李 君，黨 斌，張 杰，遲 明，楊希娟

(1.青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院，青海省青藏高原農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青海 西寧 810016；2.青藏高原種質(zhì)資源研究與利用實(shí)驗(yàn)室，青海 西寧 810016；3.青海省輕工業(yè)研究所有限公司，青海 西寧 810001)

青稞，又稱裸大麥，屬禾本科大麥屬作物[1]，其耐寒性強(qiáng)且適宜生長范圍廣[2]。青稞作為藏區(qū)第一大農(nóng)作物和藏族人民的主要口糧，在青海省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中有著舉足輕重的地位，主要種植在海南州、海北州、海西州及玉樹州的囊謙縣等地，西寧市、海東市也有小面積的種植[3，4]。隨著青稞產(chǎn)業(yè)發(fā)展，種植面積逐年增加，特別是大健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，青稞的營養(yǎng)功能被認(rèn)可，對(duì)青稞及青稞產(chǎn)品的需求不斷增大，明確適合青稞種植的地區(qū)，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)青稞對(duì)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

大量的研究證實(shí)，產(chǎn)地[5-7]、品種[6，8]及顏色[6，9，10]均對(duì)青稞的營養(yǎng)品質(zhì)以及功能活性成分含量存在顯著影響，且已有學(xué)者報(bào)道，產(chǎn)地是影響青稞營養(yǎng)品質(zhì)的首要因素[5]。青海省不同生態(tài)區(qū)海拔跨度大、氣候條件復(fù)雜，不同產(chǎn)地青稞的營養(yǎng)、功能品質(zhì)尚不清楚。關(guān)于不同品種青稞的營養(yǎng)品質(zhì)及活性成分的研究報(bào)道較多，但有關(guān)青海不同生態(tài)區(qū)青稞的營養(yǎng)、功能成分含量的比較研究鮮見報(bào)道。本研究通過比較分析青海省門源、德令哈及海晏地區(qū)青稞的基本營養(yǎng)成分、礦質(zhì)元素及酚類物質(zhì)的含量，明確青海省3個(gè)區(qū)域青稞間的營養(yǎng)品質(zhì)特性差異，為篩選出營養(yǎng)功能品質(zhì)優(yōu)異的青稞品種資源及種植區(qū)域提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

選取2021年種植于青海門源、德令哈、海晏的1021、1216、昆侖14號(hào)、昆侖15號(hào)4個(gè)青稞品種共計(jì)12份樣品為材料，試驗(yàn)材料全部由青海省海北州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供。青稞收獲后去除雜質(zhì)，擦洗晾干，然后用萬能粉碎機(jī)將籽粒粉碎(時(shí)間約30s)，最終過80目篩得到青稞全粉。

TOTAL STARCH試劑盒、RESISTANT STARCH KIT試劑盒、BETA-GLUCAN(Mixed Linkage)試劑盒，德國Megazyme公司生產(chǎn)；直鏈淀粉含量試劑盒，南京建成生物工程研究所；沒食子酸、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥98.0%)，北京譜析標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 主要營養(yǎng)成分含量測(cè)定

參照國標(biāo)方法測(cè)定水分[11]、灰分[12]、蛋白質(zhì)[13]、粗脂肪[14]、粗纖維[15]含量；總淀粉、直鏈淀粉、抗性淀粉、β-葡聚糖含量分別采用試劑盒測(cè)定；礦物質(zhì)含量參照DBS52/020-2016[16]的方法測(cè)定。

1.2.2 酚類化合物提取及含量測(cè)定

參照楊希娟等[9]的方法進(jìn)行酚類物質(zhì)的提取。采用Folin-Ciocalteu法[17]測(cè)定酚類物質(zhì)的含量。以沒食子酸濃度為橫坐標(biāo)，A765nm值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸方程為Y=0.0042X+0.0124(R2=0.9996)，其中Y為吸光值，X為沒食子酸質(zhì)量濃度(μg/ml)。計(jì)算式為：酚含量(mg/100g DW)=[(Y×V)/(1000×m)]×100式中：Y為測(cè)定的多酚質(zhì)量濃度(μg/ml)；V為提取液總體積(ml)；m為樣品干重(g)。

采用NaNO2(NO3)3-NaOH比色法[9]測(cè)定黃酮類物質(zhì)的含量。繪制在波長510nm下的蘆丁濃度與吸光度的標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸方程為Y=0.0055X-0.0047(0-80μg/ml，R2=0.9947)，式中：Y為吸光值，X為蘆丁質(zhì)量濃度(μg/ml)。計(jì)算式為：黃酮含量(mg/100g DW)=[(Y×V)/(1000×m)]×100式中：Y為測(cè)定的黃酮質(zhì)量濃度(g/ml)；V為提取液總體積(ml)；m為樣品干重(g)。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

每組試驗(yàn)重復(fù)三次，數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Means±SD)表示。利用Excel和SPSS 25.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，顯著性差異分析采用LSD多重比較法，聚類分析采用系統(tǒng)聚類，樣本區(qū)間采用平方歐式距離。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同區(qū)域青稞營養(yǎng)功能成分含量分析

由表1可知，本試驗(yàn)所選青稞品種在青海不同區(qū)域的基本營養(yǎng)成分含量存在差異。其中青稞營養(yǎng)成分中總淀粉、粗蛋白和灰分在3個(gè)種植區(qū)域存在顯著性差異(P<0.05)，而直鏈淀粉、脂肪、粗纖維不同地區(qū)的測(cè)量值之間差異較小。礦物質(zhì)成分中K、Mg、Ca、Na、Fe、Zn、Mn不同地區(qū)含量也存在顯著性差異(P<0.05)。說明本試驗(yàn)所選青稞中粗脂肪和粗纖維含量不容易受到種植區(qū)域的影響，總淀粉、粗蛋白、灰分和礦物質(zhì)容易受到種植環(huán)境的影響。其中門源地區(qū)種植的青稞具有較高的蛋白質(zhì)、灰分以及Mg、Ca、Na、Zn、Mn含量，說明門源地區(qū)種植的青稞適宜于蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)的積累；德令哈地區(qū)種植的青稞中直鏈淀粉、粗纖維、K、Fe、總酚和總黃酮含量較高，說明德令哈地區(qū)有利于青稞中粗纖維及多酚類物質(zhì)的積累，同時(shí)適于補(bǔ)充人體中K和Fe含量，其余礦物質(zhì)含量適中，低于門源地區(qū)但高于海晏地區(qū)。海晏地區(qū)種植的青稞具有較高的總淀粉、抗性淀粉、β-葡聚糖含量，但是礦物質(zhì)含量普遍較低，說明海晏地區(qū)不利于青稞中礦物質(zhì)的累積，但是適合抗性淀粉和β-葡聚糖等功效成分含量的積累。不同區(qū)域青稞礦物質(zhì)含量比較可知，青稞中富含K(4142.05-4893.29mg/kg)、Mg元素(1238.54-1467.98mg/kg)和Ca(522.49-696.35mg/kg)，可作為強(qiáng)化礦物質(zhì)元素的食品開發(fā)的原料。這與周紅等[18]報(bào)道的黑青稞中富含K、Mg、Ca等礦物質(zhì)的結(jié)果一致，但均低于已報(bào)道的黑青稞中的含量?？赡艿脑蚴潜狙芯克x青稞全部為普通青稞，品種及種植區(qū)域不同所致。

表1 不同區(qū)域青稞營養(yǎng)功能成分分析

2.2 不同品種青稞營養(yǎng)功能成分含量分析

由表2可知，不同品種間營養(yǎng)成分含量有差異。其中昆侖14號(hào)青稞中總淀粉、直鏈淀粉、蛋白質(zhì)、粗纖維、Fe、Zn、總黃酮平均含量最高，昆侖15號(hào)青稞粗脂肪平均含量最高，1216青稞抗性淀粉、灰分、K、Mg、Ca、Na、Mn、Cu、總酚平均含量最高，1021青稞β-葡聚糖平均含量最高。因此昆侖14號(hào)可作為富含蛋白、鐵及鋅元素等嬰幼兒產(chǎn)品開發(fā)的原料，1216青稞原料可作為富含礦物質(zhì)元素的食品開發(fā)，1021青稞可作為富含β-葡聚糖產(chǎn)品的生產(chǎn)原料，昆侖15號(hào)青稞品質(zhì)一般。

表2 不同品種青稞營養(yǎng)功能成分分析

2.3 不同地區(qū)不同品種青稞營養(yǎng)功能成分含量分析

如表3所示，不同青稞之間比較可知，1021、昆侖14號(hào)和昆侖15號(hào)青稞品種在德令哈種植均表現(xiàn)出較高的總淀粉、直鏈淀粉、抗性淀粉、β-葡聚糖、蛋白質(zhì)、粗纖維、總酚和總黃酮含量，礦物質(zhì)含量也較高，說明1021、昆侖14號(hào)和昆侖15青稞適宜在青海海西州德令哈地區(qū)種植。1216青稞在海晏種植表現(xiàn)出較高的總淀粉、直鏈淀粉、抗性淀粉、β-葡聚糖、蛋白質(zhì)、總酚、總黃酮含量，較低的粗脂肪含量。而門源縣種植1216青稞營養(yǎng)品質(zhì)僅次于海晏縣，但明顯高于德令哈地區(qū)，其中礦物質(zhì)含量在門源種植后含量最高。綜合可知，1216青稞適宜在青海海北州海晏縣和門源縣種植?？梢姡髌贩N在不同區(qū)域種植后營養(yǎng)品質(zhì)也有不同，說明種植區(qū)域?qū)η囡隣I養(yǎng)化學(xué)成分含量會(huì)產(chǎn)生顯著的影響，這與姚豪穎葉等[19-20]報(bào)道的結(jié)果相似，這可能與種植環(huán)境的氣候條件和區(qū)域土壤等因素有關(guān)。

表3 不同地區(qū)不同品種青稞營養(yǎng)功能成分分析

2.4 聚類分析

以青稞營養(yǎng)功能成分含量等為指標(biāo)，采用組間聯(lián)結(jié)法對(duì)參試青稞進(jìn)行了聚類分析，在歐式平方距離為15處，將12個(gè)青稞樣品分為4大類(見圖1)。如表4所示，第Ⅰ類是粗脂肪、β-葡聚糖、總黃酮含量較高，蛋白質(zhì)含量較低的類別，可用于高活性成分青稞資源的篩選，包括5個(gè)品種，分別為德令哈種植的1021、昆侖15號(hào)，海晏種植的1021、1216、昆侖14號(hào)；第Ⅱ類是灰分和總酚含量最高，抗性淀粉、粗纖維含量較低的類別，包括門源種植的1216、昆侖14號(hào)2個(gè)品種；第Ⅲ類是粗纖維含量較高，總淀粉、直鏈淀粉、總黃酮含量最低的類別，可用于高纖維資源的篩選，包括門源種植的1021、昆侖15號(hào)及德令哈種植的1216等3個(gè)品種；第Ⅳ類是總淀粉、直鏈淀粉、抗性淀粉、蛋白質(zhì)、總黃酮含量均較高，而β-葡聚糖、粗脂肪、灰分、總酚含量較低的類別，可用于高淀粉、高蛋白、低脂肪青稞資源的篩選，包括德令哈種植的昆侖14號(hào)和海晏種植的昆侖15號(hào)2個(gè)品種，適宜加工適合糖尿病人食用的慢消化類食品。

圖1 12份青稞品種(系)營養(yǎng)品質(zhì)聚類分析樹狀圖

表4 12個(gè)青稞品種(系)營養(yǎng)品質(zhì)聚類分析

3 結(jié)論與討論

本文對(duì)青海省門源、德令哈、海晏3個(gè)地區(qū)種植的1021、1216、昆侖14號(hào)和昆侖15號(hào)4個(gè)青稞品種的營養(yǎng)功能成分進(jìn)行研究，結(jié)果表明，相較于品種，產(chǎn)地更有可能是影響青稞營養(yǎng)品質(zhì)和礦物質(zhì)元素含量差異的主要因素，尤其是對(duì)總淀粉、粗蛋白、灰分、K、Mg、Ca、Na、Fe、Zn、Mn等指標(biāo)，這與吳雪蓮等[5]報(bào)道的產(chǎn)地顯著影響普通青稞的粗淀粉、粗蛋白、黃酮、β-葡聚糖及礦物質(zhì)含量的結(jié)果一致，而酚類物質(zhì)含量則受青稞品種的影響比較大，更明確結(jié)論還有待進(jìn)一步的研究。

不同地區(qū)、不同品種青稞的營養(yǎng)成分含量存在一定的差異，其中門源地區(qū)種植的青稞有利于蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)的積累，海晏地區(qū)種植的青稞有利于抗性淀粉和β-葡聚糖等功效成分含量的積累，1216青稞適宜在青海海北州海晏縣和門源縣種植；而德令哈地區(qū)種植的青稞有利于粗纖維及多酚類物質(zhì)的積累，1021、昆侖14號(hào)和昆侖15青稞均適宜在青海海西州德令哈地區(qū)種植。由此可見，不同品種因其用途的不一樣，其選擇種植的區(qū)域有所不同，生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)不同品種的用途選擇適宜的種植區(qū)域[21]。

聚類分析將12份青稞樣品分為4大類，第Ⅰ類別青稞粗脂肪和β-葡聚糖含量最高，第Ⅱ類別青稞灰分和總酚含量顯著高于其他類別，而第Ⅲ類別粗纖維含量最高，第Ⅳ類別青稞總淀粉、直鏈淀粉、抗性淀粉、蛋白質(zhì)、總黃酮含量最高；其中第Ⅰ、Ⅳ類別青稞均分布在德令哈和海晏地區(qū)，第Ⅱ、Ⅲ類集中在門源地區(qū)。以上這些種植區(qū)域與品種間的差異研究，可為加工專用原料的選擇和青稞栽培育種提供理論基礎(chǔ)。但本研究只收集了青海省3個(gè)青稞主產(chǎn)區(qū)4個(gè)主栽品種，為了更全面的掌握青海省不同地區(qū)不同品種青稞的品質(zhì)差異，今后的研究，應(yīng)加大樣品數(shù)量。