蔣 微,訾佳玉,廖振宇,李 航*
(1.天津農學院食品科學與生物工程學院,天津 300092;2.譜尼測試科技(天津)有限公司,天津 300000)
藜麥是一種5 000 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注,并且隨著藜麥產量的不斷提升,國內外對其生產、開發(fā)與利用的研究不斷深入,并取得了一定進展。研究發(fā)現(xiàn),藜麥含有優(yōu)質蛋白、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,藜麥中還含有皂苷、多酚類、黃酮類等多種植物化學物質,這就是它被稱為“完全營養(yǎng)食品”的原因[5-8]。聯(lián)合國糧農組織(FAO)將2013 年作為“國際藜麥年”,并將藜麥視作21 世紀最安全的谷類糧食之一[9]。藜麥可利用的蛋白質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充蛋白質的攝入[10]。同時,藜麥具有治療炎癥、抗癌、減輕體重、延緩衰老并預防疾病的功效,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)物質含量與功能成分組成及活性存在差異[13],國內關于藜麥的研究多數(shù)集中在種植技術以及單一品種的營養(yǎng)價值分析等方面,而關于不同顏色藜麥之間的對比較少,本實驗對紅、白兩種藜麥的水分、灰分、脂肪、蛋白質的含量進行了相關檢測對比,為藜麥產品原料選擇提供理論依據(jù)。
顏色是消費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)品質存在密切關聯(lián),一般來說顏色越深,其營養(yǎng)越豐富、結構越平衡合理[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;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,因此市場售價也略高于白色藜麥。本實驗采用直接干燥法進行藜麥水分的測定、高溫灼燒法進行灰分測定、索氏抽提法進行脂肪測定、凱氏定氮方法測定蛋白質,確定四種營養(yǎng)成分在紅、白兩種顏色藜麥中的含量,以期為藜麥食品加工原料選擇、消費食用提供參考。
白色藜麥、紅色藜麥,青海容洽生態(tài)農業(yè)科技有限公司;石油醚,分析純,天津市津東天正精細化學試劑廠。
電熱鼓風干燥箱,DHG-9030A,上海一恒學儀器有限公司,上海一恒學儀器有限公司;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,上海一恒學儀器有限公司;電子天平,F(xiàn)A2204B,上海精科天美科學儀器有限公司;索氏提取器,LBY-12,萊博特(天津)試驗機有限公司;數(shù)顯恒溫水浴鍋,HH-S4,江蘇金壇市金城國勝實驗儀器廠。
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,干燥30~60 min 后,將稱量瓶蓋好取出,轉移至干燥器中放置30 min,待稱量瓶冷卻至室溫后稱質量并記錄。重復上述操作過程,直至前后兩次質量差不超過2 mg,即為恒質量。
分別取紅色藜麥、白色藜麥2 g 左右,放入已恒質量的稱量瓶中,100 ℃烘干。共進行三組水分測定,每次實驗的干燥時間均為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量。計算公式如式(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量,g;m2為稱量瓶和試樣干燥后的質量,g;m3為稱量瓶的質量,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,置于550 ℃的封閉電爐中灼燒1 h,關閉電源,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,稱量空坩堝的質量,重復操作直至前后兩次質量差不超過0.5mg,即為恒質量。
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,在通風情況下加熱進行炭化直到黑煙消失,此為炭化結束。
灰化:將三組樣品進行灰化,灰化溫度為550 ℃,灰化時間為5 h,灼燒結束后關閉電源并慢慢打開電爐,將坩堝移至電爐門口,當電爐溫度降至約200 ℃時將坩堝轉移至干燥器中冷卻30 min 左右,冷卻至室溫后取出并稱質量。計算公式見式(2)。
式中,X為試樣中灰分的含量,%;m1為空坩堝的質量,g;m2為樣品質量,g;m3為殘灰加空坩堝質量,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,準確稱量質量,重復操作直至前后兩次質量差不超過2 mg,即為恒質量。
紅、白藜麥分別稱取樣品2 g,各3 份,將恒質量好的濾紙制作成濾紙包,把樣品研碎后放入濾紙包內,用棉線纏緊防止樣品漏出。分別編號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,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調節(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,稱質量,算出脂肪含量。計算公式見式(3)(4)。
式中,m為粗脂肪的質量,g;X為粗脂肪的百分含量,%;A為加樣濾包質量,g;B為抽提后濾紙包的質量,g;C為空濾紙包的質量,g。
1.3.4 蛋白質測定
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。
設置自動消化程序250 ℃(20 min)、300 ℃(35 min)、420 ℃(40 min)。將消化管置于自動消化爐上,在設定的程序下進行樣品消化,至消化液呈藍綠色澄清透明后,取下放冷。設置蒸餾與吸收程序:加水10 mL、硼酸吸收液30~50 mL、堿液50~70 mL、蒸餾時間3 min。將上述吸收液用0.100 0 mol/L 的鹽酸標準溶液進行滴定,溶液由藍色變?yōu)槲⒓t即為終點,記錄鹽酸用量。計算公式見式(5)。
式中,X為樣品中蛋白質的含量,g/100 g;V1為滴定時消耗鹽酸的量,mL;V2為空白樣品所消耗的鹽酸量,mL;c為鹽酸標準液濃度,mol/L;0.014 為1 mL、1 mol/L的鹽酸標準溶液相當于氮的質量,g;m為樣品質量,g;F為氮換算為蛋白質的系數(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)實驗數(shù)值推測,白色藜麥的水分含量在7.52%~8.33%之間,三次實驗的平均值為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驗平均數(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。通過計算可知三次實驗的平均值為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驗平均值可得,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物含量低于白色藜麥的。
由表3 可得,在同一時間、同一溫度下取白色藜麥三等分同時進行抽提,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,通過計算可知三次實驗的平均值為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。通過計算可知三次實驗的平均值為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驗平均數(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含量分別為20.95%、20.90%、20.88%,三組數(shù)值基本相同,通過計算,得出白色藜麥樣品的蛋白質含量約為20.91%。
表4 紅白兩色藜麥蛋白質含量測定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含量分別為17.03%、16.79%、16.75%,三組數(shù)值基本相同,通過計算,得出紅色藜麥的蛋白質含量約為16.79%。因此得出,白色藜麥比紅色藜麥蛋白質含量高。
藜麥富含花青素、多酚、具有延緩衰老、預防心血管疾病、抗癌等多種生理功效。不同顏色藜麥受品種及栽培條件影響,其蛋白質、脂肪、水分和灰分等有一定差異。實驗對紅白兩色藜麥蛋白質、脂肪、水分和灰分含量進行測定,結果發(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;在蛋白質方面,白色藜麥優(yōu)于紅色藜麥,與趙萌萌等[15]研究結果一致,其他物質檢測在進一步研究和探討中,因此,經比較分析可得藜麥的營養(yǎng)成分含量與籽粒顏色相關。
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以及日常食用中可根據(jù)不同產品和消費者的需求選擇不同顏色的藜麥原料。