不同加工方式對體外模擬胃腸消化黑青稞酚類物質含量及抗氧化活性的影響

張 杰，黨 斌，張文剛，楊希娟,*

（1.青海大學農林科學院，青海 西寧 810016；2.青海省青藏高原農產品加工重點實驗室，青海省農林科學院，青海 西寧 810016）

青稞又稱裸大麥，是青藏高原地區最具特色的物種資源，也是藏區農牧民最重要的糧食作物。黑青稞是一類極為珍貴的種質資源[1-3]，蛋白質、維生素、膳食纖維、β-葡聚糖含量高[4]，必需氨基酸種類齊全，且富含獨特的花青素類物質[5-6]，具有抗癌、降血糖及消除體內自由基[7]等功效，在青海青稞種植業發展中具有重要地位。本課題組前期研究發現，黑青稞具有相對較高的酚類物質含量及抗氧化活性[4]，因此利用黑青稞為原料生產特色食品更符合現代消費者的健康需求，同時為大健康食品的消費提供更多選擇。

目前關于酚類物質的研究大多集中在對食品原料中酚類物質化學結構[8-9]及生物功能[10-12]的分析，但對于食品原料而言，僅僅關注其本身的營養功能價值遠遠不夠，不同加工方式下食品原料營養成分、功能特性及感官品質均會改變。王耀紅等[13]采用蒸制、微波和水煮3 種加工方式處理4 種馬鈴薯，研究加工前后馬鈴薯塊莖中酚類物質含量及抗氧化活性變化，發現微波和蒸制加工可以更好地保留紫色馬鈴薯中的多酚類物質，從而發揮其抗氧化作用。Bagchi等[14]探究4 種加工方式對不同品種黑米及白米酚酸及黃酮類物質的影響，發現經爆米處理的樣品平均酚類化合物含量最高。這些研究均以酚類物質為出發點，對不同加工方式下酚類含量進行分析，結果均顯示不同加工方式下各產品酚類物質含量較加工前提高，但是對于不同加工產品在消化過程中的酚類物質釋放規律鮮有進一步探討。Lima等[15]指出活性成分只有經口腔、胃、腸等消化才能被釋放，從而發揮生理功效。然而，針對不同方式加工黑青稞的體外模擬消化鮮見報道。因此，本實驗研究5 種傳統加工方式（蒸煮、炒制、擠壓膨化、氣流膨化、發酵）處理黑青稞制品在體外胃腸消化階段酚類物質含量、組成及抗氧化活性變化規律，以期為黑青稞制品的科學生產和消費提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黑青稞947產自青海，由青海省農林科學院作物育種栽培研究所青稞研究室提供。

α-淀粉酶（3 700 U/g）、胃蛋白酶（≥250 U/mg）、胰酶（≥4 000 U/g）、苯甲酸、蘆丁、楊梅素、柚皮素、槲皮素、山柰酚、根皮素、綠原酸、香草酸、丁香酸、原花青素B2標準品 上海源葉生物科技有限公司；福林-酚（優級純） 北京索萊寶科技有限公司。

1.2 儀器與設備

TGL-20M型高速冷凍離心機 長沙湘儀離心機儀器有限公司；HH-4型數顯恒溫水浴鍋 常州國華電器有限公司；Retavapor R-215型旋轉蒸發儀 瑞士布奇有限公司；N4S型紫外-可見分光光度計 上海儀電分析儀器有限公司；DSE65-III型雙螺桿擠壓膨化機 美最時工業技術（上海）有限公司；Dionex Ultimate 3000 RSLC超高效液相色譜-Orbitrap質譜聯用儀 美國Thermo Fisher Scientific公司。

1.3 方法

1.3.1 不同加工方式黑青稞制品的制備

炒制：稱取一定質量黑青稞籽粒，加水潤麥后，在125 ℃下與海砂共同炒制20 min。炒制結束后將海沙與籽粒分離，粉碎備用；蒸煮：稱取一定質量黑青稞籽粒并浸泡，采用電飯鍋蒸煮30 min后冷凍干燥，粉碎備用；氣流膨化：采用爆米花機對黑青稞進行氣流膨化，在1.6 MPa壓力下膨化10 min，粉碎備用；發酵：采用青稞甜醅的制作方法進行，稱取一定質量黑青稞籽粒并浸泡，蒸熟，待溫度降至35 ℃按每千克青稞中加入5 g甜酒曲，34 ℃發酵72 h，發酵結束后冷凍干燥，粉碎備用；擠壓膨化：采用雙螺桿擠壓膨化機對黑青稞擠壓膨化，I區、II區和III區的膨化溫度分別為63、186 ℃和196 ℃，樣品處理結束后粉碎備用。

1.3.2 體外模擬消化

1.3.2.1 模擬消化液的配制

模擬唾液[16]：取0.238 g Na2HPO4、0.019 g KH2PO4和0.8 g NaCl，加去離子水溶解后，用磷酸緩沖溶液調溶液pH值至6.75，加入α-淀粉酶0.02 g，溶解后用去離子水稀釋至100 mL。

模擬胃液：取胃蛋白酶1.0 g、NaCl 0.20 g，加入至90 mL去離子水和0.7 mL濃鹽酸混合溶液中，用6 mol/L HCl溶液調pH值至2.0，去離子水定容至100 mL后備用。

模擬腸液：參考富天昕等[17]的方法略作修改。稱取0.68 g KH2PO4溶于70 mL去離子水中，加入7.7 mL 0.2 mol/L NaOH溶液，混勻后加入1.0 g胰酶和6.0 g膽鹽，3 500 r/min離心20 min，取上清液，用4 mol/L NaOH溶液調pH值至7.6，去離子水定容至100 mL備用。

1.3.2.2 體外模擬消化

參照封易成[18]和王智能[19]等的方法略作修改。模擬口腔、胃消化：取0.5 g青稞樣品，加5 mL去離子水均質，然后加入模擬唾液0.5 mL，37 ℃、100 r/min振蕩5 min，沸水浴5 min滅酶。口腔消化結束后，用6 mol/L HCl溶液調pH值至2.0，加入模擬胃液7.5 mL，37 ℃、100 r/min振蕩120 min，沸水浴5 min滅酶，3 000 r/min離心20 min后取上清液作為胃消化樣品。

模擬腸消化：胃消化結束后，用1 mol/L NaHCO3溶液調pH值至7.6，加入7.5 mL模擬腸液，37 ℃、100 r/min振蕩120 min，沸水浴5 min滅酶，3 000 r/min離心20 min后取上清液作為腸消化樣品。

1.3.3 多酚和黃酮含量測定

參照徐菲[20]和楊希娟[21]等的方法提取并測定游離態多酚和游離態黃酮含量。

多酚含量：吸取125 μL不同消化階段消化液于試管中，加入500 μL蒸餾水和125 μL福林-酚，搖勻，反應6 min后加入1.25 mL 7 g/100 mL Na2CO3溶液，再加入1 mL蒸餾水，室溫下避光放置1.5 h，以不加樣品的消化液代替樣品消化液進行空白調零，在765 nm波長處測定吸光度，重復2 次。以沒食子酸濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制標準曲線，得到標準曲線方程：y＝0.004 2x＋0.012 4（R2＝0.999 6），根據標準曲線方程計算樣品中多酚含量，結果以每100 g樣品中所含的沒食子酸質量表示（mg/100 g），以干質量計。

黃酮含量測定：吸取100 μL不同消化階段消化液于試管中，加入200 μL 5% NaNO2溶液，搖勻，反應6 min后加入200 μL 10 g/100 mL Al(NO3)3溶液，搖勻，繼續反應6 min后再加入2 mL 4% NaOH溶液和2.5 mL蒸餾水，室溫避光放置15 min后，以不加樣品的消化液代替樣品消化液進行空白調零，在510 nm波長處測定吸光度，重復2 次。以蘆丁濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制標準曲線，得到標準曲線方程：y＝0.005 5x-0.004 7（R2＝0.994 7），根據標準曲線方程計算樣品中黃酮含量，結果以每100 g樣品中所含蘆丁質量表示（mg/100 g），以干質量計。

1.3.4 多酚組成的測定

參照文獻[22]的方法采用液相色譜分析多酚組成，液相色譜條件：AccucoreaQ C18色譜柱（150 mm×2.1 mm，2.6 μm）；流動相A：0.1%甲酸-水溶液，流動相B：含0.1%甲酸的甲醇溶液；梯度洗脫條件：0～18 min，2%～65% B；18～20 min，65%～95% B；20～21 min，95% B；21～23 min，95%～2% B；23～25 min，2% B；流速0.3 μL/min；進樣量3 μL。質譜條件：掃描模式Full MS，負離子模式；噴霧電壓2.8 kV，護套氣體流量40 a.u.，輔助氣體流量10 a.u.，毛細管溫度280 ℃，加熱器溫度300 ℃；全掃描模式，分辨率70 000，掃描范圍m/z100～1 000。

1.3.5 黑青稞消化液體外抗氧化活性測定

1.3.5.1 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除能力

參照文獻[22]的方法測定1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除活性，吸取各階段消化液樣品1 mL于試管中，加入4.5 mL 0.1 mmol/L DPPH-甲醇溶液，充分混勻后避光靜置30 min，以不加樣品的消化液調零，在517 nm波長處測定吸光度，重復測定兩次。以Trolox濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標繪制標準曲線，回歸方程為y＝-0.004 2x＋0.916 3（R2＝0.992 8）。根據標準曲線方程計算DPPH自由基清除活性，結果以每100 g樣品（干基）中Trolox物質的量計（μmol/100 g）。

1.3.5.2 鐵離子還原能力

參照文獻[22]的方法測定鐵離子還原能力（ferric ion reducing antioxidant power，FRAP），吸取各階段消化液樣品1 mL于試管中，加入4.5 mL FRAP工作液，充分混勻后避光靜置30 min，以不加樣品的消化液調零，在593 nm波長處測定吸光度，重復測定兩次。以Trolox濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標繪制標準曲線，方程為y＝0.007 2x-0.001 2（R2＝0.999 2）。根據標準曲線方程計算FRAP，結果以每100 g樣品（干基）中Trolox物質的量計（μmol/100 g）。

1.3.5.3 2,2’-聯氮-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)陽離子自由基清除能力

參照文獻[22]的方法測定2,2’-聯氮-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)（2,2’-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)，ABTS）陽離子自由基清除活性，吸取各階段消化液樣品50 μL于試管中，加入4 mL ABTS工作液，充分混勻后避光反應30 min，以無水甲醇代替樣品消化液調零，在734 nm波長處測定吸光度，重復測定兩次。以Trolox濃度為橫坐標，734 nm波長處測定的吸光度為縱坐標繪制標準曲線，方程為y＝-0.001x＋0.624 2（R2＝0.990 7）。根據標準曲線方程計算ABTS陽離子自由基清除活性，結果以每100 g樣品（干基）中Trolox物質的量計（μmol/100 g）。

1.3.5.4 抗氧化活性綜合指數計算

使用抗氧化活性綜合（antioxidant potency composite，APC）指數法[23]對不同加工方式黑青稞中抗氧化活性比較。APC指數和APC綜合指數分別按式（1）、（2）計算。

1.4 數據處理與分析

結果用平均值±標準差表示；采用SPSS 18.0軟件進行數據分析，P＜0.05表示差異顯著，P＜0.01表示差異極顯著。

2 結果與分析

2.1 不同加工方式對體外模擬胃腸消化黑青稞游離總酚和總黃酮含量的影響

由表1可知，消化前，與未加工黑青稞（（229.98±3.47）mg/100 g）相比，氣流膨化處理（（241.34±3.19）mg/100 g）和發酵處理（（247.78±2.33）mg/100 g）黑青稞中的游離態多酚含量顯著增加（P＜0.05），這是由于酚類物質主要以游離態和結合態存在，其中結合態酚類物質多與多糖、蛋白、淀粉、纖維等大分子結合，多數被細胞壁束縛，不能直接提取，不同加工處理能夠破壞植物細胞壁結構及結合態多酚分子間的結合作用，獲得更多的游離態多酚[24]。有研究表明，由于發酵微生物分泌物中酶的降解作用導致細胞壁基質結構破壞，發酵能夠促進酚類化合物由結合態向游離態的生物轉化[25]，從而增加游離態酚類物質含量[26]。此外，游離態酚類物質在高水分條件下容易被氧化[27]，蒸煮過程中水分含量較高，導致多酚含量下降；而炒制和擠壓膨化由于高溫及壓力變化造成游離態酚類化合物分解及分子結構改變，導致酚類物質含量較低[28]。Zielinski等[29]的研究也表明，高溫擠壓蕎麥粉中的總酚含量顯著低于未擠壓樣品，本研究結果與之一致。消化前，與未加工黑青稞相比，5 種加工黑青稞的游離態黃酮含量均顯著下降（P＜0.05），這是由于加工過程中溫度、壓力、pH值的變化均易造成黃酮類物質含量降低，這與已有報道結果[30-31]一致。

經體外胃腸消化后，不同方式加工黑青稞的游離態多酚含量較消化前增加了99.06%～143.75%。與未加工樣品相比，不同方式加工黑青稞經體外胃腸消化后總酚含量也顯著增加（P＜0.05），表明加工能夠促進黑青稞酚類物質在胃腸道的釋放，這與易建勇等[32]報道的結論一致。與未加工樣品相比，除蒸煮處理黑青稞游離態多酚含量降低外，其余加工方式均提高了黑青稞胃消化階段的游離態多酚含量（215.34～566.86 mg/100 g）；而在腸消化階段，所有加工黑青稞游離態酚含量均較未消化黑青稞顯著提高，為未消化黑青稞的1.99～2.44 倍，其中氣流膨化黑青稞經胃腸消化后含量增加最多，其次為發酵、蒸煮和擠壓膨化黑青稞。這是由于酚類化合物在胃部酸性條件下穩定，且胃蛋白酶作用有利于食物基質中結合態酚類化合物的釋放[33]。有研究表明，在腸消化條件下多酚穩定性差，降解量大于釋放量，導致酚類含量明顯下降[34]。但在本研究中，腸消化后的游離態多酚含量較胃消化后明顯增多，表明腸消化階段的多酚釋放量大于其降解量，這可能是因為在腸消化過程中由于胰酶的作用，結合態酚類物質結構發生重組或降解[35-36]。有研究指出，胰酶中胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶能夠促進羧基斷裂及酯鍵、淀粉中糖苷鍵水解，結合態多酚失去束縛，從而使游離多酚含量增加[37]。此外，中性或偏堿性多酚可能在腸消化液介質中穩定，部分酚類化合物轉化成結構更穩定的衍生物，不易被分解[38]。該結果與饒雪甜等[39]報道的結果一致。對于黃酮類物質，除氣流膨化黑青稞外，其他方式加工黑青稞經體外胃腸道消化后游離態黃酮含量均較消化前降低，含量為（4.99±0.57）～（21.37±1.67）mg/100 g。其中，氣流膨化黑青稞經體外胃腸消化后游離態黃酮含量最高，其次為擠壓膨化及炒制處理黑青稞。綜上可知，不同加工方式對黑青稞在體外胃腸消化過程中酚類物質含量影響顯著，其中氣流膨化黑青稞經體外消化后游離態多酚及黃酮含量均最高。

表1 不同加工方式黑青稞體外模擬胃腸道消化過程中游離態多酚和游離態黃酮含量的變化Table 1 Changes in the contents of free phenols and free flavonoids in black hulless barley processed by different methods during in vitro gastrointestinal digestion

2.2 不同加工方式對體外模擬胃腸消化黑青稞酚類物質組成的影響

由表2可知，消化前，除蒸煮處理外，其余不同加工方式制備的黑青稞均檢出14 種酚酸類物質，總酚酸含量在（26.79±1.58）～（242.06±2.03）μg/g之間。與未加工樣品相比，蒸煮處理黑青稞總酚酸含量降低，而其余4 種加工黑青稞總酚酸含量均顯著增加。總酚酸含量依次為氣流膨化黑青稞（（242.06±2.03）μg/g）＞炒制（（110.20±2.88）μg/g）＞發酵（黑青稞（54.86±1.78）μg/g）＞擠壓膨化黑青稞（（41.50±0.98）μg/g）＞未加工（（32.86±0.65）μg/g）＞蒸煮黑青稞（（26.79±1.58）μg/g）。

由表3可知，消化前，5 種不同加工方式制備的黑青稞中檢出5～8 種黃酮類物質，總黃酮含量在（58.29±1.24）～（113.42±1.13）μg/g之間。5 種加工方式制備黑青稞總黃酮含量均顯著高于未加工樣品，總黃酮含量依次為發酵黑青稞（（113.42±1.13）μg/g）＞炒制黑青稞（（104.70±0.54）μg/g）＞蒸煮黑青稞（（99.93±2.18）μg/g）＞氣流膨化黑青稞（（66.12±0.64）μg/g）＞擠壓膨化黑青稞（（58.29±1.24）μg/g）＞未加工黑青稞（（44.52±0.47）μg/g）。此外，消化前，5 種不同加工方式制備黑青稞的總酚類含量為（99.79±0.23）～（308.18±1.03）μg/g，依次為氣流膨化黑青稞（（308.18±1.03）μg/g）＞炒制（（214.90±1.20）μg/g）＞發酵黑青稞（（168.28±1.22）μg/g）＞蒸煮黑青稞（（126.72±2.08）μg/g）＞擠壓膨化黑青稞（（99.79±0.23）μg/g）＞未加工黑青稞（（77.38±0.59）μg/g）。

表2 不同加工方式黑青稞體外模擬胃腸道消化過程中酚酸類物質組成及含量的變化Table 2 Changes in the composition and content of phenolic acids in black hulless barley processed by different methods during in vitro gastrointestinal digestion μg/g

表3 不同加工方式黑青稞體外模擬胃腸道消化過程中黃酮類物質組成及含量的變化Table 3 Changes in the composition and content of flavonoids in black hulless barley processed by different methods during in vitro gastrointestinal digestion μg/g

在消化前，未加工樣品中共檢出14 種酚酸和8 種黃酮類物質，香草酸、苯甲酸、阿魏酸及鞣花酸為主要酚酸物質，兒茶素、楊梅素、原花青素B2為主要黃酮類物質。氣流膨化處理黑青稞在5 種加工黑青稞中總酚酸含量、總酚類物質含量最高，分別達到（242.06±2.03）、（308.18±1.03）μg/g，其中共檢出14 種酚酸和5 種黃酮物質，楊梅素、柚皮苷及原花青素B2未檢出，根皮素、原兒茶酸、香草酸、丁香酸、阿魏酸及苯甲酸是其主要酚酸物質，兒茶素為主要黃酮類物質。蒸煮處理黑青稞中共檢出13 種酚酸和8 種黃酮類物質，其主要酚酸物質為阿魏酸和苯甲酸，其中2,4-二羥基苯甲酸未檢出，兒茶素、楊梅素及原花青素B2為主要黃酮類物質，這主要是由于蒸煮處理伴隨大量水蒸氣，造成大部分酚酸物質氧化或破壞。炒制處理黑青稞中共檢出14 種酚酸和8 種黃酮類物質，其主要酚類物質為香草酸、阿魏酸、苯甲酸及藜蘆酸，主要黃酮類物質為兒茶素和原花青素B2。擠壓膨化處理黑青稞共檢出14 種酚酸和7 種黃酮物質，楊梅素未檢出，其主要酚酸物質為根皮素、阿魏酸和苯甲酸，兒茶素、蘆丁及原花青素B2為主要黃酮類物質。發酵處理黑青稞中總黃酮含量最高，達到（113.42±1.13）μg/g，其中共檢出14 種酚酸和6 種黃酮類物質，楊梅素、柚皮苷未檢出，香草酸及苯甲酸為其主要酚酸物質，兒茶素及原花青素B2為其主要黃酮類物質。

經體外消化后，5 種不同加工方式制備的黑青稞酚類物質組成發生顯著變化。由表2、3可知，在5 種加工黑青稞中，苯甲酸、藜蘆酸、楊梅素、柚皮素、柚皮苷、山柰酚在各消化階段均未檢出，而綠原酸、丁香酸在腸消化后未檢出，可能是由于這幾種酚酸對胃腸消化過程極為敏感，易受到消化酶及pH值的作用而被破壞。未加工黑青稞經體外胃消化后共檢出10 種酚酸和2 種黃酮類物質，經體外胃腸消化后共檢出10 種酚酸和1 種黃酮類物質，原花青素B2在消化結束后未檢出，且在消化過程中2,4-二羥基苯甲酸、鞣花酸含量降低，咖啡酸、對香豆酸、阿魏酸含量持續增加，而根皮素、水楊酸及兒茶素在胃消化后大量釋放，經腸消化后含量下降，但與未消化樣品相比，根皮素、水楊酸含量均增加。蒸煮處理黑青稞經體外胃消化后共檢出10 種酚酸和2 種黃酮類物質，經體外胃腸消化后共檢出8 種酚酸和1 種黃酮類物質，其中香草酸、鞣花酸、原花青素B2在消化結束后未檢出，且在消化過程中兒茶素含量持續降低，而根皮素、原兒茶酸、水楊酸、咖啡酸、對香豆酸含量持續增加，2,4-二羥基苯甲酸為消化過程中新增。炒制處理黑青稞經體外胃消化后共檢出11 種酚酸和2 種黃酮類物質，經體外胃腸消化后共檢出9 種酚酸和1 種黃酮類物質，其中綠原酸、丁香酸、鞣花酸、原花青素B2在消化結束后未檢出，在消化過程中根皮素、原兒茶酸、2,4-二羥基苯甲酸、咖啡酸、水楊酸含量持續增加，阿魏酸在胃消化后大量釋放經腸消化后含量下降，但高于消化前，而對香豆酸經胃腸消化后含量顯著增加。擠壓膨化黑青稞經體外胃消化后共檢出10 種酚酸和3 種黃酮類物質，經體外胃腸消化后共檢出10 種酚酸和2 種黃酮類物質，其中原花青素B2在消化結束后未檢出，在消化過程中兒茶素含量呈持續下降趨勢，根皮素、原兒茶酸、2,4-二羥基苯甲酸、咖啡酸、水楊酸含量呈持續上升趨勢，阿魏酸、對香豆酸在胃消化后含量降低，經腸消化后含量增加，且均高于未消化樣品。氣流膨化黑青稞經體外胃消化后共檢出11 種酚酸和2 種黃酮類物質，經體外胃腸消化后共檢出9 種酚酸和2 種黃酮類物質，其中綠原酸、丁香酸在消化結束后未檢出；在消化過程中，原兒茶酸含量在胃消化階段大量增加，隨后在腸消化后含量下降，但其含量仍高于未消化樣品；咖啡酸、對香豆酸、水楊酸含量呈持續上升趨勢，根皮素、阿魏酸在胃消化后含量降低，經腸消化后含量增加，且均高于未消化樣品，兒茶素、槲皮素含量降低。發酵黑青稞經體外胃消化后共檢出10 種酚酸和2 種黃酮物質，經體外胃腸消化后共檢出8 種酚酸和2 種黃酮，其中沒食子酸、綠原酸在消化結束后未檢出，在消化過程中原兒茶酸、咖啡酸、對香豆酸、水楊酸含量呈持續上升趨勢，原花青素B2含量呈下降趨勢，而根皮素、阿魏酸、兒茶素含量在胃消化階段大量增加，隨后在腸消化后含量下降，其中消化結束后根皮素含量高于消化前。其余酚類單體物質由于含量較低忽略其變化。

綜合而言，根皮素、原兒茶酸、對香豆酸、阿魏酸是不同加工方式黑青稞在體外模擬消化過程中的主要酚酸類物質，兒茶素是主要的黃酮類物質。體外模擬胃腸消化提高了主要酚酸單體物質的含量，消化結束后，發酵和炒制黑青稞的根皮素含量分別為未消化樣品的16.97 倍和10.25 倍，蒸煮、炒制和擠壓膨化黑青稞的原兒茶酸含量分別為未消化樣品的2.47、2.82 倍和2.34 倍，蒸煮、炒制和氣流膨化黑青稞的對香豆酸含量分別為未消化樣品的19.67、11.33 倍和9.73 倍，蒸煮和氣流膨化黑青稞的阿魏酸含量為未消化樣品的1.48 倍和1.83 倍。不同加工方式黑青稞經體外消化后，其酚酸含量存在顯著差異（P＜0.05）。與未消化樣品相比，蒸煮及擠壓膨化黑青稞經體外模擬消化后其總酚酸含量提高，分別為未消化樣品的1.10 倍和1.09 倍，而其他處理經體外消化后其總酚酸含量均小于未消化樣品的總酚酸含量。此外，不同加工方式的黑青稞經體外模擬胃腸道消化后黃酮單體、總黃酮、總酚類含量均降低。該結果與表1所示游離態多酚測定結果不同，主要是由于酚類物質組成測定采用多個標準品進行氣相色譜-質譜分析，而游離態多酚含量僅采用沒食子酸作為標準品，用分光光度法進行測定，標準品及測定方法的不同導致結果存在差異。

經體外模擬消化后不同加工方式制備的黑青稞總黃酮含量下降、部分酚酸含量增加，這可能是，一方面，消化過程中胃蛋白酶水解酚類與蛋白質結合形成的化學鍵（共價鍵、氫鍵等），削弱部分酚酸與細胞壁相互作用的酯鍵，酚類物質得到釋放，從而導致含量升高[40-41]；另一方面，在胃腸道消化過程中pH值的變化及其他消化酶的作用對酚類物質的穩定性產生影響，尤其是黃酮類物質穩定性更易受pH值影響而發生改變，最終導致某些酚類化合物在消化過程中含量降低[42]。

2.3 不同加工方式對體外模擬消化黑青稞抗氧化活性的影響

由圖1可知，與消化前相比，經體外模擬消化后5 種加工方式制備黑青稞的DPPH自由基清除能力明顯提高，且擠壓膨化（（181.69±11.40）μmol/100 g）、炒制（（157.95±3.56）μmol/100 g）及發酵（（199.35±13.26）μmol/100 g）黑青稞DPPH自由基清除能力明顯較高。由圖2可知，經體外模擬消化后5 種加工黑青稞的ABTS陽離子自由基清除能力為807.12～954.97 μmol/100 g，其中蒸煮黑青稞（（954.97±6.28）μmol/100 g）最高，其次為擠壓膨化（（912.10±11.99）μmol/100 g）和發酵（（902.50±27.79）μmol/100 g）黑青稞，顯著高于消化前；此外，經體外模擬消化后，不同加工方式處理黑青稞的ABTS陽離子自由基清除能力均顯著低于未加工黑青稞。由圖3可知，經體外模擬消化后5 種加工黑青稞的FRAP為550.57～850.32 μmol/100 g，依次為氣流膨化黑青稞（（850.32±4.69）μmol/100 g）＞擠壓膨化黑青稞（（764.55±30.89） μmol/100 g）＞發酵黑青稞（（659.98±3.45）μmol/100 g）＞炒制黑青稞（（582.21±1.32） μmol/100 g）＞蒸煮黑青稞（（550.57±4.37）μmol/100 g），較消化前顯著降低，這可能是由于黑青稞貢獻FRAP的成分更易受到消化酶及pH值影響而發生改變及降解[43]。體外模擬消化后5 種加工黑青稞的FRAP均較未加工黑青稞增強。

圖1 不同加工方式黑青稞體外模擬胃腸道消化過程中DPPH自由基清除能力的變化Fig. 1 Changes in DPPH radical scavenging capacity of black hulless barley processed by different methods during in vitro gastrointestinal digestion

圖2 不同加工方式黑青稞體外模擬胃腸道消化過程中ABTS陽離子自由基清除能力的變化Fig. 2 Changes in ABTS cation radical scavenging capacity of black hulless barley processed by different methods during in vitro gastrointestinal digestion

圖3 不同加工方式黑青稞體外模擬胃腸道消化過程中FRAP的變化Fig. 3 Changes in FRAP capacity of black hulless barley processed by different methods during in vitro gastrointestinal digestion

酚類物質與抗氧化活性之間存在正相關，且已有研究表明，胃腸道消化對不同酚類化合物單體成分均有一定程度影響，特別是體外模擬腸消化[44]。此外，采用抗氧化活性評價方法不同所得到的結論也存在差異，因此，本研究采用APC綜合指數法評價不同加工方式處理黑青稞經體外模擬胃腸消化后的抗氧化活性。由表4可知，經體外模擬消化后5 種加工黑青稞的APC綜合指數依次為擠壓膨化黑青稞（89.61%）＞發酵黑青稞（88.16%）＞蒸煮黑青稞（77.67%）＞氣流膨化黑青稞（76.86%）＞炒制黑青稞（75.13%），且除炒制處理外，其余4 種加工黑青稞APC綜合指數均高于未加工黑青稞。擠壓膨化黑青稞消化后APC指數最高，抗氧化能力最強，是未加工黑青稞APC綜合指數的1.19 倍。

表4 體外模擬消化后不同加工方式黑青稞的抗氧化活性及排序Table 4 Ranking by APC index of black hulless barley processed by different methods after in vitro gastrointestinal digestion

3 結 論

在體外模擬消化過程中不同加工方式制備黑青稞的酚類物質含量、組成及抗氧化活性存在顯著差異。與未消化樣品相比，5 種加工黑青稞經體外模擬消化后其游離態多酚含量均顯著提高（P＜0.05），其中蒸煮、擠壓膨化和發酵可有效提高黑青稞游離多酚的釋放，分別為未消化樣品的2.44、2.40 倍及2.32 倍。除氣流膨化外，其余4 種加工黑青稞經體外模擬胃腸道消化后游離態黃酮含量均較消化前顯著降低（P＜0.05），其中氣流膨化能夠促進黃酮類物質的釋放，消化后其游離態黃酮含量為未消化樣品的1.42 倍。在體外模擬消化過程中，不同加工方式制備黑青稞的主要酚酸類物質為根皮素、原兒茶酸、對香豆酸、阿魏酸，主要的黃酮類物質為兒茶素。體外模擬消化過程中，5 種加工黑青稞中主要酚酸類單體物質含量均顯著提高（P＜0.05），黃酮類單體均顯著降低（P＜0.05）。體外消化后不同加工方式黑青稞的APC綜合指數依次為擠壓膨化黑青稞（89.61%）＞發酵黑青稞（88.16%）＞蒸煮黑青稞（77.67%）＞氣流膨化黑青稞（76.86%）＞炒制黑青稞（75.13%），其中消化后擠壓膨化黑青稞APC綜合指數最高，抗氧化能力最強，是未加工黑青稞APC綜合指數的1.19 倍。總體而言，體外模擬消化后氣流膨化處理黑青稞的總酚、總黃酮含量最高，而擠壓膨化處理黑青稞抗氧化活性最高。本研究結果可為不同需求的黑青稞產品加工方式的選擇提供科學指導。