軟化前后菊苣根糖類物質(zhì)含量的變化

馮秀娟，任冰如，呂 寒，孟秀花，劉 艷，陳 劍，

（1. 南京林業(yè)大學(xué)輕工與食品學(xué)院，江蘇南京 210037；2. 江蘇省中國科學(xué)院植物研究所（南京中山植物園） 江蘇省抗糖尿病藥物篩選技術(shù)服務(wù)中心， 江蘇南京 210014）

菊苣（Cichorium intybus L.） 為菊科（Compositae） 菊苣屬（Cichorium L.） 一年生或多年生草本植物。菊苣根含有大量菊粉，含量可高達(dá)700 g/kg（占干物質(zhì)質(zhì)量）[1-2]，是生產(chǎn)菊粉、低聚果糖及高果糖漿的重要原料[3]；軟化型菊苣是菊苣的一種栽培類型，將其在田間栽培一定時(shí)間后，取肉質(zhì)根在黑暗條件下進(jìn)行二次培養(yǎng)，形成用于食用的黃化芽球，軟化型菊苣的芽球是一種高檔蔬菜，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但經(jīng)軟化后剩余的肉質(zhì)根是否仍具有利用價(jià)值，目前尚未見報(bào)道。試驗(yàn)比較了軟化前后菊苣根中總糖、高聚糖、低聚糖、還原糖含量的變化，以期為軟化后菊苣根的開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

菊苣為“沃姆”品種，于2011 年引種自比利時(shí)，種植于江蘇省中國科學(xué)院植物研究所苗圃，由江蘇省中國科學(xué)院植物研究所任冰如研究員鑒定為菊科菊苣屬菊苣（Cichorium intybus L.）。于2020 年2 月14 日采集大田栽培的菊苣根，作為軟化前的樣品；取一部分用土培法[4]進(jìn)行軟化培養(yǎng)，待芽球充分生長后采集芽球，剩余的根作為軟化后的樣品。將軟化前后的菊苣根洗凈切片，80 ℃下烘干、粉碎、過40 目篩，備用。

EL204 型電子天平，梅特勒- 托利多（上海）有限公司產(chǎn)品；DHG-9146A 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司產(chǎn)品；Mili-QTM Advantage A10 型超純水儀，美國Millipore 公司產(chǎn)品；MD SpectraMax Plus 384 型酶標(biāo)儀，美國Molecular Devices 公司產(chǎn)品；精密單通道加樣器，賽默飛世爾科技公司產(chǎn)品。

對(duì)照品D -果糖純度大于98%，上海源葉生物科技有限公司提供；硫酸、苯酚、3.5 -二硝基水楊酸、氫氧化鈉、酒石酸鉀鈉、無水亞硫酸鈉等均為化學(xué)純，無水乙醇為分析純，南京化學(xué)試劑有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)方法

總糖和還原糖的測(cè)定方法分別用苯酚硫酸法[5]和3.5 -二硝基水楊酸顯色法[5]，具體操作如下：

（1） 總糖供試液的制備。精密稱取0.1 g 樣品，加10 mL 蒸餾水，于沸水浴中提取30 min（提取2 次），過濾，濾液定容至25 mL，得總糖供試液。

（2） 總糖含量的測(cè)定。配制質(zhì)量濃度為0.1 mg/mL的果糖為對(duì)照品溶液，分別取0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 mL 于具塞試管中，用蒸餾水補(bǔ)足至2.0 mL，依次加入5%苯酚溶液1.0 mL，濃硫酸5.0 mL，混合均勻，室溫下顯色30 min，用酶標(biāo)儀于波長490 nm 處測(cè)定吸光度，以果糖毫克數(shù)（mg） 為橫坐標(biāo)（X1），吸光度為縱坐標(biāo)（Y1） 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線1。將總糖供試液稀釋10 倍，取0.5 mL，按上述標(biāo)準(zhǔn)曲線1 的制定方法測(cè)定吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線1 計(jì)算總糖含量（A）。

（3） 還原糖供試液的制備。精密稱取0.1 g 樣品粉末，置50 mL 具塞錐形瓶中，精密加入蒸餾水25 mL，密塞稱定質(zhì)量，置于50 ℃水浴中浸提30 min，取出冷卻至室溫，補(bǔ)重，離心后取上清液，作為還原糖供試液。

（4） 還原糖的測(cè)定。配制質(zhì)量濃度為1.0 mg/mL的果糖為對(duì)照品溶液，分別吸取0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2 mL 于具塞試管中，用蒸餾水補(bǔ)足至2.0 mL，加DNS 顯色劑5.0 mL，混合均勻，于沸水中顯色8 min 后迅速冷卻至室溫，加蒸餾水定容至25 mL，測(cè)定波長540 nm 處的吸光度，以果糖毫克數(shù)（mg） 為橫坐標(biāo)（X2），吸光度值為縱坐標(biāo)（Y2）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線2。精密量取還原糖供試液1.0 mL，按上述方法測(cè)定吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線2 計(jì)算樣品中的還原糖含量（B）。

（5） 高聚糖、低聚糖含量的測(cè)定。醇沉法是試驗(yàn)中常用的沉淀多糖的方法[6]，精密量取總糖供試液5.0 mL，加無水乙醇20 mL 至最終含醇量為80%，混勻，4 ℃下放置8 h，將總糖供試液中的高聚糖沉淀，所得上清液為去除高聚糖后的供試液，取該上清液，稀釋10 倍后，精密量取1.0 mL，按上述苯酚硫酸法測(cè)定吸光度，得到去除高聚糖后供試液中的總糖含量（C），則“高聚糖含量= A-C ；低聚糖含量= C-B ”。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

每個(gè)處理各個(gè)含量指標(biāo)均重復(fù)測(cè)定3 次，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用Excel 2016 和Graph Pad Prism 8 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

用1.2 的方法分別測(cè)得總糖的標(biāo)準(zhǔn)曲線1 為Y1=3.816X1+0.052（R1=0.997 7），還原糖的標(biāo)準(zhǔn)曲線2為Y2=0.366X2+0.040（R2=0.997 7），計(jì)算樣品中總糖和還原糖的含量，并進(jìn)一步計(jì)算高聚糖和低聚糖的含量。

軟化前后菊苣根糖類含量的比較（X±SD，n=3）見表1。

表1 軟化前后菊苣根糖類含量的比較（X±SD，n=3)

由表1 可知，軟化后菊苣根中的總糖含量顯著下降，但仍有495.9 mg/g（以干物質(zhì)計(jì)，下同），其中高聚糖、低聚糖和還原糖的組分發(fā)生了變化，以占總糖的百分比計(jì)算，軟化后高聚糖略有增加，低聚糖大幅下降，而還原糖大幅增加，與軟化前相比，軟化后高聚糖含量僅下降了5.5 mg/g，低聚糖則下降了184.2 mg/g，而還原糖則增加了81.9 mg/g。

3 結(jié)論

菊苣根含有大量菊粉，其主要成分為高聚果糖，此外還含有低聚果糖，以及以果糖和葡萄糖等形式存在的單糖[7]，生產(chǎn)上通過對(duì)菊苣根提取物進(jìn)行分離純化，形成菊粉、低聚果糖和高果糖漿等系列產(chǎn)品[3]。菊粉在胃和小腸內(nèi)不能被消化酶水解，而在大腸或結(jié)腸內(nèi)被菌群酵解，形成短鏈脂肪酸和氣體，有利于有雙歧桿菌的增殖和代謝，常作為益生元添加到食品和藥品中，菊粉還擁有類似脂肪的口感，作為奶油替代品既能降低食品的能量又能改善口感；低聚果糖是一種非消化低聚糖，性能和作用與菊粉相似，也是一種膳食纖維[3]；高果糖漿是自然界中存在甜度較高的天然甜味劑，其甜度是蔗糖的1.8 倍[8]，并具有比葡萄糖、蔗糖更優(yōu)越的保健與營養(yǎng)功效[9]。

試驗(yàn)測(cè)得軟化后的菊苣根總糖含量有所下降，但仍有較高水平（495.9 mg/g），其中高聚糖含量下降較少，所占總糖的百分比甚至略有增加，說明在高聚糖（主要為高聚果糖） 提取利用方面仍有價(jià)值；軟化后還原糖含量及所占總糖百分比均大幅增加，還原糖主要包括果糖和葡萄糖，而菊苣根中游離的果糖含量高于葡萄糖[10]，因此軟化后的菊苣根有利于高果糖漿的提取。

此外，試驗(yàn)還測(cè)定了樣品中的游離氨基酸總量和總酚含量，結(jié)果表明軟化前后游離氨基酸總量分別為24.5±0.2，23.4±0.1 mg/g；總酚含量分別為7.4±0，4.2±0 mg/g。目前，菊苣根的主要用途是提取菊粉等糖類產(chǎn)品，氨基酸是一種營養(yǎng)成分，而酚類物質(zhì)易氧化引起褐變，從而影響產(chǎn)品品質(zhì)，軟化后的菊苣根總酚含量降低，有利于產(chǎn)品除雜。因此，軟化后的菊苣根在高聚果糖和高果糖漿的提取利用方面仍有較高的價(jià)值。