趙 鑫，張子騰，朱麗丹，2，楊 冰，牛 猛，陳正行，2，*，王 莉，2，*

（1.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無錫214122；2.江南大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇無錫214122）

不同品種米糠營養(yǎng)成分含量的相關(guān)性分析及米糠與稻米成分的聚類分析

趙 鑫1，張子騰1，朱麗丹1，2，楊 冰1，牛 猛1，陳正行1，2，*，王 莉1，2，*

（1.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無錫214122；2.江南大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇無錫214122）

以24個(gè)品種的稻谷為實(shí)驗(yàn)材料，對(duì)不同品種間稻谷米糠營養(yǎng)成分含量的差異性進(jìn)行分析比較。結(jié)果表明，不同品種間米糠的水分含量、灰分含量、蛋白質(zhì)含量、可溶性多糖含量、脂肪含量和粗纖維含量差異極顯著。米糠中灰分與脂肪和蛋白質(zhì)之間存在著極其顯著的正相關(guān)（Plt;0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.695和0.568，可溶性多糖和粗纖維存在顯著負(fù)相關(guān)（Plt;0.05），相關(guān)系數(shù)為-0.475。通過聚類分析將24個(gè)品種的稻谷按米糠和稻米各分成品質(zhì)由高到低的3組，通過平行對(duì)比米糠和稻米的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，同種稻谷中稻米的品質(zhì)并不能直接決定米糠的品質(zhì)。

米糠，稻米，聚類分析，相關(guān)性分析

稻谷是世界上最大的谷類作物，世界上約有65%的人口以稻米作為主食。米糠是稻米加工中主要副產(chǎn)品，約占稻谷的6%，全世界每年有幾千萬噸米糠資源。稻米的營養(yǎng)品質(zhì)直接關(guān)系到人體營養(yǎng)的供給水平。中國作為水稻生產(chǎn)大國，稻谷年產(chǎn)量占世界的34%左右，居世界首位。而我國國土面積遼闊，稻米的品種繁多，不同地區(qū)土壤的差異，加上氣候等因素造成了不同區(qū)域的稻米品質(zhì)有所不同[1-2]。但是隨著米糠的應(yīng)用越來越廣，米糠的品質(zhì)也逐漸成為關(guān)注對(duì)象。最新研究表明，米糠集中了稻米64%的營養(yǎng)成分，含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、維生素、膳食纖維和礦物質(zhì)等營養(yǎng)素，米糠不僅各類營養(yǎng)素全面，而且其所含不飽和脂肪酸和多種天然生理活性物質(zhì)對(duì)人體健康具有重要的作用[3-5]。米糠經(jīng)過進(jìn)一步加工，提取出來的有關(guān)營養(yǎng)成分為食品工業(yè)提供了豐富的原料[6]。脫脂米糠還可以用來制備植酸、肌醇和磷酸氫鈣等；米糠顆粒細(xì)小，顏色淡黃，便于添加到烘培食品及其他米糠強(qiáng)化食品中；同時(shí)由于可溶性纖維含量低，米糠中的米蠟、米糠素及口一谷甾醇都具有降低血液膽固醇的作用[7]。米糠多糖具有抗腫瘤、降血糖、降膽固醇、抗細(xì)菌感染和增強(qiáng)免疫力等多種活性功能[8-12]。前人對(duì)米糠的研究多集中在米糠中各個(gè)成分的功能性，而在不同種米糠之間的研究卻鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)以24個(gè)品種的稻谷為研究對(duì)象，比較不同品種的米糠中營養(yǎng)成分的差異及米糠與稻粒之間的相關(guān)性，為篩選品種提供一定的參考數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

24個(gè)品種的稻谷（當(dāng)年） 市購；葡萄糖，濃硫酸，硼酸，無水乙醚，氫氧化鈉，硫酸銅片劑，硫酸鉀片劑，甲基紅，溴甲酚綠，乙醇，鹽酸。

WFZ UV-2100紫外可見分光光度計(jì) 尤尼柯上海儀器有限公司；KM02 Basic磁力攪拌器 德國IKA公司；RCTAIIA米粒食味計(jì)、RSKM 5B精米機(jī) 佐竹機(jī)械（蘇州）有限公司；凱氏定氮儀，索氏提取儀（250mL），烘箱，馬弗爐，水浴鍋。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 米糠與稻米的分離 使用精米機(jī)分離。

1.2.2 米糠成分的測定

1.2.2.1 水分測定 參照GB5497-1985[13]。

1.2.2.2 灰分測定 參照GB5505-1985進(jìn)行，樣品恒溫處理后，550℃灼燒法測定[14-16]。

1.2.2.3 脂肪測定 參照GB5512-l985，采用索氏提取法。

1.2.2.4 可溶性多糖測定 用葡萄糖制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，采用苯酚-硫酸法測定米糠中的可溶性多糖[17-20]。

1.2.2.5 蛋白質(zhì)測定 參照GB5511-l985，取0.2g米糠試樣采用凱氏定氮法測定粗蛋白含量。蛋白質(zhì)系數(shù)取5.95。

1.2.2.6 粗纖維測定 參照GB／T6434—94仲裁法，以酸堿洗滌方式測出粗纖維的含量。

1.2.3 稻米成分測定 使用米粒食味計(jì)測定。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析 采用SPSS13.0軟件對(duì)測定數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、相關(guān)性分析和聚類分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同品種的米糠成分的差異性分析

不同品種的稻谷由于生長環(huán)境條件，如氣候、土壤的肥沃程度、酸堿程度等的不同，稻谷成分的積累也有不同程度的差異，這些差異主要體現(xiàn)在米糠和稻米之中。

不同品種的米糠水分、灰分、脂肪、蛋白質(zhì)、可溶性多糖和粗纖維含量見表1。由表1可看出，不同種源米糠中各個(gè)成分的含量有較大差異。米糠中水分含量的變化幅度為9.11%～13.81%，其中連粳6號(hào)的水分含量最高，沈農(nóng)315的含量最低。各品種米糠的灰分含量變化幅度為4.53%～9.36%，其中揚(yáng)粳4227含量最高，金優(yōu)402含量最低?？扇苄远嗵呛孔兓葹?.65%～12.65%，其中鎮(zhèn)稻7號(hào)含量最高，金優(yōu)402含量最低。脂肪含量變化幅度為9.94%～21.72%。其中東示15號(hào)含量最高，金優(yōu)402含量最低。蛋白質(zhì)含量變化幅度為10.63%～14.54%，其中鎮(zhèn)稻10號(hào)含量最高，東研532含量最低。粗纖維含量的變化幅度為0.21%～3.36%，其中津9450含量最高，富禾6號(hào)含量最低。從方差結(jié)果可以看出各個(gè)種源的米糠中的各個(gè)成分含量均達(dá)到顯著水平。

2.2 米糠各個(gè)成分的相關(guān)性分析

表1 不同種源米糠的成分參數(shù)（%）Table 1 Nutrient content of different kinds of rice bran（%）

由表2可知米糠中的各個(gè)成分之間存在一定的相關(guān)性。水分與粗纖維之間存在不顯著的負(fù)相關(guān)，與其他成分存在不顯著的正相關(guān)?；曳峙c脂肪和蛋白質(zhì)之間存在極其顯著的正相關(guān)（Plt;0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.695和0.568，與其他成分均存在不顯著的正相關(guān)。可溶性多糖與脂肪和蛋白質(zhì)存在不顯著的正相關(guān)?？扇苄远嗵呛痛掷w維存在顯著負(fù)相關(guān)（Plt; 0.05），相關(guān)系數(shù)為-0.475。脂肪與蛋白質(zhì)和粗纖維存在不顯著正相關(guān)。蛋白質(zhì)與粗纖維存在不顯著的負(fù)相關(guān)。

表2 米糠各特征參數(shù)相關(guān)性分析Table 2 Correlation between different nutrient content

2.3 米糠和稻米成分上的相關(guān)性分析

由表4可知米糠與稻米在相對(duì)應(yīng)成分上并不具有顯著相關(guān)性，即米糠與稻米在成分含量上的相互影響程度并不存在顯著的正相關(guān)或者負(fù)相關(guān)。說明在已知稻米成分含量的情況下并不能準(zhǔn)確反映出米糠的成分含量。

表3 米粒的相關(guān)參數(shù)（%）Table 3 Chemical properties of different kinds of rice（%）

2.4 不同品種米糠的聚類分析

以不同種米糠的基本成分為指標(biāo)，對(duì)24個(gè)品種的米糠進(jìn)行聚類分析結(jié)果見圖1。根據(jù)圖1，可將供試的24個(gè)品種米糠劃為3組，第一組包括5、19、3、6、14、18、2、15等8個(gè)品種，米糠品質(zhì)較好；第二組包括1、22、9、17等4個(gè)品種，米糠品質(zhì)中等；其余的12個(gè)品種為第三組，米糠品質(zhì)較差。

表4 稻米和米糠各特征相關(guān)性參數(shù)分析Table4 Correlationbetweenricebranandriceonnutrientcontent

圖1 供試的24個(gè)品種米糠聚類圖Fig.1 Cluster analysis of 24 kinds of rice bran

2.5 不同品種米粒的聚類分析結(jié)果

以不同品種米粒品質(zhì)的基本因素為指標(biāo)，對(duì)24個(gè)品種的米粒進(jìn)行聚類分析結(jié)果見圖2。根據(jù)圖2，可將供試的24個(gè)品種的米粒劃為3組，第一組包括4、7、10、2、5、8、13、9、16等9個(gè)品種，米粒品質(zhì)較好；第二組包括17、22、12、24、23、21等5個(gè)品種，米粒品質(zhì)中等；其余的10個(gè)品種為第三組，米粒品質(zhì)較差。

3 結(jié)論

本文研究表明，不同品種的米糠水分、灰分、可溶性多糖、蛋白質(zhì)、脂肪、和粗纖維的含量差異極其顯著，這些差異是米糠品種選用的基礎(chǔ)因素。米糠中的各個(gè)成分之間存在一定的相關(guān)性，灰分與脂肪和蛋白質(zhì)之間存在極其顯著的正相關(guān)（Plt;0.01），與粗纖維存在顯著負(fù)相關(guān)（Plt;0.05）。通過研究表明米糠與稻米之間在成分含量上沒有顯著相關(guān)性，因此，已知稻米或米糠的成分含量并不能夠明確地反映米糠或稻米的成分含量。由聚類結(jié)果可以看出品質(zhì)高的米糠與品質(zhì)高的米粒在品種上并沒有很高的重合率。上述研究結(jié)果表明，在谷物品種的選擇上，根據(jù)對(duì)稻米或米糠成分的不同需求來滿足科技研究和實(shí)際加工生產(chǎn)，將會(huì)較大的提高不同區(qū)域谷物的利用價(jià)值?；谖覍?shí)驗(yàn)室正在組建關(guān)于全國各地米糠和稻?；境煞趾康臄?shù)據(jù)庫，本實(shí)驗(yàn)亦為該數(shù)據(jù)庫的建立打下了良好的基礎(chǔ)。

圖2 供試的24種米粒聚類圖Fig.2 Cluster analysis of 24 kinds of rice

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Correlativity and cluster analysis of nutrient content of rice and rice bran from different areas

ZHAO Xin1，ZHANG Zi-teng1，ZHU Li-dan1，2，YANG Bing1，NIU Meng1，CHEN Zheng-xing1，2，*，WANG Li1，2，*
（1.School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China；2.State Key Laboratory of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China）

Nutrient content of twenty-four kinds of rice bran were analyzed.The result showed that there were highly differences in water，ash，protein，water-soluble polysaccharides，fats and crude fiber content.Ash was positive related to fats and protein（P＜0.01）.The correlation coefficients were 0.695 and 0.568.Water-soluble polysaccharides were negative related to crude fiber（P＜0.05）.The correlation coefficient was-0.475.According to the result of cluster analysis，twenty-four kinds of rice and rice bran each can be divided into three groups due to their attributes.Through comparison of data of rice and parallel data of rice bran，that the quality of rice cannot directly determine the quality of rice bran can be concluded.

rice bran；rice；cluster analysis；correlativity analysis

TS210.1

A

1002-0306（2012）01-0052-04

2010－11－26 *通訊聯(lián)系人

趙鑫（1990-），男，本科，主要從事谷物化學(xué)方面的研究。

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目（200903043）；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助（JUSRP11018）；江南大學(xué)青年預(yù)研基金（2009LQN21）；江南大學(xué)預(yù)研基金（2009LYY17）。

注：*：Plt;0.05；**：Plt;0.01。