软化前后菊苣根糖类物质含量的变化

冯秀娟，任冰如，吕 寒，孟秀花，刘 艳，陈 剑，

（1. 南京林业大学轻工与食品学院，江苏南京 210037；2. 江苏省中国科学院植物研究所（南京中山植物园） 江苏省抗糖尿病药物筛选技术服务中心， 江苏南京 210014）

菊苣（Cichorium intybus L.） 为菊科（Compositae） 菊苣属（Cichorium L.） 一年生或多年生草本植物。菊苣根含有大量菊粉，含量可高达700 g/kg（占干物质质量）[1-2]，是生产菊粉、低聚果糖及高果糖浆的重要原料[3]；软化型菊苣是菊苣的一种栽培类型，将其在田间栽培一定时间后，取肉质根在黑暗条件下进行二次培养，形成用于食用的黄化芽球，软化型菊苣的芽球是一种高档蔬菜，具有较高的经济价值，但经软化后剩余的肉质根是否仍具有利用价值，目前尚未见报道。试验比较了软化前后菊苣根中总糖、高聚糖、低聚糖、还原糖含量的变化，以期为软化后菊苣根的开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

菊苣为“沃姆”品种，于2011 年引种自比利时，种植于江苏省中国科学院植物研究所苗圃，由江苏省中国科学院植物研究所任冰如研究员鉴定为菊科菊苣属菊苣（Cichorium intybus L.）。于2020 年2 月14 日采集大田栽培的菊苣根，作为软化前的样品；取一部分用土培法[4]进行软化培养，待芽球充分生长后采集芽球，剩余的根作为软化后的样品。将软化前后的菊苣根洗净切片，80 ℃下烘干、粉碎、过40 目筛，备用。

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对照品D -果糖纯度大于98%，上海源叶生物科技有限公司提供；硫酸、苯酚、3.5 -二硝基水杨酸、氢氧化钠、酒石酸钾钠、无水亚硫酸钠等均为化学纯，无水乙醇为分析纯，南京化学试剂有限公司提供。

1.2 试验方法

总糖和还原糖的测定方法分别用苯酚硫酸法[5]和3.5 -二硝基水杨酸显色法[5]，具体操作如下：

（1） 总糖供试液的制备。精密称取0.1 g 样品，加10 mL 蒸馏水，于沸水浴中提取30 min（提取2 次），过滤，滤液定容至25 mL，得总糖供试液。

（2） 总糖含量的测定。配制质量浓度为0.1 mg/mL的果糖为对照品溶液，分别取0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 mL 于具塞试管中，用蒸馏水补足至2.0 mL，依次加入5%苯酚溶液1.0 mL，浓硫酸5.0 mL，混合均匀，室温下显色30 min，用酶标仪于波长490 nm 处测定吸光度，以果糖毫克数（mg） 为横坐标（X1），吸光度为纵坐标（Y1） 绘制标准曲线1。将总糖供试液稀释10 倍，取0.5 mL，按上述标准曲线1 的制定方法测定吸光度，根据标准曲线1 计算总糖含量（A）。

（3） 还原糖供试液的制备。精密称取0.1 g 样品粉末，置50 mL 具塞锥形瓶中，精密加入蒸馏水25 mL，密塞称定质量，置于50 ℃水浴中浸提30 min，取出冷却至室温，补重，离心后取上清液，作为还原糖供试液。

（4） 还原糖的测定。配制质量浓度为1.0 mg/mL的果糖为对照品溶液，分别吸取0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2 mL 于具塞试管中，用蒸馏水补足至2.0 mL，加DNS 显色剂5.0 mL，混合均匀，于沸水中显色8 min 后迅速冷却至室温，加蒸馏水定容至25 mL，测定波长540 nm 处的吸光度，以果糖毫克数（mg） 为横坐标（X2），吸光度值为纵坐标（Y2）绘制标准曲线2。精密量取还原糖供试液1.0 mL，按上述方法测定吸光度，根据标准曲线2 计算样品中的还原糖含量（B）。

（5） 高聚糖、低聚糖含量的测定。醇沉法是试验中常用的沉淀多糖的方法[6]，精密量取总糖供试液5.0 mL，加无水乙醇20 mL 至最终含醇量为80%，混匀，4 ℃下放置8 h，将总糖供试液中的高聚糖沉淀，所得上清液为去除高聚糖后的供试液，取该上清液，稀释10 倍后，精密量取1.0 mL，按上述苯酚硫酸法测定吸光度，得到去除高聚糖后供试液中的总糖含量（C），则“高聚糖含量= A-C ；低聚糖含量= C-B ”。

1.3 数据统计分析

每个处理各个含量指标均重复测定3 次，结果用平均值±标准差表示。采用Excel 2016 和Graph Pad Prism 8 软件对试验数据进行处理和差异显著性分析。

2 结果与分析

用1.2 的方法分别测得总糖的标准曲线1 为Y1=3.816X1+0.052（R1=0.997 7），还原糖的标准曲线2为Y2=0.366X2+0.040（R2=0.997 7），计算样品中总糖和还原糖的含量，并进一步计算高聚糖和低聚糖的含量。

软化前后菊苣根糖类含量的比较（X±SD，n=3）见表1。

表1 软化前后菊苣根糖类含量的比较（X±SD，n=3)

由表1 可知，软化后菊苣根中的总糖含量显著下降，但仍有495.9 mg/g（以干物质计，下同），其中高聚糖、低聚糖和还原糖的组分发生了变化，以占总糖的百分比计算，软化后高聚糖略有增加，低聚糖大幅下降，而还原糖大幅增加，与软化前相比，软化后高聚糖含量仅下降了5.5 mg/g，低聚糖则下降了184.2 mg/g，而还原糖则增加了81.9 mg/g。

3 结论

菊苣根含有大量菊粉，其主要成分为高聚果糖，此外还含有低聚果糖，以及以果糖和葡萄糖等形式存在的单糖[7]，生产上通过对菊苣根提取物进行分离纯化，形成菊粉、低聚果糖和高果糖浆等系列产品[3]。菊粉在胃和小肠内不能被消化酶水解，而在大肠或结肠内被菌群酵解，形成短链脂肪酸和气体，有利于有双歧杆菌的增殖和代谢，常作为益生元添加到食品和药品中，菊粉还拥有类似脂肪的口感，作为奶油替代品既能降低食品的能量又能改善口感；低聚果糖是一种非消化低聚糖，性能和作用与菊粉相似，也是一种膳食纤维[3]；高果糖浆是自然界中存在甜度较高的天然甜味剂，其甜度是蔗糖的1.8 倍[8]，并具有比葡萄糖、蔗糖更优越的保健与营养功效[9]。

试验测得软化后的菊苣根总糖含量有所下降，但仍有较高水平（495.9 mg/g），其中高聚糖含量下降较少，所占总糖的百分比甚至略有增加，说明在高聚糖（主要为高聚果糖） 提取利用方面仍有价值；软化后还原糖含量及所占总糖百分比均大幅增加，还原糖主要包括果糖和葡萄糖，而菊苣根中游离的果糖含量高于葡萄糖[10]，因此软化后的菊苣根有利于高果糖浆的提取。

此外，试验还测定了样品中的游离氨基酸总量和总酚含量，结果表明软化前后游离氨基酸总量分别为24.5±0.2，23.4±0.1 mg/g；总酚含量分别为7.4±0，4.2±0 mg/g。目前，菊苣根的主要用途是提取菊粉等糖类产品，氨基酸是一种营养成分，而酚类物质易氧化引起褐变，从而影响产品品质，软化后的菊苣根总酚含量降低，有利于产品除杂。因此，软化后的菊苣根在高聚果糖和高果糖浆的提取利用方面仍有较高的价值。