張 棋，易軍鵬，*，李 欣，王新勝，李 冰，朱文學(xué)

（1.河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471023；2.河南科技大學(xué)化工與制藥學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471023）

蒸汽爆破預(yù)處理對(duì)粉葛總黃酮及抗氧化性的影響

張 棋1，易軍鵬1，*，李 欣2，王新勝2，李 冰1，朱文學(xué)1

（1.河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471023；2.河南科技大學(xué)化工與制藥學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471023）

實(shí)驗(yàn)選取爆破壓力1.0、2.0 MPa，維持壓力時(shí)間30、40、60、80 s，對(duì)粉葛進(jìn)行預(yù)處理。利用紫外分光光度法表征爆破前后總黃酮的變化，旨在探討蒸汽爆破預(yù)處理對(duì)粉葛總黃酮及抗氧化性的影響?？寡趸钚岳?，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）清除率進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：經(jīng)過(guò)蒸汽爆破預(yù)處理后，粉葛的總黃酮提取量、甲醇提取物得率和抗氧化性得到顯著提高。在最優(yōu)處理?xiàng)l件下，總黃酮（以葛根素計(jì)）提取量達(dá)到5.43 mg/g，是未經(jīng)預(yù)處理粉葛提取量的2.32 倍；甲醇提取物得率為16.92%；抗氧化活性得到顯著增加，DPPH清除活性的半數(shù)抑制濃度（50% inhibitory concentration，IC50）由30.65 g/L降低至10.10 g/L。將蒸汽爆破預(yù)處理應(yīng)用于粉葛活性物質(zhì)的提取，可實(shí)現(xiàn)提取量和抗氧化能力的有效提高。

蒸汽爆破；粉葛；總黃酮；抗氧化性

粉葛（Puerariae thomsonii Radix）為豆科葛屬藤本植物甘葛藤（Pueraria thomsonii Benth.）的干燥根，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，是我國(guó)常用中藥。粉葛自古與野葛同做葛根使用，現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)粉葛與葛根（野葛）高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）指紋圖譜存在較大差別［1］，2005版《中國(guó)藥典》將粉葛與葛根分列記載。研究表明粉葛中的化學(xué)成分含有異黃酮、三萜類(lèi)、淀粉及礦物元素等［2］?，F(xiàn)代藥理研究確認(rèn)粉葛總黃酮為其主要藥效成分，具有降低血壓、抗氧化、抗癌等作用。葛根素則可以清除自由基、抗脂質(zhì)過(guò)氧化［3-4］。因此，粉葛受到了制藥行業(yè)、食品行業(yè)，尤其是保健品行業(yè)的關(guān)注。

粉葛總黃酮的提取有傳統(tǒng)提取方法如醇回流提取法，提取新技術(shù)如超聲提?。?］、微波輔助提?。?］等。本課題組前期研究表明［7］，總黃酮提取量達(dá)到相近水平時(shí)，熱回流提取所需的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于超聲或微波輔助提取所需的時(shí)間。但這些提取新技術(shù)因?yàn)椴僮鲝?fù)雜、高成本等原因限制了其工業(yè)化的應(yīng)用。

蒸汽爆破技術(shù)是將樣品在高溫、高壓條件下處理，使高溫飽和蒸汽快速滲透到植物細(xì)胞中，并通過(guò)瞬間泄壓，將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，同時(shí)發(fā)生類(lèi)酸性水解，使植物組織的細(xì)胞破裂、結(jié)構(gòu)破壞，以便于后續(xù)的加工、處理，是一種物理化學(xué)預(yù)處理手段［8-9］。

蒸汽爆破技術(shù)，起初應(yīng)用于人造纖維板的生產(chǎn)，后來(lái)多用于秸稈等木質(zhì)纖維素原料的預(yù)處理、動(dòng)物飼料加工［10-11］，進(jìn)而推廣到煙草加工、中草藥提取、油脂提取、羽毛角蛋白提取等行業(yè)領(lǐng)域［12-15］。付小果等［16］在研究直接固態(tài)同步糖化發(fā)酵乙醇，提取發(fā)酵剩余物中葛根黃酮時(shí)，將蒸汽爆破技術(shù)應(yīng)用于葛根處理。但仍未見(jiàn)有對(duì)粉葛蒸汽爆破處理后，研究其活性成分及抗氧化活性變化的報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)探討了蒸汽爆破預(yù)處理對(duì)粉葛總黃酮以及抗氧化活性的影響，對(duì)蒸汽爆破技術(shù)在促進(jìn)藥食兩用資源的高值化利用，具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

粉葛購(gòu)自鄭州瑞龍制藥股份有限公司，經(jīng)新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院藥用與生藥學(xué)教研室吳艷芳副教授鑒定為甘葛藤（Pueraria thomsonii Benth.）的干燥根。

1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH） 美國(guó)Sigma公司；葛根素（批號(hào)110752-201313，純度95.5%） 中國(guó)食品藥品檢定研究院；5-羥甲基糠醛（批號(hào)S27M6G2，純度98%）上海源葉生物生物科技有限公司；糠醛（純度99.5%）天津光復(fù)精細(xì)化工研究所；甲醇、無(wú)水乙醇（分析純）天津德恩化學(xué)試劑廠(chǎng)；乙腈（色譜級(jí)） 西隴化工股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

QBS-80型蒸汽爆破機(jī) 鶴壁正道生物能源有限公司；SHZ-D（III）循環(huán)水真空泵 鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司；RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠(chǎng)；UV-2400紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；FA1004型分析天平 上海上平儀器有限公司；JSM-5610LV 掃描電子顯微鏡 日本電子株式會(huì)社；1260高效液相色譜儀 美國(guó)安捷倫公司。

1.3 方法

1.3.1 粉葛蒸汽爆破預(yù)處理

將干燥的粉葛用蒸餾水預(yù)浸泡5 h，一部分放入蒸汽爆破機(jī)物料倉(cāng)中，通入飽和蒸汽，壓力選取1.0、2.0 MPa，維壓時(shí)間選取30、40、60、80 s，在極短的時(shí)間內(nèi)（0.087 5 s）［10］完成泄壓，實(shí)現(xiàn)蒸汽爆破；另一部分為空白對(duì)照。將處理后的樣品收集，40 ℃真空干燥，粉碎過(guò)60 目篩，置于避光通風(fēng)處，待分析。

1.3.2 粉葛微觀結(jié)構(gòu)觀察

將干燥的粉葛樣品用導(dǎo)電膠帶黏到樣品臺(tái)上，使用離子濺射技術(shù)對(duì)表面進(jìn)行噴金處理，用掃描電子顯微鏡觀察蒸汽爆破預(yù)處理對(duì)粉葛微觀結(jié)構(gòu)的影響。

1.3.3 總黃酮物質(zhì)的提取

1.3.3.1 最大吸收波長(zhǎng)的選擇

取葛根素、糠醛、5-羥甲基糠醛標(biāo)準(zhǔn)溶液和適宜質(zhì)量濃度樣品提取液，于220～450 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)掃描，波長(zhǎng)間隔為1 nm。

1.3.3.2 葛根素標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制

精密稱(chēng)取葛根素標(biāo)準(zhǔn)品4.3 mg，甲醇溶解并定容至100 mL，得到質(zhì)量濃度為43 μg/mL的葛根素標(biāo)準(zhǔn)液。吸取葛根素標(biāo)準(zhǔn)溶液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL分別置于10 mL比色管中，各加甲醇溶液1.0 mL，加去離子水稀釋至刻度，搖勻，測(cè)定250 nm波長(zhǎng)處吸光度。以吸光度值為縱坐標(biāo)，葛根素質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，得回歸方程：y=0.014 5x+0.003 7（R2=0.999 7）。

1.3.3.3 總黃酮的提取

準(zhǔn)確稱(chēng)取爆破粉葛與對(duì)照組粉葛各2.0 g，分別置于100 mL錐形瓶中，加入70%甲醇40 mL，65 ℃回流提取1 h，抽濾得提取液。殘?jiān)瓷鲜龇椒ㄖ貜?fù)提取1 次，合并2 次濾液，減壓濃縮至浸膏，甲醇定容至50 mL，作為提取液。取40 mL提取液，減壓濃縮，真空冷凍干燥，計(jì)算甲醇提取物的得率，計(jì)算公式如下。

式中：m為40 mL提取液凍干后的質(zhì)量/g；m0為提取時(shí)所用粉葛的質(zhì)量/g。

剩余提取液用于測(cè)定DPPH自由基清除能力和總黃酮提取量。取0.2 mL樣品液于10 mL比色管中，加甲醇1.0 mL，去離子水稀釋至刻度，搖勻，在250 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，根據(jù)葛根素標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算總黃酮提取量，結(jié)果以葛根素當(dāng)量表示（mg葛根素/g）。

1.3.4 粉葛甲醇提取液中糠醛、5-羥甲基糠醛含量的測(cè)定

采用HPLC外標(biāo)法定量測(cè)定待測(cè)樣品液中糠醛與5-羥甲基糠醛含量。

HPLC色譜條件：ZORBAX SB-C18色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；柱溫：30 ℃；流速：1.0 mL/min；進(jìn)樣量：10 μL；流動(dòng)相：乙腈-0.1%乙酸水溶液（15∶85，V/V）；檢測(cè)波長(zhǎng)：278、284 nm。

1.3.5 粉葛提取液對(duì)DPPH自由基清除作用

按照Ye Chunli等［17］的方法做適當(dāng)修改：分別吸取2 mL 質(zhì)量濃度分別為8、16、24、32、40 g/L的提取液，2 mL，70%甲醇與1 mL，0.5 mmol/L新鮮配制的DPPH無(wú)水乙醇溶液于比色管中，混勻，暗處放置30 min，于517 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度A。樣品對(duì)照組（Ab）用無(wú)水乙醇代替DPPH無(wú)水乙醇溶液，用70%甲醇代替樣品提取液作為模型對(duì)照組（A0）。并按下式計(jì)算DPPH自由基清除率。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次，用DPS 9.50數(shù)據(jù)處理軟件，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行單因素試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 蒸汽爆破預(yù)處理對(duì)粉葛微觀結(jié)構(gòu)的影響

對(duì)未爆破粉葛進(jìn)行噴金處理時(shí)，由于粉葛富含淀粉且粒徑較大，易灑落，導(dǎo)致粉葛導(dǎo)電性不均勻，但整體不影響微觀結(jié)構(gòu)的觀察。由圖1a可知，粉葛表面被淀粉顆粒覆蓋，細(xì)胞排列整齊，無(wú)纖維外露現(xiàn)象，不見(jiàn)裂縫與細(xì)胞間隙的存在。蒸汽爆破處理后粉葛（圖1b、1c）質(zhì)地緊實(shí)，淀粉顆粒減少，這一現(xiàn)象可能是由于淀粉在高溫、高壓條件下發(fā)生分解，淀粉分子聚合度減小，大分子的晶格被破壞。同時(shí)，粉葛表面出現(xiàn)裂縫，細(xì)胞間產(chǎn)生間隙，致密的纖維結(jié)構(gòu)被打亂而變得蓬松、卷曲，出現(xiàn)裸露的纖維束。這一現(xiàn)象可能是由于蒸汽爆破在泄壓過(guò)程，滲透到細(xì)胞內(nèi)及組織間的水蒸氣膨脹，并且高速瞬間釋放出來(lái)，巨大剪切力的存在使纖維發(fā)生機(jī)械斷裂，細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞。Chen Guozhong等［14，18］在研究蒸汽爆破對(duì)漆樹(shù)果的影響時(shí)，發(fā)現(xiàn)蒸汽爆破處理后漆樹(shù)果內(nèi)、外果皮結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，出現(xiàn)裂縫、斷裂與空洞，與本實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論一致。

2.2 最大吸收波長(zhǎng)的確定

由圖2可知，葛根素、糠醛、5-羥甲基糠醛的最大吸收波長(zhǎng)分別為250、278、284 nm，未經(jīng)過(guò)蒸汽爆破處理的粉葛提取液在250 nm處有一個(gè)明顯的吸收峰， 經(jīng)蒸汽爆破處理的粉葛提取液同樣在250 nm處出現(xiàn)最大吸收峰。由于糠醛和5-羥甲基糠醛在250 nm有微弱的吸收，因此對(duì)葛根異黃酮提取液進(jìn)行HPLC分析，檢測(cè)是否有糠醛和5-羥甲基糠醛，以及對(duì)兩者的含量進(jìn)行測(cè)定。

經(jīng)HPLC分析，粉葛原樣以及蒸汽爆破樣品的提取液中均未檢測(cè)到糠醛，同時(shí)粉葛原樣提取液中未檢測(cè)到5-羥甲基糠醛，蒸汽爆破樣品提取液中檢測(cè)到5-羥甲基糠醛的存在。繪制峰面積與樣品質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，經(jīng)過(guò)定量計(jì)算發(fā)現(xiàn)蒸汽爆破樣品提取液中5-羥甲基糠醛含量隨蒸汽爆破強(qiáng)度的增加而提高，且含量范圍為0.055～0.129 mg/g。按照粉葛醇提液中總異黃酮吸光度的測(cè)定方法，在250 nm波長(zhǎng)處測(cè)定5-羥甲基糠醛的吸光度值，并繪制樣品質(zhì)量濃度與吸光度的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，得到粉葛醇提液中5-羥甲基糠醛所產(chǎn)生的吸光度值在0.003 5～0.007 7，而蒸汽爆破粉葛醇提液的吸光度范圍在0.4～0.7之間，誤差小于5%，故糠醛、5-羥甲基糠醛在250 nm波長(zhǎng)處對(duì)吸光度所產(chǎn)生的影響可以忽略。根據(jù)以上分析，說(shuō)明選擇波長(zhǎng)250 nm作為檢測(cè)葛根素和葛根異黃酮總量具有一定的專(zhuān)屬性和適用性。

2.3 蒸汽爆破預(yù)處理對(duì)總黃酮提取量以及甲醇提取物得率的影響

由圖3a可知，與未處理的粉葛相比，蒸汽爆破預(yù)處理之后總黃酮提取量顯著增加。黃酮成分大部分被包裹在細(xì)胞壁中［19］，預(yù)處理之后，粉葛內(nèi)部結(jié)構(gòu)斷裂，結(jié)構(gòu)變得疏松，比表面積增大，抗提取屏障被打破，有利于活性物質(zhì)的溶出和分離提取。而且在較低壓力條件下（1.0 MPa），隨著維壓時(shí)間的延長(zhǎng)，總黃酮提取量增加。滲透到細(xì)胞間的蒸汽越多，作用時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)粉葛完整結(jié)構(gòu)的破壞作用越大，結(jié)構(gòu)越疏松，細(xì)胞內(nèi)部結(jié)合的黃酮釋放的越完全。在2.0 MPa處理?xiàng)l件下，維壓時(shí)間的持續(xù)增加，并沒(méi)有使黃酮提取量逐漸增加，反而出現(xiàn)先增加后降低，這一結(jié)果與張兵兵等［20］對(duì)蒸汽爆破提取銀杏葉黃酮的工藝優(yōu)化研究得到的結(jié)果一致。這表明在較高壓力條件下，短時(shí)間內(nèi)細(xì)胞內(nèi)的不溶性的黃酮轉(zhuǎn)化的不夠完全，提取量逐漸升高，且增加的速率較大。維壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則出現(xiàn)下降，這一現(xiàn)象可能是在高壓高溫條件下過(guò)長(zhǎng)的維壓時(shí)間導(dǎo)致黃酮發(fā)生降解，且細(xì)胞內(nèi)部溶出的黃酮又重新聚合形成不溶性物質(zhì)所引起的［21］。周麗等［22］在對(duì)葛根中總異黃酮進(jìn)行亞臨界提取時(shí)，同樣發(fā)現(xiàn)高溫使葛根的部分成分降解，使多糖、蛋白質(zhì)等非提取成分浸出，包裹在原料表面，導(dǎo)致黃酮不能充分提取。

未經(jīng)過(guò)蒸汽爆破處理過(guò)的粉葛總黃酮提取量為2.34 mg葛根素/g，在1.0 MPa、80 s處理下，總黃酮提取量達(dá)到4.87 mg葛根素/g，在2.0 MPa、60 s條件下，總黃酮提取量達(dá)到達(dá)到5.43 mg葛根素/g，分別是未處理粉葛總黃酮提取量的2.08 倍和2.32 倍。但是當(dāng)爆破條件達(dá)到2.0 MPa、80 s時(shí)，總黃酮提取量出現(xiàn)下降趨勢(shì)，盡管如此，仍是未經(jīng)過(guò)處理粉葛總黃酮提取量的2.21 倍。在相同的維壓時(shí)間下，在2.0 MPa條件下總黃酮提取量高于1.0 MPa，推測(cè)這是由于飽和蒸汽壓力越高，產(chǎn)生的機(jī)械作用越大，粉葛的完整結(jié)構(gòu)受到更嚴(yán)重的破壞，傳質(zhì)阻力減小，更有利于物質(zhì)的提取，這與Chen Guozhong等［18］在研究漆樹(shù)果蒸汽爆破預(yù)處理后，提取黃酮時(shí)得到的研究結(jié)論相符。

由圖3b可知，隨著壓強(qiáng)的增大、維壓時(shí)間的延長(zhǎng)，甲醇提取物的得率逐漸增加，在1.0 MPa、80 s，2.0 MPa、80 s處理?xiàng)l件下，甲醇提取物得率分別達(dá)到15.12%、16.92%，而未經(jīng)過(guò)蒸汽爆破處理樣品的提取物得率僅為10.94%。甲醇提取物得率顯著增加，這可能是由于粉葛中大量纖維素、半纖維素的存在，蒸汽爆破引起纖維素的不定型區(qū)發(fā)生水解，木糖降解成糠醛，葡萄糖降解成5-羥甲基糠醛［23］，均可溶于甲醇；另外，蒸汽爆破處理時(shí)，木質(zhì)素分解生成的酚酸類(lèi)物質(zhì)，在甲醇中溶解性也會(huì)增加［24-26］?？傊?，物理結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，傳質(zhì)阻力減小，黃酮等活性成分被有效釋放，以及纖維素、木質(zhì)素的降解，引起溶解性增大而引起的，龔凌霄［27］在對(duì)青稞麩皮研究的實(shí)驗(yàn)中得到了同樣的結(jié)論。

2.4 蒸汽爆破對(duì)甲醇提取液抗氧化能力的影響

對(duì)不同爆破條件下提取液的抗氧化能力采用DPPH自由基清除法對(duì)比。由圖4可知，經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，提取液的抗氧化能力顯著增加。處理?xiàng)l件為2.0 MPa、60 s時(shí)，粉葛總黃酮的提取量出現(xiàn)下降，但是粉葛醇提液的抗氧化活性卻沒(méi)有降低。隨著提取液質(zhì)量濃度的增加，抗氧化能力增大的趨勢(shì)開(kāi)始減緩，此條件下IC50為10.10 g/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于未處理粉葛的IC50（30.65 g/L）。出現(xiàn)這一現(xiàn)象可能是，由于粉葛中木質(zhì)素含量約為9.05%，蒸汽爆破處理之后木質(zhì)素會(huì)部分降解為低分子酚類(lèi)物質(zhì)［26］，這在一定程度上有助于抗氧化能力的提高。同時(shí)，粉葛中淀粉含量較多，在本課題組未發(fā)表的研究中已經(jīng)證明，蒸汽爆破處理后水溶性總糖的含量增加，多糖熱分解產(chǎn)生5-羥甲基糠醛等，也會(huì)有助于抗氧化能力的提高。在Noda等［28］的研究中同樣證明，蒸汽爆破之后物料的抗氧化性增加是由于黃酮類(lèi)物質(zhì)的增加，以及其他物質(zhì)的降解所引起的。

3 結(jié) 論

將蒸汽爆破預(yù)處理應(yīng)用到粉葛總黃酮的提取過(guò)程中，隨著蒸汽壓強(qiáng)的增加和維壓時(shí)間的延長(zhǎng)，總黃酮提取量、甲醇提取物得率和抗氧化活性在一定程度上會(huì)有所提高，這是因?yàn)檎羝祁A(yù)處理可以減弱粉葛細(xì)胞壁的阻礙作用，致使比表面積增大、傳質(zhì)阻力減小、溶劑滲透加快，促進(jìn)了活性成分的提取。同時(shí)，高溫、高壓對(duì)不穩(wěn)定化學(xué)鍵（如糖苷鍵）的破壞，導(dǎo)致預(yù)處理過(guò)程中發(fā)生化學(xué)變化，細(xì)胞內(nèi)結(jié)合態(tài)的黃酮轉(zhuǎn)化為游離態(tài)，且木質(zhì)素、纖維素類(lèi)物質(zhì)發(fā)生降解，也對(duì)上述結(jié)果起到了促進(jìn)作用。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在合適的處理?xiàng)l件下蒸汽爆破有利于總黃酮的提取和抗氧化性的增強(qiáng)，同時(shí)劇烈的預(yù)處理導(dǎo)致黃酮類(lèi)物質(zhì)分解，阻礙了提取量的增加。在本實(shí)驗(yàn)中，總黃酮的提取量比對(duì)照組增加了0.39～1.32 倍，抗氧化活性明顯增強(qiáng)，壓力與維壓時(shí)間對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的影響均為極顯著（P＜0.01）。

［1］ 陳珺， 宋敏， 張鈺， 等. 粉葛與野葛中異黃酮的HPLC指紋對(duì)照和比色測(cè)定［J］. 中國(guó)新藥雜志， 2008， 17（14）： 1240-1246. DOI：10.3321/ j.issn：1003-3734.2008.14.015.

［2］ 董英， 徐斌， 林琳， 等. 葛根的化學(xué)成分研究［J］. 食品與機(jī)械， 2005，21（6）： 85-88； 100. DOI：10.3969//j.issn：1003-5788.2005.06.029.

［3］ 肖培根， 李大鵬， 黃世林， 等. 新編中藥志（第一卷）［M］. 北京： 中國(guó)醫(yī)藥科技出版杜， 2002： 962-975.

［4］ 龔志剛， 胡紅霞， 朱篤. 葛根素對(duì)糖尿病大鼠血糖和抗氧化能力的影響［J］. 食品科學(xué)， 2006， 27（11）： 498-501. DOI：10.3321/ j.issn：1002-6630.2006.11.124.

［5］ WU Y F， WANG X S， FAN E G. Optimisation of ultrasoundassisted extraction of puerarin and total isoflavones from Puerariae Lobatae Radix （Pueraria lobata （Wild.） Ohwi） with response surface methodology［J］. Phytochemical Analysis， 2012， 23（5）： 513-519. DOI：10.1002/pca.2349.

［6］ 馬海樂(lè)， 王超， 劉偉民. 葛根總黃酮微波輔助萃取技術(shù)［J］. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2005， 26（2）： 98-101. DOI：10.3969/ j.issn.1671-7775.2005.02.002.

［7］ 吳艷芳， 王新勝， 殷婕， 等. 野葛與粉葛總黃酮提取方法的比較［J］. 中國(guó)現(xiàn)代中藥， 2011， 13（3）： 38-39； 49. DOI：10.3969/ j.issn.1673-4890.2011.03.014.

［8］ GONG L X， HUANG L L， ZHANG Y. Effect of steam explosion treatment on barley bran phenolic compounds and antioxidant capacity［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2012， 60（29）：7177-7184. DOI：10.1021/jf301599a.

［9］ YU Z D， ZHANG B L， YU F Q， et al. A real explosion： the requirement of steam explosion pretreatment［J］. Bioresource Technology， 2012， 121： 335-341. DOI：10.1016/j.biortech.2012.06.055.

［10］ XU W L， KE G Z， WU J H， et al. Modification of wool fiber using steam explosion［J］. European Polymer Journal， 2006， 42（9）： 2168-2173. DOI：10.1016/j.eurpolymj.2006.03.026.

［11］ 劉東波， 王秀然， 陳珊， 等. 蒸汽爆破處理的玉米秸稈飼料飼用安全性的研究［J］. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2003， 25（6）： 657-660. DOI：10.9369/j.issn.1000-5684.2003.06.016.

［12］ 李剛， 李東亮， 馮廣林， 等. 蒸汽爆破技術(shù)在煙梗加工中的應(yīng)用［J］. 煙草化學(xué)， 2013（1）： 42-44. DOI：10.9369/ j.issn.1002-0861.2013.01.010.

［13］ 陳洪章， 彭小偉. 汽爆技術(shù)促進(jìn)中藥資源高值化利用［J］. 化學(xué)進(jìn)展，2012， 24（9）： 1857-1864. DOI：10.1016/j.procbio.2014.08.010.

［14］ CHEN Guozhong， CHEN Hongzhang. Enhancement of oil extraction from sumac fruit using steam-explosion pretreatment［J］. Journal of the American Oil Chemists' Society， 2010， 88（1）： 151-156. DOI：10.1007/ s11746-010-1650-6.

［15］ ZHAO W， YANG R J， ZHANG Y Q， et al. Sustainable and practical utilization of feather keratin by an innovative physicochemical pretreatment： high density steam flash-explosion［J］. Green Chemistry，2012， 14（12）： 3352-3360. DOI：10.1039/c2gc36243k.

［16］ 付小果， 陳洪章， 汪衛(wèi)東. 汽爆葛根直接固態(tài)發(fā)酵乙醇聯(lián)產(chǎn)葛根黃酮［J］. 生物工程學(xué)報(bào)， 2008， 24（6）： 957-961. DOI：10.3321/ j.issn：1000-3061.2008.06.009.

［17］ YE C L， DAI D H， HU W L. Antimicrobial and antioxidant activities of the essential oil from onion（Allium cepa L.）［J］. Food Control， 2013，30（1）： 48-53. DOI：10.1016/j.foodcont.2012.07.033.

［18］ CHEN G Z， CHEN H Z. Extraction and deglycosylation of flavonoids from sumac fruits using steam explosion［J］. Food Chemistry， 2011，126（4）： 1934-1938. DOI：10.1016/j.foodchem.2010.12.025.

［19］ 王星敏， 殷鐘意， 鄭旭煦， 等. 微生物酶解破壁提制葛根黃酮的工藝［J］.食品科學(xué)， 2011， 32（2）： 28-31.

［20］ 張兵兵， 曾國(guó)明， 傅亞， 等. 蒸汽爆破提取銀杏葉黃酮類(lèi)化合物的工藝研究［J］. 纖維素科學(xué)與技術(shù)， 2012， 20（1）： 39-44； 71.

［21］ SONG H D， YANG R J， ZHAO W， et al. Innovative assistant extraction of flavonoids from pine（Larix olgensis Henry） needles by high-density steam flash-explosion［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2014， 62（17）： 3806-3812. DOI：10.1021/jf405412r.

［22］ 周 麗， 張博雅， 張永忠. 亞臨界水提取葛根中總異黃酮的研究［J］. 中草藥， 2012， 43（3）： 492-495. DOI10.7501/j.issn.0253-2670.2012.3.017.

［23］ NATHAN M， CHARLES W， BRUCE D， et al. Feature of promising technologies for pretreatment of lignocellulosic biomass［J］. Bioresource Technology， 2005， 96（6）： 673-686. DOI：10.1016/ j.biortech.2004.06.025.

［24］ KOBAYASHI F， TAKE H， NAKAMURA Y. Methane production from steam exploded bamboo［J］. Journal of Bioscience and Bioengineering， 2004， 97（6）： 426-428. DOI：10.1016/S1389-1723（04）70231-5.

［25］ TAKE H， ANDOU Y， NAKAMURA Y， et al. Production of methane gas from Japanese cedar chips pretreated by various delignification methods［J］. Biochemical Engineering Journal， 2006， 28（1）： 30-35. DOI：10.1016/j.bej.2005.08.036.

［26］ KUROSUMI A， SASAKI C， KUMADA K， et al. Novel extraction method of antioxidant compounds from Sasa palmata（Bean） Nakai using steam explosion［J］. Process Biochemistry， 2007， 42（10）： 1449-1453. DOI：10.1016/j.procbio.2007.06.007.

［27］ 龔凌霄. 青稞全谷物及其防治代謝綜合征的作用研究［D］. 杭州： 浙江大學(xué)， 2013： 46-47.

［28］ NODA Y， ASADA C， SASAKI C， et al. Extraction method for increasing antioxidant activity of raw garlic using steam explosion［J］. Biochemical Engineering Journal， 2013， 73： 1-4. DOI：10.1016/ j.bej.2013.01.013.

Effect of Steam Explosion on Total Isoflavone Content and Antioxidant Capacity of Puerariae thomsonii Radix

ZHANG Qi1， YI Junpeng1，*， LI Xin2， WANG Xinsheng2， LI Bing1， ZHU Wenxue1
（1. College of Food and Bioengineering， Henan University of Science and Technology， Luoyang 471023， China；2. College of Chemical Engineering and Pharmacy， Henan University of Science and Technology， Luoyang 471023， China）

Steam explosion pretreatment was employed on Puerariae thomsonii Radix at a steam pressure of 1.0 and 2.0 MPa for 30， 40， 60 and 80 s， respectively. In order to explore the effect of steam explosion pretreatment on the total isoflavone content and antioxidant capacity of Puerariae thomsonii Radix， the content of total isoflavones was determined using UV spectrophotometry. The 1， 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl （DPPH） radical scavenging activity was used to evaluate free radical scavenging capacity. The results indicated that the extraction efficiency of total isoflavones， the yield of methanol extract and antioxidant capacity significantly increased after steam explosion. Under optimal conditions， the yield of total isoflavones （calculated as puerarin） was 5.43 mg/g， which was 2.32 times as much as that of the untreated sample； the yield of methanol extract was 16.92%， and the 50% inhibitory concentration （IC50） for DPPH radical scavenging activity decreased from 30.65 g/L to 10.10 g/L， suggesting that the antioxidant capacity was improved. It can be concluded that a proper and reasonable steam explosion pretreatment can be applied to extract the active compounds and enhance the antioxidant capacity of Puerariae thomsonii Radix.

steam explosion； Puerariae thomsonii Radix； total isoflavones； antioxidant capacity

10.7506/spkx1002-6630-201609008

TS202.3

A

1002-6630（2016）09-0040-05

張棋， 易軍鵬， 李欣， 等. 蒸汽爆破預(yù)處理對(duì)粉葛總黃酮及抗氧化性的影響［J］. 食品科學(xué)， 2016， 37（9）： 40-44. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201609008. http：//www.spkx.net.cn

ZHANG Qi， YI Junpeng， LI Xin， et al. Effect of steam explosion on total isoflavone content and antioxidant capacity of Puerariae thomsonii Radix［J］. Food Science， 2016， 37（9）： 40-44. （in Chinese with English abstract） DOI：10.7506/spkx1002-6630-201609008. http：//www.spkx.net.cn

2015-06-05

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31271972）；河南科技大學(xué)博士科研基金資助項(xiàng)目（400813480035）

張棋（1990—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。E-mail：zhang2014qi@126.com

*通信作者：易軍鵬（1976—），男，副教授，博士，研究方向?yàn)樗幨硟捎蒙镔Y源高值化利用。E-mail：yijunpeng@126.com