蓮子貯藏過程中可溶性糖的變化規(guī)律

劉星星 杜雨芊 方菲菲 黃學勇 羅麗萍（.南昌大學生命科學學院，江西 南昌 33003；.南昌市食品化妝品監(jiān)督所，江西 南昌 330038）

蓮（Nelumbo nuciferaGaertn.）是睡蓮科蓮屬的多年生水生草本植物，是中國水生蔬菜中的特種宿根經濟植物，也是非常重要的優(yōu)質特產資源［1］。蓮子營養(yǎng)十分豐富，含有大量蛋白質［2］、多糖［3］、生物堿及微量營養(yǎng)素［4］，是一種老少皆宜的食療佳品及著名的藥食同源食物。

與許多谷物相似，蓮子含糖量較高，達28.8%，分不可溶性糖和可溶性糖。蓮子中不可溶性糖主要為淀粉，可溶性糖包括葡萄糖、果糖、麥芽糖、蔗糖等。目前，國內外許多研究者［5－7］通過研究儲存過程中谷物淀粉的含量、結構、糊化性質，谷物的蒸煮品質、口感來分析陳化的機理。張旻等［8］通過研究蓮子中淀粉含量和結構的變化發(fā)現，直鏈淀粉通過影響淀粉粒晶體結構和蓮子糊化特性，從而導致蓮子陳化。而對蓮子貯藏過程中可溶性糖變化與陳化的關系還未見報道。通常糖的測定方法有容量法、比重法、比色法［3］、氣相色譜法（GC）［9］、高效液相色譜法（HPLC）［10］等，一般的化學方法只能測定糖的總量，不能測定糖的組成。GC雖可檢測糖的組成，但必須對糖進行衍生化［11］；HPLC檢測糖時，糖在紫外區(qū)無吸收［11］；高效液相色譜—示差折光檢測法（HPLC—RI）雖有靈敏度低等缺點［11］，但因蓮子中葡萄糖、果糖、蔗糖和麥芽糖都有一定的含量，而且易于分離，靈敏度和梯度洗脫對本試驗結果影響不大，能夠對蓮子中糖類進行準確可靠的分析。

本研究擬以新鮮蓮子和不同貯藏時間的陳年蓮子為試驗材料，采用HPLC—RI，結合標樣測定蓮子的葡萄糖、果糖、麥芽糖、蔗糖和棉子糖等可溶性糖含量變化，并對其與陳化的關系進行探討，研究結果對闡明蓮子的陳化機理具有積極意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蓮子：由江西省廣昌縣白蓮科學研究所提供，品種為“太空蓮3號”。新鮮蓮子為2013年8月收獲，陳年蓮子分別是2012年8月（貯藏1年）、2011年8月（貯藏2年）、2010年8月（貯藏3年）、2009年8月（貯藏4年）、2008年8月（貯藏5年）收獲，均產于廣昌縣白蓮科學研究所基地，經去種皮、胚芽，烘干后真空包裝。分別將6個年份蓮子經粉碎后過80目（孔徑0.175mm）篩，4℃冷藏備用。檢測時間為2013年10月。

蔗糖、果糖、葡萄糖、麥芽糖、棉子糖標準品：美國Sigma－Aldrich公司。

1.2 儀器設備

高效液相色譜儀：1260infinity型，美國安捷倫公司；

數控超聲波清洗器：KQ3200DE型，昆山市超聲儀器公司；

電子分析天平：JA1003N型，上海市精密科學儀器有限公司；

微量高速離心機：TG－16W型，湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司。

1.3 標準溶液的配制

分別精確稱取0.1g蔗糖、果糖、葡萄糖、麥芽糖和棉子糖標準品，放入25mL容量瓶，去離子水定容，配成4g/L的母液。然后用去離子水分別稀釋成0.125，0.250，0.500，1.000，2.000g/L濃度梯度單標進樣，色譜條件見1.5。

1.4 超聲提取法提取蓮子粉中的可溶性糖

采用超聲提取法［12］提取蓮子中的可溶性糖。分別稱取0.2g各年份的蓮子粉，置于50mL容量瓶中，加去離子水40mL，30℃超聲提取30min，加水定容至50mL。取1mL至離心管中，3 000r/min離心15min，然后用0.22μm的微孔濾膜過濾，濾液供HPLC分析。

1.5 色譜條件

色譜柱：BIO－RAD Aminex Hpx－87H 有機酸和醇分析柱（300mm×7.8mm ID，9μm）；柱溫：45 ℃；流動相為5 mmol/L硫酸溶液；流速：0.5mL/min；進樣量：20μL。采用示差折光檢測器（RID）檢測HPLC信號。

1.6 測定方法

分別取標準品溶液和樣品溶液，按“1.5色譜條件”操作，分別注入HPLC儀，RI得標準品和樣品溶液中各糖的峰面積，以峰面積對濃度求標準品的回歸方程和相關系數。按外標法根據回歸方程計算樣品中5種可溶性糖的含量［13］。

1.7 統(tǒng)計分析

運用SPSS 13.0軟件統(tǒng)計分析數據，利用Excel軟件作圖。試驗結果用x－±SD表示，采用Duncan’s新復極差法對數據進行差異顯著性比較。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果與分析

以標準品濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標，繪制標準曲線，各標準品的保留時間、回歸方程、相關系數見表1。

表1 線性回歸方程Table 1 Regression analysis

不同貯藏時間蓮子可溶性糖HPLC—RI檢測結果見圖1。由圖1可知，從左到右除第一個雜峰外，出峰時間分別為8.7，9.5，10.2，11.2min，與標樣對照分別是蔗糖、麥芽糖、葡萄糖和果糖，未檢測到棉子糖。

通過標準曲線和回歸方程得到不同貯藏時間蓮子中4種可溶性糖的含量（表2）。由表2可知，隨著貯藏年份增加，蔗糖含量呈增加趨勢；果糖含量貯藏2年內，含量有所增加，但貯藏2年后，含量呈下降趨勢；麥芽糖含量在貯藏1年后顯著降低，但此后隨著年份的增加，含量幾乎不變；葡萄糖含量在貯藏過程中幾乎不變。由于蔗糖含量較高，且增加趨勢較大。因此，隨著貯藏年份增加，蓮子中的可溶性糖總量呈增加趨勢。

Pushpamma等［14］研究表明，大米和高粱在貯藏過程中，其還原糖呈現上升的趨勢，而非還原糖含量下降。Cao等［15］通過研究大米在貯藏過程中糖類的變化發(fā)現，蔗糖含量下降，果糖和葡萄糖含量上升，而麥芽糖含量下降，單糖和二糖總含量呈現下降的趨勢，認為原因可能是單糖和二糖結合成了大分子物質。本試驗蔗糖作為非還原糖，在貯藏過程中含量上升，與Pushpamma等［14］的研究結果相反，原因可能是糖類的水解作用。麥芽糖在貯藏1年后含量急劇下降，但此后變化不明顯，可能是因為麥芽糖屬于二糖，在貯存過程中有一部分水解成為單糖，導致單糖含量上升。而蓮子呼吸作用消耗的葡萄糖為多糖分解產生的，因此在貯藏過程中，葡萄糖作為單糖其含量幾乎不變。本研究表明蓮子陳化過程中單糖和二糖等可溶性糖的總含量上升，原因可能是大分子糖類在貯藏過程中分解成了單糖和二糖。

圖1 不同貯藏時間蓮子可溶性糖HPLC—RI圖Figure 1 HPLC—RI chromatograph of soluble sugars in lotus seeds with different storage years

表2 不同貯藏時間蓮子4種可溶性糖的含量Table 2 Four kinds of sugar content in lotus seeds with different storage years

表2 不同貯藏時間蓮子4種可溶性糖的含量Table 2 Four kinds of sugar content in lotus seeds with different storage years

同列中不同字母表示處理間在0.05水平有顯著性差異。

貯藏時間/年蔗糖/（g·L－1）麥芽糖/（g·L－1）葡萄糖/（g·L－1）果糖/（g·L－1） 麥芽糖︰蔗糖 總量/（g·L－1）0 0.573±0.315a0.172±0.073a0.448±0.157a0.062±0.023a 0.301 1.255 1 0.944±0.401b 0.022±0.018b 0.436±0.216a0.069±0.035a 0.023 1.471 2 1.137±0.236c 0.025±0.021b 0.434±0.293a0.095±0.066b 0.022 1.691 3 1.014±0.446bc 0.018±0.021b 0.429±0.164a0.073±0.049a 0.018 1.534 4 1.102±0.538bc 0.024±0.017b 0.432±0.317a0.072±0.052a 0.022 1.630 5 1.352±0.693d 0.025±0.010b 0.454±0.244a0.076±0.047a 0.018 1.907

3 結論

采用HPLC—RI對蓮子貯藏過程中可溶性糖研究表明，可溶性糖的總含量在貯藏過程中呈現出上升趨勢；麥芽糖和蔗糖的比值降低。貯藏導致蓮子可溶性糖含量發(fā)生變化，從而可能影響其內在結構變化。故麥芽糖和蔗糖的比值，以及可溶性糖含量變化可以作為評價蓮子陳化的指標。但由于本試驗存在一定的局限性，未能檢測蓮子貯藏過程中大分子糖類含量與可溶性糖變化關系，后期可對這一關系開展研究，進一步闡明蓮子陳化機理。

1 鄭寶東.中國蓮子種質資源主要品質的研究與應用［D］.福州：福建農林大學，2004.

2 唐佩華，姜在階，梅楚紅，等.蓮子蛋白的組成、溶性和品質［J］.北京師范大學學報，1998，25（4）：532～537.

3 鄭遠斌，吳錦忠.DNS比色法測定蓮子中多種糖的含量［J］.福建中醫(yī)學院學報，2004，14（4）：32～34.

4 鄭寶東，鄭金貴，曾紹校.我國主要蓮子品種營養(yǎng)成分的分析［J］.營養(yǎng)學報，2003，25（2）：153～156.

5 Perdon A A，Marks B P，Siebenmorgen T J，et al.Effects of rough rice storage conditions on the amylograph and cooking properties of medium－grain rice cv.Bengal［J］.Cereal Chemistry，1997，74（6）：864～867.

6 Wattinee K，Sanguansri C.Effect of rice storage on pasting prop－erties，swelling and granular morphology of rice flour［J］.Asian Journal of Food and Agro－Industry，2012，5（4）：315～321.

7 陳曉明，朱鼎程.洪澤湖野生紅蓮子、芡實、菱角中淀粉的理化性質研究［J］.食品與機械，2012，28（2）：31～35.

8 張旻.通芯白蓮陳化機理的初步研究［D］.南昌：南昌大學，2010.

9 AOAC編譯委員會.公定分析方法［M］.第15版.國家出入境檢驗檢疫局，譯.北京：科學出版社，1991.

10 陳靜，吳光斌，陳發(fā)河.HPLC測定采后蓮霧果實中可溶性糖含量及在貯藏期的變化［J］.食品與機械，2012，28（6）：103～105.

11 張書芬，史萍萍，王全林，等.液相色譜示差折光法測定蜂蜜中的果糖、葡萄糖、蔗糖和麥芽糖［J］.食品科學，2008，29（6）：280～283.

12 方元，許銘強，汪欣蓓，等.超聲波輔助提取哈密大棗多糖的工藝優(yōu)化［J］.食品與機械，2014，30（2）：175～180.

13 郝明玉.直投式發(fā)酵泡菜與自然發(fā)酵泡菜的比較研究［D］.南昌：南昌大學，2013.

14 Pushpamma P，Reddy M U.Physico－chemical changes in rice and jowar stored in different agro－climatic regions of Andhra Pradesh［J］.Bulletin of Grain Technology，1979，17（2）：97～108.

15 Cao Yu－h(huán)ua，Wang Yun，Chen Xiao－li，et al.Study on sugar profile of rice during ageing by capillary electrophoresis with electrochemical detection［J］.Food Chemistry，2004，86（1）：131～136.