于章龍，劉 瑞，宋 昱，孫元琳，謝颯英，蔡 岳，柴永峰，曹武紅

(1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所，山西運(yùn)城 044000； 2.運(yùn)城學(xué)院生命科學(xué)系，山西運(yùn)城 044000)

小麥?zhǔn)鞘澜绲诙蠹Z食作物，富含淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、礦物質(zhì)、維生素等人類不可或缺的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[1-2]。中國是世界小麥總產(chǎn)量和消費(fèi)量最大的國家[3]。近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，營(yíng)養(yǎng)和健康已成為國際小麥品質(zhì)研究的主題[4-6]。與普通小麥相比，黑小麥含有更為豐富的膳食纖維、酚酸、花色苷、B 族維生素和微量元素等生物活性物質(zhì)，擁有良好的抗氧化、降血壓、防癌抗癌等作用[7-9]，是一種珍貴的黑籽粒小麥品種。研究表明，食用全谷物食品特別是黑色全谷物食品可提高人體的活動(dòng)機(jī)能，調(diào)節(jié)人體內(nèi)分泌系統(tǒng)，加強(qiáng)胃腸消化吸收能力，對(duì)造血功能和血紅蛋白含量的提高有良好作用[10-11]。對(duì)黑小麥的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行研究，有助于推廣和開發(fā)黑小麥?zhǔn)称芳疤岣呔用裆攀碃I(yíng)養(yǎng)健康。本試驗(yàn)以白粒小麥品種良星99為對(duì)照，對(duì)4個(gè)運(yùn)黑系列黑小麥新品系的營(yíng)養(yǎng)和蛋白質(zhì)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析，以期為黑小麥的更廣泛加工應(yīng)用提供理論借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料如表1，均來自山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所(2016年夏收) 。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 全麥粉的制備

利用3100型小麥粉碎儀粉碎清理干凈的小麥樣品，過80目篩后備用。

1.2.2 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

蛋白質(zhì)測(cè)定參照GB 5009.5-2010 凱氏定氮法；脂肪測(cè)定參照GB 5009.6-2003 索氏抽提法；灰分測(cè)定參照GB 5009.4-2016 食品中總灰分的測(cè)定法；硒、鋅、鐵等微量元素測(cè)定參照GB 5009.93-2010氫化物原子熒光光譜法。

1.2.3 面筋指數(shù)及濕面筋含量測(cè)定

參照SB/T10248-1995檢測(cè)。

1.2.4 氨基酸測(cè)定

參照GB/T 5009.124-2003檢測(cè)。

1.2.5 總酚酸含量測(cè)定

采用陳方劍[12]的分光光度計(jì)法。

1.2.6 花青素含量測(cè)定

參照王少波等[13]方法并稍作修改。稱取試樣過篩粉15 g，加入60%的酸性乙醇(含1%鹽酸)按1：20的料液比添加，在室溫條件下浸提30 min，提取3次后合并提取液，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮提取液至580 mL。

用酸性乙醇稀釋精確量取的20 mL小麥提取液，在波長(zhǎng)400～600 nm范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，確定最大測(cè)定吸收波長(zhǎng)。花青素含量計(jì)算公式為：

X=△TVFM×1 000/εm

式中：X：花青素含量；ΔT：吸光值；V：稀釋體積；F：稀釋倍數(shù)；M：矢車菊素-3-葡萄糖苷的相對(duì)分子質(zhì)量；ε：矢車菊素-3-葡萄糖苷的摩爾消光系數(shù)(29 600)；m：樣品質(zhì)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)測(cè)定均3個(gè)重復(fù)，采用Origin 7.5和SPSS 13.0處理數(shù)據(jù)。

表1 試驗(yàn)材料Table 1 Experimental materials

2 結(jié)果與分析

2.1 供試小麥的營(yíng)養(yǎng)成分分析

由表2可知，運(yùn)黑163灰分含量顯著高于除運(yùn)黑161外的其他品系，較良星99高12.4%；運(yùn)黑164的灰分含量最低，但與對(duì)照良星99無顯著差異。供試黑小麥品系的脂肪含量均高于對(duì)照良星99，但差異不顯著，以運(yùn)黑164脂肪含量最高。除運(yùn)黑14207外，其他供試黑小麥品系的蛋白質(zhì)含量均顯著高于對(duì)照良星99，運(yùn)黑164蛋白質(zhì)含量高達(dá)19.2%，較良星99提高28.9%。供試黑小麥品系的硒含量均高于對(duì)照良星99，運(yùn)黑14207硒含量顯著高于其他品系，較對(duì)照良星99 高542.4%。供試黑小麥品系的鋅含量均顯著高于對(duì)照良星99，以運(yùn)黑163鋅含量最高，較良星99 高150.6%。除運(yùn)黑14207鐵含量顯著高于良星99外，其他參試黑小麥品系的鐵含量均顯著或不顯著低于對(duì)照良星99。

表2 供試小麥的營(yíng)養(yǎng)成分含量比較Table 2 Comparison of nutrient components of wheat tested

同行數(shù)據(jù)后不同字母表示不同品系間在0.05水平差異顯著。增長(zhǎng)度：較良星99的增長(zhǎng)率。表4 同

Different letters following data in same line mean significant difference at 0.05 level among varieties(lines). I D: Increase degree compared to Liangxing 99. The same in table 4.

2.2 面筋特性分析

由表3可知，運(yùn)黑161面筋指數(shù)最高且顯著高于其他品種(系)，運(yùn)黑14207次之，運(yùn)黑163、運(yùn)黑164顯著低于對(duì)照良星99，說明運(yùn)黑161面筋筋力較強(qiáng)。供試材料的濕面筋含量都高于30%，運(yùn)黑163、運(yùn)黑14207濕、干面筋含量均較高，濕面筋含量均超過39%，顯著高于其他參試品系。所有供試小麥的干、濕面筋比無顯著差異。

表3 供試品種(系)的面筋特性分析Table 3 Analysis of gluten characteristics of varieties(lines) tested

同列數(shù)據(jù)后不同字母表示不同品系間在0.05水平差異顯著。表5同。

Different letters following data in same column mean significant difference at 0.05 level among varieties. The same in table 5.

2.3 氨基酸成分分析

谷物類蛋白質(zhì)的第一限制氨基酸為賴氨酸，異亮氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸也比較缺乏[14]。從表4可知，4個(gè)黑小麥品系的賴氨酸、蘇氨酸含量與對(duì)照良星99無顯著差異，運(yùn)黑161賴氨酸、蘇氨酸含量最高。就異亮氨酸、苯丙氨酸含量而言，紫粒的運(yùn)黑161及運(yùn)黑163均高于對(duì)照良星99，藍(lán)粒的運(yùn)黑164、運(yùn)黑14207均低于對(duì)照良星99，供試材料間無顯著差異。就氨基酸總量及必需氨基酸含量而言，運(yùn)黑161最高，運(yùn)黑161、運(yùn)黑163、運(yùn)黑164均高于對(duì)照良星99，前四者間無顯著差異。運(yùn)黑14207氨基酸總量顯著低于其他品系。參試材料的必需氨基酸占總氨基酸含量百分比均在30%左右，差異均不顯著。

2.4 總酚酸及花青素含量分析

酚酸( Phenolic acid) 屬于酚類化合物，多為苯甲酸和肉桂酸的羥化衍生物，主要有阿魏酸、芥子酸、香豆酸和咖啡酸等[15]。全谷物攝入對(duì)慢性疾病的預(yù)防作用主要?dú)w功于膳食纖維及其與之共價(jià)連接的酚酸類物質(zhì)，被稱為“膳食纖維-酚類抗氧化劑復(fù)合物”[16]。由表5可以看出，黑小麥總酚酸含量均高于對(duì)照良星99。除運(yùn)黑164外，其他黑小麥總酚酸含量與良星99存在顯著性差異，以運(yùn)黑14207總酚酸含量最高，比良星99高26.75%。不同顏色籽粒間花青素含量差異顯著，白色小麥良星99未檢出花青素；紫色小麥的花青素含量顯著大于藍(lán)色小麥，運(yùn)黑161的花青素含量高達(dá)0.130 9 mg·g-1。

表4 供試品種(系)的氨基酸含量及比較Table 4 Content and comparison of amino acids of varieties(lines) tested %

*:必需氨基酸 *:Essential amino acids.

表5 總酚酸及花青素含量結(jié)果Table 5 Content of total phenolic acids and anthocyanin

3 討 論

四個(gè)運(yùn)黑系列黑小麥新品系灰分、脂肪、蛋白質(zhì)含量分別在1.50%～1.72%、1.9%～2.2%和14.5%～19.2%之間，總體營(yíng)養(yǎng)成分含量高于對(duì)照良星99。由于本研究是對(duì)全麥粉灰分進(jìn)行測(cè)定，所以灰分總含量相對(duì)較高。本研究中，運(yùn)黑系列黑小麥的脂肪、蛋白含量均高于普通小麥，與前人研究結(jié)果一致[17]。硒被譽(yù)為“抗癌素”，是構(gòu)成谷胱甘肽過氧化物酶的成分，參與輔酶Q 和輔酶A 的合成，能阻止過氧化物的生成，提高機(jī)體免疫力，抵抗某些化學(xué)致癌物質(zhì)。Fe、Zn 元素是機(jī)體中許多酶重要的激活劑，F(xiàn)e 被譽(yù)為人體發(fā)育的“建筑材料”，參與有氧代謝和能量代謝，維持血紅蛋白的含量，減緩貧血癥狀的發(fā)生，Zn一直被看作“抗衰老因子”，參與機(jī)體免疫防御、骨骼發(fā)育、性激素功能調(diào)節(jié)等[18-20]。供試的4個(gè)黑小麥品系的硒、鋅含量均高于對(duì)照白小麥良星99，鐵含量相對(duì)較低，說明供試黑小麥新品系對(duì)硒元素、鋅元素富集能力較強(qiáng)，而對(duì)鐵元素富集能力較弱。綜合面筋特性、氨基酸及蛋白質(zhì)含量分析，運(yùn)黑14207濕面筋含量最高，蛋白質(zhì)含量、必需氨基酸含量均低于對(duì)照良星99，說明運(yùn)黑14207蛋白質(zhì)品質(zhì)一般；運(yùn)黑161的面筋指數(shù)、濕面筋含量、必需氨基酸總量均較高，其蛋白質(zhì)品質(zhì)最好。就總酚酸含量與花青素含量而言，供試黑小麥均高于對(duì)照良星99，與楊希娟等[21]研究結(jié)果一致。推測(cè)黑小麥具有更好的營(yíng)養(yǎng)和保健功能。

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