不同滅酶方式對黑青稞籽粒結構、營養組成及抗氧化性能的影響

李孟佳，佟立濤，范 蓓，劉麗婭，王姍姍，孫若琪，王鳳忠,，王麗麗,

（1.中國農業科學院農產品加工研究所，北京 100193；2.西藏自治區農牧科學院農產品開發與食品科學研究所，西藏拉薩 850000；3.天津科技大學食品科學與工程學院，天津 300222）

青稞（Hordeum vulgareL.var.nudumHook f.）屬禾本科小麥族大麥屬一年生草本植物，因其內外穎殼分離，籽粒裸露也稱為裸大麥。青稞是我國青藏高原地區最主要的作物，主要分布在4200～4500 m 的高寒地區，包括西藏、青海、甘肅省（甘南）、四川（甘孜州和阿壩州）和云南（迪慶）。作為我國產量最小的主食糧和產量最大的粗糧，青稞因其較高的營養價值受到消費者的廣泛認可[1]。青稞具有“三高兩低”的營養特性，即高蛋白、高纖維、高維生素和低脂肪、低糖，是一種優質的谷類作物。黑青稞因富含多酚類物質具有較好的自由基清除和抗氧化作用，其多酚類物質主要包括酚酸、類黃酮、聚黃酮等幾大類，其中酚酸、黃酮是抗氧化能力的主要來源[2]。多酚類化合物的類型、含量和活性因青稞顏色、基因型的不同而有較大差異，黑色青稞含有最多的酚類化合物，對細胞增殖的抑制作用最強[2]。

青稞脂酶活性較高，在青稞的貯藏和加工過程，易導致脂質氧化和水解，發揮主要作用的脂酶包括脂肪酶和過氧化物酶[3]。青稞的不穩定性是制約青稞高效利用的重要因素，因此需要通過滅酶處理來降低脂肪酶活性防止脂質水解，延長儲藏時間。熱處理利用高溫破壞酶的高級結構，導致酶活性降低甚至失活，是谷物常用的滅酶處理方法[4]，包括炒制、蒸煮、微波、紅外以及過熱蒸汽等。炒制處理作為一種較為傳統的熱處理方法，操作簡單，設備成本較低，但加熱時間長，對谷物籽粒結構破壞嚴重；微波技術的加熱機制是是將電磁能轉化為熱能，均勻快速地加熱食品基質，有效縮短加工時間[5]；過熱蒸汽處理作為一種新型的熱穩定技術，在加熱時將對流干燥室中的熱空氣替換為過熱蒸汽，所以，在相同壓力下，過熱蒸汽的溫度更高，焓值更低，比飽和蒸汽或熱空氣的加熱效率更高[6]。其次，過熱蒸汽處理創造一個無氧環境，顯著降低樣品在處理過程中發生的氧化降解。這三種處理均已應用于燕麥[7]、麥麩[8]、大米[9]和青稞[10]等谷物的脂酶的滅活。

然而，青稞在熱處理過程中會發生復雜的化學變化，包括美拉德反應和熱解反應，這些反應產物會影響谷物色澤和結構，同時，加熱會對青稞中的熱敏性的功能性成分產生影響，比如酚類物質[11]。系統了解不同的滅酶方式對青稞中酚類物質等功能性成分的影響，對于青稞功能特性的發揮及產業應用具有十分重要的意義。由于微波處理、炒制處理及過熱蒸汽處理加熱機制不同，達到相同滅酶效果時所需熱處理的時間及溫度也各不相同。目前對比分析微波處理、炒制處理及過熱蒸汽處理對青稞的總酚、總黃酮及其抗氧化能力的影響程度的相關研究還未見發表。

因此，本研究以富含酚類物質的黑青稞籽粒為原料，采用炒制、微波和過熱蒸汽處理對青稞進行滅酶處理。考察青稞脂肪酶和過氧化物酶的失活效果達到相同水平時，三種滅酶方式處理的青稞其籽粒結構、營養組成、多酚類物質及其抗氧化能力的差異，以期為青稞營養健康食品的開發、活性成分在加工中的保持提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

實驗所用青稞 由西藏農業科學院提供，品種：芶芒紫，2019 年收獲，初始水分含量為10.34%；總淀粉試劑盒 購自愛爾蘭Megazyme 公司；硫酸銅、硫酸鉀 購自上海麥克林生化科技有限公司；硼酸購自江蘇艾康生物醫藥研發有限公司；氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉、硫酸、酚酞、甲醇、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、正己烷、三氯化鋁、過硫酸鉀 均購自國藥集團化學試劑北京有限公司；乙醇 購自北京化工廠；甲醇 購自賽默飛世爾科技（中國）有限公司；福林酚 購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；氯仿購自西隴化工股份有限公司；沒食子酸、蘆丁、6-羥基-2,5,7,8-四甲基色烷-2-羧酸（Trolox）、1,1-二苯基苦基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）、ABTS 標品 均購自美國Sigma 公司；過氧化物酶試劑盒 購自北京佰凱生物科技有限公司；總抗氧化能力試劑盒 購自北京雪杰特科技有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品制備 黑青稞預先進行挑選除雜，稱取400 g 飽滿均勻的青稞籽粒。為降低調質潤水時間，使用精米機進行適度碾磨去皮處理。通過控制碾磨次數來調整青稞碾磨度，分離皮層粉和青稞，由于水分活度高物料的酶失活率更高，一般為了達到更好的滅酶效果，需要經調質后增加水分活度，前期預實驗結果顯示，25%的水分既能高效滅酶又降低能耗。另外，為了減少過長時間的調質造成谷物微生物污染以及減少前處理時間，通過前期的預實驗發現，碾磨掉5%的外皮層的可顯著降低調質時間（6±0.5 h）；因此，將碾磨度5%的青稞進行潤麥，調整籽粒水分至25%之后進行后續不同滅酶處理，并將未潤麥青稞設為對照組（Untreated）。根據前期的預實驗，獲得可使脂肪酶和過氧化物酶的失活效果達到相同水平的處理參數，具體操作如下。

微波處理：將100 g 樣品平鋪于保鮮盒中，放于微波爐中，采用600 W 微波分別處理2.5 和3 min，分別標記為M-600-2.5 和M-600-3，晾至室溫后裝袋密封保存。

炒制處理：將200 g 青稞放入咖啡豆焙炒機，分別于150 和175 ℃處理20 min，分別標記為R-150-20 和R-175-20，晾至室溫后裝袋密封。

過熱蒸汽處理：過熱蒸汽加工設備由中國農業大學谷物科學實驗室提供。首先將處理室預熱至160 ℃，蒸汽速度設為15.0 m3/h，將150 g 青稞均勻鋪于進樣器的金屬網上，當處理室溫度達到設定溫度后將裝有青稞樣品的進樣器傳送至處理室，立刻開始計時，處理完畢后取出晾至室溫，裝袋密封保存。經過160 ℃處理9 和12 min 的青稞分別標記為SS-160-9 和SS-160-12。

經上述熱處理的黑青稞籽粒在陰涼處風干至青稞籽粒原始水分含量水平（9.98%±0.05%，DW），4 ℃冰箱儲存備用。另取200 g 青稞使用冷凍研磨機粉碎后過60 目篩，4 ℃保存用于后續指標測定。每個實驗條件進行兩次平行處理。

1.2.2 脂肪酶及過氧化物酶活性測定 根據GB/T 5523-2008《糧油檢驗 糧食、油料的脂肪酶活動度的測定》測定青稞的脂肪酶活。青稞脂肪酶滅酶率的計算方法見式（1）：

使用過氧化物酶試劑盒進行過氧化物酶活測定，具體測定方法見試劑盒說明書。過氧化物酶滅活率計算方法同式（1）。

1.2.3 籽粒幾何參數及微觀結構觀察 使用游標卡尺確定青稞的尺寸，在測量前選擇粒徑較統一的青稞進行測量，記錄 5 次觀測的平均值。圖1 顯示了青稞的幾何尺寸，籽粒長、寬和厚度分別標記為l，w 和d。考慮到青稞籽粒的非球形性，在計算中使用了等效半徑。其算術平均直徑（Am）、幾何平均直徑（Gm）、平方平均直徑（Sm）和等效半徑（r）使用計算公式獲得，見公式（2）～公式（5）：

四是突出“策劃”。為讓主題黨日富有成效，讓廣大黨員有收獲、受教化，黨支部在開展活動前，既要緊盯中央，準確把握黨和國家大政方針政策；同時又著眼支部，從全體黨員及身邊群眾的實際情況出發，對接黨員群眾需求，做到針對問題、解決問題，讓群眾感到支部在身邊、黨員在行動。策劃主題黨日活動，只有以嚴的態度、以高的標準，從問題出發、從需求入手，將工作落細落實，提前制定具體活動方案，做好過程統籌協調服務，確保每次活動準備充分、推進有序，方能為廣大黨員呈上一道別具一格的主題黨日“精神大餐”，既契合黨員的內在需求，也富有教育引導之效。

圖1 青稞的幾何尺寸Fig.1 The geometric dimensions of highland barley

選取有代表性的青稞籽粒在體式顯微鏡觀察不同處理后表觀形態變化并拍照。參照Nair 等[12]的方法觀察處理前后的青稞微觀結構，用剃須刀片將冷凍干燥后的青稞籽粒沿其橫截面軸分開，盡量避免刀片與內部胚乳組織接觸。使用雙面膠將其固定在鋁條上，斷裂面朝上，經過鍍膜處理后使用掃描電子顯微鏡（SEM）在10 kV 觀察其微觀結構，與未處理組進行對照。

1.2.4 基本營養成分測定 青稞籽粒水分含量依據GB 5009.3-2016 的方法進行測定；蛋白質含量按照GB/T 5009.5-2016《食品中蛋白質的測定》中的凱氏定氮法進行測定；樣品中脂肪含量按照GB/T 5009.6-2016《食品中脂肪的測定》中的索氏抽提法進行測定；樣品中總淀粉含量采用Megazyme 試劑盒測定。

1.2.5 酚類物質提取 酚類物質的提取參考張芯蕊等[13]的方法并做部分調整。準確稱取1.00 g 青稞粉置入30 mL 70% 酸化甲醇（0.1% HCl，v/v）中，超聲提取1 h，超聲過程中放置冰塊防止提取液升溫，12000 r/min 離心30 min，收集上清液，殘渣使用相同的提取方法重復提取，合并上清液進行總酚、總黃酮及抗氧化能力分析。

1.2.6 總酚含量測定 總酚含量采用福林酚比色法測定[13]。分別吸取200 μL 上述提取物和不同濃度沒食子酸標準液添加到1.5 mL 新鮮稀釋（10 倍）的Folin-Ciocalteu 試劑中。混合物平衡5 min 后與1.5 mL 碳酸鈉溶液（60 g/L）混合，25 ℃下避光培養90 min 后，在725 nm 處讀取混合物的吸光度。以酸化甲醇為空白，計算各樣品的總酚含量（TPC）含量，結果表示為每mg 沒食子酸當量/g 青稞粉干重（mg GAE/g DW）。以質量濃度C（mg/mL）為橫坐標、吸光度為縱坐標，繪制標準工作曲線。標準曲線：y=5.5360x?0.0246，R2=0.998。

1.2.7 總黃酮含量的測定 總黃酮含量采用三氯化鋁比色法測定[14]。分別吸取2.4 μL 上述提取物和蘆丁標準溶液與28 μL 25% NaNO2混合，混勻后反應6 min，加入28 μL 10% AlCl3·6H2O 反應5 min，加入120 μL 1 mol/L NaOH，25 ℃下避光培養20 min，在510 nm 處測定吸光度。以酸化甲醇為空白，計算各樣品的總黃酮含量（TFC）含量，結果表示為每mg蘆丁當量/g 青稞粉（mg RE/g DW）。根據測量標準使用液所產生吸光度，求得吸光度與濃度關系的一元線性回歸方程。以質量濃度C（mg/mL）為橫坐標、吸光度為縱坐標，繪制標準工作曲線。標準曲線：y=0.4826x+0.0138，R2=0.998。

1.2.8 抗氧化能力測定

1.2.8.1 DPPH 自由基清除率測定 參照秦晶晶等[15]的方法，取1 mL 樣品提取物與1 mL 0.2 mmol/L 的DPPH 溶液混合，室溫下避光靜置30 min，在517 nm處測定吸光度。同時以等量乙醇溶液作為空白對照（即1 mL 的0.2 mmol/L DPPH 溶液與1 mL 的無水乙醇溶液混合后反應），并測定1 mL 的無水乙醇溶液與1 mL 不同濃度的樣品液的混合液的吸光度為A0。根據下面的公式計算清除率：

式中：A2表示1 mL DPPH 中加入1 mL 的無水乙醇的吸光度；A1表示1 mL DPPH 中加入1 mL 各樣品溶液的吸光度；A0表示1 mL 無水乙醇中加入1 mL 各樣品液的吸光度。

1.2.8.2 ABTS 自由基清除率測定 將7.4 mmol/L ABTS 溶液與2.6 mmol/L 過硫酸鉀溶液按體積比1:1 混合，室溫避光靜置12～16 h，用乙醇稀釋至在734 nm 處吸光度值為0.70±0.02，備用。取50 μL 樣品溶液與200 μL ABTS 自由基溶液混合，避光靜置30 min，于420 nm 處測定吸光值[16]，清除率計算方法同式（6）。

1.2.8.3 總抗氧化能力測定 采用抗氧化試劑盒（ELISA Kit）測定不同滅酶處理后黑青稞提取物的總抗氧化能力，具體操作方法參見試劑盒說明書。

1.3 數據處理

試驗中每個處理均重復3 次，數據以均值±標準差的形式表示。利用Excel、SPSS 22 軟件進行數據分析處理、Tukey 方法多重比較和Pearson 相關分析，采用Origin 2018 軟件制圖。

2 結果與分析

2.1 不同滅酶方式對青稞脂肪酶及過氧化物酶滅活率的影響

青稞在加工及貯藏過程中易由內源酶引發脂質氧化和水解導致產品迅速變質。為了保持青稞及其產品的品質穩定，需要對引起哈敗的酶類進行鈍化處理。酶作為一種蛋白質，其失活的主要原因是由于非共價鍵（如氫鍵、疏水相互作用和三級蛋白質結構的離子鍵）的重排或破壞而引起的變性[17]。如圖2 所示，熱處理對脂肪酶和過氧化物酶影響顯著（P＜0.05），但是不同處理方式、時間和溫度的變化導致滅酶效果的差異。溫度越高、時間越長越有利于將青稞中脂肪酶滅活。600 W 微波處理2.5 min、150 ℃炒制20 min 及160 ℃過熱蒸汽處理9 min 的樣品滅酶率均達到50%左右，而繼續增加處理強度時，即600 W 微波處理3 min、175 ℃炒制20 min 及160 ℃過熱蒸汽處理12 min 的樣品滅酶率均達到60%左右。微波鈍化酶的機制主要是通過降低谷物的水分活度，抑制脂肪酶的催化活力[4]，延長微波處理時間后脂肪酶滅活率從48.61%增加到60.41%。在過熱蒸汽處理過程中，過熱蒸汽均勻噴灑在物料表面，與物料接觸進行熱交換達到鈍化酶的目的，過熱蒸汽處理后青稞的脂肪酶活性顯著降低，酶滅活率范圍從48.19%增加到59.76%。然而，這三種處理都沒有完全鈍化脂肪酶，可能是部分脂肪酶類，比如磷脂酶、脂酶、糖酶等耐熱性極強，難以鈍化[10]。另一方面，青稞中的脂肪酶活性較低，無法完全滅活。這與蕎麥脂肪酶含量過低不能完全滅活的研究結果一致[18]。

圖2 不同滅酶方式對青稞脂肪酶（A）及過氧化物酶（B）滅活率的影響Fig.2 Effect of different methods of inactivating enzyme on inactivation rate of lipase（A）and peroxidase（B）of highland barley

相較于脂肪酶，過氧化物酶對熱更加敏感并易于滅活，圖2B 顯示了在不同溫度和處理時間下，用微波、炒制及過熱蒸汽處理青稞的過氧化物酶的滅活率。除在600 W 微波處理2.5 min 樣品有酶活殘余之外，其他處理后青稞過氧化物酶滅活率均達100%。這與Wang 等[10]的研究結果一致，過熱蒸汽處理6 min 即可使過氧化物酶全部失活。Head 等[19]還報道了低溫過熱蒸汽（110～160 ℃）可有效滅活燕麥碎粒中的過氧化物酶，并且過熱蒸汽處理的燕麥碎粒具有良好的儲存穩定性。另外，在實驗室前期的研究中發現，在炒制處理及微波處理的最適條件（180 ℃，20 min；700 W，120 s）下進行滅酶處理，青稞過氧化物酶的失活率均達到100%[20]。

2.2 不同滅酶方式對青稞籽粒形態及微觀結構的影響

谷物的外觀是與商品消費直接相關的重要的參數之一，可用青稞籽粒的幾何特征（長軸、短軸和等效半徑）表示（表1）。結果顯示三種滅酶處理均使籽粒的幾何尺寸顯著增加（P＜0.05）。除了過熱蒸汽處理外，其他處理籽粒膨脹的程度均隨著處理強度的增加而逐漸增加，在脂肪酶滅活率為50%的三種處理樣品中，三種處理無顯著性差異；而在脂肪酶滅活率為60%的三種處理中，R-175-20 的等效半徑最大。谷物膨化的原理是物料內部的液體成分（主要是水）汽化，在壓力差作用下，使物料膨脹，高分子物質結構變性，形成疏松的網絡骨架組織結構，最終定型為多孔狀物質[21]，這也說明炒制處理溫度最高且處理時間最長，水蒸氣在籽粒內部充分汽化，導致籽粒膨脹程度最大。

表1 不同滅酶方式對青稞的幾何參數的影響Table 1 Effects of different methods of inactivating enzyme on geometric parameters of highland barley

食品體系包含蛋白質、碳水化合物等多種成分，熱處理導致食品樣品水分活度降低，成分間相互作用加劇，極易發生美拉德和焦糖化反應，導致類棕色甚至黑色的類黑素物質形成，這使得青稞滅酶后可能產生不同程度的褐色。美拉德反應和焦糖化反應程度和速度取決于底物的類型，以及反應時間、溫度、水活度等因素[22]。圖3A 顯示了不同滅酶方式青稞色澤與表觀形態的變化。脂肪酶滅活率達50%的處理樣品中，色澤變化程度無明顯差異，而當繼續增加處理強度時，R-175-20 樣品的顏色的變化最為明顯。其主要原因是，炒制滅酶過程中，物料受熱溫度高、加熱時間長，發生的美拉德反應程度更加明顯。

圖3B 顯示了滅酶處理前后青稞籽粒橫截面的微觀結構圖像。未處理的青稞結構完整光滑，胚乳沒有空隙，而經過不同的滅酶加熱處理后，截面出現明顯縫隙（藍色箭頭），孔隙（紅色圈注）及較大的孔洞（黃色箭頭），這種結構上變化與熱處理過程中水分的汽化密切相關。由于青稞籽粒表面（果皮）無氣孔，種皮上有不透水的厚壁組織，胚乳中的水分只能通過維管束中的導管外排[23]，所以此處集中水分汽化引起了孔洞的出現。在脂肪酶滅活率為50%的樣品，SS-160-9 樣品的微管束出現明顯凹槽，而M-600-2.5 及R-150-20 變化較小（圖3B）；而當滅酶率達到60%時，除了炒制處理外，M-600-3 和SS-160-12 樣品中均觀察到維管處出現明顯的孔洞。主要是因為炒制處理加熱是一個緩慢加熱的過程，物料水分也在緩慢汽化，所以維管束未出現明顯凹槽，這也說明維管束導管外排不是炒制處理過程中水分主要散失途徑。另外，M-600-3 的孔隙由籽粒中心向外周組織逐漸縮小，而炒制處理及過熱蒸汽處理相反，這種現象發生的主要原因是微波干燥原理不同，微波作為一種非電離能，它通過交變電磁場中的“分子摩擦”在被穿透的介質內部深處產生熱量，促使物料溫度升高導致水分由內而外離開物料[24]，而炒制和過熱蒸汽處理主要引起青稞表面熱誘導變化，籽粒內部水分散失較少。

圖3 不同滅酶方式對青稞表觀形態（A）和微觀結構（B）的影響Fig.3 Effects of different methods of inactivating enzyme on apparent morphology (A) and microstructure (B) of highland barley

2.3 不同滅酶方式對青稞基本營養組分的影響

表2 顯示了黑青稞滅酶處理前后的主要營養組分的變化。由于滅酶是物料的熱處理過程，因此，水分含量變化最為顯著。為提高青稞滅酶效果，滅酶前青稞的水分含量均被調節為25%。當脂肪酶滅活率為50%時，相比調質后青稞（水分含量為25%），微波、炒制和過熱蒸汽處理后青稞的最終含水量分別降低了41.12%、71.28%和50.40%；繼續增加處理強度，脂肪酶滅活率達到60%時，炒制處理樣品（R-175-20）的水分含量最低（下降至5.23%），微波處理（M-600-2.5）水分降低的最少，其水分含量為14.72%。當達到相同滅酶效率時，微波處理時間最短，因此更長時間的炒制和過熱蒸汽對水分的影響遠大于微波處理。

表2 不同滅酶方式對青稞水分、蛋白、脂肪、總淀粉含量的影響Table 2 Effects of different methods of inactivating enzyme on moisture,protein,fat and total starch content of highland barley

對于三大營養物質，當脂肪酶滅活率達50%時，除炒制處理提高了脂肪含量之外（提高了3.38%），其余處理均對三大營養物質無顯著影響；當脂肪酶滅活率達60%時，依舊是炒制處理的影響最顯著，經175℃炒制處理20 min 的青稞蛋白質，脂肪和淀粉含量相較未處理樣品分別升高3.26%、5.31%和14.87%，另外，600 W 下微波處理3 min 使脂肪含量增加了3.86%，而其他處理均對蛋白質，脂肪及淀粉含量無顯著影響。這幾類營養成分含量的變化主要是因為水分含量的變化導致了蛋白、脂肪和總淀粉在籽粒中占比的變化。與其它兩種滅酶方式相比，過熱蒸汽處理作為一種濕熱處理方法，能較好地保持青稞的成分，這與前人的研究結果一致，這可能是因為設備中的空氣被過熱蒸汽取代，在相同溫度下過熱蒸汽具有優于空氣的熱性能，過熱蒸汽的熱傳導系數和熱容量均較高，對樣品的熱滲透力更強，可實現快速加熱[18]，因此在較短時間內，物料溫度即可達到過熱蒸汽的平衡溫度，脂肪酶與過氧化物酶快速失活，在這一過程中營養成分受熱的作用時間較短，此外在飽和水蒸氣的低氧作用下，營養成分變化程度較低。

2.4 不同滅酶方式對青稞總酚和總黃酮含量的影響

如圖4 所示，滅酶處理之后青稞總酚含量顯著減少，但總酚含量并不隨處理強度增加而持續降低。當脂肪酶滅活率達到50%時，微波、炒制和過熱蒸汽處理后下降幅度分別為14.71%，20.52%和19.89%；當脂肪酶滅活率升高至60%時，炒制及過熱蒸汽處理后下降幅度為19%左右，而微波處理后下降幅度較小（16.52%）。總酚含量的下降主要有三個方面的原因，其一，酚類物質是熱敏類物質，熱處理使部分酚類物質發生降解[25]；其二，酚類物質的分子結構發生改變，而聚合度的改變會使可萃取能力下降；其三，熱處理過程會導致部分青稞淀粉糊化，糊化后的淀粉可能會與酚類物質結合，導致溶出率下降[26]。然而也有研究表明熱處理并不總是造成谷物中酚類物質含量下降，熱處理會使結合酚類轉化為游離酚，從而提高了總酚可檢測量[27]。并且具有抗氧化特性的蛋白質-酚類復合產物和美拉德反應產物（MRP，例如吡咯和呋喃）與福林酚試劑發生反應，也可導致測定結果的增加[28]。這也是三種處理青稞總酚含量并未隨著處理強度的增加而持續下降的主要原因。

圖4 不同滅酶方式對青稞總酚（A）和總黃酮（B）的影響Fig.4 Effect of different methods of inactivating enzyme on total phenols content (A) and total flavonoids content (B)of highland barley

黃酮也是熱敏類成分之一，在處理過程中可能會被破壞。相較未處理青稞，滅酶處理之后總黃酮含量不同程度地降低，三種處理中，過熱蒸汽處理對于總黃酮含量的影響最小。在脂肪酶滅活率為50%的樣品中，150 ℃炒制處理20 min 青稞的總黃酮含量降低的最多（45.15%），其次是微波處理（19.41%）。隨著處理強度增加，當脂肪酶滅活率增加至60%時，過熱蒸汽處理樣品總黃酮含量無明顯變化，微波處理繼續下降了16.45%，炒制處理青稞的總黃酮含量略有增加。這種變化可能是由于長時間的高溫熱誘導導致細胞結構降解，游離黃酮類化合物得以釋放以及炒制時美拉德反應產物的綜合結果。Babiker 等[29]研究發現，隨著炒制處理時間的延長，大麻種子的總黃酮含量降低后也出現上升的趨勢。與炒制處理相比，微波和過熱蒸汽處理保留了更多的黃酮類物質，主要原因是微波處理過程時間短，從而降低了樣品暴露在氧氣中的時間以及受熱時間，而過熱蒸汽處理過程處理室中無氧狀態也可有效減少對黃酮類化合物的損害[30]。

2.5 不同滅酶方式對青稞抗氧化能力的影響

抗氧化能力采用了DPPH 自由基清除率、ABTS自由基清除率及總抗氧化能力進行綜合判定（見表3）。三種測定方法均表明，除了微波處理，炒制處理和過熱蒸汽處理與未處理樣品相比，抗氧化性能均顯著上升，并隨著熱處理溫度和時間的增加，抗氧化能力逐漸升高。樣品中的酚類物質是青稞抗氧化活性的主要來源，但滅酶處理之后TPC 和抗氧化能力的相關性下降。這可能是因為滅酶處理過程中發生美拉德反應的產物（MRP）及非酶褐變反應產生的類黑素也具有較強的抗氧化性能[31]。另一方面熱改性酚與其他植物化學成分發生的協同效應增加了抗氧化能力，且抗氧化劑和DPPH、ABTS 自由基的反應程度取決于抗氧化劑的結構構象，熱處理改變了酚類結構，從而改善抗氧化能力[32]。隨著處理強度的增加，三種方式處理樣品的抗氧化能力顯著上升。同時與未處理組相比，不論是脂肪酶滅活率達到50%還是60%，三種滅酶方式處理后的抗氧化能力排序均為過熱蒸汽處理＞炒制處理＞微波處理。過熱蒸汽處理12 min 后青稞的抗氧化能力增加最多，DPPH 和ABTS 自由基清除率分別增加了4.94%和23.95%，總抗氧化能力增加了20.73 μmol/g。過熱蒸汽處理青稞的抗氧化能力最高的主要原因是，過熱蒸汽處理給樣品制造一個無氧的加熱或干燥環境，避免抗氧化劑在加工過程中被氧化[25]。與微波處理相比，炒制處理表現出更高的抗氧化能力，主要因為炒制處理發生美拉德反應以及酶促褐變程度更高，尤其是在高溫下有助于抗氧化活性的類黑素產生的更多，從而抵消了酚類物質降低導致的抗氧化能力的損失[33]，與表觀形態和微觀結構呈現結果一致。

表3 不同滅酶方式對青稞的抗氧化能力的影響Table 3 Effect of different methods of inactivating enzyme on antioxidant capacity of highland barley

3 結論

本文比較了不同滅酶方式對黑青稞滅酶效果的影響，考察了達到相同滅酶效果時，不同處理方式對黑青稞的微觀結構、營養組成及抗氧化能力的影響。結果表明，脂肪酶相較過氧化物酶更難滅活，過氧化物酶完全失活的處理條件使脂肪酶活性最多降低60%，隨著處理強度的增加，脂肪酶滅活率持續上升。在達到相同滅酶效果時，青稞微觀結構和物理性質的變化受到滅酶方式影響顯著，三種處理中，炒制處理的表觀結構及蛋白質、淀粉和脂肪含量最大；微波處理的水分變化最小（降低了41.12%和43.28%）；過熱蒸汽處理對蛋白質、淀粉和脂肪含量的影響最小。三種處理后青稞的總酚和總黃酮含量均下降，過熱蒸汽處理對總黃酮的影響遠小于微波及炒制處理，炒制處理（R-150-20）導致總酚和總黃酮的含量下降的最多，分別下降了20.52%和45.15%。滅酶處理后青稞抗氧化能力有所上升，過熱蒸汽滅酶處理的青稞相較其它滅酶方式有更高的抗氧化活性。因此，過熱蒸汽處理在穩定化青稞的同時保持了其營養品質，可作為青稞滅酶處理方式的首選。