不同品種皮大麥與裸大麥的營養(yǎng)及功能活性成分差異比較及相

1、不同品種皮大麥與裸大麥的營養(yǎng)及功能活性成分差異比較及相關性分析陳文若1，2 綦文濤2基金項目：糧食公益性行業(yè)科研專項課題（201313006）收稿日期：2016 06 23作者簡介：陳文若，男，1990年出生，碩士，食品科學通訊作者：綦文濤，男，1977年出生，副研究員，谷物營養(yǎng)；陳銀基，男，1979年出生，教授，糧食加工 贠婷婷2 桑偉3 任貴興3 陳銀基1*（南京財經(jīng)大學食品科學與工程學院1，南京 210023）（國家糧食局科學研究院2 北京 100037）（中國農(nóng)業(yè)科學院作物研究所3 北京 100081）摘 要 選取具有代表性的5種皮大麥和7種裸大麥，測定其灰分、蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉和脂肪

2、酸等營養(yǎng)組分，-葡聚糖、總黃酮等功能活性成分的含量，對比分析皮大麥和裸大麥之間營養(yǎng)組分及功能活性成分的差異，并對營養(yǎng)組分及功能活性成分進行相關性分析。結(jié)果表明：皮大麥中的灰分和粗蛋白含量均高于裸大麥，但差異不顯著（P 0.05），而粗脂肪含量顯著高于裸大麥（P 0.05）；皮大麥中除硬脂酸和油酸含量顯著（P 0.05）。在功能組分含量方面，皮大麥與裸大麥的總黃酮含量無顯著性差異（P 0.05），而-葡聚糖含量皮大麥顯著（P 0.05）, but the crude fatty in hull-less barley was significantly lower than that in hu

3、lled barley（p0.05）between hulled and hull-less barley. Furthermore, there were the same kinds of abundant fatty acids in the hulled and hull-less barley. There were no significant differences（p0.05）in the contents of varieties of fatty acids except for stearicacidandoleicacid whose contents in hulle

4、d barley were significantly higher（p0.05） between hulled and hull-less barley, and the contents of -glucan in hull-less barley were significantly higher（p 0.05）。此外，駐大麥4號的粗蛋白質(zhì)量分數(shù)（15.570.15）% 是皮大麥中最高的，藏青2000的粗蛋白質(zhì)量分數(shù)（17.070.06）% 是裸大麥中最高的（表2）。皮大麥的粗蛋白質(zhì)量分數(shù)均值（13.601.61）% 略高于裸大麥（12.602.01）%，但差異不顯著（P 0.05）。表

5、2 皮大麥與裸大麥的灰分及粗蛋白含量類型編號灰分含量粗蛋白含量皮大麥11.550.03bc12.790.03cd21.330.02c15.570.15ab31.080.01cd14.150.01b42.100.06a13.360.05bcd51.970.05a11.880.06d裸大麥61.500.02bc12.400.03cd71.650.03bc12.160.01cd80.620.02d11.630.1de90.780.02d11.870.05d101.610.06bc11.890.06d111.900.09a11.190.22d121.850.08ab17.070.06a2.1.3 淀粉

6、的含量差異由表3可知，所測大麥的總淀粉質(zhì)量分數(shù)在51%53%之間，其中，龍啤3號的總淀粉質(zhì)量分數(shù)（54.790.09）% 最高，藏青2000的總淀粉質(zhì)量分數(shù)（46.190.02）% 最低。皮大麥的總淀粉質(zhì)量分數(shù)均值（52.102.71）% 略高于裸大麥（51.972.68）%，但差異不顯著（P 0.05）。康青7號的慢消化淀粉質(zhì)量分數(shù)（12.124.38）% 最高，而快消化淀粉和抗性淀粉含量最高的均為皮大麥品種，所測質(zhì)量分數(shù)分別為駐大麥4號（36.800.33）% 和甘啤6號（26.871.15）%。此外，皮大麥的慢消化淀粉質(zhì)量分數(shù)均值（3.731.47）% 低于裸大麥（6.652.87）%，

7、而快消化淀粉（29.915.21）% 和抗性淀粉（27.703.84）% 質(zhì)量分數(shù)均值均高于裸大麥的（27.703.84）% 和（17.883.59）%，但皮大麥與裸大麥的3種淀粉含量差異均不顯著（P 0.05）。表3 皮大麥與裸大麥的淀粉種類與含量種類編號總淀粉%慢消化淀粉%快消化淀粉%抗性淀粉%152.960.07bc2.630.91de27.450.61b26.871.15a251.860.07cd2.310.35de36.800.33a12.760.67d347.640.02d11.551.48a31.730.76ab4.360.99e454.790.09a5.200.30cde22.

8、760.47c26.830.49a553.260.12ab4.760.21cde30.790.26ab17.700.45c皮大麥均值52.102.71bc3.731.47d29.915.21b21.047.01b651.390.07cd9.640.75ab27.081.67b15.921.22cd752.170.11bc7.562.65bc28.381.00b16.771.70cd852.770.06bc2.780.97de30.690.98ab19.300.24bc953.090.12ab12.124.38a25.480.51bc14.501.12d1053.980.12a6.630.58b

9、c33.401.81ab13.951.28d1153.690.01ab2.411.76de27.611.93b23.670.21ab1246.190.02d6.213.75bc21.290.42c21.021.81b裸大麥均值51.972.68bcd6.652.87bc27.703.84b17.883.59cd2.1.4 粗脂肪與脂肪酸的含量差異蘇啤3號的粗脂肪質(zhì)量分數(shù)（2.730.33）% 為所測品種中最高（表4）。皮大麥與裸大麥的粗脂肪質(zhì)量分數(shù)均值分別為（2.440.21）% 和（2.100.29）%，存在顯著性差異（P 0.05），而硬脂酸（0.070.02）%和油酸（0.440.03）

10、%質(zhì)量分數(shù)均高于裸大麥，且二者之間具有顯著性差異（P 0.05）。表4 皮大麥與裸大麥的脂肪與脂肪酸含量種類編號粗脂肪%棕櫚酸/%硬脂酸/%油酸/%亞油酸/%亞麻酸/%12.330.17bc0.510.02bc0.050.01bc0.42 0.01bc1.25 0.02bc0.10 0.02bc22.560.31ab0.470.01c0.050.01bc0.45 0.01ab1.45 0.01a0.14 0.04a32.730.33a0.500.01bc0.070.01b0.49 0.02a1.54 0.01a0.13 0.02ab42.190.01cd0.360.10d0.10.02a0.4

11、40.04ab0.770.12d0.030.00e52.410.01bc0.470.04c0.060.01b0.42 0.01bc1.37 0.18ab0.090.01bcd皮大麥均值2.440.21bc0.460.06c0.070.02b0.440.03ab1.280.30b0.100.04bc62.250.06c0.540.01ab0.060.01b0.38 0.01cd1.18 0.01c0.10 0.04bc72.330.31bc0.510.00bc0.050.01bc0.40 0.02cd1.27 0.08b0.10 0.01bc82.430.01bc0.580.01a0.050.0

12、0bc0.44 0.01ab1.26 0.03bc0.10 0.02bc91.980.16d0.430.01cd0.050.01bc0.36 0.01de1.06 0.06cd0.09 0.02bcd101.700.10d0.370.01d0.040.00c0.31 0.01e0.90 0.01d0.07 0.01d112.350.02bc0.550.02a0.040.01c0.37 0.02de1.28 0.11b0.11 0.06ab122.020.03bcd0.490.01bc0.040.01c0.36 0.01de1.05 0.02cd0.08 0.01cd裸大麥均值2.100.29c

13、d0.480.08bc0.050.01bc0.370.04de1.110.16c0.090.02bcd2.2 皮大麥與裸大麥功能組分的含量差異2.2.1 黃酮的含量差異請作者在修回說明中，提供具有說服力的文獻，及其主要觀點，以支撐“通過文獻的查閱，我們看到的是有的把黃酮劃歸為多酚類物質(zhì)，有的把他們并列。鑒于此，我們研究之初就按照文獻對大麥的“多酚”和黃酮進行了分別測定，測定數(shù)據(jù)也分別基于文獻中聲稱的多酚測定和黃酮測定，其中黃酮測定基于本研究在文獻基礎上建立的總黃酮測定方法”的說法。由圖1結(jié)果判定，北青6號的黃酮含量（2.120.36）mg/g明顯高于其它大麥品種，而甘啤6號和墾啤麥9號的黃酮含

14、量均低于1 mg/g。裸大麥的黃酮含量（1.610.30）mg/g高于皮大麥（1.250.53）mg/g，但兩者無顯著性差異（P 0.05）。cdbccdbcbcdcbcbacabebcdedecdabcdcdadb2.2.2 -葡聚糖的含量差異圖2 皮大麥與裸大麥的-葡聚糖含量圖1 皮大麥與裸大麥的黃酮含量注：圖中字母不同表示有顯著性差異（P0.05），余同。本試驗測得皮大麥與裸大麥中的-葡聚糖質(zhì)量分數(shù)十分豐富，約在6%8%之間，這與文獻記載相吻合譚斌，譚洪卓，劉明，等. 糧食(全谷物)的營養(yǎng)與健康J. 中國糧油學報，2010，4：100-107.Tan B, Tan H Z, Liu M,

15、 et al. The grain, the wholegrain: nutrition and health benefitsJ. Journal of The Chinese Cereals and Oils Association, 2010，04：100-107.。12種大麥品種的-葡聚糖質(zhì)量分數(shù)如圖2所示，康青7號（8.940.26）%和藏青2000（8.150.34）%的-葡聚糖質(zhì)量分數(shù)均在8%以上，而墾啤麥的-葡聚糖質(zhì)量分數(shù)僅為（5.500.24）%，其余品種的-葡聚糖質(zhì)量分數(shù)均在6%7%之間。裸大麥的-葡聚糖質(zhì)量分數(shù)（7.680.82）%明顯高于皮大麥（6.380.77）%，且

16、存在顯著性差異（P 0.05）。 2.3 不同種大麥主要營養(yǎng)成分和功能組分含量的相關性分析作者對這部分的專家意見并沒有進行相應的修改或回復，請說明原因。由表4可知，粗脂肪含量與油酸、亞油酸呈極顯著正相關（P 0.01），與亞麻酸呈顯著正相關（P 0.05）。抗性淀粉含量與慢消化淀粉呈顯著負相關（P 0.05），與快消化淀粉呈顯著負相關（P 0.05）。棕櫚酸含量與亞油酸、亞麻酸呈顯著正相關（P 0.05）。亞油酸含量與亞麻酸呈極顯著正相關（P 0.01）。相關性分析結(jié)果表明，不同品種大麥中的主要營養(yǎng)成分和功能組分既相互獨立又關系復雜。表5 大麥主要營養(yǎng)成分和功能組分含量的相關性分析灰分粗蛋白粗

17、脂肪總淀粉慢消化淀粉快消化淀粉抗性淀粉棕櫚酸硬脂酸油酸亞油酸亞麻酸黃酮粗蛋白0.14粗脂肪-0.190.12總淀粉0.13-0.75-0.22慢消化淀粉-0.31-0.01-0.17-0.34快消化淀粉-0.32-0.130.040.16-0.20抗性淀粉0.50-0.13-0.250.42-0.61*-0.58*棕櫚酸-0.32-0.110.56-0.29-0.200.070.00硬脂酸0.210.040.270.170.18-0.230.09-0.39油酸-0.210.220.89*-0.17-0.120.25-0.190.250.57亞油酸-0.310.070.83*-0.33-0.07

18、0.57-0.490.65*-0.230.57亞麻酸-0.450.120.65*-0.35-0.020.62-0.550.63*-0.440.360.91*黃酮-0.110.33-0.31-0.320.240.27-0.51-0.15-0.37-0.35-0.100.13-葡聚糖-0.480.01-0.58-0.140.39-0.39-0.05-0.10-0.31-0.49-0.47-0.240.41注：表中“*”表示在0.05水平上顯著相關；“*”表示在0.01水平上顯著相關3. 討論有研究報道西藏的青稞籽粒中粗蛋白含量質(zhì)量分數(shù)為7.68%17.52%，平均在11.37%左右洛桑旦達，強小林

19、. 青稞特有營養(yǎng)成份分析與開發(fā)利用現(xiàn)狀調(diào)查研究報告J. 西藏科技，2001，8：55-64+54.Luo S D D, Qiang X L. The status quo investigation report on nutrition development and utilization in barleyJ. Tibets Science & Technology, 2001，8：55-64+54.，這與本研究所測裸大麥粗蛋白含量基本一致。大麥的粗蛋白質(zhì)含量雖然高于大部分作物籽粒，但低于小麥石玉，谷淑波，于振文，等. 不同品質(zhì)類型小麥籽粒貯藏蛋白組分含量及相關酶活性J. 作物學報，20

20、11，11：2030-2038.Shi Y, Gu S B, Yu Z W, et al. Contents of protein components stored in grains and activities of related enzymes in wheat cultivars in different quality types J. Acta Agronomica Sinica, 2011，11：2030-2038.。研究表明，小麥面筋蛋白的含量和比例對面食的質(zhì)量有重要影響，麥谷蛋白含量的增加可以提高面條的硬度、彈性和可塑性劉銳，魏益民，張波，等. 面條制作過程中蛋白質(zhì)組成的

21、變化J. 中國食品學報，2013，11：198-204.Liu R, Wei Y M, Zhang B, et al. Changes of protein composition in the noodle processing and cooking J.Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2013，11：198-204.。而大麥在制作面條、饅頭等面食時，加工成型性能不如小麥，可能與大麥中的面筋蛋白含量較少有關。此外，本研究所測皮大麥的粗蛋白含量相對略高于裸大麥，這可能與皮大麥的種植氣候有關。有研究表明北

22、方干旱區(qū)大麥品種的粗蛋白含量較高，而青藏高原區(qū)較低，各區(qū)品種的粗蛋白含量與該地區(qū)的干燥度有顯著地相關，高溫干旱有利于蛋白質(zhì)形成拾方堅，郭孝，田玉山，等. 中國裸大麥粗蛋白質(zhì)、賴氨酸含量及其飼養(yǎng)效益初探J. 草業(yè)科學，1993，5：65-67.Shi F J, Guo X, Tian Y S, et al. A preliminary study on content of crude protein and lysine and feeding effect of chinese naked barleyJ. Pratacultural Science, 1993，5：65-67.。本研究結(jié)果

23、還顯示，皮大麥和裸大麥在氨基酸的種類和含量方面并無顯著性差異，這表明兩者在食品加工特性方面無顯著差別。本研究所測大麥的總淀粉質(zhì)量分數(shù)在51%53%之間，這與袁劍平等袁劍平，吳建國，趙國棟. 幾個大麥品種(系)籽粒粗蛋白和淀粉含量測定初報J. 河南農(nóng)業(yè)科學，1986，11：5-7.Yuan J P, Wu J G, Zhao G D. A preliminary report on the determination of crude protein and starch content in several barley cultivars(lines)J.Journal of Henan A

24、gricultural Sciences, 1986，11：5-7.所測河南各地種植的不同種大麥粗淀粉含量差距不大，且由于粗淀粉含量受生態(tài)條件影響不明顯，所以皮、裸大麥之間的淀粉含量差異不顯著。皮大麥抗性淀粉含量顯著高于裸大麥，這與趙春艷等3測得的結(jié)果一致。本研究測得皮裸的粗脂肪質(zhì)量分數(shù)均值都在2%以上，這與吳昆侖等所描述青稞粗脂肪含量的結(jié)果一致吳昆侖. 青稞功能元素與食品加工利用簡述J. 作物雜志，2008，2：15-17.Wu K L. Brief introduction of functional elements and food machining processing of hu

25、lless barleyJ. Crops, 2008，2：15-17.。小麥籽粒中粗脂肪的質(zhì)量分數(shù)在3%4%之間趙九永，陸啟玉，姜薇莉，等. 脫脂對小麥粉理化特性的影響J. 中國糧油學報，2010，11：13-17.Zhao J Y, Lu Q Y, Jang W L, et al. Effects of defatting on physicochemical properties of wheat flourJ. Journal of The Chinese Cereals and Oils Association, 2010，11：13-17.。脂類是小麥籽粒中的微量成分，但有報道表明脂

26、類也是影響小麥品質(zhì)的重要因素之一，與面包、糕點、饅頭等食品的加工品質(zhì)密切相關遲曉元，田紀春. 小麥脂類研究進展J. 麥類作物學報，2005，1：120-125.Chi X Y, Tian J C. Advances in the research of wheat lipidsJ. Journal of Triticeae Crops, 2005，1：120-125.。這進一步表明大麥的加工品質(zhì)不如小麥。此外，根據(jù)表3中的數(shù)據(jù)，可得皮（裸）大麥中棕櫚酸、油酸、亞油酸和亞麻酸的均值含量分別占粗脂肪含量的18.85%（22.86%）、18.03%（17.62%）、52.46%（52.86%）和4.

27、10%（4.29%）。皮大麥與裸大麥的粗脂肪含量差異不顯著。大麥中的脂肪含量不高，但脂肪酸種類較為豐富，皮大麥與裸大麥中均含有棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸和亞麻酸等多種脂肪酸。其中棕櫚酸、油酸和亞油酸含量較高，占總脂肪酸含量的90%以上。皮大麥與裸大麥中的脂肪酸組成基本一致，除硬脂酸和油酸外，其他脂肪酸含量也不存在顯著性差異。這些結(jié)果與鄭敏燕等鄭敏燕，魏永生，寧建剛，等. 大麥籽粒油脂肪酸成分分析J. 科技導報，2010，15：75-78.Zheng M Y, Wei Y S, Ning J G, et al. Analysis of fatty components from the see

28、d of barleyJ. Science & Technology Review, 2010，15：75-78.對大麥籽粒油脂的質(zhì)量分數(shù)及其脂肪酸組成的研究結(jié)果一致?，F(xiàn)代營養(yǎng)學主張高蛋白、低脂肪食品為健康食品的基本要求張端莉，桂余，方國珊，等. 大麥在發(fā)芽過程中營養(yǎng)物質(zhì)的變化及其營養(yǎng)評價J. 食品科學，2014，1：229-233.Zhang D L, Gui Y, Fang G S, et al. Nutrient change and nutritional evaluation of barley during germinationJ. Food Science, 2014，1：22

29、9-233.，無論皮大麥還是裸大麥，在這方面都是符合要求的加工食材。黃酮類化合物具有改善記憶、治療老年癡呆癥、修復DNA、抗癌防癌、清除自由基、抗衰老等方面的作用 Xian-Hong M A, Liu J S, Yan-Hong L I. Effects of germination on the phenolic compounds and antioxidant activity of grainJ. Food Research & Development, 2015.。大麥黃酮類化合物含量僅低于燕麥和蕎麥。因此，大麥為典型的藥食同源植物，具有很好的醫(yī)療保健功能楊濤，曾亞文，蕭鳳回，等.

30、藥用大麥及其活性物質(zhì)研究進展J. 麥類作物學報，2007，6：1154-1158.Yang T, Zeng Y W, Xiao F H, et al. Research progress on medicinal barley and its active substanceJ. Journal of Triticeae Crops, 2007，6：1154-1158.。本研究測得皮大麥核裸大麥的黃酮含量均值基本相同，但品種間差異較大，可達2倍以上，因此，品種的選擇對于高黃酮含量大麥的種植和加工至關重要。大麥功能活性成分方面研究最多的是-葡聚糖。張國平等 Zhang G, Wang J, Ch

31、en J. Analysis of -glucan content in barley cultivars from different locations of ChinaJ. Food Chemistry, 2002, 79(2):251-254.分析了我國8個試驗基地栽培的10個大麥品種中-葡聚糖含量分布在3%8%之間，因此，大麥-葡聚糖含量較高，但同樣品種間差異也相對較大。本研究測得結(jié)果表明裸大麥的-葡聚糖含量比皮大麥高20%左右，且存在顯著性差異（p0.05）。大量試驗證明，-葡聚糖能降低LDL-C，提高HDL-C，減輕血脂異常，預防心血管疾病，且在抗癌方面有著極其重要的作用Ho H

32、 V T, Sievenpiper J L, Zurbau A, et al. A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials of the effect of barley -glucan on LDL-C, non-HDL-C and apoB for cardiovascular disease risk reductioni-ivJ. European Journal of Clinical Nutrition, 2016.- Nwachukwu I D, Devassy J G, Aluko R E, et al. Cholesterol-lowering properties of o