魯軍 李錦 劉艷楠 鄭迪 初玉 董冰 郭新梅
摘要:以萊農糯6號、萊農糯10號、青農糯203與京科糯2000為材料,比較其果穗加工后糖分、油分、淀粉、粗蛋白、維生素、氨基酸含量的變化情況。結果表明,與京科糯2000相比,萊農糯6號與萊農糯10號加工后的維生素、氨基酸、油分、淀粉、粗蛋白的含量變化率較小,較穩(wěn)定。
關鍵詞:糯玉米;食用營養(yǎng)品質;加工
中圖分類號:S513.092文獻標識號:A文章編號:1001-4942(2016)07-0133-04
糯玉米起源于中國,種植歷史悠久,是玉米屬9個亞種之一[1]。鮮食糯玉米具有糯、甜、香、嫩等特點。由于受隱性糯質基因(wx)控制,其淀粉含量為70%~75%,脂肪含量為4%~5%,維生素含量約為2%,蛋白質含量超過10%[2],賴氨酸含量比普通玉米高16%~74%,而油酸、棕櫚酸等含量都略高于普通玉米。糯玉米有鮮食青穗、速凍保鮮、加工罐頭、制作食品、 飼料加工等多種用途,人們對鮮食青果穗的營養(yǎng)品質越來越重視[3]。糯玉米營養(yǎng)品質指標主要包括氨基酸、蛋白質、淀粉、脂肪、維生素等營養(yǎng)成分[4]。國內外對糯玉米品質的研究較多,大多認為,影響糯玉米品質的主要因素有可溶性糖含量與組成、可溶性多糖含量、可溶性蛋白質含量和適宜含水量等。因此,對糯玉米不同采收期各營養(yǎng)品質因素變化以及采收后各營養(yǎng)品質變化影響糯玉米品質狀況進行研究,可為糯玉米生產、加工和確定最佳采收期提供科學依據(jù)[5]。
萊農糯6號、萊農糯10號、青農糯203是青島農業(yè)大學培育的3個糯玉米品種。本試驗通過比較這3個糯玉米品種與京科糯2000(市場主栽糯玉米品種之一)加工后糖分、維生素、氨基酸、粗蛋白、淀粉等含量的變化率,旨在為3個糯玉米品種加工、性狀改良和推廣提供參考。
1材料與方法
1.1材料
萊農糯6號、萊農糯10號和青農糯203均由青島農業(yè)大學分子育種研究室提供,京科糯2000為北京市農林科學院玉米研究中心培育,市場上購買。
1.2主要儀器
試驗用儀器:Sigma公司產離心機、Amersham公司產分光光度計、FOSS公司產1241型谷物近紅外品質分析儀、日立公司產氨基酸分析儀、美國Agilent公司產液相色譜儀。
1.3糯玉米的種植與處理
2015年4月29日將4個糯玉米品種種植在青島農業(yè)大學膠州試驗基地,每品種均種植4行,每行15株,株距25 cm,按常規(guī)方法進行田間管理。成熟后收獲中間兩行均勻一致的10~15個果穗。果穗加工:將果穗放于蒸鍋內,加入沒過果穗的ddH2O,沸水后煮20~30 min。
1.4營養(yǎng)成分測定
1.4.1糖含量測定采用蒽酮比色法[6]。
糖的提取:分別取未加工及加工后3~4個玉米果穗脫?;靹?,放置于鼓風干燥箱中,再用谷物粉碎機粉碎,過60目篩。精確稱取烘干樣品0.20 g放入研缽中,加蒸餾水5 mL磨至均勻,再以5 mL蒸餾水將均勻研磨物全部移入10 mL離心管中,3 000 r/min 離心5 min,將上清液倒入干凈試管中,再向盛有沉淀的離心管加蒸餾水5 mL混勻,離心,重復2次,合并離心液于50 mL容量瓶中,用蒸餾水定容。
葡萄糖、果糖和蔗糖標準曲線繪制步驟:用2 mL吸量管,按表1糖標準曲線繪制濃度要求,用1 mg/mL糖標準液配制糖溶液于干凈試管中,加蒸餾水定容至2 mL。用移液槍加入蒽酮試劑6 mL,搖勻,并立即置于沸水浴中加熱5 min,取出后立即在冷水中迅速冷卻(不斷搖動)。用2 mL蒸餾水重復上述操作,作為空白溶液。用分光光度計在640 nm波長下測定吸光度。以吸光度為縱坐標,糖含量為橫坐標,繪制標準工作曲線。
蔗糖含量測定:用移液管吸取樣品10 mL,加入2 mol/L KOH 溶液2 mL,然后沸水浴煮10 min,后將試管放入冷水中迅速冷至室溫,再用蒸餾水定容至50 mL,搖勻。使用移液槍取溶液2 mL于另一試管中,按照標準曲線繪制步驟,測定溶液吸光度。
葡萄糖、果糖含量測定:用移液管取樣品10 mL于50 mL容量瓶中,用蒸餾水定容,分別取樣品液2 mL加入到兩支試管中,一支試管加入蒽酮試劑6 mL,搖勻,放置沸水浴中煮沸5 min,取出后在自來水中冷卻至室溫,后在640 nm下測定吸光度E100;另一支試管,加蒽酮試劑6 mL,搖勻,常溫下顯色5 min,常溫下測定E常溫。
1.4.2油分、粗蛋白、淀粉含量測定利用1241型谷物近紅外品質分析儀進行測定。
1.4.3氨基酸、維生素含量測定氨基酸含量測定:樣品酸解處理,定容,微濾膜過濾后[7]進行Asp、Glu、Ser、Arg、Tyr、Val、Met、Cys、Ile、Leu、Phe、Lys、Thr、Gly、Ala、His、Pro共17種氨基酸含量測定。測定條件如下:流速為0.1 mL/min;檢測波長為560 nm,其中脯氨酸檢測波長為440 nm;柱溫為50℃,反應器溫度為100 ℃;進樣體積為20 μL。
維生素含量測定:玉米研磨后用1% HPO3浸提,12 000 r/min冷凍離心,上機前經(jīng)微濾膜過濾[8]。利用美國Agilent公司液相色譜儀進行VC、VB2、VB6、VB3(煙酸)4種水溶性維生素含量的測定。液相色譜條件如下:流動相為甲醇∶HAc-NaAc緩沖液(pH 5.2)=25∶75;流速為1.000 mL/min;UV波長為254 nm;進樣量為20 μL。
1.5數(shù)據(jù)處理與做圖
試驗數(shù)據(jù)均為3次生物學重復,數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003處理,計算每一性狀的變化率,公式如下:
Q(%)=TR-CKCK×100
式中Q為變化率;TR為加工后玉米;CK為未加工玉米。
采用Microsoft Excel 2003做圖。
2結果與分析
2.1糯玉米品種含糖量變化率的差異分析
糯玉米籽粒含糖量對鮮食糯玉米風味、加熱后營養(yǎng)品質具有十分重要的作用。圖1顯示,加工后京科糯2000蔗糖和果糖含量的變化率為正值,表明其含量加熱條件下均增加,葡萄糖含量與加工前相比下降15%,而萊農糯6號在加熱后蔗糖含量增加60%,萊農糯10號果糖在加工后增加88%,青農糯203蔗糖含量增加19%。在加熱條件下京科糯2000糖含量相對穩(wěn)定,變化率較低。
2.2糯玉米品種油分、粗蛋白、淀粉含量變化率的差異分析
籽粒中粗蛋白、油分和淀粉含量是糯玉米營養(yǎng)品質和品嘗品質的重要參考指標[9]。圖2表明加工對糯玉米油分、蛋白質和淀粉含量變化的影響很小,其中萊農糯10號和青農糯203油分分別增加8%、7%,京科糯2000油分和蛋白質在加熱條件下分別下降9%、1%。而萊農糯10號的蛋白質和京科糯2000的淀粉含量在加工前后無變化。同時,表2表明,本實驗室培育的萊農糯10號的油分和淀粉含量較高,萊農糯6號蛋白質含量高。與京科糯2000相比,萊農糯10號的油分、蛋白質加熱條件下變化不大,較穩(wěn)定。
2.3糯玉米品種4種維生素及17種氨基酸含量變化率的差異分析
由圖3可以看出,四種糯玉米加熱后VC含量的變化率均為正,表明其含量增加,而其它水溶性維生素含量大多降低:其中京科糯2000在加熱后水溶性維生素VB6、VC含量分別增加30%、3%,VB3和VB2含量分別下降73%、28%;加熱后萊農糯10號VC含量增加,含量高;青農糯203相比其它3個品種,加熱后維生素含量變化最穩(wěn)定;萊農糯6號VC、VB6加熱后含量提高,VB3含量降低。如圖4所示,測定的17種氨基酸中,加熱后糯玉米的半胱氨酸、絡氨酸含量下降,而蛋氨酸含量明顯增加,其它氨基酸含量變化不顯著。由圖5可知,糯玉米加熱后,京科糯2000氨基酸總量下降1%,萊農糯6號、萊農糯10號、青農糯203分別增加2%、8%、4%,其中萊農糯10號增加最多。
3討論與結論
本研究比較了青島農業(yè)大學分子育種研究室的3個糯玉米品種(萊農糯6號、萊農糯10號、青農糯203)與北京市農林科學院培育的京科糯2000加工后營養(yǎng)含量的差異,發(fā)現(xiàn)萊農糯10號、萊農糯6號在加工后各種營養(yǎng)物質均保持相對穩(wěn)定,而京科糯2000由于種皮薄加工后各營養(yǎng)物質大多有所下降。糯玉米易于消化,是粗糧中的最佳保健食品[10],經(jīng)常食用能降低血脂、血壓和膽固醇。糯玉米是胰島素不敏感者血糖控制的良好主食來源。現(xiàn)在市場上主要品種為京科糯2000,其鮮果穗具有營養(yǎng)豐富、采收期長、優(yōu)良品質轉化慢、蒸煮后籽粒透明、種皮薄、柔軟清香、甜糯適口、冷卻后不易變硬等特點,因此被稱為水果型玉米。而本研究室育成的糯玉米品種其維生素、氨基酸、油分、淀粉、粗蛋白含量較高,且在加工后營養(yǎng)成分含量保持相對穩(wěn)定,具有一定優(yōu)勢,特別是作為糖含量較低的食材。
本研究只比較了萊農糯6號、萊農糯10號、青農糯203和京科糯2000加工后果穗籽粒糖分、粗蛋白、淀粉、油分、維生素、氨基酸含量的變化率,只是一個前期研究。今后我們將研究分析加工后營養(yǎng)品質含量變化的原因,以期對4個糯玉米品種做一個較全面的考察,為其性狀改良和推廣提供更可靠的理論依據(jù)。
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