石磨全麥粉三大營養物質含量分析與評價

趙 靜， 嚴 歡，2， 葛世浩， 韓 加*

(1.新疆醫科大學 公共衛生學院，新疆 烏魯木齊 830011； 2.新疆維吾爾自治區分析測試研究院，新疆 烏魯木齊 830011； 3.新疆大學 生命科學與技術學院，新疆 烏魯木齊 830046)

0 引言

【研究意義】石磨全麥粉是指通過石磨研磨去麩皮的全小麥粉，具有低速研磨的特點，最大程度地保留小麥中的膳食纖維、蛋白質、維生素、礦物質等各種營養物質，特別是胡蘿卜素和維生素E是其他面粉的18倍[1]。石磨在加工過程中轉速低、升溫小、營養物質破壞少，開展石磨全麥粉營養成分相關研究，對其產業開發利用具有重要作用。【前人研究進展】付文軍[2]通過比較石磨和輥磨生產的全麥粉認為，不同的生產方式對全麥粉的營養成分有顯著影響。侯娟等[3]對不同加工方式的紫粒小麥面粉和麩皮進行營養功能成分的對比分析，表明不同制粉方式對面粉及麩皮營養功能成分影響顯著。CAPPELLI等[4]認為，不同的生產加工方式小麥的營養成分存在差異。CARCEA等[5]報道，通過石磨生產的全麥粉營養成分含量豐富，對消費者健康更有益。【研究切入點】新疆以小麥為主要糧食產物，當地居民以小麥為主食，和田地區是新疆小麥的主要生產地區之一。目前，尚未發現新疆和田石磨全麥粉的研究報道。【擬解決的關鍵問題】對和田石磨全麥粉主要營養成分進行分析和評價，為石磨全麥粉的營養保健功能及合理指導居民膳食提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 小麥 小麥為新疆和田地區市售小麥，通過石磨加工研磨將整粒小麥粉碎(出粉率90%)，密封后置于干燥處保存備用。

1.1.2 試劑 甲醇為色譜純，鹽酸和氫氧化鈉為優級純，硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、硼酸、無水乙醇、石油醚及乙醚均為分析純，指示劑為甲基紅、溴甲酚綠及亞甲基藍等。

1.1.3 主要儀器與設備 全自動氨基酸分析儀LA8080，日本日立公司；氣相色譜儀7890B，美國安捷倫公司；電熱恒溫鼓風干燥箱DHG9246A，上海精宏實驗設備有限公司；全自動凱氏定氮儀8420，瑞典福斯分析儀器公司；全自動索氏提取儀B-811、旋轉蒸發儀R-300，瑞士步琦公司；馬弗爐F0610C，重慶雅馬拓科技有限公司；水浴恒溫振蕩器SHA-CA，北京市永光明醫療儀器有限公司；超聲波儀SK6200HP，上海科導超聲儀器有限公司；渦旋振蕩混合器VM-96E，碎樣機RT-02A，北京開創同和科技發展有限公司；電子天平TE612-L，賽多利斯科學儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 主要營養成分測定 蛋白質含量檢測采用GB 5009.5—2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》凱氏定氮法測定；脂肪采用GB 5009.6—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》中索氏提取法測定；碳水化合物含量檢測參照B/Z 21922—2008《食品營養成分基本術語》的規定進行；膳食纖維采用GB 5009.88—2014《食品安全國家標準 食品中膳食纖維的測定》總膳食纖維的測定方法；水分采用GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》直接干燥法；灰分采用GB 5009.4—2016《食品安全國家標準 食品中灰分的測定》總灰分的測定方法。

1.2.2 氨基酸測定 氨基酸的測定參照GB/T 5009.124—2016《食品中氨基酸的測定》進行。

1.2.3 脂肪酸測定 脂肪酸的測定參照GB5009.168—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪酸的測定》內標法進行。

1.2.4 氨基酸評價 根據聯合國糧農組織/世界衛生組織1973年建議的每克氮氨基酸評分標準模式[6]和中國預防醫學科學院與衛生研究所建議的雞蛋蛋白質評分標準模式進行氨基酸評價，通過氨基酸評分(amino acid score，AAS)、化學評分(chemical score，CS)和必須氨基酸指數(essential amino acid index，EAAI)對其進行評價，計算公式如下：

AAS=待評樣品中氨基酸含量/FAO與WHO評分模式中氨基酸含量

CS=待評樣品中氨基酸含量/雞蛋中同種氨基酸含量

式中：n為比較的氨基酸總數；a、b、c……j為待評樣品的必需氨基酸含量(%)；ae、be、ce……je為雞蛋的必需氨基酸含量(%)。

1.2.5 脂肪酸營養評價 飽和脂肪酸是促進動脈粥樣硬化的重要因素。其易與膽固醇形成酯并在動脈內膜沉積形成粥樣斑塊。通過對樣品致動脈粥樣硬化指數(AI)和致血栓指數(TI)[7]的計算評價脂肪酸，指數越高，致病可能性越大，計算公式：

式中：AI為致動脈粥樣硬化指數；TI致血栓指數。X為脂肪酸C12∶0的含量(%)；Y為脂肪酸C14∶0的含量(%)；Z為脂肪酸C16∶0的含量(%)；W為脂肪酸C18∶0的含量(%)；a為ω-3系列不飽和脂肪酸含量(%)；b為ω-6系列不飽和脂肪酸含量(%)；c為單不飽和脂肪酸含量(%)。

1.3 數據處理

試驗數據采用Excel 2010進行分析。

2 結果與分析

2.1 和田石磨全麥粉主要營養成分含量

和田石磨全麥粉中營養成分含量最高的是碳水化合物，達66.29 g/100g；其次是蛋白質含量，為14.20 g/100g，其含量高于一般農作物，低于大豆[8]。灰分、水分、脂肪和膳食纖維含量分別為1.90 g/100g、9.12 g/100g、1.70 g/100g和6.79 g/100g。

2.2 和田石磨全麥粉氨基酸組成及含量

由表1可知，石磨全麥粉共檢測到17種氨基酸，色氨酸在水解過程中被破壞未能檢測到。氨基酸總量(total amino acids，TAA)為152.9 mg/g，其中必需氨基酸(essential amino acids，EAA)含量為40.2 mg/g，非必需氨基酸(non-essential amino acids，NEAA)含量為112.7 mg/g，EAA/TAA為26.29%，EAA/NEAA為35.67%。氨基酸含量最為豐富的是谷氨酸，高達52.3 mg/g。石磨全麥粉含有谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、蛋氨酸、亮氨酸和賴氨酸等9種藥用氨基酸[9]，維持機體氮平衡。石磨全麥粉中藥用氨基酸的總含量為101.6 mg/g，占TAA的66.45%。說明，石磨全麥粉可能具有保健功效。

表1 全麥粉氨基酸組成及含量

2.3 和田石磨全麥粉中蛋白質的營養評價

如表2所示，和田石磨全麥粉的AAS中，賴氨酸評分最低，為0.69，苯丙氨酸+酪氨酸的評分最高，為2.12，因此，賴氨酸是石磨全麥粉的第一限制氨基酸。CS中半胱氨酸+蛋氨酸評分最低，為0.54，苯丙氨酸+酪氨酸的評分最高，為1.37，因此以半胱氨酸+蛋氨酸作為石磨全麥粉的化學評分。EAAI在86～95為良好的蛋白來源，75～86為可用蛋白來源，小于75則不適作為蛋白源[10]，而石磨全麥粉EAAI為86.95，營養評價較高。

表2 和田石磨全麥粉蛋白質的營養評價

2.4 和田石磨全麥粉脂肪酸組成含量及評價

由表3可知，和田石磨全麥粉測定出15種脂肪酸，石磨全麥粉中含有8種飽和脂肪酸，總量為20.39%。3種單不飽和脂肪酸(棕櫚油酸、油酸和花生一烯酸)，含量為18.67%，其中油酸含量最為豐富，達17.77%。4種多不飽和脂肪酸(亞油酸、亞麻酸、花生二烯酸和花生四烯酸)，總量為60.94%，其中ω-3系列不飽和脂肪酸為亞麻酸，含量為3.32%，ω-6系列不飽和脂肪酸為亞油酸和花生四烯酸，其中亞油酸含量最高為57.39%。石磨全麥粉中脂肪酸AI和TI分別為0.22和0.40，均小于0.50。

表3 脂肪酸組成、含量及評價

3 討論

研究結果表明，石磨全麥粉營養成分較為全面，蛋白質(14.20 g/100g)和膳食纖維(6.79 g/100 g)含量較高，其中膳食纖維含量比侯娟等[3]檢測石磨面粉粗膳食纖維含量(1.27%)高5.35倍，其原因可能是石磨全麥粉包含的麩皮中膳食纖維豐富，其次二者的小麥品種也不同。

對和田石磨全麥粉的17種氨基酸進行測定，人體必需氨基酸種類齊全，必需氨基酸含量僅占總氨基酸含量的26.29%，與其他研究結果相近[11-13]。蛋白質的營養價值可以根據氨基酸的組成比例判斷，組成比例越接近人體必需氨基酸的比例，蛋白質品質越高。通過氨基酸評分得知賴氨酸是石磨全麥粉的第一限制氨基酸，與谷物的第一限制氨基酸相同[14]。EAAI評價模式中，數值越接近100，與標準雞蛋蛋白的氨基酸模式越接近，石磨全麥粉的EAAI為86.95，即相對營養價值較高。

和田石磨全麥粉測定出15種脂肪酸，包括飽和脂肪酸(20.39%)，單不飽和脂肪酸(18.67%)及多不飽和脂肪酸(60.94%)，其中亞油酸含量最高為57.39%，比鮑王璐等[15]檢測結果(20.40%)高。亞油酸是一種ω-6必需脂肪酸，構成膳食多不飽和脂肪酸的主要比例。據報道[16-17]，亞油酸與改善心血管風險之間存在關聯，可長期血糖控制和胰島素抵抗[18]，此外還與肥胖[19]、中風[20]等疾病有密切相關。石磨全麥粉中脂肪酸AI和TI分別為0.22和0.40，均小于0.50。指數越高，致病可能性越大，石磨全麥粉中AI和TI指數較小，因此其致病性較低。

4 結論

石磨全麥粉營養成分較為全面，其中蛋白質和膳食纖維含量較為豐富，且必需氨基酸種類齊全且比例均衡。另外，脂肪酸種類齊全，多不飽和脂肪酸豐富，尤其是亞油酸含量最為豐富，且AI和TI評分值低，致動脈粥樣硬化和致血栓的風險小。總體看，和田石磨全麥粉營養成分含量豐富且營養價值高，具有良好的開發利用前景。