不同小米品种主要营养成分及氨基酸组分分析_黄伟.pdf

不同小米品种主要营养成分及氨基酸组分分析黄伟1，王德权1,2，裴晶晶1,2，张雅莉1,2，冯小磊1,2，张晓磊1,2*(1.张家口市农业科学院，河北 张家口 075000；2.国家谷子改良中心张家口杂交谷子分中心，河北 张家口 075000）摘要：通过检测 9个小米品种主要营养成分及氨基酸组成，参照全鸡蛋蛋白模式和 FAO/WHO 模式，利用氨基酸比值系数法对不同小米品种进行分析评价。结果表明：不同小米品种主要营养成分存在差异，小米蛋白质、脂肪、膳食纤维及灰分分别为 9.48%11.7%、3.2%4.7%、1.95%2.15%和 0.93%1.3%。从小米中共检测到 18 种氨基酸，其中谷氨酸和亮氨酸含量最高。SRC 值较高的 3个品种依次为：清香谷子、中谷 5号和张杂谷 13，具有较高的营养价值。晋谷 21和张杂谷 10风味氨基酸配比合适，适口性好，更易受到消费者欢迎。关键词：小米；氨基酸；营养成分；品种中图分类号：S515文献标识码：A文章编号：2096-5877（2023）01-0091-06Evaluation of Main Nutrients and Amino Acid of Different Millet VarietiesHUANG Wei1，WANG Dequan1,2,PEI Jingjing1,2,ZHANG Yali1,2,FENG Xiaolei1,2,ZHANG Xiaolei1,2*（1.Zhangjiakou Academy of Agricultural Science,Zhangjiakou 075000;2.National Foxtail Millet Improvement Center,Zhangjiakou Hybrid Millet Sub-Center,Zhangjiakou 075000,China）Abstract：By measuring main nutritional components and amino acid contents in 9 millet varieties,amino acid ratiocoefficient method was used to analyze and evaluate according to the whole egg protein model and FAO/WHOmodel.The results showed that the main nutritional components had differences between 9 millet varieties.The content of millet protein,fatty acids,dietary fiber and ash was 9.48%-11.7%,3.2%-4.7%,1.95%-2.15%and 0.93%-1.3%,respectively.18 kinds of amino acids were detected,and glutamate and leucine had higher levels.The SRCvalue of Qingxianggu,ZZG5 and ZZG13 were higher than others,which had high nutritive value.Jingu21 andZZG10 had suitable ratio of flavor amino,which were easier to be loved by people.Key words：Millet;Amino Acid;Nutrients;Variety谷子是起源于我国的一年生禾本科植物，在我国北方地区有着较大的种植面积1-4。谷子脱壳加工而成的小米营养价值高，富含多种氨基酸、脂肪酸、维生素、矿物质等。随着人们生活水平的日益提高，小米食品将对膳食结构调整有着较为重要的作用5-6。小米中蛋白质过敏性极低且消化率远高于小麦和大米7。其含有的人体必需氨基酸含量比玉米、大米和小麦粉分别高出42.6%、56.4%和 80.6%。除赖氨酸偏低外，其他氨基酸比例均接近或符合 WHO 标准模式8。不饱和脂肪酸是较好的降脂降压产品，小米中不饱和收稿日期：2020-07-14基金项目：河北省重点研发计划项目（19226328D）；河北省杂粮杂豆产业体系（HBCT2018070403）作者简介：黄伟（1980-），男，高级农艺师，研究方向为谷子杂种优势利用。通讯作者：张晓磊，女，硕士，副研究员，E-mail：f_脂肪酸含量占总脂肪含量的 84%以上9。但是，与其他主粮作物相比，小米营养的相关研究较少。本研究选用 9 个小米品种，试验材料均种植于新疆维吾尔自治区和硕县，对主要营养成分和氨基酸含量进行分析评价，以期为小米品质育种及膳食产品开发提供参考。1材料与方法1.1材料与试剂所用小米品种为张杂谷 10、张杂谷 13、张杂谷 19、张杂谷 21、吨谷 1 号、晋谷 21、清香小米、豫谷 18 和中谷 5 号，均来自张家口市农业科学院。分析纯：苯酚、石油醚（3060）、三氟化硼甲醇溶液（15%）、无水硫酸钠、硫酸铜、硫酸钾、硫酸、硼酸、乙酸镁等；优级纯：盐酸、柠檬酸钠、氢氧化钠等。高纯氮气、热稳定-淀粉酶、蛋白酶、淀粉葡萄糖苷酶。黄伟等：不同小米品种主要营养成分及氨基酸组分分析东北农业科学2023，48（1）：91-96Journal of Northeast Agricultural SciencesDOI:10.16423/ki.1003-8701.2023.01.02192东 北 农 业 科 学48卷1.2仪器与设备日立 L-8900 全自动氨基酸分析仪（日立高新技术公司）、岛津 GC-2010 气相色谱仪（日本岛津公司）、福斯 KJ-2300 全自动凯式定氮仪（丹麦FOSS公司）、索氏提取器（北京康达顺业科技有限公司）、马弗炉（郑州晶誉仪科技有限公司）。1.3试验方法1.3.1样品前处理供试材料于 2019 年 5 月 10 日种植在张家口市农业科学院新疆分院和硕试验站，前茬作物为玉米，3 次重复，每小区 4 行，行长 2 m，行距 33cm，株距12 cm。试验田常规管理。谷子收获后充分晾晒，脱壳、碾米、分级后制成精米，人工挑选去除未成熟、不饱满或破损米粒及杂质等，所有小米样品的米质均达到GB/T 11766-2008 小米。1.3.2营养成分检测小米中氨基酸含量测定采用 GB/T 5009.124-2003 食品中氨基酸的测定，蛋白质含量测定采用 GB 5009.5-2010 食品中蛋白质的测定（第一法），脂肪含量测定采用 GB/T 5009.6-2003 食品中脂肪的测定（第二法），灰分含量测定采用 GB5009.4-2010 食品安全国家标准 食品中灰分的测定，膳食纤维含量测定采用 GB/T 5009.88-2008 食品中膳食纤维的测定。碳水化合物通过蛋白质、脂肪和水分进行计算10。1.3.3营养评价参照全鸡蛋蛋白标准模式和 FAO/WHO 模式，按照氨基酸比值系数法分别计算氨基酸比值系数（RC）、氨基酸比值（RAA）和谷子蛋白质的比值系数分（SRC）。1.3.4数据分析采用 Excel 2017 对数据进行统计与整理，采用SPSS 22.0数据分析软件进行相关性分析。2结果与分析2.1小米品种主要营养成分分析对 9 个小米品种精加工后的主要营养成分进行测定（表 1）。精米是糙小米经过碾压去掉皮层和胚芽后剩余的部分2。精米主要以淀粉为主，还有蛋白质、脂肪、纤维、维生素及矿物质等。本研究中水分、蛋白质、脂肪、膳食纤维及碳水化合物在品种间存在差异。水分含量变幅为 10.10%10.70%，品种间差异较小，这将保证其具有良好的储藏特性。蛋白质含量差异较大，其中含量最高 的 品 种 为 张 杂 谷 10 和 张 杂 谷 19，都 达 到11.70%，比最低的品种豫谷 18 高出 2.22%。前人研究表明小米蛋白是一种优质蛋白，氨基酸比例适中，可作为优良植物蛋白资源进行开发利用11。而脂肪酸含量变化范围在 3.60%4.70%，尽管不饱和脂肪酸氧化会对小米储存有一定影响，但其对小米粥的口感有着重要的影响12。膳食纤维是一类不能被人体消化分解的多糖类物质和木质素的统称，具有降血脂、调节血糖等多种生理功能13，本 研 究 中 膳 食 纤 维 变 化 范 围 为 1.95%2.33%，含量最高的 3 个品种依次为张杂谷 13、吨谷1号和张杂谷21。表 1不同小米品种主要营养成分分析%品种张杂谷10张杂谷13张杂谷19张杂谷21吨谷1号晋谷21清香谷子豫谷18中谷5号水分10.5010.3010.3010.2010.1010.7010.2010.3010.60蛋白质11.7010.6011.7011.309.7311.4010.209.4810.90脂肪4.304.704.503.903.603.503.803.203.20膳食纤维1.992.332.112.152.281.971.952.072.09灰分1.101.201.301.201.100.931.300.971.30碳水化合物70.4170.8770.0971.2573.1971.5072.5573.9871.91为了探究小米主要营养成分间的关系，对其进行相关性分析（表 2）。结果表明，小米中主要营养成分间存在不同程度的相关性。小米中含量最高的碳水化合物与水分、脂肪、蛋白质及灰分呈现负相关，其中与蛋白质达到显著负相关（-0.766），与脂肪含量达到极显著负相关（-0.917）；除脂肪之外，水分与蛋白质、膳食纤维、灰分及碳水化合物呈负相关，相关系数分别为-0.226、-0.495、-0.292和-0.308；蛋白质与脂肪、膳食纤维、灰分呈正相关，相关系数分别达到0.476、0.327、0.361。1期黄伟等：不同小米品种主要营养成分及氨基酸组分分析932.2小米品种氨基酸含量分析由表 3可知，在被检测到的 18种氨基酸中，蛋白质含量超过 6.00 g/100 g 的氨基酸有 5 种，从高到低依次为：谷氨酸、亮氨酸、丙氨酸、脯氨酸和天 门 冬 氨 酸，变 幅 分 别 为 19.0221.07、11.9913.32、8.048.90、6.067.06、6.076.60 g/100 g，这与冯耐红等12测定的氨基酸顺序结果一致，可能因加工工艺或参试材料差异导致数据略有不同。胱氨酸和赖氨酸含量最低，分别只有1.071.28 g/100 g和1.421.76 g/100 g。不同小米品种间氨基酸组分存在差异，通过品种定向选育可以适当提升小米氨基酸组分的合理性。表 2小米主要营养成分相关性分析水分脂肪蛋白质膳食纤维灰分碳水化合物注：“*”表示显著相关(P0.05)，“*”表示极显著相关(P鲜味氨基酸甜味氨基酸。冯耐红等12认为在小米中鲜味和甜味氨基酸含量总和与苦味氨基酸差值越高，小米食品鲜味越浓。本研究结果显示，小米中鲜味甜味与苦味之差变化范围为1.331.65。其中，差值最高的品种为张杂谷10和晋谷21，结果与实际较为相符，张杂谷10和晋谷21都是国内市场公认的优质米，而清香谷子和豫谷18号分别只有1.34和1.33。2.3小米品种必需氨基酸营养评价采用全鸡蛋标准蛋白模式和 FAO/WHO 标准蛋白模式对小米品质进行评价(表 6、表 7)。参考全鸡蛋蛋白模式发现，小米品种中亮氨酸 RC 值普遍超过 1.50，最高可以达到 2.12；苏氨酸和酪氨酸+苯丙氨酸 RC 值接近或超过 1.00；而赖氨酸 RC值相对较低，变化范围为 0.260.36。RC值越接近1，说明其氨基酸组成越接近于全鸡蛋蛋白模式。除赖氨酸和蛋氨酸含量相对较低外，其他氨基酸值基本符合全鸡蛋蛋白模式。SRC 值越大，说明其蛋白质营养价值越高。在所有小米品种中，SRC 值最高的 5 个品种从高到低依次为：清香谷子、中谷