蔣 微,訾佳玉,廖振宇,李 航*
(1.天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院,天津 300092;2.譜尼測試科技(天津)有限公司,天津 300000)
藜麥?zhǔn)且环N5 000 年前起源于安第斯山脈地區(qū)的一種假谷物,形狀為小、平、圓三種類型,顏色分為白色、黑色、灰色、黃色、紅色,是一種營養(yǎng)全面、比例均衡的食物[1-4]。近年來在世界上引起了越來越多的關(guān)注,并且隨著藜麥產(chǎn)量的不斷提升,國內(nèi)外對其生產(chǎn)、開發(fā)與利用的研究不斷深入,并取得了一定進(jìn)展。研究發(fā)現(xiàn),藜麥含有優(yōu)質(zhì)蛋白、多糖、不飽和脂肪酸等宏量營養(yǎng)素以及維生素、礦物質(zhì)等微量營養(yǎng)素。此外,藜麥中核黃素和葉酸的含量也高于其他谷物。同時(shí),藜麥中還含有皂苷、多酚類、黃酮類等多種植物化學(xué)物質(zhì),這就是它被稱為“完全營養(yǎng)食品”的原因[5-8]。聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)將2013 年作為“國際藜麥年”,并將藜麥視作21 世紀(jì)最安全的谷類糧食之一[9]。藜麥可利用的蛋白質(zhì)在普通谷物中是最高的,因此乳糖不耐受人群可食用藜麥制品以替代飲用牛奶補(bǔ)充蛋白質(zhì)的攝入[10]。同時(shí),藜麥具有治療炎癥、抗癌、減輕體重、延緩衰老并預(yù)防疾病的功效,適合患有心臟病、高血脂、高血壓以及孕婦等人群食用[11-12]。
藜麥的營養(yǎng)成分有很多種,相關(guān)研究也較多。已有研究顯示,不同粒色藜麥因受品種及栽培條件等影響,營養(yǎng)物質(zhì)含量與功能成分組成及活性存在差異[13],國內(nèi)關(guān)于藜麥的研究多數(shù)集中在種植技術(shù)以及單一品種的營養(yǎng)價(jià)值分析等方面,而關(guān)于不同顏色藜麥之間的對比較少,本實(shí)驗(yàn)對紅、白兩種藜麥的水分、灰分、脂肪、蛋白質(zhì)的含量進(jìn)行了相關(guān)檢測對比,為藜麥產(chǎn)品原料選擇提供理論依據(jù)。
顏色是消費(fèi)者選擇食品最直觀的依據(jù),有研究顯示,食物天然色澤可能與其營養(yǎng)品質(zhì)存在密切關(guān)聯(lián),一般來說顏色越深,其營養(yǎng)越豐富、結(jié)構(gòu)越平衡合理[14]。從視覺角度上來看,紅色藜麥顏色鮮艷,能給人們帶來更好的視覺體驗(yàn);而從口感上來說,白色藜麥口感軟糯,易于消化,紅色藜麥則更有嚼勁;除此之外,由于紅色藜麥生長周期長,種植成本高,因此市場售價(jià)也略高于白色藜麥。本實(shí)驗(yàn)采用直接干燥法進(jìn)行藜麥水分的測定、高溫灼燒法進(jìn)行灰分測定、索氏抽提法進(jìn)行脂肪測定、凱氏定氮方法測定蛋白質(zhì),確定四種營養(yǎng)成分在紅、白兩種顏色藜麥中的含量,以期為藜麥?zhǔn)称芳庸ぴ线x擇、消費(fèi)食用提供參考。
白色藜麥、紅色藜麥,青海容洽生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司;石油醚,分析純,天津市津東天正精細(xì)化學(xué)試劑廠。
電熱鼓風(fēng)干燥箱,DHG-9030A,上海一恒學(xué)儀器有限公司,上海一恒學(xué)儀器有限公司;封閉電爐,F(xiàn)L-2,浙江力辰儀器科技有限公司;箱式電阻爐,SX2-4-10,上海一恒學(xué)儀器有限公司;電子天平,F(xiàn)A2204B,上海精科天美科學(xué)儀器有限公司;索氏提取器,LBY-12,萊博特(天津)試驗(yàn)機(jī)有限公司;數(shù)顯恒溫水浴鍋,HH-S4,江蘇金壇市金城國勝實(shí)驗(yàn)儀器廠。
1.3.1 水分測定
采用直接干燥法測定。在95~105 ℃的干燥箱中放入稱量瓶,將瓶蓋放到一側(cè),干燥30~60 min 后,將稱量瓶蓋好取出,轉(zhuǎn)移至干燥器中放置30 min,待稱量瓶冷卻至室溫后稱質(zhì)量并記錄。重復(fù)上述操作過程,直至前后兩次質(zhì)量差不超過2 mg,即為恒質(zhì)量。
分別取紅色藜麥、白色藜麥2 g 左右,放入已恒質(zhì)量的稱量瓶中,100 ℃烘干。共進(jìn)行三組水分測定,每次實(shí)驗(yàn)的干燥時(shí)間均為4 h,4 h 后將稱量瓶加蓋取出,放入干燥器中冷卻至室溫后稱質(zhì)量。計(jì)算公式如式(1)所示。
式中,X為試樣中水分的含量,%;m1為稱量瓶和試樣的質(zhì)量,g;m2為稱量瓶和試樣干燥后的質(zhì)量,g;m3為稱量瓶的質(zhì)量,g。
1.3.2 灰分測定
采用高溫灼燒法測定。
坩堝的處理:將坩堝編號(hào),置于550 ℃的封閉電爐中灼燒1 h,關(guān)閉電源,然后緩慢打開爐門,將坩堝移至爐口處直到溫度降至200 ℃左右,將坩堝移入干燥器中冷卻30 min 左右,直至坩堝冷卻至室溫,稱量空坩堝的質(zhì)量,重復(fù)操作直至前后兩次質(zhì)量差不超過0.5mg,即為恒質(zhì)量。
炭化:分別取白、紅藜麥樣品2 g 左右,每種3 份,置于坩堝中,將裝有樣品的坩堝放在電爐上加熱,在通風(fēng)情況下加熱進(jìn)行炭化直到黑煙消失,此為炭化結(jié)束。
灰化:將三組樣品進(jìn)行灰化,灰化溫度為550 ℃,灰化時(shí)間為5 h,灼燒結(jié)束后關(guān)閉電源并慢慢打開電爐,將坩堝移至電爐門口,當(dāng)電爐溫度降至約200 ℃時(shí)將坩堝轉(zhuǎn)移至干燥器中冷卻30 min 左右,冷卻至室溫后取出并稱質(zhì)量。計(jì)算公式見式(2)。
式中,X為試樣中灰分的含量,%;m1為空坩堝的質(zhì)量,g;m2為樣品質(zhì)量,g;m3為殘灰加空坩堝質(zhì)量,g。
1.3.3 脂肪測定
采用索氏提取法測定。將濾紙、棉線放入100 ℃的干燥箱中干燥0.5~1 h 后,放入干燥器冷卻30 min,準(zhǔn)確稱量質(zhì)量,重復(fù)操作直至前后兩次質(zhì)量差不超過2 mg,即為恒質(zhì)量。
紅、白藜麥分別稱取樣品2 g,各3 份,將恒質(zhì)量好的濾紙制作成濾紙包,把樣品研碎后放入濾紙包內(nèi),用棉線纏緊防止樣品漏出。分別編號(hào)后再將含有樣品的濾紙包放入干燥箱中100 ℃干燥1 h,后放入干燥器30 min,使其水分揮發(fā)。
將兩組索氏提取器分別安裝并置于水浴鍋上方,將兩種藜麥的濾紙包分別放入提取器內(nèi),濾紙包高度不能高于虹吸管高度,加入石油醚,加量為接收瓶高度的2/3,將冷凝管上緊緊塞入脫脂棉防止石油醚揮發(fā)。水浴鍋溫度60 ℃左右加熱,并根據(jù)虹吸管回流速度適當(dāng)調(diào)節(jié)水浴溫度,若回流速度過快則降低水浴溫度,回流速度慢則相反。抽提5 h 左右取出濾紙包,將濾紙包放入通風(fēng)櫥,石油醚成分揮發(fā)干凈后,放入干燥箱干燥1 h,放入干燥器30 min,稱質(zhì)量,算出脂肪含量。計(jì)算公式見式(3)(4)。
式中,m為粗脂肪的質(zhì)量,g;X為粗脂肪的百分含量,%;A為加樣濾包質(zhì)量,g;B為抽提后濾紙包的質(zhì)量,g;C為空濾紙包的質(zhì)量,g。
1.3.4 蛋白質(zhì)測定
采用凱式定氮法測定。稱取紅色藜麥、白色藜麥各0.7 g,移入潔凈干燥的消化管中,加入0.5 g 硫酸銅、5 g硫酸鉀與10 mL 濃硫酸,稍搖勻后瓶口放一小漏斗。
設(shè)置自動(dòng)消化程序250 ℃(20 min)、300 ℃(35 min)、420 ℃(40 min)。將消化管置于自動(dòng)消化爐上,在設(shè)定的程序下進(jìn)行樣品消化,至消化液呈藍(lán)綠色澄清透明后,取下放冷。設(shè)置蒸餾與吸收程序:加水10 mL、硼酸吸收液30~50 mL、堿液50~70 mL、蒸餾時(shí)間3 min。將上述吸收液用0.100 0 mol/L 的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,溶液由藍(lán)色變?yōu)槲⒓t即為終點(diǎn),記錄鹽酸用量。計(jì)算公式見式(5)。
式中,X為樣品中蛋白質(zhì)的含量,g/100 g;V1為滴定時(shí)消耗鹽酸的量,mL;V2為空白樣品所消耗的鹽酸量,mL;c為鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液濃度,mol/L;0.014 為1 mL、1 mol/L的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于氮的質(zhì)量,g;m為樣品質(zhì)量,g;F為氮換算為蛋白質(zhì)的系數(shù),為6.25。
根據(jù)表1 可知,三組白色藜麥的水分測定結(jié)果分別為7.52%、8.30%、8.33%。三者間的數(shù)值誤差可能來源于稱樣,所以根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)值推測,白色藜麥的水分含量在7.52%~8.33%之間,三次實(shí)驗(yàn)的平均值為8.05%,從而推測白色藜麥的水分含量約為8.05%。
表1 紅白兩色藜麥的水分含量Table 1 Determination of water content in red and white quinoa
三組紅色藜麥的水分測定結(jié)果分別為8.24%、8.86%、9.15%,由此可知紅色藜麥的水分含量在8.24%~9.15%之間,平均值為8.75%,所以推測紅色藜麥的含水量約為8.75%。對比兩種藜麥的三組實(shí)驗(yàn)平均數(shù)可得出,紅色藜麥含水量高于白色藜麥的。
由表2 可知,白色藜麥三組灰分測定結(jié)果分別為2.47%、2.41%、2.38%。由于是高溫灼燒因此三種溫度下白色藜麥的灰分含量相差不大,灰分含量在2.38%~2.47%之間;其平均值為8.75%,所以推測白色藜麥的灰分含量約為2.42%。
表2 紅白兩色藜麥灰分含量測定Table 2 Determination of ash content of red and white quinoa
紅色藜麥三組灰分測定結(jié)果分別為2.19%、2.10%、2.05%;與白色藜麥相同,紅色藜麥此溫度下得到的灰分含量相差也很小,在2.05%~2.19%之間。通過計(jì)算可知三次實(shí)驗(yàn)的平均值為2.10%,所以推測紅色藜麥的灰分含量約為2.10%。
對比兩種藜麥的三組實(shí)驗(yàn)平均值可得,白色藜麥灰分含量高于紅色藜麥的,因此可推斷出紅色藜麥中的無機(jī)物含量低于白色藜麥的。
由表3 可得,在同一時(shí)間、同一溫度下取白色藜麥三等分同時(shí)進(jìn)行抽提,3 組白色藜麥樣品測得的脂肪含量分別為3.71%、3.82%、3.89%,三組數(shù)值間的差距不大,由此可得知白色藜麥的脂肪含量在3.71%~3.89%之間,通過計(jì)算可知三次實(shí)驗(yàn)的平均值為3.81%,所以推測白色藜麥的脂肪含量約為3.81%。
表3 紅白兩色藜麥脂肪含量測定Table 3 Determination of fat content in red and white quinoa
三組相同條件下抽提的紅色藜麥樣品測得的脂肪含量分別為4.19%、4.20%、4.20%,三組數(shù)值基本相同,由此可知白色藜麥的脂肪含量在4.19%~4.20%之間。通過計(jì)算可知三次實(shí)驗(yàn)的平均值為4.20%,所以推測白色藜麥的脂肪含量約為4.20%。
對比兩種藜麥的三組實(shí)驗(yàn)平均數(shù)可得到,紅色藜麥脂肪含量高于白色藜麥脂肪含量,可推測紅色藜麥中脂溶性營養(yǎng)物質(zhì)含量也高于白色藜麥。
由表4(見下頁)可得,三組相同條件下抽提的白色藜麥樣品蛋白質(zhì)含量分別為20.95%、20.90%、20.88%,三組數(shù)值基本相同,通過計(jì)算,得出白色藜麥樣品的蛋白質(zhì)含量約為20.91%。
表4 紅白兩色藜麥蛋白質(zhì)含量測定Table 4 Determination of protein content in red and white quinoa
三組相同條件下抽提的紅色藜麥樣品測得的蛋白質(zhì)含量分別為17.03%、16.79%、16.75%,三組數(shù)值基本相同,通過計(jì)算,得出紅色藜麥的蛋白質(zhì)含量約為16.79%。因此得出,白色藜麥比紅色藜麥蛋白質(zhì)含量高。
藜麥富含花青素、多酚、具有延緩衰老、預(yù)防心血管疾病、抗癌等多種生理功效。不同顏色藜麥?zhǔn)芷贩N及栽培條件影響,其蛋白質(zhì)、脂肪、水分和灰分等有一定差異。實(shí)驗(yàn)對紅白兩色藜麥蛋白質(zhì)、脂肪、水分和灰分含量進(jìn)行測定,結(jié)果發(fā)現(xiàn),紅色藜麥在脂肪、水分、灰分等含量較優(yōu)于白色藜麥;在蛋白質(zhì)方面,白色藜麥優(yōu)于紅色藜麥,與趙萌萌等[15]研究結(jié)果一致,其他物質(zhì)檢測在進(jìn)一步研究和探討中,因此,經(jīng)比較分析可得藜麥的營養(yǎng)成分含量與籽粒顏色相關(guān)。
兩種顏色藜麥的營養(yǎng)成分含量存在一定程度的差異,口感也有不同之處,因此在食品加工生產(chǎn)以及日常食用中可根據(jù)不同產(chǎn)品和消費(fèi)者的需求選擇不同顏色的藜麥原料。