兰州百合粉营养成分及水分活度研究

吴霞明

(甘肃省食品检验研究院，兰州 730030)

兰州百合粉营养成分及水分活度研究

吴霞明

(甘肃省食品检验研究院，兰州 730030)

对兰州百合粉进行了系统分析，结果表明：兰州百合粉含有丰富的营养成分；富含多种矿物质元素，其中钾含量最高，钙、钠、镁次之，同时含有硒、铱、铬、镍等微量元素，而有害重金属元素镉、汞、砷、铅含量远远小于国家标准限量值。兰州百合粉含有17种氨基酸，总量为85.944mg/g，其中人体必需氨基酸有7种，占27%，必需氨基酸和非必需氨基酸比例约为3∶ 8，符合理想蛋白模式。对兰州百合粉的水分活度及吸湿性质研究发现：随着温度的升高，百合粉水分活度逐渐升高，且水分活度值远远低于微生物生长临界值。随着外界相对湿度的增加，百合粉吸湿百分率不断增加，其临界相对湿度为72.5%，吸湿性能够远远满足保鲜贮藏要求。以上数据可作为百合食品开发推广的参考性意见。

兰州百合；营养成分；水分活度

百合药用价值很高，营养丰富，是我国卫生部审批通过的首批药食两用植物[1]。百合中含有的秋水仙碱对人体细胞的有丝分裂有明显抑制作用，可抑制癌细胞的增生，临床应用于白血病、乳腺癌、急性痛风等疾病，具有明显疗效。百合中的皂甙具有滋阴润肺、止咳平喘等功能[2]。百合多糖及百合膳食纤维具有良好的食疗保健作用[3-4]。

兰州百合是川百合的一个变种，其地下鳞茎含糖量高，粗纤维少，味醇香甜，营养丰富，具有很高的食疗和药用保健作用，享誉国内外，深受人们的喜爱[5-7]。百合作为兰州的农业支柱产业，已形成较大规模的种植及产业化发展。以百合为原料经过粉碎、干燥、造粒等技术加工得到的速溶百合全粉，因具有使用方便、保藏容易、携带方便等特点受到了广大消费者的热爱，近年来产品需求量很大[8]。本文以兰州地产百合加工而成的百合粉为研究对象，详细分析了其营养元素和水分活度，力求在新型食品开发研究方面提供参考意见[9]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

百合粉：本地食品生产加工企业提供，化学试剂(分析纯)，天津科密欧化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

FOSS Labtec DT 208凯氮分析仪器，丹麦；SoxtecTM8000全自动脂肪测定分析系统，丹麦；FibertecTM8000纤维测定仪，丹麦；Thermo Scientific-IRIS Intrepid II等离子体原子发射光谱仪ICP-AES，美国；Biochrom全自动氨基酸分析仪，英国；Novasina LabMaster水分测定仪，瑞士。

1.3 方法

水分、灰分、蛋白、脂肪测定、总膳食纤维、氨基酸采用国标方法；碳水化合物测定采用硫酸蒽酮法；水分活度测定选用Novasina LabMaster水分测定仪测定。

2 结果与分析

2.1 营养成分分析

兰州百合粉中水分、蛋白质、碳水化合物、膳食纤维、灰分、脂肪含量分别为：8.15、18.21、60.43、5.07、6.36、1.78g/100g。

2.2 矿物质元素含量

兰州百合粉中矿物质元素含量见表1。

表1 矿物质元素含量

2.3氨基酸含量

兰州百合粉中氨基酸含量见表2。

表2 氨基酸含量

2.4 水分活度

水分活度(aw)是指平衡状态下水分与食品中其他组分结合的自由和紧密程度(游离程度)，水分活度值越高则结合程度越低。虽然水分含量和水分活度都能描述水分存在的状态，但水分含量只是一个比例数值，水分活度却能反映食品中水分可以被微生物利用的程度，反映食品的稳定性和微生物繁殖的可能性。相对于温度、酸碱度和其他几个因素影响，水分活度是控制食品腐败和确保质量安全的关键因素。美日欧等发达国家很早就将水分活度纳入美国食品药品监督管理局(FDA)、USDA、USDA法规和GMP、HACCP体系。HACCP关键控制点监测系统中定义：“水活度是决定微生物生长的重要指标，可通过限制水分活度来控制病原体生长”。FDA强制规定：潜在性危险食品是指平衡时pH大于4.6、水活度大于0.85的食品。因为各类微生物生长都需要一定的水分活度，食物的水分活度大于某一临界值时，特定的微生物才能生长。所以水分活度是确定贮藏期限的一个重要因素。可以利用食物的水分活度来预测食物的安全性(冻结后不能)，水分活度越小的食物越稳定，越少发生腐败变质。

2.4.1不同微生物生长的水分活度限制值 不同的微生物在食品中繁殖时都有它最适宜的水分活度范围，超出这个范围则不能生长(表3)。

表3 不同微生物生长的水分活度限制值

2.4.2兰州百合粉的水分活度测量 测量了百合粉在温度0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50℃时的水分活度，并绘制曲线，见图1。

图1 兰州百合粉的水分活度测曲线

2.4.3兰州百合粉的吸湿百分率及临界湿度 吸湿性反映了粉体在湿度较大的环境中吸附水分、出现流动性降低或结块的现象。临界相对湿度是指引起平衡吸湿量发生突变时的相对湿度，即吸湿平衡曲线开始急剧吸湿的那一点所对应的相对湿度，当环境相对湿度大于临界相对湿度时，粉体吸湿量迅速增加，所以测定粉体的临界相对湿度具有十分重要的意义。本实验采用以下方法测量兰州百合粉的吸湿百分率及临界相对湿度，将已经准确称量并恒重干燥的百合粉置于称量瓶中，不加盖放入盛有不同氯化物的过饱和盐溶液的干燥器内保存，恒温25℃，定时称重，直至吸湿平衡为止，并计算吸湿百分率，结果见表4。

表4 兰州百合粉的吸湿百分率

吸湿百分率%=(吸湿后称重-吸湿前称重)/吸湿前重量×100%

不同盐的饱和水溶液在25℃时的湿度不同，我们称之为相对湿度。以吸湿百分率为纵坐标，相对湿度为横坐标，绘制得到图，分别在图上曲线两端做切线，两切线交点的横坐标即为临界相对湿度[10-12]。图2发现，不同盐的饱和水溶液在25℃时的湿度明显不同，随着溶液相对湿度增加，则百合粉的吸湿百分率也不断增加，呈上升状态。兰州百合粉的临界相对湿度为72.5%。

图2 兰州百合粉的吸湿百分率曲线及临界湿度

3 讨论

3.1 元素含量

兰州百合粉营养成分丰富，蛋白质、碳水化合物、膳食纤维含量分别是18.21、60.43、5.07g/100g。灰分及脂肪含量分别是6.36、1.78g/100g。

富含多种微量及宏量元素，其中钾含量最高，钙、钠、镁次之。铁、锌、钯、钴的含量也较高，分别是0.54、0.27、0.39和0.12μg/g。同时含有硒、铱、铬、镍等微量元素。而有害重金属元素镉、汞、砷均小于0.001μg/g，铅含量为0.031μg/g，也远远小于国家标准限量值。这些微量元素的存在，对于维持细胞内电解质平衡，促进糖代谢、调节机体功能具有重要的有益作用。

3.2 氨基酸含量

兰州百合粉含有17种氨基酸，其总量为85.944mg/g，其中人体必需氨基酸有7种，总量为23.238mg/g，占总量的27%，人体非必需氨基酸62.706mg/g，占总量的73%，二者比例约为3∶ 8。非必需氨基酸可以通过机体代谢产生或转换，但倘若氮源、碳源和能量不能满足其需要，将可能因合成非必需氨基酸的原料不足而出现非必需氨基酸缺乏的现象，因此原则上讲非必须氨基酸比例不能低于40%。必需氨基酸在人体内不能自身合成或合成速度不能满足需要，而且很多必须氨基酸是合成非必需氨基酸的前体，因此较大比例的必需氨基酸有利于人体机能的正常代谢运转。兰州百合粉的氨基酸比例符合理想蛋白模式。

3.3 水分活度及临界相对湿度

测量了百合粉在温度0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50℃时的水分活度，并绘制曲线。可以看出，随着温度的升高，水分活度逐渐升高。20℃以前，呈直线上升状态；当温度为25℃时，水分活度为0.227；温度升为30℃时，水分活度值发生突跃，升为0.242，随后渐渐平缓；直至40℃时，水分活度趋于不变；当温度为50℃时，水分活度值为0.249。对照表3可知，兰州百合的水分活度远远低于微生物生长临界值，因此腐败变质的可能性微乎其微。

通过测定，我们发现相对湿度增加，则吸湿百分率也不断增加，呈直线上升状态，在相对湿度60%～85%时，直线的斜率最大，增长速度最快。在相对湿度20%～50%时，增长平缓。分别以曲线两端做切线，两切线相交于一点，该点的横坐标即为临界相对湿度。所以兰州百合粉的临界相对湿度为72.5%，即环境湿度达到72.5%时，百合粉体的吸湿性会迅速增大。当外界相对湿度低于60%时，粉体吸湿百分率均在10%以下，只有在外界环境湿度超过72.5%的情况下，百合粉体的吸湿性才会明显变化，显然，兰州百合粉的吸湿性质能够远远满足保鲜贮藏要求。

4 结论

本文以兰州地产百合粉为原料，进行分析，发现该百合粉含糖量高，营养丰富，富含丰富的矿物质元素。对兰州百合粉的水分活度及吸湿性质进行深入研究，证实了该产品的营养健康性和保藏携带安全性，得到的相关数据可作为该食品开发推广的参考性意见。◇

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[2]Manal M. Shehata，王璋，许时婴.百合中水溶性非淀粉多糖的提取、分离和纯化[J].食品科技，2003(1)：14-17.

[3]J Ma.Progress in Research of Lilium davidii var.unicolor[J]. Journal of Tarim University of Agricultural Reclamation，2005(4).

[4]BaotangZhao，Ji Zhang，Xiao Guo，et al. Microwave-assisted extraction，chemical characterization of polysaccharides from Lilium davidii var. unicolor Salisb and its antioxidant activities evaluation[J].Food Hydrocolloids，2013(31)：346-356.

[5]王琦.兰州百合化学成分的研究[D]. 中国优秀硕士学位论文全文数据库，2007：10-11.

[6]曲伟红，周日宝，童巧珍，等.百合的化学成分研究概况[J].湖南中医药导报，2004(3)：75-76.

[7]刘成梅，付桂明，游海等.百合多糖降血糖功能研究[J]食品科学，2002，23(6)：113-114.

[8]丁成伟，周权军.百合系列产品加工工艺[J].食品科学，1994(6)：72.

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(责任编辑 李婷婷)

Nutrient Composition and Water Activity of Lanzhou Lily Powder

WU Xia-ming
(Gansu Province Food Inspection Institute，Lanzhou 730030 China)

According to the analysis of lanzhou lily powder，the results showed that lanzhou lily powder was rich in nutrients and rich in micro and macro elements. The highest content was potassium and calcium，sodium，magnesium were following. It contained selenium，iridium，chromium，nickel and other trace elements，and very few heavy metals. The content of cadmium，mercury，arsenic，lead were far less than the national standard limit value. Lanzhou lily powder contained 17 kinds of amino acid that total was 85.944 mg/g，and in which there were 7 kinds of essential amino acids，accounting for 27%. In Lanzhou lily powder，essential amino acid and unessential amino acid ratio was about 3∶ 8，truly fit a pattern of ideal protein. Water activity and moisture absorption properties of lanzhou lily powder was studied deeply. It showed that with the increase of temperature，the lily powder water activity increased，and water activity values far below the growth of microorganism critical value.With the increase of relative humidity of the outside world，the humidity absorption percent of lily powder was increasing，and its critical relative humidity was 72.5%，so the hygroscopic property of lily power was sufficient to meet the requirements. The above data can be used as a reference for the development and promotion of high-quality lily food.

Liliumdavidivar.unicdorCotton; nutriental component；water activity

吴霞明(1972— )，女，学士，副高级工程师，研究方向：食品工程。