加工精度對(duì)小米張雜谷6 號(hào)營(yíng)養(yǎng)成分的影響

王德權(quán)，黃偉#，馮小磊，左文博

(1 張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河北 張家口 075000；2 國(guó)家谷子改良中心張家口雜交谷子分中心，河北 張家口 075000)

谷子是我國(guó)傳統(tǒng)的種植作物之一，曾經(jīng)為五谷之首，屬于一年生禾本科狗尾草屬植物[1]，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有極其重要的地位。雖然近年來(lái)被玉米、小麥等高產(chǎn)作物取代，但因其具有抗逆性強(qiáng)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值均衡及飼用價(jià)值高等特點(diǎn)，正在逐漸被人們重新認(rèn)識(shí)[2-5]。張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的張雜谷6 號(hào)為抗除草劑早熟雜交谷子品種，生育期較短，非常適合在內(nèi)蒙古扎魯特旗種植。同時(shí)，由于谷子秸稈可以作為牲畜飼草[7-8]，可為本區(qū)域飼草業(yè)提供新的選擇，可以有效改善當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)[6]。本研究以扎魯特旗不同區(qū)域種植的張雜谷6 號(hào)為試驗(yàn)材料，對(duì)不同加工程度小米中的氨基酸、脂肪酸、礦物元素及維生素等營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析，旨在為本區(qū)域張雜谷6 號(hào)大面積種植推廣及加工提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為谷子雜交品種張雜谷6 號(hào)，由張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。張雜谷6 號(hào)生育期為108 d，穗型棍棒型，松緊適中，結(jié)實(shí)性好，抗逆性強(qiáng)，米質(zhì)較優(yōu)。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2017 年5—10 月在扎魯特旗嘎亥圖蘇木、好老林場(chǎng)和西薩拉嘎查3 個(gè)試驗(yàn)地開(kāi)展。試驗(yàn)地面積合計(jì)為90 hm2。播前灌溉1 次，翻耕整地結(jié)合一次性施用3 000 kg/hm2顆粒有機(jī)肥作底肥，整個(gè)生育期不補(bǔ)澆水。手推谷子精量穴播機(jī)播種，密度為15 萬(wàn)株/hm2。谷子田間管理參照常規(guī)大田管理進(jìn)行。收獲期，每個(gè)試驗(yàn)地按3 點(diǎn)法取樣。收獲后的谷子充分晾曬，經(jīng)脫殼后制成糙米。糙米經(jīng)過(guò)2 次碾米后，采取人工挑選去除未成熟、不飽滿(mǎn)或破損米粒及雜質(zhì)等，形成精米。

1.3 營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)測(cè)定

糙米和精米樣品送往北京市營(yíng)養(yǎng)源研究所進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分和礦質(zhì)元素含量等指標(biāo)檢測(cè)。主要包括能量值、不溶性膳食纖維、可溶性膳食纖維、蛋白質(zhì)、脂肪、鉀、鎂、鈣、鋅、硒、銅、錳、鈉、氨基酸、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、硫胺素(維生素B1)、核黃素(維生素B2)、維生素B6 和維生素E 等。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2019、SAS 9.2 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 加工精度對(duì)張雜谷6 號(hào)小米主要營(yíng)養(yǎng)成分的影響

對(duì)粗加工和精加工的張雜谷6 號(hào)小米進(jìn)行主要營(yíng)養(yǎng)成分分析，結(jié)果見(jiàn)表1。與粗加工相比，精加工小米的能量、膳食纖維、蛋白質(zhì)、脂肪酸、灰分等營(yíng)養(yǎng)成分含量均較低。其中，精加工小米中的脂肪酸含量為3.38 g/100 g，顯著低于粗加工小米的3.74 g/100 g，降低了9.63%；可溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維分別降低7.41%和3.29%，且可溶性膳食纖維含量差異顯著。能量、蛋白質(zhì)、灰分含量雖差異不顯著，但精加工小米均較粗加工小米低。說(shuō)明在小米加工過(guò)程中，富含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表皮和糊粉層損失嚴(yán)重，降低了精加工小米的營(yíng)養(yǎng)成分含量。

表1 不同加工精度的張雜谷6 號(hào)小米主要營(yíng)養(yǎng)成分比較Table 1 Comparison of the main nutrients of Zhangzagu No.6 under different processing fineness

2.2 加工精度對(duì)張雜谷6 號(hào)小米礦物元素的影響

小米中富含有鈣、鉀、鎂、錳、鈉等多種礦物元素，對(duì)人體健康非常有益。與粗加工相比，精加工小米中鈣、錳、鋅含量均有不同程度下降，而鉀、鎂、鈉、銅及硒含量則反而增加。其中，鈣含量下降程度最大，達(dá)7.44%，差異顯著。但硒及鈉含量分別提高了100.00%和14.97%，均差異顯著(表2)。

表2 不同加工精度的張雜谷6 號(hào)小米礦物元素含量比較Table 2 Comparison of the mineral nutrients of Zhangzagu No.6 under different processing finenessmg·kg-1

2.3 加工精度對(duì)張雜谷6 號(hào)小米氨基酸的影響

小米中人體必需氨基酸含量豐富且比例均衡，除賴(lài)氨酸含量偏低外，其他氨基酸比例均符合或接近WHO 的推薦標(biāo)準(zhǔn)。從表3 可見(jiàn)，與粗加工相比，精加工小米的谷氨酸、丙氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸及色氨酸等相差不明顯或含量略有增加，其他氨基酸含量則明顯下降。其中，酪氨酸和胱氨酸含量降低幅度較大，分別為19.23%和7.69%，其次，甘氨酸、賴(lài)氨酸及精氨酸相對(duì)含量均降低超過(guò)5%。說(shuō)明經(jīng)過(guò)精細(xì)加工，張雜谷6 號(hào)小米的天門(mén)冬氨酸等多種人體必需氨基酸流失嚴(yán)重。

表3 不同加工精度的張雜谷6 號(hào)小米氨基酸含量比較Table 3 Comparison of the amino acid nutrients of Zhangzagu No.6 under different processing finenessg·100 g-1

2.4 加工精度對(duì)張雜谷6 號(hào)小米脂肪酸的影響

小米中富含飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸，特別是亞油酸，是人體自身不能合成的必需脂肪酸，具有降血脂、降血壓的作用。從表4 可見(jiàn)，粗加工小米亞油酸含量達(dá)到2.48 g/100 g，棕櫚酸和油酸含量也超過(guò)0.4 g/100 g。除珠光脂酸、油酸、花生酸以外，精加工處理小米中的其他脂肪酸含量均顯著低于粗加工處理。其中木焦油酸降低幅度最大，達(dá)14.28%；亞油酸相對(duì)含量也降低了12.10%，損失嚴(yán)重。

表4 不同加工精度的張雜谷6 號(hào)小米脂肪酸含量比較Table 4 Comparison between the fatty acid nutrients of Zhangzagu No.6 under different processing fineness g·100 g-1

2.5 加工精度對(duì)張雜谷6 號(hào)小米維生素的影響

維生素是維持人體生理功能正常運(yùn)行所必需的微量有機(jī)物質(zhì)。小米富含有多種維生素，尤其是維生素E。檢測(cè)結(jié)果顯示，小米中維生素E 含量最高，其次為硫胺素(VB1)，而核黃素(VB2)和維生素B6含量較低。而通過(guò)精加工處理，小米中的維生素E含量顯著降低了26.06%，其他維生素雖有不同程度降低，但差異不顯著(表5)。

表5 不同加工精度的張雜谷6 號(hào)小米維生素含量比較Table 5 Comparison between the vitamin nutrients of Zhangzagu No.6 under different processing finenessmg·100 g-1

3 討論

谷子是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的雜糧作物，脫殼后加工而成的小米中含有的人體必需氨基酸種類(lèi)齊全，且其含量比大米、小麥粉和玉米分別高80.6%、56.4%和42.6%，必需氨基酸比例符合或接近WHO的推薦模式，是現(xiàn)代人們的健康食材。但是，隨著人們對(duì)小米外觀品質(zhì)及食用品質(zhì)的追求，最外層的糊粉層及胚大部分在精加工過(guò)程中流失。而膳食纖維、脂肪、蛋白質(zhì)、礦物元素及維生素等主要集中在糊粉層和胚中。本研究發(fā)現(xiàn)，精加工導(dǎo)致小米中多種氨基酸含量降低。這與楊延兵等[9]的研究結(jié)果一致。但本試驗(yàn)中精加工處理小米中的亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸含量增加，這可能與谷子品種及加工工藝的差異有關(guān)。小米脂肪酸包括飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸，不飽和脂肪酸中以亞油酸含量最高。張雜谷6 號(hào)糙米中亞油酸含量為2.48 g/100 g，相對(duì)較低[10]。但是，經(jīng)過(guò)精細(xì)加工后，其含量下降到2.18 g/100 g，減少幅度高達(dá)12.10%，大大降低了小米的營(yíng)養(yǎng)保健功能。維生素對(duì)人體生理功能正常運(yùn)行有著非常重要的作用。小米含有多種維生素，尤其是維生素E 的含量高于小麥和大米[11]。當(dāng)小米經(jīng)過(guò)精細(xì)加工后，其維生素E 含量從最開(kāi)始的4.72 mg/100 g 下降到3.49 mg/100 g，下降幅度高達(dá)26.06%，流失非常嚴(yán)重。小米中維生素主要以維生素E 為主，本研究所測(cè)的維生素中，維生素E 含量占88.72%，而精細(xì)加工后其含量占85.96%。精細(xì)加工導(dǎo)致維生素含量的顯著下降，但是對(duì)維生素的組成比例影響較小。

4 結(jié)論

谷子僅經(jīng)過(guò)脫殼粗加工處理，糙米中富含膳食纖維、脂肪、蛋白質(zhì)、微量元素及維生素等，有利于現(xiàn)代人健康飲食。精加工對(duì)小米中的氨基酸、脂肪酸、礦物元素及維生素等均有明顯影響。與粗加工相比，精加工處理的小米多種營(yíng)養(yǎng)成分含量明顯下降，特別是有益成分亞油酸、可溶性膳食纖維及維生素E 等下降幅度更大。在今后的小米加工過(guò)程中，應(yīng)充分考慮外觀感官品質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)兼顧，減少天然營(yíng)養(yǎng)成分的損失，以利于人們健康生活水平的提升。