張冬晨,劉海杰,劉 瑞,郝建雄

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院,北京 100083;2.河北科技大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院,河北石家莊 050018)

超聲波處理對(duì)蕎麥種子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)累積以及抗氧化活性的影響

張冬晨1,劉海杰1,劉 瑞1,郝建雄2,*

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院,北京 100083;2.河北科技大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院,河北石家莊 050018)

采用超聲波對(duì)蕎麥種子進(jìn)行預(yù)處理,測(cè)定其萌發(fā)率,比較了萌發(fā)過(guò)程中水分含量、可溶性糖、粗蛋白、總酚和總黃酮的含量,以及體外抗氧化活性的變化。結(jié)果表明:10～20min的超聲波處理可以提高蕎麥的發(fā)芽率,而且萌發(fā)后蕎麥芽的品質(zhì)有所提高,其抗氧化物質(zhì)有一定程度的累積,體外抗氧化活性增強(qiáng)。其中以超聲波處理20min效果最理想,發(fā)芽率提高至94%,總酚含量達(dá)到180.8μg GAE/mL,總黃酮含量為156.701mg蘆丁/g 樣品,DPPH自由基清除活力達(dá)到最大值(0.197mg Trolox eq/g凍干樣)。蕎麥萌發(fā)之前采用適宜的短時(shí)間的超聲波處理,不僅能促進(jìn)萌發(fā),還能促進(jìn)其抗氧化能力的提高。

超聲波,蕎麥,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)累積,抗氧化

蕎麥屬于蓼科(Polygonaceae)蕎麥屬,主要有甜蕎(FagopyrumesculentumMoench)和苦蕎(FagopyrumtaraicumGaerth)兩個(gè)品種。蕎麥含有豐富的蛋白、碳水化合物、不飽和脂肪酸及維生素,尤其是葉綠素和黃酮類化合物,如蘆丁和槲皮素等。蕎麥中的黃酮類化合物具有多種生理功能,如抗氧化性、清除自由基、抗衰老等。蕎麥籽粒萌發(fā),不僅能降低胰蛋白酶抑制劑的活性,還能抑制蘆丁降解,發(fā)揮蕎麥的保健功效。而且作為一種營(yíng)養(yǎng)豐富的新型蔬菜,鮮嫩可口。但是蕎麥發(fā)芽過(guò)程中發(fā)芽率較低,易感染微生物等問(wèn)題阻礙了其在生產(chǎn)生活中推廣。

超聲波發(fā)展于20世紀(jì),在各領(lǐng)域應(yīng)用中展現(xiàn)出獨(dú)特的作用,引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的普遍關(guān)注。當(dāng)超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí),超聲波與兩相或多相介質(zhì)相互作用,使介質(zhì)發(fā)生物理和化學(xué)的變化,從而產(chǎn)生一系列力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)和化學(xué)的超聲效應(yīng)[1-2]。對(duì)食品進(jìn)行超聲波處理將引起食品成分的物理和化學(xué)變化。超聲波處理可以降解大分子,使其發(fā)生機(jī)械性斷鍵以及自由基的氧化還原[3]。此外,還可以提高肉品品質(zhì),促進(jìn)酵母繁殖,縮短發(fā)酵時(shí)間,增加酒香[4-5]。食品行業(yè)中,超聲波還普遍應(yīng)用于提取,殺菌,食品添加劑的合成,干燥除氣,結(jié)晶冷凍,乳化均質(zhì)等。近年來(lái),超聲波作為一種無(wú)公害的物理處理手段在生物科學(xué)領(lǐng)域已得到了廣泛的應(yīng)用,植物種子經(jīng)超聲波處理后,破壞植物細(xì)胞和細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),從而增加細(xì)胞內(nèi)容物通過(guò)細(xì)胞膜的穿透能力,提高活力、促進(jìn)萌發(fā)及幼苗的生長(zhǎng)、增加抗逆能力及作物產(chǎn)量[6-7]。

本研究采用超聲波處理蕎麥種子,研究其對(duì)發(fā)芽率的影響,并考察了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)尤其是黃酮類的含量變化以及體外抗氧化情況的影響,以期找到一種既能促進(jìn)種子萌發(fā)又能提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的蕎麥芽生產(chǎn)新技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

甜蕎種子 太谷縣晉農(nóng)瓜菜種子服務(wù)部;蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品 美國(guó)Sigma-Aldrich公司,分析純,98%;抗壞血酸 美國(guó)Sigma-Aldrich公司,分析純,≥99%;其他試劑 均為分析純。

超聲波清洗儀KQ-600DE 昆山市超聲儀器有限公司;凱氏定氮儀KYD-9820 北京市通潤(rùn)源機(jī)電技術(shù)有限公司;真空冷凍干燥機(jī)LGJ-18 北京四環(huán)科學(xué)儀器廠;臺(tái)式離心機(jī)TDL-40B 上海安亭科學(xué)儀器廠;紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)UV-1600 日本島津公司;微孔板混合器NS-P 日本ASONE;酶標(biāo)儀model 550 美國(guó)Bio-Rad Laboratories;回旋振蕩器WSZ-100A 上海一恒科技有限公司;高速均質(zhì)機(jī)T25basic 德國(guó)IKA Labortechnik。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 蕎麥芽樣品準(zhǔn)備 取顆粒飽滿、無(wú)生理缺陷、大小均一的蕎麥(20±1)g,用自來(lái)水洗滌1 遍,加入 60mL蒸餾水,放入恒溫發(fā)芽培養(yǎng)箱中。在 25℃,濕度為80%條件下浸泡 6h,然后放入超聲波清洗儀中進(jìn)行處理(工作頻率:40kHz;超聲功率480W;溫度:24℃),處理時(shí)間設(shè)置為10、15、20、25、30min 5個(gè)組,3次重復(fù)。以不用超聲處理的實(shí)驗(yàn)組(0min)為對(duì)照組。最后將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的實(shí)驗(yàn)樣品放入 25℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。每8h淋澆一次水。一次澆水量為100mL。至第9d結(jié)束。凍干,磨成粉,備用。

1.2.2 發(fā)芽率測(cè)定 自開(kāi)始培養(yǎng)起,每隔12h,依次測(cè)量其發(fā)芽率(胚軸突破種皮 1mm 即為萌發(fā)),連續(xù)測(cè)定3d,每組重復(fù) 3次,直至個(gè)別處理組發(fā)芽率達(dá)到100%。

1.2.3 水分含量的測(cè)定 參照國(guó)標(biāo)GB/T 5009.3-2010,測(cè)定各處理組蕎麥芽鮮樣的水分含量。

1.2.4 可溶性糖含量的測(cè)定 參照蒽酮比色法測(cè)定各處理蕎麥芽的凍干樣的可溶性糖含量。

1.2.5 粗蛋白含量的測(cè)定 參照國(guó)標(biāo)GB/T 5511-2008,測(cè)定各處理組蕎麥芽的凍干樣的粗蛋白含量。

1.2.6 總酚類的測(cè)定 根據(jù)福林-酚比色法[8],準(zhǔn)確稱取蕎麥芽樣品1.0000g(精確至0.0001g),分別加入100mL 80%乙醇,室溫下過(guò)夜振蕩提取(100r/min),過(guò)濾提取液,定容至100mL,0.45μm有機(jī)膜過(guò)濾后,待測(cè)定。

取50μL樣品,加入Folin-Ciocalteu稀釋試劑 1.0mL,7.5% Na2CO3溶液1.0mL,用蒸餾水定容5mL,在室溫下靜置30min,765nm比色測(cè)定,試劑空白為參比。以沒(méi)食子酸繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果以每毫升溶液中沒(méi)食子酸(GAE)當(dāng)量表示樣品中總酚含量。

1.2.7 氯化鋁法測(cè)定總黃酮含量 參照Balbaa[9]的方法,取待測(cè)樣品的凍干樣0.2g置于50mL圓底燒瓶中,加入25mL甲醇加熱回流提取1h,趁熱過(guò)濾,置于50mL容量瓶中,濾紙濾渣再加20mL甲醇加熱回流30min,合并濾液,用甲醇定容至50mL。取2.5mL提取液,依次加入5mL 50%乙醇,3mL 25g/L AlCl3和5mL 100g/L乙酸鈉。用50%乙醇定容至25mL,40min后在417nm下測(cè)定吸光值,以蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.8 還原力的測(cè)定 樣品前處理:1g樣品凍干粉,加入20mL蒸餾水,16000r/min均質(zhì)2min,懸濁液煮沸15min以鈍化酶活,然后與60℃水浴搖床中150r/min下震蕩提取1h。之后于3800r/min轉(zhuǎn)速下離心15min,取上清液并用0.45μm微孔水系濾膜過(guò)濾,得到樣品水提物,4℃保存?zhèn)溆谩?/p>

還原力的測(cè)定參考Oyaizu[10]的方法。以0.5mg/mL的VC作為比較標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.9 DPPH自由基清除活性的測(cè)定 樣品前處理方法同1.2.8的前處理方法。DPPH自由基清除活性的測(cè)定根據(jù)改進(jìn)的Fenglin檢測(cè)方法進(jìn)行[11],結(jié)果表示為mg Trolox eq/g凍干粉。

1.2.10 數(shù)據(jù)分析與處理 實(shí)驗(yàn)結(jié)果均采用三次重復(fù)的平均值,每次重復(fù)的平行至少三個(gè)。作圖采用Microsoft Excel 2013和Graphpad Prism 5,用SPSS進(jìn)行Duncan方差分析,結(jié)果以平均值±方差的形式表示。顯著性水平為p<0.05。

2 結(jié)果與討論

2.1 超聲波處理對(duì)蕎麥芽的發(fā)芽率的影響

圖1 表示的是不同超聲波前處理時(shí)間對(duì)蕎麥發(fā)芽率的影響。由圖中可以看出,隨著發(fā)芽時(shí)間的延長(zhǎng),超聲波處理20min的處理組發(fā)芽率一直高于其他幾個(gè)處理組,在60h發(fā)芽率幾乎達(dá)100%,15min處理組的發(fā)芽率也較高,其他幾個(gè)處理組的發(fā)芽情況均比對(duì)照組差。這說(shuō)明,超聲波處理20min的效果最好。

圖1 超聲波處理對(duì)發(fā)芽率的影響Fig.1 Effect of ultrasonic treatment on germination rates of buckwheat sprouts

少量的超聲波能刺激細(xì)胞分裂,中等量的超聲波會(huì)抑制細(xì)胞分裂,大量的能引起細(xì)胞死亡,長(zhǎng)時(shí)間、大劑量的超聲波處理則會(huì)造成負(fù)面的不可逆的影響[12]。Maryam Yaldagard[13]用超聲波處理大麥種子,發(fā)現(xiàn)處理組(處理時(shí)間為5～15min)的發(fā)芽率高于未處理組,同時(shí)也縮短了大麥種子的發(fā)芽期,尤其以處理15min效果最明顯。也有人曾經(jīng)用超聲波處理白菜和菠菜種子,發(fā)芽率達(dá)到96%,而未處理組能達(dá)到88%。本實(shí)驗(yàn)中,蕎麥種子本身發(fā)芽率較低,未處理組發(fā)芽率僅為60%左右,20min超聲波處理組發(fā)芽率超過(guò)90%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于未處理組。而30min超聲波處理組發(fā)芽率僅僅為50%,這可能主要是因?yàn)?超聲波處理時(shí)間為10～20min時(shí),處理時(shí)間短,因而起到少量的刺激作用,使15、20min處理組的發(fā)芽率高于未處理組,25、30min處理組由于處理時(shí)間長(zhǎng)而導(dǎo)致超聲波對(duì)種子起到破壞作用,因而發(fā)芽率低于未處理組。

2.2 超聲波處理對(duì)蕎麥芽水分、可溶性糖和粗蛋白含量的影響

發(fā)芽是將有活性的蕎麥種子從休眠的靜態(tài)躍升為生理活動(dòng)頻繁的動(dòng)態(tài)的過(guò)程,此時(shí)呼吸作用增強(qiáng),酶的種類和數(shù)量顯著增加,酶活性的加強(qiáng)使其新陳代謝在較高水平上進(jìn)行,同時(shí)啟動(dòng)大量酶促反應(yīng)進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化,儲(chǔ)存的各種物質(zhì)被轉(zhuǎn)化和提升為可供新生命利用的高活性成分,使生物活性物質(zhì)含量顯著增加。

由圖2a可以看出,與對(duì)照組相比,不同超聲波處理時(shí)間(10～25min)的處理組的水分含量顯著差異(p<0.05)。其中,10～25min處理組的水分含量顯著地高于對(duì)照組,并在20min處達(dá)到最高值(91.66%);30min處理組與對(duì)照相比并無(wú)顯著性差異,水分含量達(dá)最小值(87.62%)。

圖2b是不同超聲波處理時(shí)間對(duì)蕎麥芽可溶性糖含量的影響。處理組之間差異顯著(p<0.05)。其中在30min處達(dá)到最大值(6.54%),在20min處達(dá)最小值(3.63%)。與水分含量整體變化趨勢(shì)相反。碳水化合物是蕎麥中的主要營(yíng)養(yǎng)成分,蕎麥種子中主要的碳水化合物是淀粉。隨著種子的萌發(fā),其淀粉酶活性增強(qiáng),淀粉被分解為可溶性的糖類(二糖、三糖、四糖等),其含量增加,后期可溶性糖被分解,成為小分子的游離糖(主要為葡萄糖、果糖),此時(shí)可溶性糖含量逐漸降低,游離糖含量相應(yīng)升高,在種子的呼吸作用中被消耗。Kim Sum-lim等人[14]研究報(bào)道,隨著蕎麥發(fā)芽時(shí)間的延長(zhǎng),二糖、三糖和四糖的數(shù)量逐漸減少,單糖(主要為葡萄糖和果糖)含量快速增加,至發(fā)芽第8d時(shí),葡萄糖和果糖的含量分別為2.46、1.67g/100g。

圖2c中超聲波處理后,蕎麥芽的粗蛋白沒(méi)有顯著性差異(p>0.05)。處理組之間總的含氮物質(zhì)并沒(méi)有隨著超聲波處理時(shí)間的不同而發(fā)生變化。所以超聲波處理對(duì)與蕎麥芽的粗蛋白含量影響不大。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由上位機(jī)、485主站單元和31個(gè)485從站單元組成,原理框圖如圖1所示。上位機(jī)和主站單元通過(guò)以太網(wǎng)接口通信,主站單元建立485總線,其內(nèi)部的FPGA解析上位機(jī)下發(fā)的命令后轉(zhuǎn)發(fā)到RS-485總線上,與某一從站單元匹配成功后進(jìn)行通信,并將接收的數(shù)據(jù)經(jīng)處理打包后上傳至上位機(jī)。根據(jù)命令可更改從站單元之間的查詢模式,實(shí)現(xiàn)了一主站多子站間的高速485通信。

圖2 超聲波處理對(duì)蕎麥芽基本營(yíng)養(yǎng)成分的影響Fig.2 Effect of ultrasonic treatment on basic nutrition compositions of buckwheat sprouts注:相同字母表示差異性不顯著(p>0.05),不同字母表示差異性顯著(p<0.05),圖3～圖6同。

發(fā)芽使種子的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得以提高。由以上三種基本營(yíng)養(yǎng)成分的變化可以看出,20min處理組種子的營(yíng)養(yǎng)情況最好,30min處理組種子的營(yíng)養(yǎng)情況最差。但是總體上來(lái)看,處理時(shí)間為10～20min的處理組與空白相比,營(yíng)養(yǎng)成分均有所改善,而大于20min的處理組(25、30min)營(yíng)養(yǎng)成分與空白組相比不及空白組。趙萌萌等[15]研究了超聲波處理對(duì)黃豆種子品質(zhì)的影響,研究發(fā)現(xiàn),一定時(shí)間的超聲波處理對(duì)黃豆萌發(fā)率、發(fā)芽指數(shù)等均有促進(jìn)作用,對(duì)萌發(fā)后黃豆芽的品質(zhì)具有增益效應(yīng),其中以超聲波處理25min效果最理想。這可能是由于種子不同,其種皮厚度、成分等均有所不同,因而最適宜的處理?xiàng)l件也略有差異。

2.3 超聲波處理對(duì)于蕎麥芽的抗氧化的影響

2.3.1 超聲波處理對(duì)于蕎麥芽的總酚含量的影響 蕎麥種子中酚類物質(zhì)含量豐富,發(fā)芽過(guò)程會(huì)使蕎麥種子中的總酚含量增加[16]。

圖3表示的是不同超聲波處理后蕎麥芽中總酚含量的變化情況。由圖3可以看出,與對(duì)照組相比,采用超聲波對(duì)蕎麥種子進(jìn)行前處理后,其發(fā)芽后總酚含量有顯著性差異(p<0.05)。其中,處理時(shí)間為10～20min的處理組,總酚含量高于對(duì)照組,并且在20min處達(dá)到最大值(180.8μg GAE/mL)。處理時(shí)間>20min的處理組,總酚含量顯著低于對(duì)照組(p<0.05),并且在30min達(dá)到最小值(129.8μg GAE/mL)。

圖3 超聲波處理對(duì)蕎麥芽總酚含量的影響Fig.3 Effect of ultrasonic treatment on phenolic composition content of buckwheat sprouts

2.3.2 超聲波處理對(duì)于蕎麥芽的總黃酮含量的影響 黃酮類化合物是蕎麥多酚最主要的成分,是蕎麥中最重要的生物活性物質(zhì),賦予蕎麥眾多的生理功能。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)蕎麥的殼、全籽粒、糊粉層、葉、莖、花中生活類黃酮資源的化學(xué)組成、抗氧化性和穩(wěn)定性進(jìn)行了大量研究[17-18]。

蘆丁是蕎麥黃酮類化合物的主要組成部分,也是蕎麥黃酮類物質(zhì)最突出的。此外,槲皮素也是蕎麥中一種重要的黃酮類化合物。萌發(fā)處理可以克服蘆丁的降解,使其含量顯著增加,同時(shí)提高其利用率。它們的抗氧化性的檢測(cè)方法眾多,此方面的報(bào)道也比較多,此外,蕎麥黃酮的抗氧化、抗高血壓、抗炎活性也是人們研究的一部分[19-21]。

圖4表示不同超聲處理時(shí)間對(duì)于蕎麥芽的總黃酮含量的影響。本實(shí)驗(yàn)中測(cè)得蕎麥芽的總黃酮含量與相關(guān)文獻(xiàn)中報(bào)道的蕎麥芽的總黃酮含量相一致[22]。由圖4可以看出,與對(duì)照組相比,各處理均有顯著性差異(p<0.05)。其中,當(dāng)處理時(shí)間為10～20min時(shí),總黃酮含量顯著增高,其中在20min處取得最高值(156.70mg蘆丁/g 樣品)。當(dāng)處理時(shí)間為25～30min時(shí),總黃酮含量顯著低于對(duì)照組,并且在30min處取得最小值(116.84 mg蘆丁/g 樣品)。

圖4 超聲波處理對(duì)蕎麥芽的總黃酮含量的影響Fig.4 Effect of ultrasonic treatment on total flavonoids of buckwheat sprouts

前人研究表明[23-24],長(zhǎng)時(shí)間日照、適宜的溫度、鈣離子水溶液均能促進(jìn)蕎麥中黃酮類物質(zhì)的合成。任順成[22,25]發(fā)現(xiàn),蕎麥芽中的黃酮類物質(zhì)在發(fā)芽第7d可達(dá)最大值,約為120mg 蘆丁/g 樣品。本研究固定蕎麥發(fā)芽的環(huán)境,改變超聲波處理時(shí)間,黃酮類化合物的含量升高,其中最大值為156.70mg蘆丁/g 樣品,顯著高于其他處理組。這可能是由于超聲波的空化作用引起的熱效應(yīng)有利于蕎麥的發(fā)芽。此外,超聲波在低強(qiáng)度及適宜頻率條件下具有空穴作用、磁致伸縮作用和機(jī)械振蕩作用,改變酶分子構(gòu)象,促進(jìn)細(xì)胞代謝過(guò)程中底物與酶接觸,促進(jìn)產(chǎn)物的釋放,從而增加酶的生物活性[6]。苯丙氨酸解氨酶是黃酮類合成過(guò)程中的關(guān)鍵性限速酶,種子中的苯丙氨酸解氨酶活性升高,因此黃酮的含量升高。而過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的超聲波處理,則會(huì)導(dǎo)致黃酮的分解,促進(jìn)其氧化還原反應(yīng)的發(fā)生,因此,長(zhǎng)時(shí)間(25～30min)的超聲波處理降低了蕎麥芽的抗氧化能力。

圖5 超聲波處理對(duì)蕎麥芽的總還原力的影響Fig.5 Effect of ultrasonic treatment on reducing power of buckwheat sprouts

2.3.4 超聲波處理對(duì)DPPH自由基清除活性的影響 蕎麥芽的DPPH自由基清除活性如圖6所示,與對(duì)照組相比,10～20min處理組DPPH自由基清除活性有顯著差異(p<0.05)。其中,處理時(shí)間為20min時(shí)達(dá)到最大值(0.197mg Trolox eq/g凍干樣),30min時(shí)達(dá)最小值(0.119mg Trolox eq/g凍干樣)。

圖6 超聲波處理對(duì)于蕎麥芽的DPPH自由基清除活性的影響Fig.6 Effects of ultrasonic treatment on DPPH scavenging activity of buckwheat sprouts

與對(duì)照組相比,10～20min的超聲波處理整體上呈一個(gè)上升的趨勢(shì),實(shí)驗(yàn)測(cè)得的蕎麥芽的總酚含量、總黃酮含量、還原力以及DPPH自由基清除活性均提高,尤其以20min的處理組最高。這說(shuō)明采用超聲波處理蕎麥種子在一定的時(shí)間內(nèi)可以提高芽的抗氧化性,這主要是因?yàn)楸奖彼峤獍泵傅幕钚砸约捌涞孜锉交彼岬暮可?促進(jìn)其代謝產(chǎn)物黃酮的生成時(shí)間[26]。過(guò)長(zhǎng)的超聲波處理總酚含量,總黃酮含量還原力和DPPH自由基清除活性都明顯降低,這是由于過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的超聲波處理使種子的活性降低,酶失活,因而黃酮類的含量降低。Chen Yi-ping[27]等發(fā)現(xiàn)超聲波可以通過(guò)增強(qiáng)小麥種子的抗氧化酶系的活性從而清除ROS(活性氧族)。趙萌萌[15]等研究發(fā)現(xiàn)超聲波處理,尤其是超聲處理25min可以顯著增強(qiáng)黃豆中黃酮的含量。本研究中,超聲波處理的最適宜時(shí)間為20min,此時(shí)蕎麥的抗氧化能力顯著增強(qiáng),這可能是因?yàn)?超聲波處理的空化作用引起的機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)等,使蕎麥種子溫度升高,種皮破裂,水分易滲透,苯丙氨酸解氨酶活性提高,從而可以使黃酮類物質(zhì)得到富集,提高其抗氧化能力,但是不同種子最適宜的處理時(shí)間不同。

3 結(jié)論

本研究主要檢測(cè)了用超聲波對(duì)蕎麥種子進(jìn)行前處理,不同時(shí)間對(duì)種子的發(fā)芽情況、發(fā)芽后營(yíng)養(yǎng)成分的含量以及抗氧化情況的影響。對(duì)于蕎麥種子來(lái)說(shuō),20min以內(nèi)(10～20min)的超聲波處理之后并沒(méi)有明顯改善其發(fā)芽情況,但是可以提高蕎麥芽的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì):顯著提高其水分含量,可直接供種子呼吸所需要的單糖(葡萄糖、果糖)含量,降低可溶性糖含量。此外,還可以富集具有抗氧化性的黃酮類化合物,提高其抗氧化能力,尤其以處理時(shí)間為20min達(dá)到最佳狀態(tài)。但是當(dāng)處理時(shí)間超過(guò)20min時(shí),從發(fā)芽情況,營(yíng)養(yǎng)成分的含量以及抗氧化情況來(lái)說(shuō),種子均不處于良好狀態(tài)。因而長(zhǎng)時(shí)間的超聲波處理對(duì)于蕎麥種子來(lái)說(shuō)是不利的。因此,采用適宜短時(shí)間的超聲波處理蕎麥芽可以改善其發(fā)芽情況以及抗氧化情況,一方面其可作為日?？墒褂玫难坎松钊氪蟊娚?另一方面其抗氧化性可以促進(jìn)其作為營(yíng)養(yǎng)保健品投放市場(chǎng)。

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Effect of ultrasonic treatment on nutritional accumulation and antioxidant activity of common buckwheat

ZHANG Dong-chen1,LIU Hai-jie1,LIU Rui1,HAO Jian-xiong2,*

(1.Colleague of Food Science and Nutritional Engineering,China Agriculture University,Beijing 100083,China;2.Colleague of Life Science and Engineering,Hebei Technology University,Shijiazhuang 050018,China)

To determine the effect of ultrasonic treatment on buckwheat sprouts,the common buckwheat seeds were pretreated with ultrasonic in different time. The germination rate,as well as the content of water,soluble sugar,crude protein,phenolic composition and total flavonoids were determined. Meanwhile,their antioxidant activities(reducing power and DPPH radical scavenging activity)were determined and then compared. The results showed that a certain time(10～20min)treatment could promote germination rate,all the determined nutritional composition and the antioxidant activities. The treatment with 20min had the best antioxidant results with the total phenol content was up to 180.8μg GAE/mL,the total flavonoids content was 156.701 mg rutin/g sample and the DPPH radical scavenging activity had a maximum value. Meanwhile,the treatment also increased the germination rate,which was 94%. Therefore,a proper and short-time ultrasonic treatment do well to the germination and antioxidant activity.

ultrasonic;common buckwheat;nutritional accumulation;antioxidant activity

2014-06-11

張冬晨(1990-)，女，碩士研究生，主要從事食品加工新技能方面的研究。

*通訊作者:郝建雄(1979-)，男，博士，副教授，研究方向：食品加工新技術(shù)。

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31201437)；“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAD29B04-1-1)。

TS201.2

A

1002-0306(2015)07-0069-06

10.13386/j.issn1002-0306.2015.07.005