郭謀子,胡　靜,李志龍,沈?qū)氃?*,陳霞珍,馬紹麗,李朝周

(1.甘肅條山農(nóng)林科學(xué)研究所,甘肅白銀 730400;2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué),甘肅蘭州 730070)

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浸泡及催芽對(duì)藜麥籽粒主要營養(yǎng)成分含量的影響

郭謀子1,胡靜1,李志龍1,沈?qū)氃?,*,陳霞珍1,馬紹麗1,李朝周2

(1.甘肅條山農(nóng)林科學(xué)研究所,甘肅白銀 730400;2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué),甘肅蘭州 730070)

以甘肅條山農(nóng)林科研所培育的藜麥種子為研究材料,通過45 ℃熱水浸種30 min,再用25 ℃溫水浸泡25 min,濾干水分后放置于25 ℃培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)30 min的催芽處理,檢測分析處理前后藜麥種子中蛋白質(zhì)、粗脂肪、總淀粉、碳水化合物、氨基酸、維生素、黃酮、膳食纖維、超氧化物岐化酶(SOD)等營養(yǎng)成分的變化。研究表明,經(jīng)催芽處理后,藜麥種子中脂肪、淀粉和碳水化合物的含量由于發(fā)生水解反應(yīng)含量降低,部分維生素(VC、VE和葉酸)由于含水量的增加相對(duì)含量也有所降低;而游離態(tài)的氨基酸、VB1、VB2、膳食纖維和黃酮類化合物活性成分含量均有升高,藜麥營養(yǎng)更加均衡合理,營養(yǎng)品質(zhì)得以提高。

藜麥,營養(yǎng)成分,浸泡催芽,營養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)

藜麥(Chenopodiumquinoawilld)又名昆諾阿藜、南美藜等,是一種原產(chǎn)于南美洲安第斯山地區(qū)的一年生藜科草本植物,已有5000多年的種植歷史[1-2]。藜麥含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、礦質(zhì)元素等營養(yǎng)素并富含植物化學(xué)物質(zhì),具有很高的食用價(jià)值,被古印加人稱為“糧食之母”[3]。藜麥種子較小,直徑1.8～2.6 mm,形狀為圓柱形、圓錐形或橢圓形,切面顯示種胚在外圍形成平或壓陷的“赤道帶”(胚芽),胚乳位于珠孔之中,由1～2層細(xì)胞組織構(gòu)成,圍繞在下胚軸處,內(nèi)部為外胚乳[5]。種子中蛋白質(zhì)含量高于傳統(tǒng)谷物,必需和非必需氨基酸組成合理,還有較高的維生素、礦物質(zhì)、異黃酮及脂類化合物含量[2-4]。其中碳水化合物主要分布于外胚乳,蛋白質(zhì)、礦質(zhì)營養(yǎng)元素主要存在于胚乳及胚[6]。

研究證實(shí),谷類種子,如大米、大麥、玉米、高粱、小米、燕麥、蕎麥、薏米等,通過催芽處理可以改善它們的口感,提高營養(yǎng)成分的含量和利用率以及降低抗?fàn)I養(yǎng)成分的含量[7-10]。浸泡和催芽過程是谷物一個(gè)生理活性化的過程。在適宜的溫度和水分條件下,許多處于休眠狀態(tài)的酶被激活,由結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)變成游離態(tài),發(fā)生酶解作用。從而使得谷物營養(yǎng)狀態(tài)及食用品質(zhì)得以改善[8]。藜麥被稱為“假谷物”[11-12],有關(guān)藜麥進(jìn)行浸泡和催芽處理使其胚萌動(dòng),其營養(yǎng)物質(zhì)含量發(fā)生變化的相關(guān)報(bào)道很少,Gross等[13]曾報(bào)道,用水洗后的藜麥表現(xiàn)出較高的消化率和蛋白質(zhì)功效比值。國內(nèi)有報(bào)道稱[14],藜麥通過用水浸泡催芽處理2 h后可以提高營養(yǎng)成分的含量和利用率。本研究以甘肅條山農(nóng)林科研所培育的藜麥為對(duì)象,研究了催芽處理對(duì)藜麥種子中蛋白質(zhì)、淀粉、氨基酸、維生素等營養(yǎng)成分變化的影響,旨在探索藜麥作為新型食品如何提高并發(fā)揮其更高的營養(yǎng)價(jià)值,為催芽藜麥的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

藜麥甘肅條山農(nóng)林科研所;直鏈淀粉、支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照品美國Sigma公司;混合氨基酸標(biāo)準(zhǔn)液日立公司;硫胺素(VB1)標(biāo)準(zhǔn)品、核黃素(VB2)標(biāo)準(zhǔn)品、維生素C標(biāo)準(zhǔn)品、維生素E標(biāo)準(zhǔn)品、葉酸標(biāo)準(zhǔn)品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心;其它化學(xué)試劑均為分析純。

Agilent1100高效液相色譜儀美國安捷倫公司;日立L-8900全自動(dòng)氨基酸分析儀日立公司;PIC-10A離子色譜儀青島普仁儀器有限公司;UV-3200PCS型紫外可見分光光度計(jì)上海美普達(dá)公司;KDN-1000全自動(dòng)凱氏定氮儀上海新佳電子;YP402電子天平上海精密科學(xué)儀器有限公司;SX-5-12型箱式電阻爐北京科偉永興儀器有限公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1藜麥樣品催芽處理參考豆類種子催芽的方法[15],將藜麥種子放入燒杯中,加入45 ℃蒸餾水,邊加水邊用玻璃棒攪拌,直至水完全浸沒藜麥籽粒;用玻璃棒持續(xù)攪拌5 min后再靜止浸泡30 min,冷卻至25 ℃恒溫,瀝去浸泡液;再用25 ℃蒸餾水沖洗藜麥籽粒兩遍,后加25 ℃蒸餾水浸泡25 min,瀝去浸泡液。將浸泡后的藜麥籽粒平鋪于一個(gè)大盤子上,種子上面覆蓋濕紗布,放置25 ℃恒溫培養(yǎng)箱黑暗培養(yǎng)30 min后,取樣1000 g,作為檢測樣品備用。

1.2.2藜麥基本營養(yǎng)成分測定灰分、碳水化合物分別采用GB5009.4-2010灼燒重量法和GB28050-2011的方法檢測樣品,蛋白質(zhì)用GB5009.5-2010凱氏定氮法處理樣品,粗脂肪采用GB/T5009.6-2003酸水解法進(jìn)行測定,淀粉采用GB/T15683-2008進(jìn)行測定。

1.2.3氨基酸的測定及營養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)氨基酸檢測標(biāo)準(zhǔn)參照GB/T5009.124-2003方法。藜麥中的蛋白質(zhì)經(jīng)鹽酸水解成為游離氨基酸,經(jīng)氨基酸分析儀的離子交換柱分離后,與茚三酮溶液產(chǎn)生顏色反應(yīng),再通過分光光度計(jì)比色測定氨基酸含量。

營養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià):以FAO/WHO模式聯(lián)合推薦的人體必需氨基酸模式[15-16]和雞蛋氨基酸模式做參比,計(jì)算出氨基酸評(píng)分(AAS)和化學(xué)評(píng)分(CS)。

AAS(%)=克被測樣品蛋白質(zhì)中必需氨基酸量/FAO/WHO評(píng)分模式中相應(yīng)的必需氨基酸量×100

CS(%)=每克被測樣品蛋白質(zhì)中必須氨基酸量/雞蛋評(píng)分模式中相應(yīng)的必需氨基酸量×100

1.2.4維生素測定硫胺素(VB1)按照GB/T5009.84-2003,采用熒光分光光度法。核黃素(VB2)按照GB/T5009.85-2003熒光法。維生素C和維生素E分別按照GB/T5009.159-2003分光光度法和GB/T5009.82-2003高效液相色譜法檢測。葉酸按照GB/T5009.211-2014食品中葉酸的測定方法檢測。

1.2.5其他營養(yǎng)成分總黃酮含量參考《保健食品檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》中的方法進(jìn)行檢測;總膳食纖維采用GB/T 5009.88-2014食品中膳食纖維的測定方法檢測;超氧化物岐化酶(SOD)按照GB/T5009.171-2003保健食品中超氧化物岐化酶(SOD)活性的測定。

1.3數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)處理重復(fù)3次,實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用Excel 2007軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì),采用SPSS for Windows 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,各組間的差異比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),p<0.05表示差異顯著,p<0.01表示差異極顯著。

2　結(jié)果與分析

2.1主要營養(yǎng)成分變化

如表1所示,催芽處理后,藜麥蛋白質(zhì)含量增加,而粗脂肪、總淀粉和碳水化合物含量顯著降低。藜麥在催芽處理后,粗脂肪、總淀粉和碳水化合物的降低是由于儲(chǔ)能物質(zhì)發(fā)生酶促反應(yīng)而降解,使其逐步分解為葡萄糖等小分子糖類或合成其它化合物,為藜麥籽粒萌動(dòng)生長提供能量。而藜麥粗蛋白質(zhì)含量有上升的趨勢,這與鄭藝梅[17]、陳志剛[18]和Moongngarm A[19]等人研究的糙米在催芽過程中水溶性蛋白質(zhì)含量的變化情況相似,這可能與干物質(zhì)的損失有關(guān)。

表1　藜麥催芽后主要營養(yǎng)成分變化(干基)

注:在同一列數(shù)據(jù)后,標(biāo)注相同小寫字母表示差異不顯著,不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05);表4、表5同。

2.2氨基酸的變化及營養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)

2.2.1藜麥氨基酸含量的變化藜麥?zhǔn)俏ㄒ缓型耆鞍踪|(zhì)的植物性食物,必需氨基酸與非必需氨基酸比例適當(dāng)且易于吸收,尤其富含和高于其它谷物中缺乏的氨基酸的賴氨酸[20],而且有報(bào)道稱藜麥的必需氨基酸含量可滿足FAO推薦的10～12歲兒童所需氨基酸攝入量[16]。

藜麥催芽處理后的氨基酸含量變化如表2所示,經(jīng)浸泡催芽處理的藜麥18種氨基酸含量均有增加,人體所需的必需氨基酸賴氨酸和蘇氨酸含量增加較明顯,均增加了約52.9%和48.5%?？偘被?TAA)和總必需氨基酸(TEAA)含量較催芽前提高了49.7%和49.1%,說明催芽處理的藜麥比未處理的具有更優(yōu)的生理功能。

表3　不同處理的藜麥籽粒必需氨基酸組成模式及評(píng)分

表4　催芽處理后藜麥的維生素含量變化

表2　藜麥催芽處理后氨基酸含量變化(g/100 g干基)

2.2.2氨基酸營養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)表3所示,與FAO/WHO模式比較,催芽處理的藜麥游離氨基酸(EAA)含量增加,其籽粒中賴氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、色氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸含量均高于FAO/WHO模式中的氨基酸含量。說明催芽處理的藜麥EAA組成模式符合FAO/WHO提出的模式,部分氨基酸含量指標(biāo)更優(yōu)于FAO/WHO模式,這與AAS中的評(píng)價(jià)指標(biāo)是一致的。與雞蛋中EAA量進(jìn)行比較,催芽處理的藜麥籽粒中蛋氨酸+胱氨酸、苯丙氨酸+絡(luò)氨酸含量高于雞蛋中該項(xiàng)氨基酸含量,其它必需氨基酸含量均低于雞蛋中氨基酸的含量,這與CS中的評(píng)價(jià)指標(biāo)是一致的。

2.3維生素含量的變化

藜麥富含維生素B1和維生素B2,葉酸含量也較高,籽粒中γ-生育酚約是α-生育酚的兩倍,使藜麥具有較高的抗氧化活性[21-22]。如表4所示,本實(shí)驗(yàn)中藜麥浸泡催芽處理對(duì)維生素B族影響較大,VB1、VB2的含量顯著增加,維生素E和葉酸與催芽處理前基本一致,而VC(抗壞血酸)含量明顯降低,這可能是樣品檢測前處理進(jìn)行烘干對(duì)VC造成的影響。

2.4其它營養(yǎng)成分

有研究指出藜麥膳食纖維的持水性強(qiáng),可明顯增強(qiáng)飽腹感,非常適合減肥人群食用,是目前國際市場上流行的減肥食品之一[23-25]。黃酮類化合物是天然的植物雌激素,具有促進(jìn)健康的作用,藜麥籽實(shí)是黃酮類化合物的良好來源,然而常見谷物如小麥、大麥、燕麥等都不含有黃酮類化合物[26]。表5所示,未處理的藜麥籽粒膳食纖維含量約為10.20%,高于許多全谷物食品總膳食纖維含量[27];藜麥經(jīng)催芽處理后總黃酮含量有所升高,總膳食纖維含量顯著降低,超氧化物岐化酶(SOD)活性在藜麥催芽處理后幾乎被消耗殆盡,這可能是催芽過程中發(fā)生酶促反應(yīng),大分子降解成游離態(tài)的小分子物質(zhì)以滿足藜麥發(fā)芽的需求,營養(yǎng)品質(zhì)得到提高。

表5　藜麥催芽處理后其它營養(yǎng)成分含量變化

3　結(jié)論

以催芽前后的藜麥種子為實(shí)驗(yàn)材料,對(duì)其主要營養(yǎng)、氨基酸(必需氨基酸、半必需氨基酸和非必需氨基酸)、維生素(VC、VE、VB1、VB2)和其它營養(yǎng)成分含量進(jìn)行測定對(duì)比,結(jié)果表明,催芽處理的藜麥籽粒中脂肪、淀粉、碳水化合物含量降低,粗蛋白含量有所升高。游離態(tài)的小分子物質(zhì)18種氨基酸含量有所增加;通過氨基酸營養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià),其籽粒中賴氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、色氨酸、苯丙氨酸+絡(luò)氨酸含量均高于FAO/WHO模式中的氨基酸含量。與雞蛋中EAA量進(jìn)行比較,藜麥籽粒中蛋氨酸+胱氨酸、苯丙氨酸+絡(luò)氨酸含量高于雞蛋中該項(xiàng)氨基酸含量,其它必須氨基酸含量均低于雞蛋中氨基酸的含量。催芽后維生素含量也有所變化,具有抗氧化能力的維生素C和維生素E含量有所降低;而硫胺素(VB1)和核黃素(VB2)含量升高。其它營養(yǎng)成分中總膳食纖維含量和超氧化物岐化酶(SOD)活性降低,總黃酮含量略有升高。

藜麥種子通過催芽處理,各營養(yǎng)成分發(fā)生了一定的變化。大分子物質(zhì)由于大量的酶在適宜的溫度和水分條件下被激活發(fā)生酶促反應(yīng)而被消耗,增加了氨基酸的含量,使藜麥營養(yǎng)狀態(tài)及食用品質(zhì)得以改善,人體更易吸收。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步對(duì)藜麥礦質(zhì)營養(yǎng)成分、化學(xué)物質(zhì)的變化進(jìn)行分析,確定提高藜麥營養(yǎng)的加工技術(shù),為藜麥的加工食用、食品的開發(fā)與生產(chǎn)提供參考,從而為藜麥資源的深層次綜合開發(fā)利用提供科學(xué)理論依據(jù)。

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The influences of soaking and sprouting on primary nutrient contents of quinoa seed

GUO Mou-zi1,HU Jing1,LI Zhi-long1,SHEN Bao-yun1,*,CHEN Xia-zhen1,MA Shao-li1,LI Chao-zhou2

(1.Gansu Tiaoshan Institute of Agricultural and Forestry Sciences,Baiyin 730400,China;2.Gansu Agriculture University,Lanzhou 730070,China)

The quinoa seed was as thematerial which was cultivate by Tiaoshan of Gansu agriculture and forestry research institute. Through 45 ℃ hot water soaked for 30 min,25 ℃ warm water soak 25 min,drain water placed in 25 ℃ after cultivation in the 30 min of the emergence,protein,crude fat,starch,carbohydrates,amino acids,vitamins,flavonoids,dietary fiber,SOD etc of quinoa seeds before and after the testing were analysised. The change of the nutrient. Research showed that after the emergence,macromolecular material such as fat and starch content were decreased in quinoa seed due to the hydrolysis reaction,some vitamin(VC,VEand folic acid)was reduced with the increase of water content relative content. And free amino acids,VB1,VB2,dietary fiber and flavonoid compounds were higher,the active ingredient contents of the quinoa were more balanced and reasonable nutrition,nutritional quality was improved.

quinoa;nutrient contents;soaking and sprouting;nutritional value assessment

2015-12-28

郭謀子(1978-)，男，大學(xué)本科，工程師，研究方向：藜麥栽培及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測，E-mail：13884202966@163.com。

沈?qū)氃?1965-)，男，博士，高級(jí)工程師，研究方向：作物遺傳育種與藜麥栽培研究，E-mail：13909432261@126.com。

白銀市科技計(jì)劃示范項(xiàng)目(2014-2-56N)。

TS201.4

A

1002-0306(2016)18-0165-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.18.023