石磨全麦粉三大营养物质含量分析与评价

赵 静， 严 欢，2， 葛世浩， 韩 加*

(1.新疆医科大学 公共卫生学院，新疆 乌鲁木齐 830011； 2.新疆维吾尔自治区分析测试研究院，新疆 乌鲁木齐 830011； 3.新疆大学 生命科学与技术学院，新疆 乌鲁木齐 830046)

0 引言

【研究意义】石磨全麦粉是指通过石磨研磨去麸皮的全小麦粉，具有低速研磨的特点，最大程度地保留小麦中的膳食纤维、蛋白质、维生素、矿物质等各种营养物质，特别是胡萝卜素和维生素E是其他面粉的18倍[1]。石磨在加工过程中转速低、升温小、营养物质破坏少，开展石磨全麦粉营养成分相关研究，对其产业开发利用具有重要作用。【前人研究进展】付文军[2]通过比较石磨和辊磨生产的全麦粉认为，不同的生产方式对全麦粉的营养成分有显著影响。侯娟等[3]对不同加工方式的紫粒小麦面粉和麸皮进行营养功能成分的对比分析，表明不同制粉方式对面粉及麸皮营养功能成分影响显著。CAPPELLI等[4]认为，不同的生产加工方式小麦的营养成分存在差异。CARCEA等[5]报道，通过石磨生产的全麦粉营养成分含量丰富，对消费者健康更有益。【研究切入点】新疆以小麦为主要粮食产物，当地居民以小麦为主食，和田地区是新疆小麦的主要生产地区之一。目前，尚未发现新疆和田石磨全麦粉的研究报道。【拟解决的关键问题】对和田石磨全麦粉主要营养成分进行分析和评价，为石磨全麦粉的营养保健功能及合理指导居民膳食提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 小麦 小麦为新疆和田地区市售小麦，通过石磨加工研磨将整粒小麦粉碎(出粉率90%)，密封后置于干燥处保存备用。

1.1.2 试剂 甲醇为色谱纯，盐酸和氢氧化钠为优级纯，硫酸铜、硫酸钾、硫酸、硼酸、无水乙醇、石油醚及乙醚均为分析纯，指示剂为甲基红、溴甲酚绿及亚甲基蓝等。

1.1.3 主要仪器与设备 全自动氨基酸分析仪LA8080，日本日立公司；气相色谱仪7890B，美国安捷伦公司；电热恒温鼓风干燥箱DHG9246A，上海精宏实验设备有限公司；全自动凯氏定氮仪8420，瑞典福斯分析仪器公司；全自动索氏提取仪B-811、旋转蒸发仪R-300，瑞士步琦公司；马弗炉F0610C，重庆雅马拓科技有限公司；水浴恒温振荡器SHA-CA，北京市永光明医疗仪器有限公司；超声波仪SK6200HP，上海科导超声仪器有限公司；涡旋振荡混合器VM-96E，碎样机RT-02A，北京开创同和科技发展有限公司；电子天平TE612-L，赛多利斯科学仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 主要营养成分测定 蛋白质含量检测采用GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》凯氏定氮法测定；脂肪采用GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》中索氏提取法测定；碳水化合物含量检测参照B/Z 21922—2008《食品营养成分基本术语》的规定进行；膳食纤维采用GB 5009.88—2014《食品安全国家标准 食品中膳食纤维的测定》总膳食纤维的测定方法；水分采用GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》直接干燥法；灰分采用GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》总灰分的测定方法。

1.2.2 氨基酸测定 氨基酸的测定参照GB/T 5009.124—2016《食品中氨基酸的测定》进行。

1.2.3 脂肪酸测定 脂肪酸的测定参照GB5009.168—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》内标法进行。

1.2.4 氨基酸评价 根据联合国粮农组织/世界卫生组织1973年建议的每克氮氨基酸评分标准模式[6]和中国预防医学科学院与卫生研究所建议的鸡蛋蛋白质评分标准模式进行氨基酸评价，通过氨基酸评分(amino acid score，AAS)、化学评分(chemical score，CS)和必须氨基酸指数(essential amino acid index，EAAI)对其进行评价，计算公式如下：

AAS=待评样品中氨基酸含量/FAO与WHO评分模式中氨基酸含量

CS=待评样品中氨基酸含量/鸡蛋中同种氨基酸含量

式中：n为比较的氨基酸总数；a、b、c……j为待评样品的必需氨基酸含量(%)；ae、be、ce……je为鸡蛋的必需氨基酸含量(%)。

1.2.5 脂肪酸营养评价 饱和脂肪酸是促进动脉粥样硬化的重要因素。其易与胆固醇形成酯并在动脉内膜沉积形成粥样斑块。通过对样品致动脉粥样硬化指数(AI)和致血栓指数(TI)[7]的计算评价脂肪酸，指数越高，致病可能性越大，计算公式：

式中：AI为致动脉粥样硬化指数；TI致血栓指数。X为脂肪酸C12∶0的含量(%)；Y为脂肪酸C14∶0的含量(%)；Z为脂肪酸C16∶0的含量(%)；W为脂肪酸C18∶0的含量(%)；a为ω-3系列不饱和脂肪酸含量(%)；b为ω-6系列不饱和脂肪酸含量(%)；c为单不饱和脂肪酸含量(%)。

1.3 数据处理

试验数据采用Excel 2010进行分析。

2 结果与分析

2.1 和田石磨全麦粉主要营养成分含量

和田石磨全麦粉中营养成分含量最高的是碳水化合物，达66.29 g/100g；其次是蛋白质含量，为14.20 g/100g，其含量高于一般农作物，低于大豆[8]。灰分、水分、脂肪和膳食纤维含量分别为1.90 g/100g、9.12 g/100g、1.70 g/100g和6.79 g/100g。

2.2 和田石磨全麦粉氨基酸组成及含量

由表1可知，石磨全麦粉共检测到17种氨基酸，色氨酸在水解过程中被破坏未能检测到。氨基酸总量(total amino acids，TAA)为152.9 mg/g，其中必需氨基酸(essential amino acids，EAA)含量为40.2 mg/g，非必需氨基酸(non-essential amino acids，NEAA)含量为112.7 mg/g，EAA/TAA为26.29%，EAA/NEAA为35.67%。氨基酸含量最为丰富的是谷氨酸，高达52.3 mg/g。石磨全麦粉含有谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、蛋氨酸、亮氨酸和赖氨酸等9种药用氨基酸[9]，维持机体氮平衡。石磨全麦粉中药用氨基酸的总含量为101.6 mg/g，占TAA的66.45%。说明，石磨全麦粉可能具有保健功效。

表1 全麦粉氨基酸组成及含量

2.3 和田石磨全麦粉中蛋白质的营养评价

如表2所示，和田石磨全麦粉的AAS中，赖氨酸评分最低，为0.69，苯丙氨酸+酪氨酸的评分最高，为2.12，因此，赖氨酸是石磨全麦粉的第一限制氨基酸。CS中半胱氨酸+蛋氨酸评分最低，为0.54，苯丙氨酸+酪氨酸的评分最高，为1.37，因此以半胱氨酸+蛋氨酸作为石磨全麦粉的化学评分。EAAI在86～95为良好的蛋白来源，75～86为可用蛋白来源，小于75则不适作为蛋白源[10]，而石磨全麦粉EAAI为86.95，营养评价较高。

表2 和田石磨全麦粉蛋白质的营养评价

2.4 和田石磨全麦粉脂肪酸组成含量及评价

由表3可知，和田石磨全麦粉测定出15种脂肪酸，石磨全麦粉中含有8种饱和脂肪酸，总量为20.39%。3种单不饱和脂肪酸(棕榈油酸、油酸和花生一烯酸)，含量为18.67%，其中油酸含量最为丰富，达17.77%。4种多不饱和脂肪酸(亚油酸、亚麻酸、花生二烯酸和花生四烯酸)，总量为60.94%，其中ω-3系列不饱和脂肪酸为亚麻酸，含量为3.32%，ω-6系列不饱和脂肪酸为亚油酸和花生四烯酸，其中亚油酸含量最高为57.39%。石磨全麦粉中脂肪酸AI和TI分别为0.22和0.40，均小于0.50。

表3 脂肪酸组成、含量及评价

3 讨论

研究结果表明，石磨全麦粉营养成分较为全面，蛋白质(14.20 g/100g)和膳食纤维(6.79 g/100 g)含量较高，其中膳食纤维含量比侯娟等[3]检测石磨面粉粗膳食纤维含量(1.27%)高5.35倍，其原因可能是石磨全麦粉包含的麸皮中膳食纤维丰富，其次二者的小麦品种也不同。

对和田石磨全麦粉的17种氨基酸进行测定，人体必需氨基酸种类齐全，必需氨基酸含量仅占总氨基酸含量的26.29%，与其他研究结果相近[11-13]。蛋白质的营养价值可以根据氨基酸的组成比例判断，组成比例越接近人体必需氨基酸的比例，蛋白质品质越高。通过氨基酸评分得知赖氨酸是石磨全麦粉的第一限制氨基酸，与谷物的第一限制氨基酸相同[14]。EAAI评价模式中，数值越接近100，与标准鸡蛋蛋白的氨基酸模式越接近，石磨全麦粉的EAAI为86.95，即相对营养价值较高。

和田石磨全麦粉测定出15种脂肪酸，包括饱和脂肪酸(20.39%)，单不饱和脂肪酸(18.67%)及多不饱和脂肪酸(60.94%)，其中亚油酸含量最高为57.39%，比鲍王璐等[15]检测结果(20.40%)高。亚油酸是一种ω-6必需脂肪酸，构成膳食多不饱和脂肪酸的主要比例。据报道[16-17]，亚油酸与改善心血管风险之间存在关联，可长期血糖控制和胰岛素抵抗[18]，此外还与肥胖[19]、中风[20]等疾病有密切相关。石磨全麦粉中脂肪酸AI和TI分别为0.22和0.40，均小于0.50。指数越高，致病可能性越大，石磨全麦粉中AI和TI指数较小，因此其致病性较低。

4 结论

石磨全麦粉营养成分较为全面，其中蛋白质和膳食纤维含量较为丰富，且必需氨基酸种类齐全且比例均衡。另外，脂肪酸种类齐全，多不饱和脂肪酸丰富，尤其是亚油酸含量最为丰富，且AI和TI评分值低，致动脉粥样硬化和致血栓的风险小。总体看，和田石磨全麦粉营养成分含量丰富且营养价值高，具有良好的开发利用前景。