莲子贮藏过程中可溶性糖的变化规律

刘星星 杜雨芊 方菲菲 黄学勇 罗丽萍（.南昌大学生命科学学院，江西 南昌 33003；.南昌市食品化妆品监督所，江西 南昌 330038）

莲（Nelumbo nuciferaGaertn.）是睡莲科莲属的多年生水生草本植物，是中国水生蔬菜中的特种宿根经济植物，也是非常重要的优质特产资源［1］。莲子营养十分丰富，含有大量蛋白质［2］、多糖［3］、生物碱及微量营养素［4］，是一种老少皆宜的食疗佳品及著名的药食同源食物。

与许多谷物相似，莲子含糖量较高，达28.8%，分不可溶性糖和可溶性糖。莲子中不可溶性糖主要为淀粉，可溶性糖包括葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖等。目前，国内外许多研究者［5－7］通过研究储存过程中谷物淀粉的含量、结构、糊化性质，谷物的蒸煮品质、口感来分析陈化的机理。张旻等［8］通过研究莲子中淀粉含量和结构的变化发现，直链淀粉通过影响淀粉粒晶体结构和莲子糊化特性，从而导致莲子陈化。而对莲子贮藏过程中可溶性糖变化与陈化的关系还未见报道。通常糖的测定方法有容量法、比重法、比色法［3］、气相色谱法（GC）［9］、高效液相色谱法（HPLC）［10］等，一般的化学方法只能测定糖的总量，不能测定糖的组成。GC虽可检测糖的组成，但必须对糖进行衍生化［11］；HPLC检测糖时，糖在紫外区无吸收［11］；高效液相色谱—示差折光检测法（HPLC—RI）虽有灵敏度低等缺点［11］，但因莲子中葡萄糖、果糖、蔗糖和麦芽糖都有一定的含量，而且易于分离，灵敏度和梯度洗脱对本试验结果影响不大，能够对莲子中糖类进行准确可靠的分析。

本研究拟以新鲜莲子和不同贮藏时间的陈年莲子为试验材料，采用HPLC—RI，结合标样测定莲子的葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖和棉子糖等可溶性糖含量变化，并对其与陈化的关系进行探讨，研究结果对阐明莲子的陈化机理具有积极意义。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

莲子：由江西省广昌县白莲科学研究所提供，品种为“太空莲3号”。新鲜莲子为2013年8月收获，陈年莲子分别是2012年8月（贮藏1年）、2011年8月（贮藏2年）、2010年8月（贮藏3年）、2009年8月（贮藏4年）、2008年8月（贮藏5年）收获，均产于广昌县白莲科学研究所基地，经去种皮、胚芽，烘干后真空包装。分别将6个年份莲子经粉碎后过80目（孔径0.175mm）筛，4℃冷藏备用。检测时间为2013年10月。

蔗糖、果糖、葡萄糖、麦芽糖、棉子糖标准品：美国Sigma－Aldrich公司。

1.2 仪器设备

高效液相色谱仪：1260infinity型，美国安捷伦公司；

数控超声波清洗器：KQ3200DE型，昆山市超声仪器公司；

电子分析天平：JA1003N型，上海市精密科学仪器有限公司；

微量高速离心机：TG－16W型，湖南湘仪实验室仪器开发有限公司。

1.3 标准溶液的配制

分别精确称取0.1g蔗糖、果糖、葡萄糖、麦芽糖和棉子糖标准品，放入25mL容量瓶，去离子水定容，配成4g/L的母液。然后用去离子水分别稀释成0.125，0.250，0.500，1.000，2.000g/L浓度梯度单标进样，色谱条件见1.5。

1.4 超声提取法提取莲子粉中的可溶性糖

采用超声提取法［12］提取莲子中的可溶性糖。分别称取0.2g各年份的莲子粉，置于50mL容量瓶中，加去离子水40mL，30℃超声提取30min，加水定容至50mL。取1mL至离心管中，3 000r/min离心15min，然后用0.22μm的微孔滤膜过滤，滤液供HPLC分析。

1.5 色谱条件

色谱柱：BIO－RAD Aminex Hpx－87H 有机酸和醇分析柱（300mm×7.8mm ID，9μm）；柱温：45 ℃；流动相为5 mmol/L硫酸溶液；流速：0.5mL/min；进样量：20μL。采用示差折光检测器（RID）检测HPLC信号。

1.6 测定方法

分别取标准品溶液和样品溶液，按“1.5色谱条件”操作，分别注入HPLC仪，RI得标准品和样品溶液中各糖的峰面积，以峰面积对浓度求标准品的回归方程和相关系数。按外标法根据回归方程计算样品中5种可溶性糖的含量［13］。

1.7 统计分析

运用SPSS 13.0软件统计分析数据，利用Excel软件作图。试验结果用x－±SD表示，采用Duncan’s新复极差法对数据进行差异显著性比较。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果与分析

以标准品浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，各标准品的保留时间、回归方程、相关系数见表1。

表1 线性回归方程Table 1 Regression analysis

不同贮藏时间莲子可溶性糖HPLC—RI检测结果见图1。由图1可知，从左到右除第一个杂峰外，出峰时间分别为8.7，9.5，10.2，11.2min，与标样对照分别是蔗糖、麦芽糖、葡萄糖和果糖，未检测到棉子糖。

通过标准曲线和回归方程得到不同贮藏时间莲子中4种可溶性糖的含量（表2）。由表2可知，随着贮藏年份增加，蔗糖含量呈增加趋势；果糖含量贮藏2年内，含量有所增加，但贮藏2年后，含量呈下降趋势；麦芽糖含量在贮藏1年后显著降低，但此后随着年份的增加，含量几乎不变；葡萄糖含量在贮藏过程中几乎不变。由于蔗糖含量较高，且增加趋势较大。因此，随着贮藏年份增加，莲子中的可溶性糖总量呈增加趋势。

Pushpamma等［14］研究表明，大米和高粱在贮藏过程中，其还原糖呈现上升的趋势，而非还原糖含量下降。Cao等［15］通过研究大米在贮藏过程中糖类的变化发现，蔗糖含量下降，果糖和葡萄糖含量上升，而麦芽糖含量下降，单糖和二糖总含量呈现下降的趋势，认为原因可能是单糖和二糖结合成了大分子物质。本试验蔗糖作为非还原糖，在贮藏过程中含量上升，与Pushpamma等［14］的研究结果相反，原因可能是糖类的水解作用。麦芽糖在贮藏1年后含量急剧下降，但此后变化不明显，可能是因为麦芽糖属于二糖，在贮存过程中有一部分水解成为单糖，导致单糖含量上升。而莲子呼吸作用消耗的葡萄糖为多糖分解产生的，因此在贮藏过程中，葡萄糖作为单糖其含量几乎不变。本研究表明莲子陈化过程中单糖和二糖等可溶性糖的总含量上升，原因可能是大分子糖类在贮藏过程中分解成了单糖和二糖。

图1 不同贮藏时间莲子可溶性糖HPLC—RI图Figure 1 HPLC—RI chromatograph of soluble sugars in lotus seeds with different storage years

表2 不同贮藏时间莲子4种可溶性糖的含量Table 2 Four kinds of sugar content in lotus seeds with different storage years

表2 不同贮藏时间莲子4种可溶性糖的含量Table 2 Four kinds of sugar content in lotus seeds with different storage years

同列中不同字母表示处理间在0.05水平有显著性差异。

贮藏时间/年蔗糖/（g·L－1）麦芽糖/（g·L－1）葡萄糖/（g·L－1）果糖/（g·L－1） 麦芽糖︰蔗糖 总量/（g·L－1）0 0.573±0.315a0.172±0.073a0.448±0.157a0.062±0.023a 0.301 1.255 1 0.944±0.401b 0.022±0.018b 0.436±0.216a0.069±0.035a 0.023 1.471 2 1.137±0.236c 0.025±0.021b 0.434±0.293a0.095±0.066b 0.022 1.691 3 1.014±0.446bc 0.018±0.021b 0.429±0.164a0.073±0.049a 0.018 1.534 4 1.102±0.538bc 0.024±0.017b 0.432±0.317a0.072±0.052a 0.022 1.630 5 1.352±0.693d 0.025±0.010b 0.454±0.244a0.076±0.047a 0.018 1.907

3 结论

采用HPLC—RI对莲子贮藏过程中可溶性糖研究表明，可溶性糖的总含量在贮藏过程中呈现出上升趋势；麦芽糖和蔗糖的比值降低。贮藏导致莲子可溶性糖含量发生变化，从而可能影响其内在结构变化。故麦芽糖和蔗糖的比值，以及可溶性糖含量变化可以作为评价莲子陈化的指标。但由于本试验存在一定的局限性，未能检测莲子贮藏过程中大分子糖类含量与可溶性糖变化关系，后期可对这一关系开展研究，进一步阐明莲子陈化机理。

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