不同产地血糯米的营养成分分析

2011-10-27 07:31刘晶晶张楠楠王雪锋韩曜平戴阳军
食品科学 2011年20期
关键词:黑米粳米稻米

刘晶晶,张楠楠,王雪锋,韩曜平,戴阳军

(常熟理工学院生物与食品工程学院,江苏 常熟 215500)

不同产地血糯米的营养成分分析

刘晶晶,张楠楠,王雪锋,韩曜平,戴阳军

(常熟理工学院生物与食品工程学院,江苏 常熟 215500)

对常熟、徐州 、大丰、怀安、上海、河南的血糯米中水分、蛋白质、脂肪、总糖、灰分和VB2的含量进行测定分析;采用原子火焰法,测定了血糯米中钠、镁、铜、锌、钙、铁、锰6 种矿物质元素含量;并采用液相色谱法测定不同产地血糯米中17种常见氨基酸的含量。结果表明:6种血糯米中的蛋白质、脂肪、灰分、VB2的含量均高于普通稻米;8种必需氨基酸中Val、Leu、Met、Sys、Thr和Lys含量比粳米高;矿物质元素Mg、Zn、Mn、Fe和Cu含量均比普通稻米要高,特别是镁含量比较突出,血糯米中镁的平均含量是普通稻米的1.33倍。通过测试分析为工业化生产选择原材料提供理论依据。

不同产地;血糯米;营养成分

血糯米是我国稻米中的珍品之一,血糯为清朝康熙年间栽培稻演变而来,已有30 0多年历史。《常昭合志》记载:各地血糯品种颇多,其中以常熟鸭血糯最为名贵。该品种红芒长秆,因其色泽殷红,成熟时谷粒呈浅紫色,脱皮精碾后,米粒色泽殷红尤如滴滴鸭血,故名“鸭血糯”[1]。1922年,常熟鸭血糯在全国评选获大奖,被收入国际菜谱而引起广泛关注[2]。血糯谷粒细长,皮紫黑色,心白,饭粒紫红,是黑米中的一个重要种类,曾列为皇宫内膳“御米”之一。血糯米营养丰富,其蛋白质、脂肪、氨基酸、维生素等含量均超过普通稻米的品质。此外,它还含有人体必需的铁、铜、锌、镁、钙等多种微量元素并含有生物吡咯素。它具有滋阴补肾、益气强身、健脾开胃、补肝明目等功效,是抗衰美容、防病强身的滋补佳品,因此它具有较高的营养、药用和经济价值。然而目前对血糯米的研究开发非常少,针对此现状,对常熟鸭血糯及其他不同产地的血糯米进行营养成分的分析测定,寻找不同产地血糯米间的营养素差别,及血糯米与普通稻米和黑米的营养素差别,为后期开发利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

常熟鸭血糯、徐州血糯、大丰血糯、怀安血糯、上海血糯、河南血糯、吉林黑米;硫酸铜、硫酸钾、硫酸、硼酸、氢氧化钠、乙酸钠、高锰酸钾、葡萄糖、蒽酮(以上均为分析纯)。

1.2 仪器与设备

FA2004电子天平 上海越平科学仪器有限公司;HH-4型数显恒温水浴锅 国华电器有限公司;722s可见分光光度计 上海棱光技术有限公司;GZX-9240MBE数显鼓风干燥箱 上海博迅实业有限公司医疗设备厂;Agilent1200液相色谱仪 安捷伦科技有限公司;AA-6800原子吸收分光光度计、RF5301PC荧光分光光度计 日本岛津公司;箱式电阻炉 上海浦东新区电理仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 样品处理

分别取不同产地血糯米300g用粉碎机粉碎,过60目筛后备用。

1.3.2 常规营养成分分析方法[3]

水分:直接干燥法(GB/T 5009.3—2003《食品中水分的测定》);蛋白质(粗蛋白表示):凯氏定氮法(GB/T 5009.5—2003《食品中蛋白质的测定》);脂肪(粗脂肪表示);酸水解法(GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的测定》);总糖含量的测定(可溶性糖含量):蒽酮法;灰分:灼烧称质量法(GB/T 5009.4—2003《食品中灰分的测定》):VB2:荧光分光光度法(GB/T 7629—2008《谷物中维生素B2测定》)。

1.3.3 氨基酸测定方法[4-6]

精确称取一定量样品于特制水解管底部,加6mol/L盐酸,(110±1)℃水解24h,上液相色谱仪测定

氨基酸含量。检测色谱条件:分离柱为C18(4.0mm×125mm);柱温40℃;流动相A为20mmol/L 醋酸钠,流动相B为20mol/L 醋酸钠:甲醇:乙晴=1:2:2(V/V);流速1.0mL/min;紫外光检测波长338nm。

1.3.4 矿物质元素的测定[7-10]

在600℃马福炉中灼烧至质量恒定的坩埚中,精确称取一定量的血糯米,在马福炉中300℃碳化1h,再升温至550℃灼烧4h,直至样品全部呈灰白色为止。待马福炉温度降至200℃以下时,移入干燥器中冷却至室温称质量,再次灼烧直至质量恒定。质量恒定后的样品硝酸溶解后,用2%硝酸定容,采用火焰原子吸收光谱法测定。

2 结果与分析

2.1 各种血糯米常规营养成分分析

由表1可知,6种不同产地血糯米中水分含量为11.580%~13.804%,血糯米水分平均含量为12.557%,而每100g糯米(江米)的含水量平均值为12.6g[11],略高于血糯米中水分的含量。黑米中水分含量为10.346%,明显低于血糯米的水分含量。

测定6种产地血糯米中所含蛋白质含量平均为7.681g/100g,比黑米中蛋白质7.379g/100g的含量略高,也高于稻米平均7.4g/100g的含量,而每百克白粳米中蛋白质含量为(6.51±1.30)g[12],远远低于血糯米中蛋白质的含量。此外,6种血糯米中,上海血糯米蛋白质的含量为8.515g/100g,高于其他产地的血糯米,而大丰和河南两地的血糯米含量均低于7.4g/100g,与普通稻米差异不显著。造成稻米中蛋白质含量不同的因素有很多,与稻米产地的气候条件及土壤肥沃程度等均有关。

本实验中测定总糖的含量是指可溶性糖的含量,而普通稻米中77.9%是指碳水化合物的含量,所以才会出现本实验中血糯总糖的含量均低于77.9%的结果。且测定6种不同产地血糯米中总糖含量也有差异。其中徐州血糯米的总糖含量最高,达到77.714%,与稻米相比没有显著性差异;而河南血糯米中的总糖含量最低,只有69.592%,与稻米相比有显著性差异。

我国食物成分表中稻米的脂肪含量均值为0.8g/100g,紫红糯米(血糯米)的脂肪含量为1.7g/100g,黑米脂肪含量为2.5g/100g[11]。本实验所测定6种不同产地血糯米中所含脂肪含量平均为2.343g/100g,比稻米脂肪均值含量高192.875%,比紫红糯米的脂肪含量也要高37.824%。除徐州血糯米,其他产地的血糯米脂肪含量差异并不显著,血糯米与黑米间的脂肪含量也没有显著性差异。

表1 血糯米中常规营养成分的含量Table 1 Physicochemical analysis of red glutinous rice

6种不同产地的血糯米灰分含量介于1.098~1.262g/100g之间,平均含量为1.173g/100g,不同产地血糯米之间的灰分含量没有显著性差异,且血糯米与黑米中灰分的含量亦没有显著性差异。但血糯米和黑米中灰分含量是稻米中灰分含量均值的近2倍,灰分的多少可以间接表示谷物中矿物质(无机盐)的含量,这说明血糯米含有较为丰富的矿物质。

VB2又称核黄素,所测定6种不同产地血糯米的VB2含量为0.114~0.163mg/100g,平均含量为0.136mg/100g,是稻米中VB2含量平均值的2.72倍,是紫红糯米VB2含量(0.120mg/100g)的1.13倍[11]。这与顾德法等[12]报道的基本一致。说明血糯米中VB2含量明显比普通稻米多,但在6种不同产地血糯米中,常熟和大丰血糯米中VB2的含量较高,分别为0.162mg/100g和0.163mg/100g,与吉林黑米中VB2的含量(0.169mg/100g)之间没有显著性差异。

2.2 血糯米中氨基酸含量分析

测定了6种血糯米和一种黑米中的17种氨基酸含量(表2)及必需氨基酸含量的比较(图1)。

由表2所示,所测6种血糯米中各种氨基酸含量比较均衡,以平均含量比较,除了谷氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、半胱氨酸5种氨基酸平均含量比普通粳米低外,其他12种氨基酸含量都比普通粳米高,其中血糯米中天冬氨酸的含量明显高于粳米。因为必需氨基酸含量和比例决定着蛋白质质量的优劣,由图1可以看出,血糯米中8种必需氨基酸含量,其中只有异亮氨酸、苯丙氨酸含量低于粳米,苏氨酸的含量比粳米高46.23%,蛋氨酸含量比粳米高60%。其他几种必需氨基酸也比普通粳米高约13.24%~42.86%,所以对血糯米来说,由于必需氨基酸的含量高于粳米,所以其蛋白质的质量和利用率也就相对比较高。此外,就6种血糯米各自的必需氨基酸含量而言,黑米中各种必需氨基酸含量都低于血糯米。

图1 不同稻米中必需氨基酸的含量Fig.1 Essential amino acid contents in Japonica rice, black rice from Jilin province and red glutinous rice

2.3 血糯米中矿物质元素分析

测定了血糯米和黑米中Fe、Mg、Ca、Zn、Cu、Mn六种矿物质元素含量,结果见表3。

表2 血糯米和黑米中氨基酸含量Table 2 Amino acid profiles of red glutinous rice and black rice

表3 血糯米中矿物质元素含量Table 3 Mineral element contents in red glutinous rice

由表3可知,血糯米和黑米及稻米中各矿质元素平均含量为Mg>Ca>Mn>Zn>Fe>Cu,其中,以血糯米各矿物质元素含量平均值和吉林黑米来比较, 吉林黑米中除了Mn元素含量低于血糯米外,其他5种元素含量均高于血糯米,但与血糯米中各元素含量差异并不显著。血糯米和吉林黑米与稻米比较,稻米中的钙元素含量明显高于血糯米和吉林黑米中钙含量,但稻米中的镁元素含量又与血糯米和吉林黑米中镁元素含量存在显著性差异。

铁广泛存在于各种食物中,但分布及不均匀,本实验中6种血糯米的铁含量平均为2.34mg/100g,常熟鸭血糯铁含量在血糯米中最高为2.78mg/100g,比平均值高18.80%,上海血糯含量则最低只有1.75mg/100g。而与糯米(江米)中铁含量的均值为1.4mg/100g[11]相比,常熟鸭血糯铁含量是其1.99倍,但与稻米中铁含量均值2.30mg/100相比,差异不明显。与吉林黑米(2.54mg/100g)相比,6种血糯米中只有常熟鸭血糯和河南血糯米铁含量比吉林黑米高。戴蕴青等[13]所测每100g紫血糯米中铁含量为1.61mg,与本实验所测又有较大差别,由于血糯米生产年份、地域、环境、气候、土壤等的不同,血糯米中铁含量会有较大差别,不过本实验中除了上海血糯米中铁含量明显偏低外,其他5种血糯米的含量差异不明显。

镁虽然普遍存在于食物中,但不同食物中镁的含量差别很大,稻米中所含镁的平均值为34mg/100g,糯米(江米)中所含镁的平均值为42mg/100g。 本实验所测定6种不同产地血糯米中镁的含量在42.98~46.92mg/100g之间,平均值为45.32mg/100g,是稻米的1.33倍,是糯米的1.08倍。此外,6种血糯米中,常熟鸭血糯中镁含量相对比较低,但也比普通稻米高26.41%。吉林黑米中镁含量也明显高于稻米与糯米中镁含量。

钙主要在奶类、豆类、坚果类等食物中含量比较高,在谷类食物中含量较少,稻米中钙含量的平均值为13mg/100g。所测定6种不同产地血糯米中钙的平均含量为6.73mg/100g,远远低于稻米中含钙量,其中上海血糯钙含量最高达8.67mg/100g,大丰血糯钙含量最低为8.67mg/100g。造成血糯米中钙含量偏低的原因可能是由于种植地域、土壤、种植季节等造成。王金英[14]的研究中,福州晚季种植的黑米粳米中Ca元素含量极显著高于红米;此外粳米中Cu、Ca、Se三种元素含量受生态环境与稻米种皮色基因型间的互作的影响。

锌不同程度的存在于各种动物、植物食品中,一般情况下膳食锌可满足人体对锌的基本需要。稻米中锌含量的平均值为1.70mg/100g,紫红糯米中锌含量为2.16 mg/100g[11]。所测定6种血糯米中锌含量的平均值为2.99 mg/100g,是稻米中锌含量均值的1.76倍,是紫红血糯米中锌含量的1.38倍。6种血糯米中徐州血糯米锌含量最高,其次为大丰血糯米,怀安血糯锌含量最低。与黑米中锌含量相比较,只有徐州血糯比吉林黑米中锌含量高。吉林黑米中锌含量3.39mg/100g与胡秋林[15]精黑米中锌的含量5.14mg/100g的报道不一致,表明不同产地的黑米之间锌含量存在显著性差异。

铜的丰富来源有茶叶、核桃、可可等,在稻米、油脂、蔬菜等中含量较低,稻米中铜的平均含量为0.30mg/100g。所测定的6种血糯铜含量为河南>徐州>上海>大丰>常熟>怀安,不同产地的血糯中铜含量差异较大,平均含量为0.62mg/100g,是稻米中铜含量的2.07倍。所测定的吉林黑米中铜的含量为0.72mg/100g,低于徐州和河南血糯中铜的含量,比血糯中铜的平均含量高16.13%。

我国居民成人锰的AI值和UL值分别为3.5mg/d和10mg/d。谷类、坚果以及叶菜类所含锰的量比较多,茶叶中含量最丰富。所测定的血糯中锰的含量为2.23~4.64mg/100g,平均值为3.42mg/100g。而普通稻米中所含锰的量为1.29mg/100g,紫红糯米锰的含量为2.37mg/100g[11]。由表3可知,血糯中锰的含量明显高于稻米中锰的含量,血糯中锰含量的均值是稻米中锰的含量2.65倍,是紫红糯米的1.44倍。此外,不同产地血糯中锰的含量差异较显著,锰含量最高的徐州血糯是锰含量最低的河南血糯的2.08倍。血糯与吉林黑米比较,吉林黑米中锰的含量为2.28mg/100g,远远低于血糯中锰含量的平均值。

3 结 论

3.1 血糯中的常规营养成分, 除总糖含量无法做精确比较外, 只有水分含量低于普通稻米,其他营养成分如蛋白质、脂肪、灰分、VB2的含量均高于普通稻米的含量,虽然血糯中蛋白质的含量并没有相关研究中所说的比普通稻米高很多,但是在脂肪、灰分和VB2的含量上,这种优势是比较明显的。与黑米比较,血糯的各种营养成分均值中只有水分和总糖含量比黑米高,其他均比黑米低,其中蛋白质含量差异较大。

6种血糯米在水分、蛋白质、总糖及VB2的含量上有较大差异,其中常熟鸭血糯在各营养成分含量上比其他样品要高,与普通稻米有更大的差别。从整体上讲, 血糯米的常规营养成分比普通稻米具有更优的营养价值。

3.2 血糯米中17种氨基酸,以平均含量比较,除谷氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、半胱氨酸五种氨基酸以外,其他12种氨基酸含量高于粳米;其中8种必需氨基酸中有6种必需氨基酸含量比粳米高,只有异亮氨酸、苯丙氨酸含量低于粳米;血糯米中8种必需氨基酸含量都高于吉林黑米中必需氨基酸含量。不同产地的血糯米在同一种氨基酸含量上有差异,其中上海血糯在各种氨基酸含量上均比其他血糯米要高,而大丰血糯在多种氨基酸含量上低于其他产地血糯米。6种血糯米,只有大丰血糯和河南血糯氨基酸总含量低于粳米中氨基酸总含量,所以总的来说,血糯米中多种氨基酸含量要显著高于普通粳米。

3.3 血糯米中的矿物质元素含量较高,营养十分丰富,由于产地的不同,不同血糯米在同一元素含量上差异显著,上海血糯在镁含量是所有血糯米中最高的,但其铁的含量却是6种血糯米中最低的。以6种血糯米中矿物质元素的平均含量来比较,除钙元素外,血糯米中其他矿物质元素比普通稻米要高,特别是镁含量比较突出,血糯米中镁的平均含量是普通稻米的1.33倍。此外,血糯米中锌和锰含量也高于稻米中相应元素含量。与吉林黑米相比,只有锰含量高于吉林黑米中锰含量,其他5种矿质元素均低于黑米,但没有显著性差异。

研究发现,血糯米中常规性营养成分、氨基酸含量及矿物质元素含量比普通稻米高,具有一定开发利用价值。

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Analysis of Nutritional Components of Red Glutinous Rice from Different Areas of China

LIU Jing-jing,ZHANG Nan-nan,WANG Xue-feng,HAN Yao-ping,DAI Yang-jun
(School of Biology and Food Engineering, Changshu Institute of Technology, Changshu 215500, China)

In this study, the moisture, protein, fat, soluble sugar, ash and VB2 of red glutinous rice planted in Changshu, Xuzhou,Dafeng, Huaian, Shanghai and Henan were determined. Meanwhile, the contents of mineral elements such as Na, Mn, Cu, Zn, Ca,Fe and Mg were assayed by flame atomic absorption spectroscopy, and the contents of 17 common amino acids were analyzed.The results showed that the contents of protein, fat, ash, VB2 and the mineral elements Mg (especially higher, a 1.33-fold increase),Zn, Mn, Fe and Cu of red glutinous rice samples investigated were all higher than those of common rice. The 6 essential amino acids VB2, Leu, Val, Met, Sys, Thr and Lys all exhibited a higher content in the red glutinous rice samples compared with Japonica rice.

red glutinous rice;nutritional components

TS210.7

A

1002-6630(2011)20-0235-05

2010-12-30

刘晶晶(1978—),女,副教授,硕士,研究方向为食品加工和天然产物活性物质的开发与利用。E-mail:ljj@cslg.edu.cn

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