不同甘蔗品種對紅糖的營養(yǎng)成分影響分析

李廷洋，饒 萍，賀爾奇，雷石富，盧加舉

(貴州省亞熱帶作物研究所，貴州興義562400)

0 引言

紅糖也稱為未分蜜糖，顏色為棕紅色或黃褐色，是以甘蔗為原料在生產(chǎn)過程不添加SO2、H3PO4及聚丙烯酰胺等助劑的帶蜜固體糖[1]。原汁紅糖中的營養(yǎng)成分能被人體快速吸收，能夠快速補(bǔ)充體力和活力，故又被稱為“東方巧克力”[2]。紅糖富含多種礦物質(zhì)、維生素和微量元素，是傳統(tǒng)的保健食品，科學(xué)研究表明它具有多種保健功效，具有促進(jìn)生長、免疫刺激、抗毒性、抗氧化性、細(xì)胞保護(hù)、抗癌性等功效，對糖尿病和高血壓也有一定作用[3]。在中醫(yī)看來，紅糖具有益氣養(yǎng)血、健脾暖胃、驅(qū)風(fēng)散寒、活血化淤之效[4]。

近年來，隨著對紅糖的研究深入，人們對紅糖的質(zhì)量及品質(zhì)也提出了新的要求。從原料上來說，適合生產(chǎn)高品質(zhì)紅糖的甘蔗品種，除了高產(chǎn)、高糖、宿根性強(qiáng)外，還要求出汁率高，富含對人體有益的氨基酸和鈣、鐵、鋅、硒等礦物質(zhì)元素[5]。從紅糖的品質(zhì)來講，人們對品相美觀、水溶性雜質(zhì)少、蔗香味濃郁、口感較好的手工紅糖更加青睞。不同的甘蔗品種，其營養(yǎng)成分、礦物質(zhì)元素以及制成紅糖的感官特性都會有較大的差異[5]。

因此深入研究紅糖的營養(yǎng)成分含量非常有必要。本文通過對不同甘蔗品種制得的紅糖營養(yǎng)成分比較分析，得出能夠制得高品質(zhì)紅糖的優(yōu)質(zhì)甘蔗品種，從而根據(jù)品種特性，指導(dǎo)紅糖專用原料蔗新品種的選育。

1 材料與方法

1.1 參試甘蔗品種

分別選取貴州省甘蔗栽培常見的黔糖7號、黔糖4號、黔糖8號、黔糖6號、桂糖42號、ROC22、ROC25及貴州省亞熱帶作物研究所自選品系13-96和13-25共9個品系。在貴州省黔西南布依族苗族自治州冊亨縣巧馬鎮(zhèn)孔屯村，選擇當(dāng)?shù)剡B片向陽、水肥充足的一塊坡地，2019年3月，將9個品系的種蔗分別種植，每個品系約種植0.33 hm2，按照正常甘蔗田間栽培技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一管護(hù)。2020年2月，選擇當(dāng)?shù)刂谱鱾鹘y(tǒng)手工紅糖并具有一定規(guī)模的生產(chǎn)作坊，將不同品系的成熟期甘蔗砍收后立即送至生產(chǎn)作坊，分別榨汁并熬煮，進(jìn)行傳統(tǒng)手工紅糖的制作，得到9種紅糖供試樣品，密封后暫時存放于冰箱冷藏。

1.2 試驗試劑

高錳酸鉀、硫酸銅、氫氧化鈉、氯化鈉、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅(分析純)，廣州化學(xué)試劑廠；純硝酸(優(yōu)級純)、酒石酸鉀鈉(分析純)、30%過氧化氫(分析純)，西隴化工股份有限公司；亞硫酸氫鈉(分析純)，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；鹽酸副玫瑰苯胺，上海展云化工有限公司；硒、鈉、鉀、鈣、鋅、鋁、錳、鎂、鐵、銅的標(biāo)準(zhǔn)溶液，國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心。

1.3 儀器與設(shè)備

Z-2310原子吸收分光光度計，日本HITACHI；7890B-5977B氣質(zhì)聯(lián)用儀器，美國Agilent；Avanti JXN26高速冷凍離心機(jī)，美國貝克曼庫爾特；EL204電子天平，梅特勒-托利多；DHG-9051A電熱恒溫干燥箱，杭州匯爾儀器設(shè)備有限公司；SX2-4-10馬弗爐，上海嘉展儀器設(shè)備有限公司；Excel型全功能型微波消解儀，上海屹堯科技。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 主要成分含量測定

水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定參照《食品中水分的測定》[6]直接干燥法；灰分的測定參照《食品中灰分的測定》[7]馬弗爐燒灼法；粗蛋白含量參照《食品中蛋白質(zhì)的測定》[8]凱氏定氮法進(jìn)行測定；還原糖含量參照《食品中還原糖的測定》[9]直接滴定法進(jìn)行測定；蔗糖參照《食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定 高效液相色譜法》[10]進(jìn)行測定。

1.4.2 礦物質(zhì)元素含量測定

礦物質(zhì)元素K、Ca、Mg、Cu、Zn、Al、Se、Na、Fe、Mn參照《食品中多元素的測定》[11]電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-OES)進(jìn)行測定。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要成分分析

由表1可知，9種甘蔗品系制得紅糖的主要成分含量各有差異。

表1 貴州省常見的9個甘蔗品系制得的紅糖主要成分含量 單位：%

9種紅糖中的水分含量差異不大，質(zhì)量分?jǐn)?shù)在3.48%～5.57%之間，平均值為4.31%，符合紅糖國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[12]中的二級紅糖標(biāo)準(zhǔn)，其中黔糖7號、桂糖42號、ROC25、13-25所制得的紅糖水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于4%，符合一級紅糖的標(biāo)準(zhǔn)。

粗蛋白含量在9種不同紅糖中的含量差異明顯，平均含量為1.24%，其中13-25所制紅糖粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.33%，為9種紅糖中含量最低的品系；而含量最高的為黔糖8號，粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)3.33%，是13-25所制紅糖粗蛋白含量的10倍以上。

9種紅糖灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在1.61%～5.38%之間，平均值為3.02%；其中黔糖7號、黔糖4號、黔糖8號、13-25、13-96這5個品系所制紅糖的灰分含量均高于平均值，并且黔糖8號所制紅糖的灰分含量最高，質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到5.38%，是平均值的1.78倍，由此可判定黔糖8號的無機(jī)物含量最為豐富；而ROC22所制紅糖中灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)只有1.61%，無機(jī)物含量最低。

9個不同品系制得的紅糖中，蔗糖含量最高的是黔糖7號，質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到86.11%，最低的是黔糖6號，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為77.44%，9種紅糖的蔗糖含量差異不大。試驗所測9種紅糖還原糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在7.92%～15.26%之間，均明顯低于蔗糖，約為蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的十分之一。

總體來看，紅糖中的水分、灰分及粗蛋白的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，而主要組成成分為蔗糖和還原糖，總糖分含量都在85%以上，全部達(dá)到了紅糖國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[12]中總糖分的二級標(biāo)準(zhǔn)以上，其中黔糖7號、黔糖4號、桂糖42號、ROC22、ROC25、13-25這6個品系所制紅糖的總糖分質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于90%，達(dá)到一級紅糖的標(biāo)準(zhǔn)，并且總糖分質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的13-25所制紅糖，高于一級標(biāo)準(zhǔn)8個百分點(diǎn)，總糖分含量表現(xiàn)優(yōu)秀。

2.2 礦物質(zhì)含量分析

礦物質(zhì)是構(gòu)成人體組織和維持正常生理活動的重要物質(zhì)。常量元素是人體組成和體現(xiàn)生命的必需元素，其分布遍及身體各個部位，發(fā)揮著多種生理作用[13]。

由表2可知，9種紅糖樣品的礦物質(zhì)含量最為豐富的是K、Ca、Mg 3種元素，也是人體必需的常量礦物質(zhì)元素。

表2 貴州省常見的9個甘蔗品系制得的紅糖礦物質(zhì)元素含量 單位：mg/kg

9種紅糖中，K元素的平均含量為8.46 g/kg，是10種礦物質(zhì)元素中含量最高的；不同品系所制紅糖的K含量差異較大，其中黔糖4號甘蔗制成的紅糖K含量最低，只有2.71 g/kg，但ROC25、13-96和13-25甘蔗制成的紅糖的K含量均在12 g/kg以上，K含量非常豐富；K含量最高的是13-96甘蔗制成的紅糖，每1 kg紅糖中有12.78 g K，是黔糖4號甘蔗所制紅糖K元素含量的4.7倍。

其次是Mg元素，平均含量為1.10 g/kg，但9種紅糖的含量差異不大，均在0.82～1.35 g/kg之間。

礦物質(zhì)元素含量排名第3的是Ca元素，平均含量為0.46 g/kg，9個品系表現(xiàn)差異較大，黔糖4號所制紅糖的Ca含量為0.25 g/kg，而含量最高的黔糖7號Ca含量為0.61 g/kg，是其Ca元素含量的2.44倍。

紅糖屬于富鐵食物，由表3可知，9種紅糖中，微量元素含量最高的是Fe元素，平均值為44.97 mg/kg。紅糖中豐富的Fe元素含量可能是其具有補(bǔ)血功效的原因之一[13]，9個品系中，F(xiàn)e元素含量最高的是13-96甘蔗制成的紅糖，高達(dá)60.33 mg/kg，是ROC22所制紅糖含量的近3倍。

Na元素在紅糖中含量并不高，9種紅糖中平均含量為16.4 mg/kg，甚至遠(yuǎn)低于微量元素Fe的含量，但日常生活中，Na元素的來源主要是食鹽，其他食物只是作為補(bǔ)充；9個品系所制紅糖的Na元素含量在12.2～22.2 mg/kg之間，含量差異不明顯。

9種紅糖的Cu元素含量在0.81～1.73 mg/kg之間，差異不大。Zn元素含量為6.19～11.31 mg/kg，差異同樣不明顯。

所測樣品中，Mn元素平均含量為9.19 mg/kg，含量最高的是黔糖8號所制紅糖，其Mn元素含量為25.35 mg/kg，是13-25所制紅糖Mn元素含量的15倍，各品系差異非常明顯。同樣具有非常明顯差異的還有Se元素，雖然與其他元素相比，紅糖樣品中的Se元素含量很少，但各品系之間的含量差異巨大，黔糖4號所制紅糖樣品中的Se元素含量只有0.0013 mg/kg，但ROC22所制紅糖樣品中的Se元素含量高達(dá)0.42 mg/kg，是黔糖4號的323倍，懸殊巨大。

Al元素雖然不屬于動物必需的礦物質(zhì)元素，并且具有潛在毒性，但在低劑量時Al元素可能具有功能作用，世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織規(guī)定其每人每日攝入量應(yīng)控制在4 mg之內(nèi)[14]，根據(jù)2013年修訂版《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量》中各礦物質(zhì)日推薦攝入量及“外加糖”推薦攝入量，以每人每天攝入20 g紅糖計，則所有樣品中，Al元素的最高攝入量為0.14 mg，因此9個品系紅糖的鋁含量都是安全的。

2.3 紅糖營養(yǎng)評分比較

紅糖在貯藏期間水分含量保持相對穩(wěn)定[15]，但不同甘蔗品種制作的紅糖水分含量差異不大，主要與制作工藝有關(guān)，因此，水分含量不參與到紅糖的評分中；所有樣品的Al元素含量都在安全范圍內(nèi)，成為評價紅糖營養(yǎng)的指標(biāo)之一；除水分外，本次對紅糖樣品測定的其他項目，都是含量越高越有利的。

將9個紅糖樣品中的粗蛋白、灰分、蔗糖、還原糖和10種礦物質(zhì)元素的含量分別按照從低到高的順序排列，排名第1的(即含量最低的)品系記1分，以此類推，排名第9的(即含量最高的)品系記9分，將會得到表3中的排名數(shù)據(jù)得分。

由表3中的評分可知，興義地區(qū)種植的9個品系中，黔糖4號的主要營養(yǎng)成分和礦物質(zhì)元素含量最為豐富，其次是黔糖8號、13-96和黔糖7號。

表3 貴州省常見的9個甘蔗品系制得的紅糖成分評分表

3 討論和結(jié)論

本試驗從主要營養(yǎng)成分和礦物質(zhì)元素含量方面研究了9個甘蔗品系所制紅糖的差異。黔糖7號所制紅糖的還原糖含量較高，Ca、Mg含量最高，礦質(zhì)元素含量總體較高，但蔗糖分和粗蛋白含量偏低，可考慮作為優(yōu)質(zhì)紅糖的鈣源補(bǔ)充原料蔗；黔糖4號所制紅糖的粗蛋白含量和糖分含量都很高，具備優(yōu)質(zhì)紅糖原料蔗品質(zhì)；黔糖8號所制紅糖的粗蛋白和灰分含量都是最高，糖分含量偏低，礦質(zhì)元素含量整體較高，可考慮作為優(yōu)質(zhì)紅糖的粗蛋白補(bǔ)充源；黔糖6號所制紅糖的蔗糖和還原糖含量都是最低，糖分含量太低不適宜作為紅糖原料蔗，但礦質(zhì)元素含量整體較高且較均勻，若其纖維分較低，則可作為優(yōu)質(zhì)果蔗；桂糖42號所制紅糖的粗蛋白含量偏低，并且糖分不高，不宜制作優(yōu)質(zhì)紅糖；ROC22所制紅糖的粗蛋白和糖分含量整體較高，作為優(yōu)質(zhì)的糖蔗品種，也可用于制作紅糖；ROC25所制紅糖的蔗糖含量最高，其他檢測指標(biāo)都普遍偏低，不宜制作優(yōu)質(zhì)紅糖；13-96所制紅糖的K和Fe含量最高，蔗糖、Ca、Mn、Al、粗蛋白含量較高，但整體表現(xiàn)不佳，可制作紅糖但品質(zhì)不高；13-25所制紅糖的粗蛋白含量最低，不能達(dá)到紅糖補(bǔ)充營養(yǎng)的作用，不宜制作紅糖。

綜合評價可得，黔糖4號所制紅糖的營養(yǎng)成分綜合含量最高，最適宜作為優(yōu)質(zhì)紅糖原料蔗，其次是黔糖8號、13-96和黔糖7號，而黔糖6號、桂糖42號和ROC22所制紅糖的某些營養(yǎng)成分含量表現(xiàn)突出，綜合品質(zhì)中等，混合制作或許可得特級優(yōu)質(zhì)紅糖。

本研究只針對不同甘蔗品系所制紅糖的主要營養(yǎng)成分和礦物質(zhì)元素含量進(jìn)行評價，沒有關(guān)于紅糖顏色、香氣等方面的感官品質(zhì)和商品性比較，今后要進(jìn)行補(bǔ)充研究，以期對優(yōu)質(zhì)紅糖專用原料蔗品種有更全面、深入的了解。