內(nèi)蒙古藜麥的營(yíng)養(yǎng)成分分析及評(píng)價(jià)

盧 宇，張美莉，王 欣，張園園，阿 榮，張 淼

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，呼和浩特 010018)

內(nèi)蒙古藜麥的營(yíng)養(yǎng)成分分析及評(píng)價(jià)

盧 宇，張美莉，王 欣，張園園，阿 榮，張 淼

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，呼和浩特 010018)

以內(nèi)蒙古種植的藜麥為試驗(yàn)原料，對(duì)其主要營(yíng)養(yǎng)成分、氨基酸、脂肪酸、礦物質(zhì)及維生素進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：藜麥中蛋白質(zhì)含量為13.1%、粗脂肪為7.7%、淀粉為49.0%、灰分為2.2%、粗纖維為2.0%。藜麥含有17種氨基酸，其中有7種必需氨基酸，賴氨酸含量豐富。根據(jù)氨基酸評(píng)分(AAS)和化學(xué)評(píng)分(CS)，藜麥第一限制性氨基酸是蛋氨酸+胱氨酸。藜麥含有13種脂肪酸，不飽和脂肪酸含量豐富，占脂肪酸總量的85.25%，飽和脂肪酸占14.75%，其中棕櫚酸含量最高，占脂肪酸總量的7.92%。礦物質(zhì)和維生素含量豐富，其中鉀、鈣、鎂、磷、鐵、維生素B1和維生素B2含量均很高。因此，內(nèi)蒙古種植的藜麥具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

藜麥；營(yíng)養(yǎng)成分；營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)

近年來(lái)，藜麥已被引種至歐洲、北美洲、亞洲和非洲，在我國(guó)西部地區(qū)已廣泛種植，其中西藏引種最早，山西種植面積最廣，近兩年在內(nèi)蒙古地區(qū)也已開(kāi)始種植。目前，國(guó)外對(duì)其種植藜麥的營(yíng)養(yǎng)成分分析及評(píng)價(jià)較為系統(tǒng)，研究發(fā)現(xiàn)，藜麥中蛋白質(zhì)、脂肪及灰分含量高于小麥、大米和玉米等其他谷物[1-6]。氨基酸配比均衡，其中賴氨酸含量豐富，脂肪酸中84.83 %～89.42 %為不飽和脂肪酸。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，藜麥品種的遺傳多樣性不僅表現(xiàn)在藜麥植株、花序及種子的色澤上，而且其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也存在一定的差異性[7]。另外研究發(fā)現(xiàn)，不同的生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)藜麥植株的新陳代謝與生理性狀造成極大的影響，因此藜麥在營(yíng)養(yǎng)價(jià)值方面存在很大的差異性[8]。在我國(guó)，藜麥種植較晚，近年來(lái)對(duì)國(guó)內(nèi)種植藜麥營(yíng)養(yǎng)成分研究已有報(bào)道[9-10]，但對(duì)于我國(guó)引種藜麥營(yíng)養(yǎng)成分的系統(tǒng)研究鮮有報(bào)道，而全面分析與評(píng)價(jià)我國(guó)引種藜麥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值對(duì)我國(guó)藜麥種植及生產(chǎn)加工具有一定的指導(dǎo)意義。因此，本試驗(yàn)對(duì)內(nèi)蒙古地區(qū)引種藜麥的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析與評(píng)價(jià)，旨在為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與利用國(guó)內(nèi)引種藜麥，為其深加工和綜合利用提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

藜麥樣品：蒙藜1號(hào)，種植于烏蘭蔡布市涼城縣，藜麥經(jīng)除雜，粉碎后過(guò)40目篩，冷藏備用；藜麥氨基酸測(cè)定結(jié)果分別用S433D 全自動(dòng)氨基酸分析儀測(cè)定結(jié)果和L-8900 氨基酸分析儀測(cè)定結(jié)果表示。

混合氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品、礦物質(zhì)元素標(biāo)準(zhǔn)品、中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心；磷酸二氫鉀、氧化鑭、抗壞血酸等均為優(yōu)級(jí)純；硫酸、硝酸、鹽酸、高氯酸、鉬酸銨、對(duì)苯二酚等均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

S433D 全自動(dòng)氨基酸分析儀：德國(guó)Sykam公司；L-8900 氨基酸分析儀：日立公司；450-GC 氣相色譜儀：瓦里安公司；850型熒光分光光度計(jì)：日立公司；TAS-990 原子吸收分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；KDY-9830 凱氏定氮儀：北京市通潤(rùn)源機(jī)電技術(shù)有限責(zé)任公司；3-18K冷凍離心機(jī)：Sigma公司；T6紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。

1.3 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定方法

水分含量測(cè)定：參照GB 5009.3-2010中直接干燥法；蛋白質(zhì)含量測(cè)定：參照GB 5009.5-2010中凱氏定氮法，N×6.25；粗脂肪含量測(cè)定：參照GB/T 5009.6-2003中索氏抽提法；淀粉含量測(cè)定：參照GB/T 5009.9-2008中酶水解法；粗纖維含量測(cè)定：參照GB/T 5009.10-2003；灰分含量測(cè)定：參照GB 5009.4-2010，以上均為3次平行實(shí)驗(yàn)，取平均值；氨基酸測(cè)定：參照GB/T 18246-2000；脂肪酸測(cè)定：參照GB/T 17377-2008。

礦物質(zhì)元素測(cè)定方法：K、Ca、Na、Mg、Fe、Cu、Zn和Mn含量采用原子吸收光譜法測(cè)定；P含量采用分光光度法測(cè)定，3次平行實(shí)驗(yàn)，取平均值。

維生素測(cè)定方法：維生素E、維生素B1和維生素B2含量采用熒光分光光度法測(cè)定；維生素C含量采用2，4-二硝基苯肼比色法[11]測(cè)定，3次平行實(shí)驗(yàn)，取平均值。

1.4 必需氨基酸營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)方法

將藜麥中必需氨基酸含量換算成每克蛋白質(zhì)所含氨基酸含量后，按式(1)～(3)計(jì)算氨基酸評(píng)分(AAS)、化學(xué)評(píng)分(CS)和必需氨基酸指數(shù)(EAAI)[12-13]：

AAS=a/A(FAO/WHO)

(1)

CS=a/A(egg)

(2)

(3)

式(1)～(3)中，a—待評(píng)蛋白質(zhì)氨基酸含量(mg/g N)；A(FAO/WHO )—FAO/WHO評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式中同種氨基酸含量(mg/g N)；A(egg)—全雞蛋蛋白質(zhì)中同種氨基酸含量(mg/g N)；T—待評(píng)蛋白質(zhì)氨基酸含量(mg/g N)；S—全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸含量(mg/g N)；n—比較的氨基酸數(shù)；i=1，2，3，…，n。

1.5 數(shù)據(jù)處理

利用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)值用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 藜麥主要營(yíng)養(yǎng)成分分析

由表1可知，藜麥中蛋白質(zhì)和粗脂肪含量均高于一般谷物，淀粉含量較低。藜麥中蛋白質(zhì)含量為13.1%，分別低于Wright等[14]報(bào)道中“甜”、“苦”藜麥蛋白質(zhì)含量，與Ogungbenle等[15]報(bào)道中加拿大藜麥蛋白質(zhì)含量(13.5%)相近。粗脂肪(7.7%)含量在5.5%～7.8%[16]范圍之內(nèi)，略高于燕麥[17]，分別是玉米和稻米的2、9.6倍。實(shí)驗(yàn)所測(cè)藜麥淀粉含量較低，為49.0%，研究報(bào)道藜麥淀粉顆粒的平均直徑為1.3 μm[18]，約是大米淀粉顆粒直徑的1/4。另外，藜麥粗纖維含量為2.0%，分別是苦蕎和小麥的1.2、3.3倍[19]。由此可見(jiàn)，藜麥?zhǔn)且环N營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高且低熱量的食物，但不同品種及生長(zhǎng)環(huán)境使其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值存在一定的差異性。

2.2 藜麥氨基酸組成分析

如表2所示，藜麥中含有17種氨基酸(色氨酸被酸水解未檢測(cè)到)，其中有7種人體必需氨基酸。從氨基酸的組成看，藜麥中谷氨酸含量最高，其次為精氨酸和天冬氨酸。在必需氨基酸中，亮氨酸含量最高，賴氨酸含量次之。賴氨酸可協(xié)助產(chǎn)生抗體，提高免疫力，參與脂肪酸代謝并促進(jìn)鈣的吸收，一般谷物中第一限制性氨基酸為賴氨酸，藜麥中賴氨酸含量豐富，約是玉米的6倍。根據(jù)FAO/WHO的理想模式，質(zhì)量較好蛋白質(zhì)的氨基酸組成為必需氨基酸(EAA)占氨基酸總量(TAA)的40%左右，必需氨基酸(EAA)與非必需氨基酸(NEAA)比值在60%以上[20]。由表2可知，藜麥中EAA/TAA約40%，EAA/NEAA在60%以上，基本符合這一模式，說(shuō)明藜麥具有較好的氨基酸平衡作用，其蛋白質(zhì)是一種優(yōu)質(zhì)蛋白。另外，藜麥中4種鮮味氨基酸(DAA，天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸及丙氨酸)含量占氨基酸總量的比例高于黃豆和蕎麥等，因此藜麥具有一種鮮美的味道。同時(shí)可知，除胱氨酸和脯氨酸外，S4330全自動(dòng)氨基酸分析儀測(cè)定結(jié)果中其余氨基酸含量均高于L-8900氨基酸分析儀測(cè)定結(jié)果，但兩者中EAA/TAA、EAA/NEAA與DAA/TAA較接近，說(shuō)明不同的檢測(cè)儀器之間測(cè)定結(jié)果具有一定的差異性。

表1 藜麥與其他谷物主要營(yíng)養(yǎng)成分比較(%)

注：—未測(cè)定；*引自《中國(guó)食物成分表(2014)》，中國(guó)疾病預(yù)防控制中心營(yíng)養(yǎng)與食品安全所編著

表2 藜麥的氨基酸組成及其含量(%)

2.3 藜麥必需氨基酸的營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)

通過(guò)氨基酸評(píng)分(AAS)、化學(xué)評(píng)分(CS)和必需氨基酸指數(shù)(EAAI)對(duì)藜麥的蛋白質(zhì)氨基酸進(jìn)行評(píng)價(jià)，由AAS和CS分析知，苯丙氨酸+酪氨酸的AAS最高，賴氨酸的CS最高，而蛋氨酸+胱氨酸的AAS和CS均最低。因此，藜麥中富含苯丙氨酸+酪氨酸及賴氨酸，其第一限制性氨基酸為蛋氨酸+胱氨酸。S433D 全自動(dòng)氨基酸分析儀測(cè)定結(jié)果的EAAI為72.61，高于小麥、高粱和玉米，略低于燕麥[21-22]，而L-8900 氨基酸分析儀測(cè)定結(jié)果的EAAI(65.77)低于S433D 全自動(dòng)氨基酸分析儀測(cè)定結(jié)果(表3)。

表3 藜麥中必需氨基酸組成的評(píng)價(jià)(mg/g N)

2.4 藜麥脂肪酸組成及營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)

由表4可知，藜麥中共檢測(cè)到13種脂肪酸。飽和脂肪酸占脂肪酸總量的12.53%，主要包括棕櫚酸、木蠟酸和二十三烷酸，其中棕櫚酸含量最高(7.92%)。不飽和脂肪酸占脂肪酸總量的85.25%，其中3種UFA(亞油酸、油酸和α-亞麻酸)占TFA的83.42%。與國(guó)外研究報(bào)道[23-25]相比，亞油酸含量略高，棕櫚酸含量稍低，α-亞麻酸(7.27%)含量高于Peiretti[23]報(bào)道的4.9%，但低于Wood[24]報(bào)道中α-亞麻酸含量7.66%～8.35%。本文首次發(fā)現(xiàn)藜麥中含有少量的二十三烷酸、二十碳-11，14，17-三烯酸、反油酸、二十二碳-13，16-二烯酸和二十碳-11，14-二烯酸。研究表明，反式脂肪酸容易導(dǎo)致肥胖、心腦血管疾病、冠心病及糖尿病等疾病[26]，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織建議反式脂肪酸最大攝入量不超過(guò)總能量的1%，而藜麥中反油酸含量低于此建議值。此外，研究發(fā)現(xiàn)，增加動(dòng)物來(lái)源的反式脂肪酸攝入，患冠心病的風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)出不同程度的降低或至少?zèng)]有增加[27]，而對(duì)于藜麥中反油酸的致病性有待進(jìn)一步研究。

2.5 藜麥中礦物質(zhì)元素含量

藜麥中礦物質(zhì)含量豐富，由表5可知，藜麥中K含量最高，其次依次為P、Mg、Ca和Na；微量元素中Fe含量最高，Cu含量最低。藜麥中富含K和Mg，其中K含量是小麥的2.6倍、稻米的7.4倍；Mg含量是小麥的51.1倍、稻米的6倍；P含量略低于小麥，是稻米的2.3倍；藜麥中Ca和Fe含量均為稻米的2.2倍。Fe、Zn、Cu和Mn均是第四周期元素，根據(jù)Hill和Matron提出的“理化性質(zhì)相似的元素，其生物學(xué)功能具有相互拮抗作用”，而這種拮抗作用常發(fā)生在Zn∶Fe>1及Zn∶Cu>10 時(shí)[21]。藜麥中Zn與Fe的比值為0.4，Zn與Cu的比值為4.4，因此，藜麥中Zn與Fe、Zn與Cu比均是理想的。

表4 藜麥中脂肪酸種類及組成(%)

注：SFA -飽和脂肪酸；UFA -不飽和脂肪酸；MUFA -單不飽和脂肪酸；PUFA-多不飽和脂肪酸

表5 藜麥與小麥、稻米的礦物質(zhì)元素含量對(duì)比(mg/kg干基)

注：*引自《中國(guó)食物成分表(2014)》

2.6 藜麥中維生素含量

由表6可見(jiàn)，藜麥中含有豐富的維生素，其中維生素B1、維生素B2含量分別為0.40、0.39 mg/100g，高于一般谷物。維生素E、維生素C含量分別為1.43、3.60 mg/100g，此結(jié)果略低于Graf[3]報(bào)道的范圍，其中維生素E含量低于小麥和玉米。

表6 藜麥中維生素含量(mg/100g干基)

注：—未測(cè)定；*引自《中國(guó)食物成分表(2014)》

3 結(jié)論

(1)藜麥中蛋白質(zhì)含量為13.1%，共含有17種氨基酸，其中有7種必需氨基酸，鮮味氨基酸含量豐富，占氨基酸總量39%，氨基酸組成分析表明藜麥蛋白是一種優(yōu)質(zhì)蛋白。由氨基酸評(píng)分和化學(xué)評(píng)分知，藜麥第一限制性氨基酸為蛋氨酸+胱氨酸。一般谷物中第一限制性氨基酸為賴氨酸，藜麥中賴氨酸含量豐富。(2)藜麥富含脂肪，達(dá)7.7%，有13種脂肪酸，飽和脂肪酸占脂肪酸總量的12.53%，其中棕櫚酸含量最多，不飽和脂肪酸占脂肪酸總量的85.25%，主要包括油酸(21.14%)、亞油酸(55.01%)和α-亞麻酸(7.27%)。另外，首次檢測(cè)到藜麥含有少量的反油酸(0.48%)。(3)藜麥中礦物質(zhì)含量豐富，其中磷2 579.3 mg/kg、鉀7 597.1 mg/kg、鎂2 045.8 mg/kg、鈣280.2 mg/kg、鐵49.6 mg/kg，且富含維生素B1和維生素B2，分別為0.40、0.39 mg/100g。分析結(jié)果表明，藜麥具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值?！?/p>

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Nutritional Components Analysis and Quality Evaluation on Quinoa Cultivated in Innermogolia

LU Yu， ZHANG Mei-li， WANG Xin， ZHANG Yuan-yuan， A Rong， ZHANG Miao

(College of Food Science and Engineering，Inner Mongolia Agricultural University，Huhhot 010018，China)

The paper systematically analyzed and evaluated the nutritional components of quinoa grown in Inner Mongolia.The results indicated that the contented of protein，crude fat，starch，ash and crude fibre in quinoa were 13.1%，7.7%，49.0%，2.2% and 2.0%，respectively.Quinoa contained seven essential amino acids among seventeen common amino acids and riched in lysine.According to the amino acid score and chemical score，its first limited amino acid was Met+Cys.Quinoa contained 13 kinds of fatty acid and riched in unsaturated fatty acid.The ratio of unsaturated fatty acid and saturated acid to total fatty acid were 85.25% and 14.75%，respectively. The palmitic acid was the main saturated acid，accounting for 7.92% of the total fatty acids.Quinoa was also rich in mineral and vitamin，especially potassium，calcium，magnesium，phosphorus，iron，VB1and VB2.In conclusion，the quinoa cultivated in Inner Mongolia had better nutritive value.

quinoa；nutritional component；nutritional evaluation

內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：2013MS1221)。

盧 宇(1990— )，男，碩士，研究方向：植物食品資源利用。

張美莉(1966— )，女，博士，教授，研究方向：植物生物活性成分的分離提取。

(責(zé)任編輯 李婷婷)