不同產(chǎn)地燕麥品種營(yíng)養(yǎng)組成屬性分析

陳振家，王美玉，陳 麗，盧亞?wèn)|，王 愈

（1. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山西 晉中 030801；2. 山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，山西 太原 030031）

現(xiàn)代燕麥栽培被認(rèn)為是由Coffman 提出的，而燕麥種植確切的時(shí)間順序仍不可考證[1]。通常認(rèn)為小亞細(xì)亞地區(qū)是野生六倍體燕麥品種Avena sterilisL.和A. fatuaL.的原產(chǎn)地，被認(rèn)為是栽培燕麥的祖先。中國(guó)古代歷史記載表明裸燕麥在1 000 年之前就已在種植[2]。

2014 年，全球燕麥種植面積達(dá)1 150 萬(wàn)hm2，產(chǎn)量為2 248.2 萬(wàn)t，其中主要生產(chǎn)國(guó)歐盟28 國(guó)（802萬(wàn)t）、俄羅斯（500 萬(wàn)t）、加拿大（291 萬(wàn)t）、澳大利亞（115 萬(wàn)t）、美國(guó)（101 萬(wàn)t） 燕麥產(chǎn)量約占世界粗糧產(chǎn)量的57%，在世界谷物生產(chǎn)中排名第六，僅次于小麥、玉米、大米、大麥和高粱[3]。我國(guó)燕麥種植面積約700 khm2，2014 年總產(chǎn)量達(dá)85 萬(wàn)t 左右，企業(yè)總加工能力約73 萬(wàn)t，達(dá)總產(chǎn)量85%，總產(chǎn)值約61 億元[4]。山西素有“小雜糧王國(guó)”的美譽(yù)，燕麥?zhǔn)巧轿餍‰s糧的主要品種之一，山西地處中緯度，晝夜溫差大、雨量偏少、氣候干燥等都為燕麥生產(chǎn)提供了得天獨(dú)厚的條件，主要產(chǎn)區(qū)在大同、朔州、忻州、呂梁。近年來(lái)，燕麥種植面積達(dá)80 khm2左右，隨著新技術(shù)、新品種的推廣，單產(chǎn)水平不斷提高[5]；除山西省之外，典型種植區(qū)還有河北、內(nèi)蒙、吉林、新疆等省份。

燕麥的主要成分是碳水化合物，每100 g 燕麥約含在58.7 g 碳水化合物，淀粉占碳水化合物儲(chǔ)備的大部分，單糖和低聚糖含量較少，每100 g 燕麥只含不到1 g 的單糖和低聚糖[6]。燕麥膳食纖維（9%） 和蛋白質(zhì)（14%） 含量較高，占谷物常量營(yíng)養(yǎng)素含量的很大比例。谷物膳食纖維所含成分通常根據(jù)其溶于水的能力分為可溶性和非可溶性膳食纖維，對(duì)人類(lèi)營(yíng)養(yǎng)生理作用意義重大。不溶性組分主要由木質(zhì)素、纖維素和半纖維素組成，而可溶性組分主要由非淀粉多糖組分組成，其中β - 葡聚糖是燕麥中的主要組分并且含量特別高。

選取不同產(chǎn)地的5 個(gè)燕麥品種，并對(duì)其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和品質(zhì)性狀進(jìn)行分析，可為燕麥蛋白質(zhì)的精深加工及有效應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)，推動(dòng)燕麥產(chǎn)品的精深加工。

1 材料與方法

1.1 材料來(lái)源

試驗(yàn)材料為壩莜1 號(hào)（內(nèi)蒙）、白燕2 號(hào)（吉林）、晉燕8 號(hào)（山西）、新燕1 號(hào)（新疆）、張莜1號(hào)（河北） 等5 個(gè)品種，由山西省農(nóng)科院品種資源所燕麥資源庫(kù)提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 水分含量測(cè)定

水分含量測(cè)定方法參照GB 5009.3—2016。

1.2.2 粗蛋白含量測(cè)定

蛋白質(zhì)含量的測(cè)定方法參照GB 5009.5—2016（凱氏定氮法），蛋白折算系數(shù)為5.83。

1.2.3 脂肪及脂肪酸含量測(cè)定

脂肪含量的測(cè)定方法參照GB 5009.6—2016 標(biāo)準(zhǔn)；脂肪酸測(cè)定方法參照GB5009.168—2016，脂肪酸折算系數(shù)為0.94。

1.2.4 淀粉及直鏈淀粉含量測(cè)定

淀粉含量的測(cè)定方法參照GB 5009.9—2016（酸水解法），直鏈淀粉含量的測(cè)定方法參照GB/T 15683—2008。

“力行第一”也養(yǎng)成了毛澤東重視調(diào)查研究、掌握實(shí)際情況的工作習(xí)慣。如在長(zhǎng)征途中，毛澤東利用一切機(jī)會(huì)了解地方實(shí)際情況，包括路過(guò)少數(shù)民族區(qū)域時(shí)了解該地方的風(fēng)土民情和政治經(jīng)濟(jì)。到延安后，毛澤東更強(qiáng)調(diào)要到實(shí)際中去搞調(diào)查研究，大興調(diào)查研究之風(fēng)，這一習(xí)慣的養(yǎng)成，無(wú)疑與他在湖南一師就學(xué)過(guò)程中深受的湖湘學(xué)派 “力行第一”的熏陶息息相關(guān)，更為他創(chuàng)作《實(shí)踐論》提供了豐富的實(shí)踐依據(jù)。

1.2.5 β - 葡聚糖含量測(cè)定

β - 葡聚糖含量測(cè)定方法參照NY/T 2006—2011。

1.2.6 淀粉RVA 測(cè)定

采用快速黏度分析儀（RVA） 測(cè)定燕麥淀粉黏度特性，配制12%的燕麥淀粉溶液于鋁罐中備測(cè)，設(shè)置轉(zhuǎn)速160 r/min，初始溫度50 ℃，時(shí)間1 min，加熱最高溫度至95 ℃后持續(xù)3 min，降溫至50 ℃后持續(xù)2 min[7]。

1.2.7 燕麥蛋白和淀粉的熱分析

將10 mg 干燥的燕麥蛋白和淀粉試樣置于DSC專(zhuān)用樣品盤(pán)中，加10 μL 蒸餾水，充分?jǐn)噭颍缓笊w上樣品蓋，壓緊，將樣品置于加熱器上，空盤(pán)作為對(duì)照，初始溫度為40 ℃，以10 ℃/min 加熱至120 ℃，氮?dú)饬髁繛?0 mL/min[8]。

1.2.8 燕麥脂肪酸含量測(cè)定

2 結(jié)果與分析

2.1 不同產(chǎn)地燕麥品種營(yíng)養(yǎng)組成分析

5 種燕麥的營(yíng)養(yǎng)組分含量見(jiàn)表1。

表1 5 種燕麥的營(yíng)養(yǎng)組分含量/%

由表1 可知，不同品種燕麥的營(yíng)養(yǎng)組分略有不同，其中白燕2 號(hào)的蛋白質(zhì)、灰分和β - 葡聚糖含量最高，晉燕8 號(hào)的脂肪含量最高，壩莜1 號(hào)的淀粉含量最高，而新燕1 號(hào)的粗纖維含量最高。

2.2 不同產(chǎn)地燕麥品種淀粉組成分析

5 種燕麥淀粉的組成分析見(jiàn)表2。

表2 5 種燕麥淀粉的組成分析/%

與其他谷物淀粉相比，燕麥直鏈淀粉的含量適中。由表2 可知，燕麥淀粉經(jīng)過(guò)干燥以后，水分含量均低于5.5%。5 個(gè)品種的淀粉經(jīng)反復(fù)提取后的純度均達(dá)到90%以上。但是，由于離心分離過(guò)程中上層黃褐色麩皮雜質(zhì)和下層淀粉混雜，不易去除，導(dǎo)致純度未達(dá)100%。白燕2 號(hào)淀粉的直鏈淀粉含量最高（25.12%），而晉燕8 號(hào)的直鏈淀粉含量最低（23.56%）。

2.3 不同品種燕麥淀粉糊化特性分析

不同品種燕麥淀粉糊化特征參數(shù)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 不同品種燕麥淀粉糊化特征參數(shù)測(cè)定結(jié)果

由表3 可知，5 個(gè)燕麥品種淀粉中，糊化溫度的變化范圍較大，為68.3～79.1 ℃，其中白燕2 號(hào)的糊化溫度最高，晉燕8 號(hào)的糊化溫度最低。淀粉的糊化溫度反映加熱熟化過(guò)程中淀粉糊化的難易程度，糊化溫度低則淀粉易糊化，糊化溫度高說(shuō)明其燕麥籽粒結(jié)構(gòu)對(duì)淀粉的膨脹有較強(qiáng)的抑制作用[10]。

峰值黏度大小可以用來(lái)評(píng)估淀粉顆粒的膨脹性能。從表3 可以看出，5 個(gè)燕麥淀粉樣品的峰值范圍為329～461 BU，說(shuō)明品種間差異顯著；峰值黏度顯著高，淀粉的膨脹性能好；反之，淀粉的膨脹性能較差。晉燕8 號(hào)的峰值黏度最高，白燕2 號(hào)的峰值黏度最低。

回生值為淀粉冷黏度與谷值黏度的差值，回生值與直鏈淀粉含量呈正相關(guān)性，可以用來(lái)反映的是淀粉的短期老化能力。回生值高表示淀粉的老化速度快[10]。由表3 可知，5 個(gè)品種燕麥淀粉的回生值分布在432～590 BU；其中，白燕2 號(hào)回生值最高，說(shuō)明其加熱后的冷卻過(guò)程中老化較快，不利于保持穩(wěn)定的糊黏度；品燕2 號(hào)回生值最低。

崩解值是由已糊化的淀粉顆粒結(jié)構(gòu)的瓦解所引起，反映淀粉在加熱過(guò)程中顆粒結(jié)構(gòu)瓦解難易程度的量度，崩解值越大則糊化穩(wěn)定性越好[10]。由表3可知，晉燕8 號(hào)的崩解值最大，白燕2 號(hào)的崩解值最小。

不同品種燕麥淀粉的熱力學(xué)性質(zhì)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 不同品種燕麥淀粉的熱力學(xué)性質(zhì)測(cè)定結(jié)果

由表4 可知，不同品種燕麥淀粉的起始糊化溫度（To）變幅為54.45～63.51 ℃。其中，起始糊化溫度（To）最低的品種是壩莜1 號(hào)，起始糊化溫度（To）最高的品種是白燕2 號(hào)。峰值糊化溫度（Tp）變幅為58.35～68.52 ℃。其中，峰值糊化溫度（Tp）最低的品種是壩莜1 號(hào)，峰值糊化溫度（Tp）最高的品種是白燕2 號(hào)，與起始糊化溫度（To）得到的結(jié)果相一致。終止糊化溫度（Tc）變幅為68.67～74.79 ℃。不同品種燕麥淀粉的熱焓值（△H）變幅為4.67～7.83 J/g。其中，熱焓值最低的品種是晉燕8 號(hào)，熱焓值（△H）最高的品種是壩莜1 號(hào)。

2.4 不同品種燕麥脂肪酸組成分析

不同品種燕麥主要脂肪酸含量見(jiàn)表5。

表5 不同品種燕麥主要脂肪酸含量

燕麥油脂中，油酸、亞油酸含量最多，棕櫚酸和硬脂酸次之，亞麻酸含量較少。由圖5 可知，白燕2 號(hào)的油酸和棕櫚酸含量最高，壩莜1 號(hào)的亞油酸和亞麻酸含量最高；張莜1 號(hào)的硬脂酸含量最高。

2.5 不同品種燕麥β -葡聚糖含量分析

不同品種燕麥β -葡聚糖含量見(jiàn)圖1，不同產(chǎn)地燕麥β -葡聚糖屬性見(jiàn)圖2。

由圖1 可知，不同品種燕麥的β -葡聚糖含量有較大差異。其中，白燕2 號(hào)的β -葡聚糖含量最高，新燕1 號(hào)β -葡聚糖含量最低。功能性成分β -葡聚糖的不同產(chǎn)地屬性如圖2 所示，顏色深代表含量較高，顏色淺代表含量較低。近年來(lái)，燕麥由于其纖維素含量特別是β - 葡聚糖較高而廣受消費(fèi)者的青睞。β -葡聚糖具有降低血液膽固醇和緩沖血糖反應(yīng)的功能。目前，燕麥主要以輔食的形式消費(fèi)。因此，擴(kuò)大燕麥在飲食中所占的份額，著力開(kāi)發(fā)富含β -葡聚糖的保健功能食品，將大大開(kāi)拓燕麥?zhǔn)称肥袌?chǎng)。

圖1 不同品種燕麥β - 葡聚糖含量

圖2 不同品種燕麥β - 葡聚糖屬性

3 結(jié)論

不同產(chǎn)地燕麥品種的粗蛋白、粗脂肪、淀粉和β -葡聚糖等營(yíng)養(yǎng)成分有一定差異，而水分、灰分、粗纖維、直鏈淀粉和脂肪酸含量差異不大。

不同產(chǎn)地燕麥品種的淀粉糊化特性和熱力學(xué)性質(zhì)有較大不同。其中，壩莜1 號(hào)和晉燕8 號(hào)的糊化溫度較低，晉燕8 號(hào)的峰值黏度和崩解值最大，品燕2 號(hào)回生值最低。