不同品种皮大麦与裸大麦的营养及功能活性成分差异比较及相

1、不同品种皮大麦与裸大麦的营养及功能活性成分差异比较及相关性分析陈文若1，2 綦文涛2基金项目：粮食公益性行业科研专项课题（201313006）收稿日期：2016 06 23作者简介：陈文若，男，1990年出生，硕士，食品科学通讯作者：綦文涛，男，1977年出生，副研究员，谷物营养；陈银基，男，1979年出生，教授，粮食加工 贠婷婷2 桑伟3 任贵兴3 陈银基1*（南京财经大学食品科学与工程学院1，南京 210023）（国家粮食局科学研究院2 北京 100037）（中国农业科学院作物研究所3 北京 100081）摘 要 选取具有代表性的5种皮大麦和7种裸大麦，测定其灰分、蛋白质、脂肪、淀粉和脂肪

2、酸等营养组分，-葡聚糖、总黄酮等功能活性成分的含量，对比分析皮大麦和裸大麦之间营养组分及功能活性成分的差异，并对营养组分及功能活性成分进行相关性分析。结果表明：皮大麦中的灰分和粗蛋白含量均高于裸大麦，但差异不显著（P 0.05），而粗脂肪含量显著高于裸大麦（P 0.05）；皮大麦中除硬脂酸和油酸含量显著（P 0.05）。在功能组分含量方面，皮大麦与裸大麦的总黄酮含量无显著性差异（P 0.05），而-葡聚糖含量皮大麦显著（P 0.05）, but the crude fatty in hull-less barley was significantly lower than that in hu

3、lled barley（p0.05）between hulled and hull-less barley. Furthermore, there were the same kinds of abundant fatty acids in the hulled and hull-less barley. There were no significant differences（p0.05）in the contents of varieties of fatty acids except for stearicacidandoleicacid whose contents in hulle

4、d barley were significantly higher（p0.05） between hulled and hull-less barley, and the contents of -glucan in hull-less barley were significantly higher（p 0.05）。此外，驻大麦4号的粗蛋白质量分数（15.570.15）% 是皮大麦中最高的，藏青2000的粗蛋白质量分数（17.070.06）% 是裸大麦中最高的（表2）。皮大麦的粗蛋白质量分数均值（13.601.61）% 略高于裸大麦（12.602.01）%，但差异不显著（P 0.05）。表

5、2 皮大麦与裸大麦的灰分及粗蛋白含量类型编号灰分含量粗蛋白含量皮大麦11.550.03bc12.790.03cd21.330.02c15.570.15ab31.080.01cd14.150.01b42.100.06a13.360.05bcd51.970.05a11.880.06d裸大麦61.500.02bc12.400.03cd71.650.03bc12.160.01cd80.620.02d11.630.1de90.780.02d11.870.05d101.610.06bc11.890.06d111.900.09a11.190.22d121.850.08ab17.070.06a2.1.3 淀粉

6、的含量差异由表3可知，所测大麦的总淀粉质量分数在51%53%之间，其中，龙啤3号的总淀粉质量分数（54.790.09）% 最高，藏青2000的总淀粉质量分数（46.190.02）% 最低。皮大麦的总淀粉质量分数均值（52.102.71）% 略高于裸大麦（51.972.68）%，但差异不显著（P 0.05）。康青7号的慢消化淀粉质量分数（12.124.38）% 最高，而快消化淀粉和抗性淀粉含量最高的均为皮大麦品种，所测质量分数分别为驻大麦4号（36.800.33）% 和甘啤6号（26.871.15）%。此外，皮大麦的慢消化淀粉质量分数均值（3.731.47）% 低于裸大麦（6.652.87）%，

7、而快消化淀粉（29.915.21）% 和抗性淀粉（27.703.84）% 质量分数均值均高于裸大麦的（27.703.84）% 和（17.883.59）%，但皮大麦与裸大麦的3种淀粉含量差异均不显著（P 0.05）。表3 皮大麦与裸大麦的淀粉种类与含量种类编号总淀粉%慢消化淀粉%快消化淀粉%抗性淀粉%152.960.07bc2.630.91de27.450.61b26.871.15a251.860.07cd2.310.35de36.800.33a12.760.67d347.640.02d11.551.48a31.730.76ab4.360.99e454.790.09a5.200.30cde22.

8、760.47c26.830.49a553.260.12ab4.760.21cde30.790.26ab17.700.45c皮大麦均值52.102.71bc3.731.47d29.915.21b21.047.01b651.390.07cd9.640.75ab27.081.67b15.921.22cd752.170.11bc7.562.65bc28.381.00b16.771.70cd852.770.06bc2.780.97de30.690.98ab19.300.24bc953.090.12ab12.124.38a25.480.51bc14.501.12d1053.980.12a6.630.58b

9、c33.401.81ab13.951.28d1153.690.01ab2.411.76de27.611.93b23.670.21ab1246.190.02d6.213.75bc21.290.42c21.021.81b裸大麦均值51.972.68bcd6.652.87bc27.703.84b17.883.59cd2.1.4 粗脂肪与脂肪酸的含量差异苏啤3号的粗脂肪质量分数（2.730.33）% 为所测品种中最高（表4）。皮大麦与裸大麦的粗脂肪质量分数均值分别为（2.440.21）% 和（2.100.29）%，存在显著性差异（P 0.05），而硬脂酸（0.070.02）%和油酸（0.440.03）

10、%质量分数均高于裸大麦，且二者之间具有显著性差异（P 0.05）。表4 皮大麦与裸大麦的脂肪与脂肪酸含量种类编号粗脂肪%棕榈酸/%硬脂酸/%油酸/%亚油酸/%亚麻酸/%12.330.17bc0.510.02bc0.050.01bc0.42 0.01bc1.25 0.02bc0.10 0.02bc22.560.31ab0.470.01c0.050.01bc0.45 0.01ab1.45 0.01a0.14 0.04a32.730.33a0.500.01bc0.070.01b0.49 0.02a1.54 0.01a0.13 0.02ab42.190.01cd0.360.10d0.10.02a0.4

11、40.04ab0.770.12d0.030.00e52.410.01bc0.470.04c0.060.01b0.42 0.01bc1.37 0.18ab0.090.01bcd皮大麦均值2.440.21bc0.460.06c0.070.02b0.440.03ab1.280.30b0.100.04bc62.250.06c0.540.01ab0.060.01b0.38 0.01cd1.18 0.01c0.10 0.04bc72.330.31bc0.510.00bc0.050.01bc0.40 0.02cd1.27 0.08b0.10 0.01bc82.430.01bc0.580.01a0.050.0

12、0bc0.44 0.01ab1.26 0.03bc0.10 0.02bc91.980.16d0.430.01cd0.050.01bc0.36 0.01de1.06 0.06cd0.09 0.02bcd101.700.10d0.370.01d0.040.00c0.31 0.01e0.90 0.01d0.07 0.01d112.350.02bc0.550.02a0.040.01c0.37 0.02de1.28 0.11b0.11 0.06ab122.020.03bcd0.490.01bc0.040.01c0.36 0.01de1.05 0.02cd0.08 0.01cd裸大麦均值2.100.29c

13、d0.480.08bc0.050.01bc0.370.04de1.110.16c0.090.02bcd2.2 皮大麦与裸大麦功能组分的含量差异2.2.1 黄酮的含量差异请作者在修回说明中，提供具有说服力的文献，及其主要观点，以支撑“通过文献的查阅，我们看到的是有的把黄酮划归为多酚类物质，有的把他们并列。鉴于此，我们研究之初就按照文献对大麦的“多酚”和黄酮进行了分别测定，测定数据也分别基于文献中声称的多酚测定和黄酮测定，其中黄酮测定基于本研究在文献基础上建立的总黄酮测定方法”的说法。由图1结果判定，北青6号的黄酮含量（2.120.36）mg/g明显高于其它大麦品种，而甘啤6号和垦啤麦9号的黄酮含

14、量均低于1 mg/g。裸大麦的黄酮含量（1.610.30）mg/g高于皮大麦（1.250.53）mg/g，但两者无显著性差异（P 0.05）。cdbccdbcbcdcbcbacabebcdedecdabcdcdadb2.2.2 -葡聚糖的含量差异图2 皮大麦与裸大麦的-葡聚糖含量图1 皮大麦与裸大麦的黄酮含量注：图中字母不同表示有显著性差异（P0.05），余同。本试验测得皮大麦与裸大麦中的-葡聚糖质量分数十分丰富，约在6%8%之间，这与文献记载相吻合谭斌，谭洪卓，刘明，等. 粮食(全谷物)的营养与健康J. 中国粮油学报，2010，4：100-107.Tan B, Tan H Z, Liu M,

15、 et al. The grain, the wholegrain: nutrition and health benefitsJ. Journal of The Chinese Cereals and Oils Association, 2010，04：100-107.。12种大麦品种的-葡聚糖质量分数如图2所示，康青7号（8.940.26）%和藏青2000（8.150.34）%的-葡聚糖质量分数均在8%以上，而垦啤麦的-葡聚糖质量分数仅为（5.500.24）%，其余品种的-葡聚糖质量分数均在6%7%之间。裸大麦的-葡聚糖质量分数（7.680.82）%明显高于皮大麦（6.380.77）%，且

16、存在显著性差异（P 0.05）。 2.3 不同种大麦主要营养成分和功能组分含量的相关性分析作者对这部分的专家意见并没有进行相应的修改或回复，请说明原因。由表4可知，粗脂肪含量与油酸、亚油酸呈极显著正相关（P 0.01），与亚麻酸呈显著正相关（P 0.05）。抗性淀粉含量与慢消化淀粉呈显著负相关（P 0.05），与快消化淀粉呈显著负相关（P 0.05）。棕榈酸含量与亚油酸、亚麻酸呈显著正相关（P 0.05）。亚油酸含量与亚麻酸呈极显著正相关（P 0.01）。相关性分析结果表明，不同品种大麦中的主要营养成分和功能组分既相互独立又关系复杂。表5 大麦主要营养成分和功能组分含量的相关性分析灰分粗蛋白粗

17、脂肪总淀粉慢消化淀粉快消化淀粉抗性淀粉棕榈酸硬脂酸油酸亚油酸亚麻酸黄酮粗蛋白0.14粗脂肪-0.190.12总淀粉0.13-0.75-0.22慢消化淀粉-0.31-0.01-0.17-0.34快消化淀粉-0.32-0.130.040.16-0.20抗性淀粉0.50-0.13-0.250.42-0.61*-0.58*棕榈酸-0.32-0.110.56-0.29-0.200.070.00硬脂酸0.210.040.270.170.18-0.230.09-0.39油酸-0.210.220.89*-0.17-0.120.25-0.190.250.57亚油酸-0.310.070.83*-0.33-0.07

18、0.57-0.490.65*-0.230.57亚麻酸-0.450.120.65*-0.35-0.020.62-0.550.63*-0.440.360.91*黄酮-0.110.33-0.31-0.320.240.27-0.51-0.15-0.37-0.35-0.100.13-葡聚糖-0.480.01-0.58-0.140.39-0.39-0.05-0.10-0.31-0.49-0.47-0.240.41注：表中“*”表示在0.05水平上显著相关；“*”表示在0.01水平上显著相关3. 讨论有研究报道西藏的青稞籽粒中粗蛋白含量质量分数为7.68%17.52%，平均在11.37%左右洛桑旦达，强小林

19、. 青稞特有营养成份分析与开发利用现状调查研究报告J. 西藏科技，2001，8：55-64+54.Luo S D D, Qiang X L. The status quo investigation report on nutrition development and utilization in barleyJ. Tibets Science & Technology, 2001，8：55-64+54.，这与本研究所测裸大麦粗蛋白含量基本一致。大麦的粗蛋白质含量虽然高于大部分作物籽粒，但低于小麦石玉，谷淑波，于振文，等. 不同品质类型小麦籽粒贮藏蛋白组分含量及相关酶活性J. 作物学报，20

20、11，11：2030-2038.Shi Y, Gu S B, Yu Z W, et al. Contents of protein components stored in grains and activities of related enzymes in wheat cultivars in different quality types J. Acta Agronomica Sinica, 2011，11：2030-2038.。研究表明，小麦面筋蛋白的含量和比例对面食的质量有重要影响，麦谷蛋白含量的增加可以提高面条的硬度、弹性和可塑性刘锐，魏益民，张波，等. 面条制作过程中蛋白质组成的

21、变化J. 中国食品学报，2013，11：198-204.Liu R, Wei Y M, Zhang B, et al. Changes of protein composition in the noodle processing and cooking J.Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2013，11：198-204.。而大麦在制作面条、馒头等面食时，加工成型性能不如小麦，可能与大麦中的面筋蛋白含量较少有关。此外，本研究所测皮大麦的粗蛋白含量相对略高于裸大麦，这可能与皮大麦的种植气候有关。有研究表明北

22、方干旱区大麦品种的粗蛋白含量较高，而青藏高原区较低，各区品种的粗蛋白含量与该地区的干燥度有显著地相关，高温干旱有利于蛋白质形成拾方坚，郭孝，田玉山，等. 中国裸大麦粗蛋白质、赖氨酸含量及其饲养效益初探J. 草业科学，1993，5：65-67.Shi F J, Guo X, Tian Y S, et al. A preliminary study on content of crude protein and lysine and feeding effect of chinese naked barleyJ. Pratacultural Science, 1993，5：65-67.。本研究结果

23、还显示，皮大麦和裸大麦在氨基酸的种类和含量方面并无显著性差异，这表明两者在食品加工特性方面无显著差别。本研究所测大麦的总淀粉质量分数在51%53%之间，这与袁剑平等袁剑平，吴建国，赵国栋. 几个大麦品种(系)籽粒粗蛋白和淀粉含量测定初报J. 河南农业科学，1986，11：5-7.Yuan J P, Wu J G, Zhao G D. A preliminary report on the determination of crude protein and starch content in several barley cultivars(lines)J.Journal of Henan A

24、gricultural Sciences, 1986，11：5-7.所测河南各地种植的不同种大麦粗淀粉含量差距不大，且由于粗淀粉含量受生态条件影响不明显，所以皮、裸大麦之间的淀粉含量差异不显著。皮大麦抗性淀粉含量显著高于裸大麦，这与赵春艳等3测得的结果一致。本研究测得皮裸的粗脂肪质量分数均值都在2%以上，这与吴昆仑等所描述青稞粗脂肪含量的结果一致吴昆仑. 青稞功能元素与食品加工利用简述J. 作物杂志，2008，2：15-17.Wu K L. Brief introduction of functional elements and food machining processing of hu

25、lless barleyJ. Crops, 2008，2：15-17.。小麦籽粒中粗脂肪的质量分数在3%4%之间赵九永，陆启玉，姜薇莉，等. 脱脂对小麦粉理化特性的影响J. 中国粮油学报，2010，11：13-17.Zhao J Y, Lu Q Y, Jang W L, et al. Effects of defatting on physicochemical properties of wheat flourJ. Journal of The Chinese Cereals and Oils Association, 2010，11：13-17.。脂类是小麦籽粒中的微量成分，但有报道表明脂

26、类也是影响小麦品质的重要因素之一，与面包、糕点、馒头等食品的加工品质密切相关迟晓元，田纪春. 小麦脂类研究进展J. 麦类作物学报，2005，1：120-125.Chi X Y, Tian J C. Advances in the research of wheat lipidsJ. Journal of Triticeae Crops, 2005，1：120-125.。这进一步表明大麦的加工品质不如小麦。此外，根据表3中的数据，可得皮（裸）大麦中棕榈酸、油酸、亚油酸和亚麻酸的均值含量分别占粗脂肪含量的18.85%（22.86%）、18.03%（17.62%）、52.46%（52.86%）和4.

27、10%（4.29%）。皮大麦与裸大麦的粗脂肪含量差异不显著。大麦中的脂肪含量不高，但脂肪酸种类较为丰富，皮大麦与裸大麦中均含有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸等多种脂肪酸。其中棕榈酸、油酸和亚油酸含量较高，占总脂肪酸含量的90%以上。皮大麦与裸大麦中的脂肪酸组成基本一致，除硬脂酸和油酸外，其他脂肪酸含量也不存在显著性差异。这些结果与郑敏燕等郑敏燕，魏永生，宁建刚，等. 大麦籽粒油脂肪酸成分分析J. 科技导报，2010，15：75-78.Zheng M Y, Wei Y S, Ning J G, et al. Analysis of fatty components from the see

28、d of barleyJ. Science & Technology Review, 2010，15：75-78.对大麦籽粒油脂的质量分数及其脂肪酸组成的研究结果一致。现代营养学主张高蛋白、低脂肪食品为健康食品的基本要求张端莉，桂余，方国珊，等. 大麦在发芽过程中营养物质的变化及其营养评价J. 食品科学，2014，1：229-233.Zhang D L, Gui Y, Fang G S, et al. Nutrient change and nutritional evaluation of barley during germinationJ. Food Science, 2014，1：22

29、9-233.，无论皮大麦还是裸大麦，在这方面都是符合要求的加工食材。黄酮类化合物具有改善记忆、治疗老年痴呆症、修复DNA、抗癌防癌、清除自由基、抗衰老等方面的作用 Xian-Hong M A, Liu J S, Yan-Hong L I. Effects of germination on the phenolic compounds and antioxidant activity of grainJ. Food Research & Development, 2015.。大麦黄酮类化合物含量仅低于燕麦和荞麦。因此，大麦为典型的药食同源植物，具有很好的医疗保健功能杨涛，曾亚文，萧凤回，等.

30、药用大麦及其活性物质研究进展J. 麦类作物学报，2007，6：1154-1158.Yang T, Zeng Y W, Xiao F H, et al. Research progress on medicinal barley and its active substanceJ. Journal of Triticeae Crops, 2007，6：1154-1158.。本研究测得皮大麦核裸大麦的黄酮含量均值基本相同，但品种间差异较大，可达2倍以上，因此，品种的选择对于高黄酮含量大麦的种植和加工至关重要。大麦功能活性成分方面研究最多的是-葡聚糖。张国平等 Zhang G, Wang J, Ch

31、en J. Analysis of -glucan content in barley cultivars from different locations of ChinaJ. Food Chemistry, 2002, 79(2):251-254.分析了我国8个试验基地栽培的10个大麦品种中-葡聚糖含量分布在3%8%之间，因此，大麦-葡聚糖含量较高，但同样品种间差异也相对较大。本研究测得结果表明裸大麦的-葡聚糖含量比皮大麦高20%左右，且存在显著性差异（p0.05）。大量试验证明，-葡聚糖能降低LDL-C，提高HDL-C，减轻血脂异常，预防心血管疾病，且在抗癌方面有着极其重要的作用Ho H

32、 V T, Sievenpiper J L, Zurbau A, et al. A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials of the effect of barley -glucan on LDL-C, non-HDL-C and apoB for cardiovascular disease risk reductioni-ivJ. European Journal of Clinical Nutrition, 2016.- Nwachukwu I D, Devassy J G, Aluko R E, et al. Cholesterol-lowering properties of o