān)性分析

由表1可知，紅豆中，總酚含量與抗氧化活性之間的r值均在0.9以上；總黃酮含量與抗氧化活性之間的r值有一定差異，其中總黃酮含量與DPPH自由基清除率之間相關(guān)性最高。綠豆中，總酚含量與抗氧化活性之間的r值有一定差異，表現(xiàn)為FRAP>DPPH>ABTS，但r均<0.9，明顯低于紅豆提取物的r值；除DPPH自由基清除率外，總黃酮含量與抗氧化活性之間的相關(guān)性高于紅豆提取物與其的相關(guān)性，其中綠豆總黃酮的含量與ABTS自由基清除率之間的相關(guān)性最高，r為0.893。由此可知，紅豆和綠豆的抗氧化能力與其總酚、總黃酮含量密切相關(guān)，抗氧化能力與總酚、總黃酮含量存在顯著的相關(guān)性。

表1 原料提取物與抗氧化活性之間的相關(guān)性

3 討論

蒸汽爆破作為一種農(nóng)產(chǎn)品原料預(yù)處理新技術(shù)，具有類酸性水解、熱降解、類機(jī)械斷裂、氫鍵破壞以及結(jié)構(gòu)重排等多種作用，可使纖維素和半纖維素的葡萄糖苷鍵水解，同時(shí)使半纖維素和木質(zhì)素產(chǎn)生一些有機(jī)酸，降解為分子物質(zhì)，使纖維疏松具有多孔性[23-24]。爆破加工過(guò)程中，原料會(huì)發(fā)生各種物理、化學(xué)反應(yīng)，包括微孔的擴(kuò)張，整體形狀的變化等，結(jié)構(gòu)破裂嚴(yán)重，形成大量的碎片物質(zhì)，促進(jìn)原料中活性成分與溶劑的可及接觸，有利于多酚類化合物的溶出。宋洪東[25]發(fā)現(xiàn)爆破加工處理松針，其表面完整的結(jié)構(gòu)變?yōu)槎鄠€(gè)小粒子物質(zhì)，提高了黃酮類物質(zhì)的提取率。本研究也驗(yàn)證了蒸汽爆破可通過(guò)改變綠豆和紅豆的外觀及微觀結(jié)構(gòu)，提高酚類物質(zhì)的提取率。廖雙泉等[26]對(duì)椰衣進(jìn)行爆破加工處理，將其纖維進(jìn)行紅外分析，發(fā)現(xiàn)原料中無(wú)新結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，但其主要吸收峰增強(qiáng)，呈現(xiàn)纖維素的吸收，與本研究結(jié)果相一致。

影響爆破效果的主要因素有爆破壓力(溫度)、保留時(shí)間、原料等，由于原料性質(zhì)等不同，最佳的爆破條件以及爆破效果也存在差異。Qin等[27]將爆破加工技術(shù)用于無(wú)花果葉中，0.2 MPa下爆破3 min其類黃酮提取率增加55.9%。Wang等[28]研究表明豆類在220℃下爆破120 s其總酚的提取效果最佳。籽粒莧籽實(shí)在0.6 MPa、60 s的蒸汽爆破條件下多酚的提取率最高，再增加爆破強(qiáng)度多酚提取率反而下降[29]。趙夢(mèng)麗等[21]利用蒸汽爆破處理小麥麩皮時(shí)，在爆破壓力為2.5 MPa時(shí)，可溶性總糖和游離型酚酸含量達(dá)到最大值，增加壓力至3.88 MPa，二者含量呈下降趨勢(shì)。這些研究結(jié)果證實(shí)，就蒸汽爆破對(duì)原料中活性物提取效果來(lái)看，不同的原料其最佳爆破參數(shù)差異性很大。本研究結(jié)果也證實(shí)了紅豆、綠豆等豆類物質(zhì)經(jīng)過(guò)爆破處理，其酚類物質(zhì)、類黃酮等成分的提取含量增加，可能是因爆破加工使原料中的分子鏈斷裂產(chǎn)生的基團(tuán)增多，隨著爆破壓力和時(shí)間的不斷增大，易造成酚類物質(zhì)的降解，酚類物質(zhì)、類黃酮的提取率有降低趨勢(shì)。紅豆和綠豆分別在0.75 MPa、60 s和0.50 MPa、60 s的爆破條件下，酚類物質(zhì)的提取率達(dá)到最高。

已有研究證實(shí)多酚、類黃酮等成分有較強(qiáng)的抗氧化能力。闞麗嬌[30]發(fā)現(xiàn)，26種蕓豆中總酚含量與FRAP還原能力存在正相關(guān)性。任順成等[31]發(fā)現(xiàn)15種豆類有較明顯的抗氧化效果。Amarowicz等[32]發(fā)現(xiàn)紅豆中多酚類物質(zhì)含量豐富，并分別用β-胡蘿卜素亞油酸體系法、總抗氧化活性法、DPPH法證實(shí)，豆類提取物中的酚類物質(zhì)表現(xiàn)出明顯的抗氧化效果。孫丹等[18]和袁佐云等[33]的研究也得出類似的結(jié)論，表明樣品中的多酚、類黃酮等成分是發(fā)揮其抗氧化活性的重要成分。爆破加工對(duì)原料中多酚、類黃酮等物質(zhì)的提取率具有明顯的影響，而提取物的抗氧化效果也產(chǎn)生了一定的變化，Gong等[34]證明爆破后青稞麩皮的ABTS清除能力從326提高到2 983 TEAC mg·100 g-1DW；劉翀等[11]研究表明，爆破處理麥麩后其多酚及抗氧化活性明顯上升，兩者之間具有明顯的相關(guān)性。本研究結(jié)果表明，爆破加工后紅豆和綠豆提取物總酚、總黃酮的含量明顯上升，通過(guò)DPPH、ABTS、FRAP等體外抗氧化試驗(yàn)證實(shí)其抗氧化能力明顯增強(qiáng)，它們之間呈極顯著正相關(guān)性。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，適當(dāng)?shù)恼羝铺幚硎且环N有效的預(yù)處理方法，可使原料的結(jié)構(gòu)發(fā)生破裂，形成大量的碎片物質(zhì)，爆破處理后的紅豆和綠豆中無(wú)新化學(xué)結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)產(chǎn)生，在羥基基團(tuán)處的吸收峰強(qiáng)度增大，爆破處理后紅豆和綠豆樣品中總酚、總黃酮的提取率有明顯的提升，爆破壓力和作用時(shí)間對(duì)其有明顯的影響。由于原料的質(zhì)地結(jié)構(gòu)及組成不同，最佳的爆破參數(shù)不同，本研究中紅豆的最佳條件為0.75 MPa、60 s，綠豆的為0.50 MPa、60 s。紅豆中的總酚、總黃酮的含量均高于綠豆，除0.50 MPa、60s爆破處理組。蒸汽爆破處理可以促進(jìn)豆類原料中多酚、類黃酮成分的釋放，其抗氧化活性也得到明顯提升，呈極顯著正相關(guān)。本研究結(jié)果可為爆破加工適用于不同種類生物質(zhì)及有效成分的提取提供理論指導(dǎo)，拓展爆破加工技術(shù)在食品加工行業(yè)的應(yīng)用范圍。