路欣，梁霞，孟婷婷，周柏玲，田志芳

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)山西功能食品研究院，山西太原 030031）

黑玉米是籽粒色澤為烏色、紫色、藍(lán)色、黑色玉米的總稱，屬于玉米栽培品種的一個(gè)變種[1]，其籽粒角質(zhì)層不同程度地沉淀黑色素，外觀烏黑發(fā)亮，其穗呈紫黑色，香甜可口。黑玉米不僅色澤獨(dú)特，而且營(yíng)養(yǎng)豐富，富含多種氨基酸和各種人體必需的微量元素，其蛋白質(zhì)、“生命元素”硒的含量都高于黃玉米[2]；17種氨基酸的含量有13種較高。黑玉米脂肪含量也比黃玉米高1.3倍，且為多不飽和脂肪酸，這些不飽和脂肪酸具有降血壓，促進(jìn)平滑肌收縮、擴(kuò)張血管、阻礙血小板凝固和防止動(dòng)脈硬化等功能。黑玉米中還含有大量的膳食纖維，膳食纖維在消化系統(tǒng)中具有吸收水分的作用；增加腸道及胃內(nèi)的食物體積，可增加飽足感；又能促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，可舒解便秘；同時(shí)膳食纖維也能吸附腸道中的有害物質(zhì)以便排出；改善腸道菌群，為益生菌的增殖提供能量和營(yíng)養(yǎng)。膳食纖維還能提高面包持水性，抑制面包心水分的散失，使其質(zhì)地柔軟，老化速度下降[3]。在黑玉米中還含有大量的黑色素。研究表明，黑色素屬于花青苷類色素，是類黃酮化合物，有很強(qiáng)的清除自由基和抗氧化的能力，并以高效、低毒、高生物利用率而著稱?；ㄇ嘬疹惿啬苡行宄梭w內(nèi)的自由基，減少過(guò)氧化物的產(chǎn)生，防止可見(jiàn)光和紫外光的輻射，具有抗腫瘤、抗衰老、護(hù)膚養(yǎng)顏的功效[4-7]?；ㄇ嘬丈氐任镔|(zhì)能充當(dāng)起超氧化物歧化酶（SOD）的作用，延緩衰老。目前很多針對(duì)中老年保健功能的產(chǎn)品即以黑色素、花青苷色素為原料進(jìn)行開(kāi)發(fā)。隨著食物結(jié)構(gòu)的改變和生活水平的提高，黑玉米在滿足人們多元化消費(fèi)需求方面顯現(xiàn)出越來(lái)越重要的作用[8]。據(jù)FAD/WHO規(guī)定，黑玉米色素安全無(wú)毒，可直接用于食品、藥品、化妝品等，具有重要應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景[9]。

食物蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的高低，主要取決于所含必須氨基酸的種類、數(shù)量和組成比例。玉米是人類獲得蛋白質(zhì)的主要來(lái)源之一，不同地區(qū)、不同品種的黑玉米蛋白質(zhì)組成各不相同，實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)山西主栽的9個(gè)黑玉米品種的蛋白質(zhì)和氨基酸含量進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)分析，對(duì)其蛋白質(zhì)品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

山西黑玉米種植主要集中在中部、北部地區(qū)，目前已形成以忻州、朔州、晉中、長(zhǎng)治、呂梁等地為主的種植產(chǎn)業(yè)帶和以忻州為主的加工產(chǎn)業(yè)帶[8]。本實(shí)驗(yàn)選用了9種山西主栽的優(yōu)質(zhì)黑玉米品種為研究對(duì)象，分別為黑玉194、黑玉195、紫玉119、晉糯8號(hào)、晉糯10號(hào)、晉糯20號(hào)、紫糯511、黑玉二合一和黑糯158，均來(lái)自山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所和品種資源研究所。

花青苷是一類廣泛存在于自然界的花、果、種和葉中的水溶性天然色素，屬于黃酮多酚類化合物，是由花青素在自然狀態(tài)下與各種糖形成的糖苷。其顏色有紅色、紫色、藍(lán)色等，近年來(lái)主要是以食用天然色素的形式被開(kāi)發(fā)利用。已知天然存在的花青苷有 250多種?；ㄇ嘬站哂蓄慄S酮典型的結(jié)構(gòu)，花青苷的苷元是2-苯基苯并吡喃鹽（2-phenylbenzo-pyryalium）或黃烊鹽（flavylium）的多羥基和甲氧基衍生物。以C6-C3-C6為基本骨架，花色基元結(jié)構(gòu)如下[10]：

圖1 花色基元的結(jié)構(gòu)Fig.1 The structure of color primitives

圖2 主要花色素的結(jié)構(gòu)Fig.2 The structure of major anthocyanins

大多數(shù)花青素的B環(huán)各碳位上取代基不同，形成了各種各樣的花青素，現(xiàn)在已知的有20多種。花青素溶于水和乙醇，不溶于乙醚、氯仿等有機(jī)溶劑，遇醋酸鉛試劑會(huì)沉淀，并能被活性炭吸附。其顏色隨 pH值的不同而改變，在酸性條件下顯色較好，呈紅色，在中性、近中性條件下呈無(wú)色，在堿性條件下呈藍(lán)色?；ㄇ嗨氐念伾玴H值不同而改變是由于在不同pH值條件下其分子構(gòu)型不同。食品中常見(jiàn)的花青素主要有：天竺葵花色素、矢車菊花色素、飛燕草花色素、芍藥花色素等。主要花色素的結(jié)構(gòu)如圖2所示。根據(jù)宋艷的研究，山西黑玉米色素中主要有三種花青苷，分別為矢車菊花青苷（58%）、天竺葵花青苷和芍藥花青苷[11]。因此本實(shí)驗(yàn)中黑玉米花青苷色素用矢車菊花青苷色素當(dāng)量計(jì)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

9個(gè)黑玉米品種：黑玉194、黑玉195、紫玉119、晉糯8號(hào)、晉糯10號(hào)、晉糯20號(hào)、紫糯511、黑玉二合一和黑糯 158（由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所和品種資源研究所提供）。

石油醚、鹽酸、甲醇、乙醇、水楊酸、DPPH試劑、過(guò)氧化氫等試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

880110磨粉機(jī)，德國(guó)Brabender公司；Brabender GmbH & Co.KG粘度儀，德國(guó) Brabender公司；KDY-9820凱氏定氮儀，南北儀器；101-0A型電熱鼓風(fēng)干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司；S-433D全自動(dòng)氨基酸分析儀，德國(guó)賽卡姆公司；721G可見(jiàn)分光光度計(jì)，上海儀電分析儀器有限公司；恒溫電熱水浴鍋DZKW-4型，北京中興偉業(yè)儀器有限公司。

1.3 方法

黑玉米全粉的制備：取一定量的不同品種黑玉米，麩皮分離，用實(shí)驗(yàn)室盤式磨粉機(jī)磨粉，過(guò)80目篩，麩皮粉碎至80目后回添。

1.3.1 不同品種黑玉米營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

水分參照 GB 5009.3-2016測(cè)定，灰分參照 GB 5009.4-2016測(cè)定。粗脂肪的測(cè)定，用索氏提取法。粗蛋白參照GB/T 24901-2010測(cè)定。粗纖維參照GB/T 5515-2008測(cè)定。碳水化合物的含量由下式計(jì)算得到。

W碳水=100-W水分-W灰分-W粗脂肪-W粗蛋白-W粗纖維

式中：W碳水為碳水化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)，W水分、W灰分、W粗脂肪、W粗蛋白和W粗纖維分別為黑玉米中水分、灰分、粗脂肪、粗蛋白和粗纖維的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.3.2 黑玉米氨基酸組分含量分析和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)

1.3.2.1 樣品前處理

取一定量的黑玉米全粉，加入石油醚（30～60 ℃）用超聲提取法提取，脫去脂溶性成分，過(guò)濾，風(fēng)干[10]。準(zhǔn)確稱取處理后的樣品0.1 mg于20 mL安培管中（樣品裝在稱量紙上垂直代入安培管中，防止樣品粘在瓶口）；加入10 mL 6 mol/L鹽酸溶液，充入氮?dú)猓饪?，放入恒溫烘箱?10 ℃）中水解24 h；水解完成后冷卻、混勻、開(kāi)管，過(guò)濾；取0.5 mL濾液置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，低于60 ℃，抽真空，蒸干；加入3～5 mL樣品稀釋液再次溶解，震蕩混勻后過(guò)膜（0.22 μm）裝入進(jìn)樣瓶中。

1.3.2.2 上機(jī)檢測(cè)

采用全自動(dòng)氨基酸分析儀，對(duì)17種氨基酸進(jìn)行上機(jī)檢測(cè)。分析條件：色譜柱：LCA K06/Na；流動(dòng)相：檸檬酸鈉A=0.12 N，pH 3.45，B=0.2 N，pH 10.85；溫度：58 ℃～74 ℃梯度控溫；流速：洗脫泵 0.45 mL/min+衍生泵 0.25 mL/min；壓力：30 bar～40 bar；紫外檢測(cè)波長(zhǎng)為570 nm和440 nm。

1.3.2.3 氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)

采用聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）和世界衛(wèi)生組織（WHO）提出的氨基酸評(píng)分（Amino acid score，AAS），并根據(jù)FAO/WHO氨基酸評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式和雞蛋模式進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定[12]。AAS按下式計(jì)算[13]：

AAS=（待測(cè)蛋白質(zhì)中某一必需氨基酸的含量，%）×100/（FAO/WHO評(píng)分模式中相應(yīng)必需氨基酸的含量，%）

1.3.3 黑玉米粘度特性測(cè)定

黑玉米糊化特性指標(biāo)參照GB/T 22427.7-2008方法二測(cè)定。

1.3.4 不同品種黑玉米花青苷色素提取物的制備及花青苷色素含量測(cè)定

1.3.4.1 不同品種黑玉米花青苷色素提取液的制備

溶液配制：0.1 mol/L鹽酸溶液：吸取0.41 mL鹽酸于50 mL容量瓶中，用蒸餾水定容至刻度線。

提取液：0.1 mol/L鹽酸溶液與 95%乙醇溶液按2:3的比例混勻（pH=1.3）。

準(zhǔn)確稱取不同品種黑玉米全粉8 g于燒杯中，按料液比1:10（g/mL）加入提取液，在溫度50 ℃，避光條件下浸提2 h，提取2次，合并濾液，濾液在真空旋蒸儀上設(shè)置溫度80 ℃、真空度0.05 MPa進(jìn)行濃縮至20 mL，得到黑玉米花青苷色素提取液?；ㄇ嘬丈靥崛」に嚍椋?/p>

圖3 黑玉米花青苷色素的提取工藝Fig.3 Extraction technology of black corn anthocyanin pigment

1.3.4.2 不同品種黑玉米花青苷色素含量的測(cè)定

花青苷色素含量測(cè)定采用pH示差法[14]。

花青素發(fā)色團(tuán)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換是pH值的函數(shù)，而且起干擾作用的棕褐色（降解）產(chǎn)物的特征光譜不隨pH值的變化而變化。結(jié)合朗伯-比耳定律可得出，在兩個(gè)不同的pH值下，花青素溶液的吸光值的差值與花青素的含量成比例。因此通過(guò)兩個(gè)pH，同一波長(zhǎng)（以矢車菊素-3-O-葡萄糖苷最大可見(jiàn)吸收波長(zhǎng)）下的吸光值差值（波長(zhǎng)的選擇參照文獻(xiàn)[15]），依據(jù)下式計(jì)算花青苷色素含量：

式中：X-黑玉米花青苷色素含量，mg/100 g；A-吸光度；ε-矢車菊素-3-O-葡萄糖苷的摩爾吸收系數(shù)（26900）；L-光路路徑長(zhǎng)度（1 cm）；M-花青苷色素的摩爾質(zhì)量（449.2）；DF-稀釋倍數(shù)；V-體積mL；W-樣品質(zhì)量，mg。

1.3.5 不同品種黑玉米花青苷色素提取物抗氧化活性測(cè)定

1.3.5.1 DPPH自由基清除力的測(cè)定

DPPH自由基清除力的測(cè)定參考Brandwilliams[16]等的方法，吸取提取液0.5 mL于10 mL離心管中，加入2 mL 2.0×10-4mol/L DPPH·溶液，再加入2.5 mL甲醇，充分混合，避光靜置30 min，于517 nm處測(cè)定吸光度值（A樣品）。同時(shí)測(cè)定2 mL 2.0×10-4mol/L DPPH·溶液與3 mL無(wú)水甲醇混合液的吸光度值（A空白），0.5 mL提取液與4.5 mL無(wú)水甲醇混合液的吸光度（A背景），按照下式計(jì)算提取液對(duì)DPPH·的清除率，同時(shí)測(cè)定維C對(duì)DPPH自由基的清除率作為對(duì)比。

1.3.5.2 羥自由基（·OH）清除力的測(cè)定

·OH清除力的測(cè)定參考Smimoff[17]等的方法，10 mL比色管中依次加入2 mL不同品種的黑玉米花青苷色素提取物、0.6 mL 8.0 mmol/L FeSO4溶液、2 mL 3.0 mmol/L水楊酸和0.5 mL 0.002 mol/L H2O2于37 ℃條件下水浴1 h，于510 nm波長(zhǎng)處測(cè)定樣品吸光度（A1），以蒸餾水代替水楊酸樣品本底吸光度（A2），按照下式計(jì)算·OH清除率。

1.3.5.3 ABTS+·清除力的測(cè)定

參照Guedes[18]等的方法并略有改動(dòng)。吸取提取液100 μL，加入3 mL的ABTS自由基工作液，混合均勻，室溫下避光反應(yīng)6 min，734 nm處測(cè)定吸光度。根據(jù)下式計(jì)算提取液對(duì)ABTS+·的清除率。

式中：A0為空白管的吸光度；A1為樣品管的吸光度；A2為甲醇代替ABTS工作液測(cè)定吸光度。

1.3.6 抗氧化活性與花青苷色素含量相關(guān)性分析

用SPSS 19.0數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)黑玉米花青苷色素提取液的抗氧化力與花青苷色素含量數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

所有的分析數(shù)據(jù)至少重復(fù)3次進(jìn)行，表示為表示，組間數(shù)據(jù)比較采用一維方差分析（ANOVA）。用SPSS 19.0數(shù)據(jù)分析軟件（SPSS Inc., Chicago, IL,USA）分析。p＜0.05認(rèn)為有顯著差異。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同品種黑玉米的營(yíng)養(yǎng)成分

黑玉米全粉基本營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，不同品種黑玉米全粉在碳水化合物、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維含量上有顯著差異（p＜0.05）。幾種黑玉米的碳水化合物含量低于水稻（75%），而粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于水稻（6.81%）。粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于小麥（2.47%）、水稻（0.55%）、大麥（1.30%）[19]、谷子（晉谷 21號(hào) 4.21%）[20]?；曳仲|(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于水稻（0.19%）[19]。這些營(yíng)養(yǎng)成分的含量和比例說(shuō)明黑玉米與水稻、小麥等糧食相比，營(yíng)養(yǎng)成分更高且熱量更低，能滿足現(xiàn)代人對(duì)主食的需求和對(duì)健康飲食的追求。黑玉米碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素含量的差別與黑玉米品種、生長(zhǎng)壞境的不同有關(guān)。

表1 黑玉米的主要營(yíng)養(yǎng)成分/%Table 1 The main nutrients of black corn

表2 不同品種黑玉米氨基酸組成及含量（mg/g）Table 2 Amino acid composition and content of different varieties of black corn (mg/g)

2.2 不同品種黑玉米的氨基酸組分含量

由表2結(jié)果得出，9個(gè)黑玉米氨基酸品種齊全，含有包括蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、組氨酸、精氨酸等9中必需氨基酸（半必需氨基酸）在內(nèi)的17種氨基酸。總氨基酸含量最高的是晉糯8號(hào)和紫糯511，必需氨基酸總量最高的是晉糯8號(hào)。黑玉二合一的必需氨基酸含量為35.40 mg/g，占氨基酸總量的47%，比例是最高的。此比例高于其他文獻(xiàn)報(bào)道的不同品種谷子和黍子的必需氨基酸占總氨基酸的比例38.95%[20]。從必需氨基酸/總氨基酸來(lái)看，這幾種黑玉米的比值符合FAO/WHO推薦值，說(shuō)明這幾種黑玉米的氨基酸組成較為均衡。

2.3 黑玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)

根據(jù)現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)觀點(diǎn)，食物蛋白質(zhì)的氨基酸組成越接近人體蛋白質(zhì)的組成，并為人體消化吸收時(shí)，該食物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值才越高[21]。上述數(shù)據(jù)和結(jié)果尚不能全面反應(yīng)黑玉米氨基酸組分與人體蛋白組分的差異以及其所含必需氨基酸組分是否平衡，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高低體現(xiàn)不明顯，有待氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)分析。由于組氨酸是嬰幼兒、尿毒癥患者、幼齡動(dòng)物的必需氨基酸，因此將其參數(shù)也列為以下評(píng)價(jià)中。

由表3和表4分析可知，9個(gè)黑玉米品種均含有豐富的亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和組氨酸。全蛋模式標(biāo)準(zhǔn)高于FAO/WHO模式標(biāo)準(zhǔn)。所有品種的組氨酸含量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全蛋模式的22.00 mg/g pro標(biāo)準(zhǔn)，分別為黑玉194（51.41 mg/g pro）；黑玉195（42.53 mg/g pro）；紫玉 119（39.70 mg/g pro）；晉糯 8 號(hào)（33.13 mg/g pro）；晉糯10號(hào)（43.90 mg/g pro）；晉糯20號(hào)（42.98 mg/g pro）；紫糯511（44.06 mg/g pro）；黑玉二合一（55.11 mg/g pro）；黑糯 158（49.48 mg/g pro）；除黑玉195的亮氨酸含量比FAO/WHO模式的70.00 mg/g pro標(biāo)準(zhǔn)高之外，其余品種的亮氨酸含量均大于全蛋模式的86.00 mg/g pro標(biāo)準(zhǔn)，分別為：黑玉194（107.71 mg/g pro）；紫玉 119（101.57 mg/g pro）；晉糯 8號(hào)（112.47 mg/g pro）；晉糯10號(hào)（98.50 mg/g pro）；晉糯20號(hào)（129.98 mg/g pro）；紫糯511（113.83 mg/g pro）；黑玉二合一（148.11 mg/g pro）；黑糯 158（102.76 mg/g pro）。此外，晉糯20號(hào)，紫糯511和黑玉二合一，三個(gè)品種的氨基酸總值大于 FAO/WHO模式的367.00 mg/g pro標(biāo)準(zhǔn)，分別為：晉糯20號(hào)（420.34 mg/g pro），紫糯 511（403.91 mg/g pro）和黑玉二合一（461.54 mg/g pro）。氨基酸評(píng)分是將所測(cè)樣品中氨基酸的含量與FAO/WHO推薦模式的氨基酸含量進(jìn)行比較，由氨基酸評(píng)分也可以直觀的看出以上結(jié)論。

表3 不同品種黑玉米必需氨基酸含量與FAO/WHO模式和全蛋模式的比較（mg/g）Table 3 Comparison of essential amino acid content of different black corn varieties with FAO/WHO model and whole egg model

表4 不同品種黑玉米的必需氨基酸評(píng)分（AAS）Table 4 The essential amino acid score (AAS) of different varieties of black corn

2.4 不同品種黑玉米的加工特性

由表5和圖4可以看出，不同品種黑玉米全粉的糊化溫度、峰值粘度及崩解值、回生值有一定差異，黑糯158的峰值粘度和崩解值最高，分別為142 BU和30 BU，說(shuō)明其冷穩(wěn)定性最好，制成面制品的彈性和咀嚼性也最好，因此，加工時(shí)可根據(jù)黑玉米全粉的糊化特性選擇適宜的品種。淀粉糊化特性是反映淀粉品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。相關(guān)研究表明，開(kāi)始糊化的溫度、峰值粘度以及最終恒溫階段結(jié)束粘度等糊化特性，均在一定程度上影響面條、饅頭等面制品的外觀特征和食用品質(zhì)[22]。面粉中淀粉的糊化峰值粘度、崩解值越大，面條的彈性、咀嚼度和感官品質(zhì)越好；糊化衰減度越大，糊化溫度越高，面條的品質(zhì)（如硬度、彈性、粘聚性等）越差[23]。隨著峰值粘度的增加，玉米面條的彈性和咀嚼性顯著提高[24]。面粉糊化特性與面條質(zhì)量密切相關(guān)，峰值粘度可以作為評(píng)價(jià)面條質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)[25-27]。不同品種黑玉米全粉的糊化特性可能與其本身的淀粉總量、直鏈淀粉含量、直支比、發(fā)芽情況、顆粒度等有關(guān)。

表5 不同品種黑玉米全粉的糊化特性Table 5 Gelatinization characteristics of different varieties of black corn whole flour

圖4 不同品種黑玉米的粘度曲線Fig.4 Viscosity curves of different varieties of black corn

2.5 不同品種黑玉米的花青苷色素含量

花青苷色素是黑玉米的特征性功能成分，由圖 5可以看出，標(biāo)注不同字母的黑玉米品種間花青苷色素的含量有顯著差異（p＜0.05），其中，黑玉二合一的花青苷色素含量最高，為42.63 mg/100 g。其后依次為紫玉 119，（35.20 mg/100 g）；黑玉 194，（29.48 mg/100 g）；晉糯 8 號(hào)（21.03 mg/100 g）；紫糯 511（19.42 mg/100 g）；黑玉 195（18.87 mg/100 g）；黑糯 158（17.84 mg/100 g）；晉糯10號(hào)（14.92 mg/100 g）；晉糯20號(hào)（13.31 mg/100 g）。均高于其他文獻(xiàn)報(bào)道的紫洋蔥提取液中總花青素含量的9.07 mg/100 g，以及黑豆皮提取液中總花青素含量的6.56 mg/100 g[28]。不同品種黑玉米花青苷色素含量的差別與其基因型以及生長(zhǎng)壞境的不同有關(guān)。

圖5 不同品種黑玉米花青苷色素含量Fig.5 Anthocyanin pigment content of different varieties of black corn

2.6 不同品種黑玉米花青苷色素提取物清除自由基能力比較

2.6.1 不同品種黑玉米花青苷色素提取物清除DPPH自由基能力

不同品種黑玉米花青苷色素提取物對(duì)DPPH自由基清除率見(jiàn)圖 6，可以看出，標(biāo)注不同字母的黑玉米品種間其花青苷色素提取物對(duì)DPPH自由基的清除率有顯著差異（p＜0.05），其中，清除力最強(qiáng)的為黑玉二合一，達(dá)到98.38%，最弱的為紫糯511，為57.07%，9種黑玉米花青苷色素提取物對(duì)DPPH自由基清除力由大到小為：黑玉二合一＞紫玉 119＞黑玉 194＞黑玉195＞晉糯8號(hào)＞晉糯10號(hào)＞晉糯20號(hào)＞黑糯158＞紫糯511。

IC50值是對(duì)自由基清除率達(dá)50%時(shí)所需的樣品有效劑量，IC50值越小，則自由基清除能力越強(qiáng)，抗氧化性越好。如圖7所示，黑玉二合一、黑玉195和黑糯158的花青苷色素提取液清除DPPH自由基的IC50值分別為85.21、98.54、133.59 μg/mL，均小于Vc清除DPPH自由基的IC50值143.43 μg/mL，即清除自由基的能力約是Vc的1.68倍、1.46倍和1.07倍，與文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)果相同[28]，說(shuō)明黑玉米花青苷色素提取液的抗氧化能力強(qiáng)于Vc。

圖6 不同品種黑玉米花青苷色素提取物對(duì)DPPH·自由基的清除率Fig.6 Scavenging rate of anthocyanin pigment extracts from different varieties of black corn on DPPH· radicals

圖7 3種黑玉米花青苷色素提取液和VC對(duì)DPPH自由基清除率的IC50值Fig.7 DPPH free radical scavenging ability of 3 kinds of black corn anthocyanin pigment extract and Vc

2.6.2 不同品種黑玉米花青苷色素提取物清除·OH能力

不同品種黑玉米花青苷色素提取物對(duì)·OH自由基清除率見(jiàn)圖 8，可以看出，標(biāo)注不同字母的品種間其花青苷色素提取物對(duì)·OH的清除率有顯著差異（p＜0.05），其中，清除力最強(qiáng)的為黑玉 158，達(dá)到88.34%，最弱的是晉糯10號(hào)，為57.96%，9種黑玉米花青苷色素提取物對(duì)·OH清除力由大到小為：黑玉158＞晉糯8號(hào)＞黑玉195＞黑玉194＞紫糯511＞晉糯20號(hào)＞紫玉119＞黑玉二合一＞晉糯10號(hào)。

圖8 不同品種黑玉米花青苷色素提取物對(duì)·OH自由基的清除率Fig.8 The scavenging rate of different varieties of black corn anthocyanin pigment extracts on OH radical

2.6.3 不同品種黑玉米花青苷色素提取物清除ABTS+自由基能力

圖9 不同品種黑玉米花青苷色素提取物對(duì)ABTS自由基清除率Fig.9 The scavenging rate of different varieties of black corn anthocyanin pigment extracts on ABTS free radicals

不同品種黑玉米花青苷色素提取物對(duì) ABTS+·清除率如圖9所示。晉糯10號(hào)、黑玉二合一和黑糯158三個(gè)品種的黑玉米花青苷色素提取物清除 ABTS+·的能力顯著高于其他品種（p＜0.05），分別為：晉糯 10號(hào)（98.20%）；黑玉二合一（98.35%）；黑糯 158（95.79%）。而紫糯511的清除能力最低，為87.99%。

自由基具有高度的活性，是人體生命活動(dòng)中各種生化反應(yīng)的中間代謝產(chǎn)物。人體內(nèi)自由基過(guò)多就會(huì)導(dǎo)致膜質(zhì)過(guò)氧化和細(xì)胞損傷，引起人體衰老、動(dòng)脈粥樣硬化、癌癥等嚴(yán)重疾病。因此日常飲食中攝入一些抗氧化劑或自由基清除劑維持體內(nèi)自由基代謝平衡是十分重要的[29]。本實(shí)驗(yàn)表明，9中黑玉米花青苷色素具有一定的清除自由基的能力，說(shuō)明黑玉米具有一定的抗氧化生理功能，為黑玉米花青苷色素的應(yīng)用提供了依據(jù)。實(shí)驗(yàn)還表明，9中黑玉米花青苷色素提取物的清除自由基能力的強(qiáng)弱并不完全一致，可能是花青苷色素種類和含量的差異導(dǎo)致，這與朱敏的研究結(jié)果一致[30]?；ㄇ嘬丈靥崛∫旱挠行С煞植恢挂环N，包括多種花青苷元、類黃酮及多酚物質(zhì)，從而使9種黑玉米花青苷色素提取物的清除自由基能力強(qiáng)弱有差異。

2.7 不同品種黑玉米抗氧化作用與花青苷色素含量相關(guān)性分析

圖10 不同品種黑玉米花青苷色素提取物DPPH自由基清除率與花青苷色素含量Fig.10 The scavenging rate of DPPH free radicals and the content of anthocyanin pigment in different varieties of black corn anthocyanin pigment extract

表6 不同品種黑玉米花青苷色素含量與其抗氧化力相關(guān)性分析描述性統(tǒng)計(jì)量Table 6 Descriptive statistics of correlation analysis of anthocyanin pigment content and antioxidant capacity of different black corn varieties

表7 不同品種黑玉米花青苷色素含量與其抗氧化力相關(guān)性分析表Table 7 Correlation analysis table of anthocyanin pigment content of different varieties of black corn and its antioxidant capacity

由圖10可以直觀的看出，不同品種黑玉米花青苷色素提取物DPPH自由基清除率與花青苷色素含量的高低趨勢(shì)保持一致?；ㄇ嘬丈睾扛叩钠贩N，其DPPH自由基清除率也高，花青苷色素含量低的品種，其DPPH自由基清除率也低。而DPPH自由基清除率在體外試驗(yàn)中反應(yīng)了物質(zhì)的抗氧化能力，也就是說(shuō)，不同品種黑玉米花青苷色素提取物的抗氧化力與花青苷色素含量的高低趨勢(shì)保持一致。下面通過(guò)統(tǒng)計(jì)軟件來(lái)分析花青苷色素含量與抗氧化力的相關(guān)關(guān)系（Pearson Correlation），結(jié)果如表6、7所示。

由表 6、7可知，黑玉米花青苷色素提取物清除DPPH自由基能力與其花青苷色素含量在 0.01水平（雙側(cè)）具有顯著正相關(guān)性，這一結(jié)果表明，山西主栽黑玉米花青苷色素提取物的抗氧化活力與其花青苷色素含量顯著正相關(guān)。此結(jié)果與宋昱的研究結(jié)果一致[31]。這一結(jié)果進(jìn)一步支持了以下結(jié)論：山西主栽黑玉米表現(xiàn)出的抗氧化力與其花青苷色素含量正相關(guān)。這就提示我們，山西主栽黑玉米的抗氧化力一定程度上取決于其花青苷色素含量。黑玉米花青苷色素含量可以作為評(píng)價(jià)其抗氧化活性的指標(biāo)，在生產(chǎn)和應(yīng)用中可以增加花青苷色素的濃度和純度來(lái)提高抗氧化能力。

3 結(jié)論

山西主栽的9個(gè)黑玉米品種：黑玉194、黑玉195、紫玉119、晉糯8號(hào)、晉糯10號(hào)、晉糯20號(hào)、紫糯511、黑玉二合一和黑糯158在碳水化合物、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維含量上有顯著差異（p＜0.05）。所有品種的組氨酸含量均遠(yuǎn)高于全蛋模式的22.00 mg/g pro標(biāo)準(zhǔn)，分別為黑玉 194（51.41 mg/g pro）；黑玉 195（42.53 mg/g pro）；紫玉119（39.70 mg/g pro）；晉糯8號(hào)（33.13 mg/g pro）；晉糯10號(hào)（43.90 mg/g pro）；晉糯20號(hào)（42.98 mg/g pro）；紫糯511（44.06 mg/g pro）；黑玉二合一（55.11 mg/g pro）；黑糯158（49.48 mg/g pro）；除黑玉195的亮氨酸含量比FAO/WHO模式的70.00 mg/g pro標(biāo)準(zhǔn)高之外，其余品種的亮氨酸含量均大于全蛋模式的86.00 mg/g pro標(biāo)準(zhǔn)，分別為：黑玉194（107.71 mg/g pro）；紫玉119（101.57 mg/g pro）；晉糯8號(hào)（112.47 mg/g pro）；晉糯10號(hào)（98.5 mg/g pro）；晉糯20號(hào)（129.98 mg/g pro）；紫糯511（113.83 mg/g pro）；黑玉二合一（148.11 mg/g pro）；黑糯158（102.76 mg/g pro）。不同品種黑玉米的花青苷色素含量差異較大，在13.3～42.6 mg/100 g之間，在體外，在體外，黑玉米抑制DPPH自由基的能力是維C的1.68倍，且其清除DPPH自由基能力與其花青苷色素含量在0.01水平（雙側(cè)）具有顯著正相關(guān)性。本研究可為黑玉米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、加工特性和抗氧化性研究的資源利用提供借鑒。