谷子不同部位和加工工段产品的营养成分_李红.pdf

食品工业 2023 年第44卷第 2 期 338 营养安全导刊,2020(19):74-75.4 刘亚梅,王应珍.环境监测实验室安全管理及防护J.中国资源综合利用,2017(35):117-119.5 张爱琳,司药敏,蔚晓庆,等.高校食安专业化学实验室安全防控措施与对策研究J.食品安全导刊,2018(21):36-37.6 田冬梅,委志红,张肖宁.浅谈药品微生物实验室质量管理J.中国药房,2017,28(7):100-101.谷子不同部位和加工工段产品的营养成分李红，李子怡，申瑞玲*，李涵，李丛一，曹颖郑州轻工业大学 食品与生物工程学院（郑州 450001）摘要对谷子不同部位及加工工段产品的营养成分进行了研究。结果表明,谷子不同部位营养成分相差较大,小米的水分(10.4%)和淀粉(46.8%)含量高于油糠(7.16%/18.1%)、谷糙(6.96%/-)和谷壳(7.00%/-),而灰分(1.23%)和粗脂肪(7.24%)含量则明显低于油糠(5.40%/19.6%)和谷糙(7.49%/11.0%),小米的蛋白质含量(8.80%)低于油糠的蛋白质含量(11.0%),而谷壳中基本不含脂肪和蛋白质。不同加工工段谷子产品的组成也存在一定差别,经砻谷机、砂辊机和铁辊机处理,谷子产品的灰分含量逐渐降低,粗蛋白和粗脂肪含量先稍微升高,随后逐渐降低,而粗淀粉含量随谷壳和谷糠的脱除逐渐升高。然而,谷子油脂肪酸组成受部位和加工工段影响不大,主要由亚油酸(64%)、油酸(13%)、棕榈酸(7.0%)等9种脂肪酸组成。关键词谷子;营养成分;油脂;脂肪酸The Nutritional Components in Different Parts and Processing of Foxtail MilletLI Hong,LI Ziyi,SHEN Ruiling*,LI Han,LI Congyi,CAO YingSchool of Food and Bioengineering,Zhengzhou University of Light Industry(Zhengzhou 450000)Abstract The nutritional components in different parts and processing of foxtail millet were studied in this paper.It was shown that different parts of foxtail millet had a great influence on its nutritional composition.The water(10.4%)and starch content(46.8%)of millet were significantly higher than those of oil bran(7.16%/18.1%),paddy(6.96%/-)and husk(7.00%/-),while the ash(1.23%)and crude fat content(7.24%)of millet were much lower than those of oil bran(5.40%/19.6%)and paddy(7.49%/11.0%),which indicated that millet bran could be a good source of vegetable oil.The protein content of millet(8.80%)was lower than that of oil bran(11.0%).However,there was almost no crude fat and protein in husk.The nutritional components were different in millet after husking and milling.With the removal of husk and bran,the ash content of millet decreased gradually.Moreover,crude protein and crude fat content increased slightly at first and then decreased gradually,while the crude starch content increased gradually.However,different parts and processing procedures had little effects on the fatty acid composition of millet oil.Almost all kinds of millet oil composed of nine kinds of fatty acids,in which the content of linoleic acid was the highest(64%),followed by oleic acid(13%)and palmitic acid(7.0%).Keywords foxtail millet;nutritional compositions;millet oil;fatty acid谷子，古称稷、粟，是禾科（Gramineae）狗尾草属（Setaria）植物1。它品种繁多，有糯性和粳性之分2。谷子起源于我国黄河流域，因其喜温、耐旱3，适应性强，广泛栽培于欧亚大陆的温带和热带地区，在我国主要分布于华北、西北和东北地区，种植面积较大，成为我国传统的特色农作物之一4。谷子成熟后谷穗通常会变成金黄色，亦有白、红、黑、橙、紫色，俗称“粟有五彩”5，脱壳后俗称小米。小米营养价值较高，不仅含有丰富的维生素、矿物质和膳食纤维，而且各营养成分间配比合理，易于吸收，具有很好的食疗保健作用6。相较于大米和小麦，小米中含有八种人体必需氨基酸，尤其是色氨酸、蛋氨酸含量很高7，且氨基酸的比例与世界卫生组织推荐模式相符8；谷子膳食纤维含量高，膳食纤维持水能力强，进入人体内后吸水膨胀，增加了粪便量，有利于肠道蠕动，适于糖尿病患者食用9。此外，谷子中还含有丰富的不饱和脂肪酸（亚油酸、亚麻酸等）10-11、多酚12、硒元素13等生物活性成分，对预防衰老14、动脉硬化和心脑血管疾病15方面有很好的疗效。谷子是中国最大的粮食作物之一，精加工过程中主要副产品谷糠由种子组织表面、种皮最内层、部分植物胚构成，占谷子质量的8%10%16-17。经研究食品工业 2023 年第44卷第 2 期 339 营养安全表明，谷糠中含有约10%的粗脂肪17，其中亚油酸、亚麻酸含量高达85%以上，两种脂肪酸含量的比例为6.51，符合WHO推荐的健康油脂标准18。然而，目前大部分谷糠以副产物丢弃，不仅造成资源浪费，还会引起环境污染。且目前关于谷子成分研究主要针对对谷粒或小米12,16-17，而对谷子各个加工工段产品的成分研究未见报道，为进一步开发谷子加工产品，文章主要研究了不同部位及加工工段谷子产品营养成分的差异，对于合理利用谷子、开发新油源及新型保健食品，乃至培育优良谷子品种都具有重要的指导意义。1材料与方法1.1材料与试剂试验所用谷子、油糠、小米等产品由内蒙古林西县恒丰粮油加工有限责任公司提供。正己烷（色谱纯）、硫酸锌、亚铁氰化钾、甲醇、无水硫酸钠、三氟化硼乙醚、无水乙醚、硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸、浓盐酸、硼酸、溴甲基酚绿、95%乙醇、氢氧化钠（分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）。1.2仪器与设备DGX-9234B-2型电热恒温干燥箱（上海市实验仪器总厂）；AL204分析天平（梅特勒-托利多仪器上海有限公司）；DRZ-4型马福炉（上海实验电炉厂）；HHS21-4电热恒温水浴锅（上海医疗器械厂）；Agilent 8860气相色谱仪（美国安捷伦仪器有限公司）；MGC高速粉碎机（天津泰斯特仪器有限公司）；BGZ-240真空干燥箱（山东浩中化工科技有限公司）；RE-52AA型旋转蒸发仪（上海亚荣生物仪器总厂）；WZZ-1S/2S旋光仪（上海光学仪器厂）。1.3试验方法1.3.1谷子加工工艺谷子加工过程中，工段比较复杂，包括除杂、脱壳、脱糙、脱糠、抛光、色选等过程19，具体加工工艺见图1。其中，砻谷工段主要是脱除谷子中的谷壳，砂辊主要除去谷糙和部分少量谷糠，而铁辊主要脱除谷子中70%以上的油糠，再经脱除碎米、杂米、米垢，得到小米。图1谷子加工工艺1.3.2谷子成分测定水分20、灰分21、粗脂肪22、粗蛋白23和粗淀粉含量的测定24分别参考相应国家标准。1.3.3谷子油脂肪酸组成测定25采用三氟化硼-乙醚催化法将谷子油甲酯化26，再通过气相色谱分析，根据一定温度和压力下，各组分在载气和固定液薄膜的气液两相中的分配系数不同，使脂肪酸各组分的移动速度不同，将各组分分开，并与各脂肪酸标样的保留时间比较，来确定脂肪酸组成，同时根据峰面积归一化法计算各脂肪酸的相对含量。1.3.3.1三氟化硼甲酯化将所需要待测试样混合均匀，然后取样品油脂，加入到50 mL的圆底烧瓶中，加入沸石23粒，加入7 mL的0.5 mol/L的NaOH甲醇溶液放在电炉上加热，回流7 min，加入7 mL的甲醇BF3甲醇溶液（VBF3V甲醇=14），回流1 min，加入2.4 mL色谱纯正己烷，回流1 min，加入饱和食盐水，摇匀，吸取上清液入试管，加无水硫酸钠（正己烷的体积的0.30.5倍），轻轻振荡即可进气相色谱检测。1.3.3.2气相色谱条件色谱柱：SGE BPX-70色谱柱（30 m0.25 mm，0.25 m）；升温程序：170 保持1 min，以2/min升至210，保持4 min；载气（N2）流速1 mL/min，压力2.4 kPa，进样量1 L；分流比：201。2结果与分析2.1不同部位和工段谷子加工产品的基本组成不同部位和工段的谷子加工产品经粉碎后，测定其基本组成见表1。由表1数据可知：谷子不同部位营养成分差别较大，小米的水分含量（10.4%）明显高于油糠（7.16%）、谷糙（6.96%）和谷壳（7.00%），可能由于小米中淀粉含量较高，而油糠和谷糙粗脂肪含量高，淀粉的持水能力比脂肪的持水能力强的缘故；油糠、谷糙和谷壳中灰分（5.40%，7.49%和8.99%）含量明显高于小米（1.23%），说明谷子中的矿物质主要集中在谷糠和谷壳中；小米的蛋白质含量（8.80%）低于油糠中的蛋白质（11.0%），而谷糙和谷壳中基本不含蛋白质，说明谷子中的蛋白质主要集中在糊粉层和胚芽中；小米的粗脂肪（7.24%）含量明显低于油糠（19.6%）和谷糙（11.0%）的粗脂肪，而谷壳基本不含粗脂肪，说明谷子的粗脂肪主要集中在谷壳和小米之间细腻的糊粉层和胚芽中；小米中淀粉含量（46.8%）明显高于油糠中的淀粉含量（18.1%），而谷糙和谷壳中基本不含淀粉，因此，在谷子加工过程中应对副产物进行合理利用。在谷子加工过程中，随着谷壳、谷糙和油糠的脱*通信作者；基金项目：国家重点研发计划（2020YFD1001405）资助食品工业 2023 年第44卷第 2 期 340 营养安全除，得到产品的灰分含量逐渐降低，说明灰分主要在谷壳、谷糙及油糠中；而粗蛋白和粗脂肪含量先稍微升高，随着油糠的脱除，蛋白质和脂肪的含量又逐渐降低；粗淀粉含量随谷壳和谷糠的脱除逐渐升高。因此，可以根据不同工段产品组成的差异开发新的食品。试样水分灰分粗蛋白粗脂肪粗淀粉谷子10.60.051.690.038.580.068.730.0442.40.02油糠7.160.015.400.0211.00.0519.60.2018.10.01谷糙6.960.067.490.07-11.00.03-谷壳7.000.028.990.07-头道砻谷机米11.30.001.640.028.620.028.