丁莉莉,王玉琪,錢(qián)玉梅,王文婷,李秀麗
(宿州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院,安徽宿州 234000)
小麥屬于單子葉植物,也是人類(lèi)主食的三大谷物之一。小麥籽粒含有豐富的淀粉、蛋白質(zhì),少量的脂肪、糖類(lèi)、礦物質(zhì)元素、B族維生素,以及少量維A、維E、維C等。因此,是一種營(yíng)養(yǎng)豐富、經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的天然食品源[1-2]。
小麥?zhǔn)鞘澜绺鞯胤N植最早、種植面積最廣泛的禾本科植物之一[3-4]。小麥的分布范圍極其廣泛,在我國(guó)主要分布在華北地區(qū)、華東地區(qū)、華中地區(qū)、西北地區(qū)、東北地區(qū)和西南地區(qū)。由于受品種、氣候、地質(zhì)等多方面因素的影響,不同地區(qū)種植小麥的產(chǎn)量水平和營(yíng)養(yǎng)成分等各有差異[5]。如今人們對(duì)健康飲食的要求越來(lái)越高,研究人員對(duì)小麥的品質(zhì)特點(diǎn)及其營(yíng)養(yǎng)成分的研究也日益增多。學(xué)者對(duì)小麥中的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了系列研究的結(jié)果顯示,不同小麥品種之間微量元素的含量、游離氨基酸含量、礦質(zhì)元素的含量和維生素的含量都存在一定的差異。在所研究的品種中鐵含量最高的小麥品種是32882,為48.23 mg/kg;鋅含量最高的是G49,為60.15 mg/kg;硒含量最高的是06G197,為0.072 mg/kg[6]。而有關(guān)小麥蛋白質(zhì)和氨基酸含量的研究表明,小麥中游離氨基酸含量一般是在開(kāi)花后就持續(xù)降低,且與成熟期籽粒蛋白質(zhì)含量呈顯著正相關(guān)[7]。另外,黑麥礦質(zhì)元素的含量高于普通小麥[8],總維E含量與籽粒色素含量呈極顯著正相關(guān),而B(niǎo)族維生素含量與籽粒色素含量不存在顯著相關(guān)性[9-10]。不同品種小麥籽粒中糖含量、類(lèi)胡蘿卜素含量、戊聚糖含量、β-葡聚糖含量也不盡相同。例如,小麥糖含量隨著收獲期的延遲呈出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),北方地區(qū)小麥品種中類(lèi)胡蘿卜素含量均高于南方地區(qū),不同品種小麥的總戊聚糖含量差異不顯著,小麥籽粒中β葡聚糖含量由于品種和產(chǎn)地的不同而呈現(xiàn)出差異性[11-14]。但至今對(duì)不同品種小麥中苜蓿素含量的比較研究未見(jiàn)報(bào)道。
苜蓿素(Tricin),又稱(chēng)小麥黃素、麥黃酮,屬于黃酮類(lèi)物質(zhì),其別名為5,7-二羥基-2-苯并吡喃-4-酮[15]。苜蓿素廣泛存在于禾本科植物中,具有抗氧化、抗腫瘤、抗過(guò)敏、松弛平滑肌和調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)等作用;還能抑制動(dòng)物小腸蠕動(dòng)收縮、增加血液中甲狀腺素的含量和防止腎上腺素的氧化[16-18]。苜蓿素在苜蓿、大麥、竹葉、地膽草、軟蒺藜、野菊花等植物中多有檢出[19-24]。
目前,鑒于對(duì)小麥中苜蓿素含量研究的缺乏,試驗(yàn)以小麥的苜蓿素含量為考查指標(biāo),在確定其最佳提取工藝流程的前提下,精確測(cè)量出26個(gè)不同品種小麥中苜蓿素的含量并進(jìn)行分析,為以后小麥的深加工和高效合理利用提供試驗(yàn)依據(jù)。
試驗(yàn)選用的小麥品種,宿州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院提供;苜蓿素標(biāo)準(zhǔn)品,北納生物有限公司提供;無(wú)水乙醇,安徽安特食品股份有限公司提供;乙酸乙酯、甲醇,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供。
不同品種小麥與產(chǎn)地見(jiàn)表1。
表1 不同品種小麥與產(chǎn)地
將26個(gè)不同品種小麥去雜清洗后晾干,然后磨粉并過(guò)120目篩子,將小麥粉烘干至恒質(zhì)量,裝袋密封,貼好標(biāo)簽,保存?zhèn)溆谩?/p>
苜蓿素含量的測(cè)定方法采用紫外分光光度法,將小麥待測(cè)液在其確定的最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)吸光度。每個(gè)品種小麥待測(cè)液平行測(cè)定5次,試驗(yàn)重復(fù)3次,記下數(shù)據(jù)。然后,根據(jù)苜蓿素標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系,計(jì)算出每個(gè)樣品中苜蓿素的含量。苜蓿素標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作和小麥粉中的苜蓿素的提取工藝參見(jiàn)課程小組的前期文獻(xiàn)[25]。
數(shù)據(jù)處理利用Microsoft Excel軟件和SPSS 16.0軟件。
精密稱(chēng)取苜蓿素標(biāo)準(zhǔn)品1.0 mg,加入1 mL甲醇溶液,在60℃下水浴加熱使完全溶解,制成質(zhì)量濃度為1 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液,充分搖勻備用。用微量移液器分別移取苜蓿素標(biāo)準(zhǔn)溶液20,40,80,160,200,400μL置于10 mL容量瓶中,用甲醇溶液稀釋定容,充分搖勻,即得苜蓿素的質(zhì)量濃度為2~40 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)品溶液。以甲醇溶液作為空白對(duì)照,于波長(zhǎng)190~500 nm處掃描最大吸收峰,確定最大吸收波長(zhǎng)。分別將配制的不同質(zhì)量濃度的苜蓿素在最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度,以質(zhì)量濃度C與吸光度A進(jìn)行線性回歸繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,并求出回歸方程。
苜蓿素的標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖1。
圖1 苜蓿素的標(biāo)準(zhǔn)曲線
山東省小麥品種苜蓿素含量見(jiàn)圖2。
圖2 山東省小麥品種苜蓿素含量
山東省不同品種小麥中苜蓿素的含量有明顯差異,其變化范圍為8.090~32.800μg/g,標(biāo)準(zhǔn)偏差分布在0.075~0.139。其中,煙農(nóng)19苜蓿素的含量最低,為8.081μg/g;山農(nóng)20苜蓿素的含量最高,為32.793μg/g,約為煙農(nóng)19苜蓿素含量的4倍;其余品種小麥苜蓿素含量集中在11.000~22.000μg/g。
安徽省小麥品種苜蓿素的含量見(jiàn)圖3。
圖3 安徽省小麥品種苜蓿素的含量
安徽省5個(gè)品種小麥苜蓿素的含量有所不同,變化范圍為8.600~15.700μg/g,標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.058~0.139,波動(dòng)幅度偏大。苜蓿素含量最低的是安農(nóng)0711,為8.571μg/g;苜蓿素含量最高的是皖麥51,為15.608μg/g,約為最低含量的2倍;紅皖88和皖麥36中苜蓿素含量較為接近。
河南省小麥品種苜蓿素含量見(jiàn)圖4。
圖4 河南省小麥品種苜蓿素含量
河南省6個(gè)品種小麥苜蓿素含量的變化不同,其范圍為 6.500~12.100μg/g,標(biāo)準(zhǔn)偏差為 0.058~0.122。豫麥158與豫農(nóng)035中的苜蓿素含量差距較??;苜蓿素含量最低的矮抗58與苜蓿素含量最高的鄭麥005相差4μg/g左右。
江蘇省小麥品種苜蓿素含量見(jiàn)圖5。
圖5 江蘇省小麥品種苜蓿素含量
江蘇省4個(gè)品種小麥苜蓿素含量的變化范圍為6.300~13.200 μg/g,標(biāo)準(zhǔn)偏差為 0.075~0.117。苜蓿素含量最高的淮麥28約是苜蓿素含量最低的淮麥32的2倍;淮麥22和徐麥31中苜蓿素的含量相差1.5μg/g左右。
河北省小麥品種苜蓿素的含量見(jiàn)圖6。
圖6 河北省小麥品種苜蓿素的含量
圖6 直觀地表現(xiàn)了小麥中苜蓿素含量的變化,苜蓿素含量主要集中在10.000μg/g左右,標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.048~0.075,是小麥苜蓿素含量波動(dòng)程度最小的省份。
26個(gè)不同品種小麥苜蓿素含量相關(guān)性的分析見(jiàn)表2。
從表2可以看出,煙農(nóng)19與淮麥32、邯5316中苜蓿素的含量具有差異;山農(nóng)22與濟(jì)麥22、藁優(yōu)2018中苜蓿素的含量具有差異;濟(jì)麥22與藁優(yōu)2018,紅皖88與皖麥51,安農(nóng)0711與邯6172,皖麥36與徐麥31,淮麥32與邯5316中小麥苜蓿素的含量均具有差異性。矮抗58與周麥27,與淮麥22中苜蓿素含量不同;金禾9123分別與山農(nóng)20,煙農(nóng)19,良星66,紅皖88,皖麥51,安農(nóng)0711,矮抗58,淮麥32,淮麥28,邯5316,邯6172這11個(gè)品種小麥苜蓿素的含量均不同,故不同品種小麥苜蓿素含量均具有較大差異。豫麥158與皖麥36、徐麥31中的苜蓿素含量具有顯著差異性,鄭麥005分別與邯6172,洛麥24,安農(nóng)0711中的苜蓿素含量也具有顯著差異性。
河南省的周麥27與矮抗58存在顯著性差異,河北省的金禾9123與邯5316,與邯6172的苜蓿素含量也存在顯著性差異,由此得出相同地區(qū)不同品種小麥的苜蓿素含量不同。江蘇省的淮麥22與河南省的矮抗58,河北省的金禾9123與山東省的山農(nóng)20,煙農(nóng)19,良星66,與安徽省的紅皖88,皖麥51,安農(nóng)0711,與河南省的矮抗58,與江蘇省的淮麥32,淮麥28中的苜蓿素含量均存在明顯的差異。因此,不同地區(qū)不同品種小麥的苜蓿素含量也都具有一定的差異性。
試驗(yàn)利用了溶液浸提法提取小麥籽粒中的苜蓿素,并用紫外分光光度計(jì)法測(cè)得來(lái)自5個(gè)省份的26個(gè)小麥品種中苜蓿素含量?;趯?duì)不同品種小麥苜蓿素含量的比較發(fā)現(xiàn),在試驗(yàn)所選擇的品種中,山農(nóng)20中苜蓿素的含量最高,為32.793μg/g,苜蓿素含量最低的是淮麥32,為6.290μg/g,其余品種小麥的含量大都處于6~20μg/g。
表2 26個(gè)不同品種小麥苜蓿素含量相關(guān)性的分析
由不同品種小麥中苜蓿素含量的相關(guān)性分析得出,不同地區(qū)的小麥中苜蓿素含量具有一定的差異,相同地區(qū)的小麥苜蓿素含量也各不相同,由此推斷,不同品種小麥苜蓿素含量均具有差異性,但大部分品種小麥中苜蓿素含量的差異較小。
通過(guò)試驗(yàn)得出不同小麥籽粒中均含有苜蓿素,苜蓿素的含量均有一定的差異性。試驗(yàn)流程為今后測(cè)量小麥中的苜蓿素提供了方法,此次相關(guān)數(shù)據(jù)也為進(jìn)一步研究小麥其他組織結(jié)構(gòu)中苜蓿素含量提供試驗(yàn)依據(jù),為今后研發(fā)苜蓿素功能性食品奠定基礎(chǔ)。