苦荞米加工过程的营养流向分布

杨露西， 李 强,2， 邓由飞,2， 赵 钢,2(.成都大学 药学与生物工程学院， 四川 成都 6006；2.成都大学 农业农村部杂粮加工重点实验室， 四川 成都 6006)

0 引 言

苦荞学名鞑靼荞麦或者鞋鞍荞麦，又称为万年荞、三角麦、花荞、乌麦、野兰荞[1].苦荞既具有良好的保健养生功能，也具有其他谷物类粮食作物所没有的营养价值，被誉为“五谷之王"，是一种“食药两用"的粮食珍品[2].研究表明，苦荞中，黄酮含量高达3.07%，同时含有19种氨基酸，包括人体必需的8种氨基酸,能补充人们日常所需的大量营养，增强身体对外界病原体和抗原的免疫力以及清除自由基的作用[3].目前，市场上荞麦的相关产品有主食与糊羹类食品、荞麦饮品及荞麦发酵类制品等，这几类产品均由苦荞米为原料研制，少见利用苦荞壳、废料壳粉、黄粉等作为原料或辅料研制的产品[4-5].苦荞主要营养物质，如蛋白质、黄酮、淀粉等，在苦荞壳、苦荞废料壳粉、黄粉中含量颇高[6]，而加工过程中的苦荞壳、麸皮、黄粉大都被废弃，导致苦荞有效活性营养成分损失.对此，本研究通过对苦荞麦的检测分析，分析苦荞米加工过程中的营养流向与分布，拟对现有的产品加工工艺改进以及新产品研发提供有用的数据参考.

1 材料与方法

1.1 材 料

实验所用材料包括：苦荞麦，贵州省六盘水仙农园食品有限公司；3,5-二硝基水杨酸，国药集团化学试剂有限公司；高温α-淀粉酶，山东隆大生物工程有限公司；淀粉葡萄糖苷酶(AMG)，Megazyme公司；胃蛋白，Solarbio公司；芦丁对照品，南京替斯艾么中药技术研究所；其他试剂为分析纯.

实验中，苦荞麦，是指从苦荞植株上直接脱粒还未脱壳的荞麦；苦荞壳，是指经过蒸煮之后烘干再进行脱壳产生的苦荞米外层的壳；废料壳粉，是指脱壳工序之后与壳同时产生的颗粒状物质；抛光米，是指脱完壳之后未经加工的糙米；黄粉，是指在脱壳米加工成成品米过程中产生的粉末状物质，颜色为黄色.

本研究的苦荞米加工工艺流程为：苦荞→浸洗→沥干→烘干→脱壳→精碾→苦荞米.

1.2 仪 器

实验所用仪器包括：TGL-20M型台式高速冷冻离心机(长沙迈佳森仪器设备有限公司)；TU-1810型紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)；KJELTEC 2300 CGA007型自动凯氏定氮仪(济南海能有限公司)；ESJ120-4型电子天平(余姚纪铭称重校验有限设备有限公司)；FW-100型高速万能粉碎机(天津泰斯特仪器有限公司)；HH-4型数显恒温水浴锅(上海梅香仪器有限公司)；SER148型脂肪测定仪(嘉盛(香港)有限公司)；TDL-40B型飞鸽牌系列离心机离心机(上海安亭科学仪器厂).

1.3 方 法

1.3.1 理化指标测定方法.

本研究中，对样品中的水分、灰分、蛋白质、粗脂肪、总黄酮及淀粉均参照相关的国家标准进行测定，碳水化合物利用公式计算，

碳水化合物/%=100-(水分+蛋白质+脂肪+灰分)

1.3.2 统计分析.

实验数据分析采用SPSS软件进行显著性分析和Origin软件进行误差分析.

2 结果与分析

2.1 水分含量测定结果

苦荞麦、苦荞壳、废料壳粉、苦荞糙米、黄粉及苦荞成品米的水分含量测定结果如图1所示.

图1 水分含量

由图1可知，苦荞麦各部分副产品的含水量都高且比较均衡，苦荞壳中的水分含量偏高可能是由于苦荞麦在进行脱壳之前要先煮再烘干，壳吸收了一部分水分而使壳含水量较原料升高.

2.2 灰分含量测定结果

苦荞麦、苦荞壳、废料壳粉、苦荞糙米、黄粉及苦荞成品米的灰分含量测定结果如图2所示.

由图2可知，灰分在黄粉中含量最高，高达15.86%，苦荞成品米由于脱去黄粉之后使灰分含量降低.灰分作为无机盐物质包括硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氯化物还有金属氧化物的形式残留下来，这些矿物质对调节人体机能有很大的作用.

2.3 蛋白质含量测定结果

苦荞麦、苦荞壳、废料壳粉、苦荞糙米、黄粉及苦荞成品米的蛋白质含量测定结果如图3所示.

图2 灰分含量

图3 蛋白质含量

由图3可知，蛋白质在苦荞麦中的分布极不均匀，废料壳粉和黄粉中含量为44.72%、35.44%，苦荞壳里面的蛋白质含量最少，仅为3.33%，成品米中蛋白质含量仅为9.19%，可能是由于加工过程中对苦荞麦进行蒸煮使原本含量就少的蛋白质变性而变得更少.由此可见，由于加工造成苦荞中的蛋白质损失极大，而提高苦荞加工中蛋白质的利用率，对苦荞营养价值的提高很有必要.

2.4 粗脂肪含量测定结果

苦荞麦、苦荞壳、废料壳粉、苦荞糙米、黄粉及苦荞成品米的粗脂肪含量测定结果如图4所示.

图4 粗脂肪含量

由图4可知，粗脂肪在苦荞麦、苦荞壳、废料壳粉、糙米、黄粉中分布极不均匀，废料壳粉中含9.43%，黄粉中含8.95%，而苦荞壳中粗脂肪含量仅为0.43%.据此可知，加工过程中脱壳与抛光工艺可以有效降低苦荞麦粗脂肪含量.苦荞成品米的粗脂肪含量比苦荞麦高可能是由于加工过程中加入油炒制，增加了苦荞的脂肪含量，同时也使苦荞成品米的感官性状较糙米更好，对苦荞米的色香味口感有很大的改善作用.

2.5 碳水化合物含量测定结果

苦荞麦、苦荞壳、废料壳粉、苦荞糙米、黄粉及苦荞成品米的碳水化合物含量测定结果如图5所示.

图5 碳水化合物含量

由图5可知，各部分含碳水化合物含量较为平均，苦荞壳、苦荞糙米中的碳水化合物比例较高，废料壳粉与黄粉中含量显著偏低，苦荞成品米中的碳水化合物含量较加工前相比没有明显变化，说明碳水化合物受加工过程影响不大.

2.6 黄酮含量测定结果

苦荞麦、苦荞壳、废料壳粉、苦荞糙米、黄粉及苦荞成品米的黄酮含量测定结果如图6所示.

由图6可知，黄酮在废料壳粉和黄粉中的含量突出，明显高于黄酮在其他部分中所占比例.可见，利用好废料壳粉与黄粉，对黄酮的利用有较大意义.

图6 黄酮含量

2.7 淀粉含量测定结果

苦荞麦、苦荞壳、废料壳粉、苦荞糙米、黄粉及苦荞成品米的淀粉含量测定结果如图7所示.

图7 淀粉含量

由图7可知，废料壳粉中淀粉含量极高，苦荞壳中最低，淀粉对于食物的口感有决定性作用，苦荞成品米中的淀粉含量低于苦荞麦，说明加工后的苦荞米对淀粉的利用率低，不利于苦荞口感.

2.8 苦荞麦加工过程营养分析

苦荞麦加工过程中各组分得率及营养成分含量如表1所示.

表1 苦荞米加工过程中各产物得率及主要理化成分的含量/%

由表1可知，苦荞麦和苦荞成品米中的黄酮含量差异不显著外，其余均达到显著水平(P<0.05).各产物营养物质的含量表明，废料壳粉和黄粉中蛋白质含量高，分别为44.71%和35.44%;灰分含量从原料的2.53%降到了苦荞成品米的1.39%；功能性物质黄酮在黄粉和废料壳粉中的含量较高，分别为4.44%和4.73%，苦荞成品米中总黄酮仅为1.65%.另外，苦荞成品米中，碳水化合物含量最高为70.42%，灰分最低仅为1.39%，粗脂肪为2.53%.黄粉和废料壳粉中营养物质含量高且丰富，应加以利用.苦荞麦经加工成苦荞米后，水分含量、灰分、蛋白质、碳水化合物、淀粉含量明显降低，粗脂肪含量明显升高，这可能与加工过程中，脱壳、抛光、炒制步骤有关.

2.9 苦荞麦加工过程营养流向分析

苦荞麦加工过程各产物营养流向分布如表2所示.

表2 苦荞麦加工过程营养流向分布/%

由表2可知，经过加工后的苦荞麦中的营养流向为:废料壳粉中黄酮22.13%、蛋白质31.47%、粗脂肪39.31%；黄粉中蛋白质38.43%、粗脂肪41.11%、黄酮37.96%；苦荞壳中的粗脂肪、蛋白质、黄酮含量比较少.

3 结 论

本研究对苦荞麦加工过程营养流向分布发现，苦荞作物中的水分含量为11.43%、灰分含量为2.53%、粗脂肪含量为1.79%、蛋白质含量为10.85%、碳水化合物含量为73.17%、黄酮含量为1.64%、淀粉含量为63.62%.苦荞成品米中水分含量为8.34%、灰分含量为1.39%、粗脂肪含量为2.53%、蛋白质含量为9.19%、碳水化合物含量为70.42%、黄酮含量为1.65%、淀粉含量为32.11%.蛋白质、粗脂肪、黄酮主要损失在废料壳粉和黄粉中.可见，苦荞麦加工过程中脱壳与抛光工艺对苦荞麦营养损失最大，而合理改进加工工艺，并充分利用废料壳粉与黄粉，对苦荞食品的营养和产品的开发可起到良好的作用.