2013年中国燕麦区试品种(系)主要营养品质分析
2016-05-27欧阳韶晖米雅清李婷婷
欧阳韶晖,米雅清,王 青,李婷婷
(1.西北农林科技大学食品科学与工程学院,陕西杨凌 712100; 2. 哈尔滨工业大学化工学院食品科学与工程系,黑龙江哈尔滨 150001; 3.石家庄君乐宝乳业有限公司,河北石家庄 050211; 4.西北工业大学生命学院,陕西西安 710072)
2013年中国燕麦区试品种(系)主要营养品质分析
欧阳韶晖1,米雅清2,王 青3,李婷婷4
(1.西北农林科技大学食品科学与工程学院,陕西杨凌 712100; 2. 哈尔滨工业大学化工学院食品科学与工程系,黑龙江哈尔滨 150001; 3.石家庄君乐宝乳业有限公司,河北石家庄 050211; 4.西北工业大学生命学院,陕西西安 710072)
摘要:为了解中国不同地区、不同品种燕麦的主要营养品质状况,收集2013年中国燕麦13个区试点的292份燕麦样品,测定其粗蛋白、粗脂肪和β-葡聚糖含量,并分析不同地区、不同类型燕麦样本间的差异。结果表明,2013年参加区试燕麦品种(系)的粗蛋白、粗脂肪、β-葡聚糖平均含量分别为14.07%、5.81%、3.62%;裸燕麦的营养品质优于皮燕麦;华北、西北、西南生态区样品的粗蛋白、粗脂肪、β-葡聚糖平均含量均有显著差异。华北生态区燕麦样品的营养指标平均值较高;西南生态区样品的粗脂肪平均含量最高,但粗蛋白、β-葡聚糖平均含量最低。不同试点比较,燕麦样品的粗蛋白、粗脂肪、β-葡聚糖平均含量最高的分别是宁夏固原(16.44%)、内蒙古呼和浩特市武川(6.80%)、河北张家口(3.99%);内蒙古乌兰察布试点燕麦样品的综合营养品质较高;大区域种植的品种(系)营养品质较好的分别是内蒙古乌兰察布市的燕2009、坝莜12号、冀品1号,山西大同市的白燕11号,宁夏固原市的坝莜12号。
关键词:燕麦;粗蛋白;粗脂肪;β-葡聚糖
燕麦栽培范围广泛,分布在全球五大洲42个国家,分为带稃型(皮燕麦)和裸粒型(裸燕麦)两种。燕麦喜凉爽,集中产区是北半球的温带地区[1]。俄罗斯、加拿大、美国、中国和澳大利亚是燕麦主要种植地区[2]。在中国,燕麦种植历史悠久,分布广泛,遍及山区、高原和北部高寒冷凉地带,其中在内蒙古、河北、山西、甘肃等4个省(区)的种植面积约占全国总面积的90%[3-4]。
燕麦的蛋白质、脂肪和β-葡聚糖等是其主要营养和功效成分,其蛋白质含量最高可达20%,是小麦粉、大米的1.6~2.3倍[5],在禾谷类粮食作物中居首位[6-7]。燕麦蛋白质的赖氨酸含量很高,是小麦粉的2倍以上,因此被认为是一种更为优质的谷物蛋白[8-9]。燕麦籽粒90%以上的脂肪分布在麸皮和胚乳中[10],低温可促进燕麦脂质的合成[11],其籽粒的脂类平均含量可达5%~9%,居所有谷物之首[12]。燕麦脂肪约80%为不饱和脂肪酸,主要包括单不饱和脂肪酸、亚油酸和亚麻酸,其中亚油酸约占燕麦脂肪含量的38.1%~52.0%[13];具有能值高、脂肪酸结构合理等特点,有较高的抗氧化性[14]。
燕麦籽粒中含有其他粮食作物中较少见的可溶性膳食纤维-β-葡聚糖,且其含量丰富[15]。燕麦β-葡聚糖是由β-1,3-糖苷键和β-1,4-糖苷键[16]连接β-D-葡萄糖苷组成的一种高分子、无分支、线性、黏性多糖,相对分子质量为4.4×104~3.0×108[17]。β-葡聚糖被认为是燕麦籽粒中最重要的功效成分之一,较低浓度即可产生较大粘度,在肠胃中吸水膨胀,形成高粘度的溶胶或凝胶,能吸附胆汁酸、胆固醇等有机分子,显著降低人体血浆和肝脏胆固醇水平[18]。
本试验对采集于我国燕麦主产区13个区试点的292份样品的主要营养成分进行分析,以期了解国内燕麦主要品种(系)的营养组成、不同生态区燕麦品种(系)的营养特点,为燕麦优生区选择及燕麦品质育种提供参考。
1材料与方法
1.1试验材料
供试材料为2013年采集于我国13个燕麦区试点的292份燕麦样品,试点及样品数见表1。种植期未遇严重自然灾害。
表1 燕麦样品来源及样品数
1.2测定项目与方法
水分含量:参照GB5009.3-2003标准方法,采用直接干燥法测定。
粗蛋白含量:参照GB/T 5009.5-2010标准,采用KJELTEC2100凯氏定氮法测定。
粗脂肪含量:参照GB/T 5009.6-2003标准,采用酸水解法测定。
β-葡聚糖含量:参照美国谷物化学师协会AACC 32-23方法,采用酶法测定。
1.3数据处理
采用Microsoft Excel进行数据整理、Minitab 16软件进行显著性检验。
2结果与分析
2.113个区试点燕麦的主要营养品质性状
从表2可以看出,292份燕麦样品的粗蛋白平均含量为14.07%。宁夏固原的燕2009粗蛋白含量最高,达18.08%;最低的是四川西昌的晋燕14号,含量为9.86%。燕麦粗脂肪变化范围为3.62%(河北张家口834m-12-1-1)~8.51%(内蒙古乌兰察布白燕2号),平均含量为5.81%。β-葡聚糖含量的平均值为3.62%,河北张家口柳叶青β-葡聚糖含量最高(4.84%),内蒙古乌兰浩特冀品2号含量最低(2.34%)。3个主要营养品质性状变异系数均在10%以上,变异较大。
2.2皮燕麦与裸燕麦主要营养品质性状比较
从表3可以看出,167份裸燕麦的粗蛋白含量平均值(14.18%)与125份皮燕麦(13.92%)无显著差异;裸燕麦的粗脂肪平均含量(6.08%)和β-葡聚糖平均含量(3.68%)均显著高于皮燕麦(5.44%和3.54%)。
表2 2013年13个区试点燕麦的主要营养品质性状(n=292)
表3 2013年13个区试点的皮燕麦和裸燕麦主要营养品质性状
平均值后的字母不同表示差异显著(P<0.05)。表4同
Different letters after the average values mean difference significant at 0.05 level.The same as in table 4
皮燕麦粗蛋白含量最低为10.44%(四川西昌冀鉴003),最高为18.06%(甘肃定西冀鉴001);粗脂肪的变化范围为3.74%(甘肃定西白引燕1号)~7.56%(四川西昌定引1号);β-葡聚糖的变化范围为2.44%(新疆乌鲁木齐冀张燕3号)~4.74%(山西省农科院冀鉴001)。
2.3不同生态区燕麦主要营养品质性状比较
燕麦样品来源于全国9个省份的13个试点。根据行政区划,将各试点划为3个生态区,分别是华北生态区(内蒙古、山西、河北)、西北生态区(新疆、青海、甘肃、宁夏)和西南生态区(云南、四川),3个生态区的样品数分别为171个(华北)、80个(西北)和41个(西南)。比较不同生态区燕麦样品的营养品质发现(表4),3个生态区燕麦的粗蛋白、粗脂肪、β-葡聚糖平均含量间均有显著差异;粗蛋白平均含量由高到低依次为华北(14.69%)、西北(14.25%)、西南(12.20%);粗脂肪平均含量依次为西南(6.23%)、华北(5.87%)、西北(5.45%);β-葡聚糖平均含量由高到低分别为华北(3.76%)、西北(3.60%)、西南(3.26%)。
表4 不同生态区燕麦主要营养品质性状
表5 2013年13不同试点燕麦样品主要营养品质性状
2.4不同试点燕麦样品主要营养品质性状比较
从表5可以看出,宁夏固原20个燕麦品种的粗蛋白平均含量为16.44%,显著高于其他区试点。青海省畜牧兽医科学院(12.01%)与四川西昌试点(11.60%)差异不显著,为最低。粗脂肪平均含量以内蒙古武川(6.80%)与内蒙古乌兰察布(6.67%)最高,二者无显著差异,显著高于其他区试点。山西农科院、甘肃定西、宁夏固原等3个试点含量较低,分别是5.23%、5.04%、4.88%,显著低于其他试点。河北张家口试点燕麦样品的β-葡聚糖平均含量达3.99%,是所有参试地区中最高的,与内蒙古乌兰察布、山西太原、宁夏固原试点差异不显著,4者显著高于其他试点。四川西昌β-葡聚糖平均含量最低,为3.10%,显著低于其他试点。
3讨 论
本试验通过对国内13个燕麦主产区燕麦品种(系)异地鉴定、品种展示的292份样品进行主要营养品质性状分析,认为我国燕麦品种(系)的主要营养指标优于同类禾本科作物,且性状间差异明显,已有较强的遗传改良基础。裸燕麦的营养品质优于皮燕麦,与李笑蕊等[19]研究结果基本一致。在不同种植地区,以及华北、西北、西南等不同生态区之间,燕麦品质差异明显,为不同优异特性在优生区的种植、栽培和育种提供了一定参考。燕麦营养品质在品种、地区及年份之间存在差异[20],可结合国内燕麦植物谱系,以及各种植区的气候、生态、海拔、经纬度、水土等条件,深入探究营养品质与众多遗传背景和生态环境之间的关系。
参考文献:
[1]任长忠,胡新中.中国燕麦产业发展报告2010[M].西安:陕西科学技术出版社,2011.
Ren C Z,Hu X Z.The Report on the Development of Chinese Oat Industry 2010 [M].Xian:Shaanxi Science and Technology Press,2011.
[2]中国农业年鉴编辑委员会.中国农业年鉴[M].北京:中国农业出版社,2011:483-484.
Editorial Committee of China Agricultural Yearbook.China Agricutural Yearbook[M].Beijing:China Agriculture Press,2011:483-484.
[3]路长喜,周素梅,王岸娜.燕麦的营养与加工[J].粮油加工,2008(1):90-92.
Lu C X,Zhou S M,Wang A N.Nutrition and processing of oats [J].GrainandOilProcessing,2008(1):90-92.
[4]梁 敏.燕麦的功能性及保健食品的开发[J].粮油加工与食品机械,2006(4):67-69.
Liang M.Functional and health food development of oat [J].GrainandOilProcessingandFoodMachinery,2006(4):67-69.
[5]中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所.食物成分表[M].北京:人民出版社,1991:16-18.
Institute of Nutrition and Food Hygiene,Chinese Academy of Preventive Medicine.Food Composition Table [M].Beijing:People's Publishing House,1991:16-18.
[6] Welch R W.The Oat Crop:Production and Utilization [M].London:Chapman & Hall Ltd.,1995:438-456.
[7]周素梅,申瑞玲.燕麦的营养及其加工利用[M].北京:化学工业出版社,2009:60-66.
Zhou S M,Shen R L.Nutrition and Processing of Oats and Its Processing and Utilization [M].Beijing:Chemical Industry Press,2009:60-66.
[8]马晓凤,刘 森.燕麦品质分析及产业化开发途径的思考[J].农业工程学报,2005,21(增1):242-244.
Ma X F,Liu S.Quality analysis of oat and its commercialization development [J].TransactionoftheCSAE,2005,21(S1):242-244.
[9]管 骁,姚惠源,陈正行.燕麦麸皮浓缩蛋白提取工艺研究[J].食品科学,2005,26(12):17-19.
Guan X,Yao H Y,Chen Z X.Study on the technology of extraction of oat bran protein concentrate [J].FoodScience,2005,26 (12):17-19.
[10]刘 影,董 利.燕麦的营养成分和保健作用[J].中国食物与营养,2009(3):55-57.
Liu Y,Dong L.Nutritional components and health effects of oat [J].ChineseFoodandNutrition,2009(3):55-57.
[11]Marketta S,Jorma K,Seppo N.Genetic and environmental variation in oil content and fatty acid composition of oats [J].CerealChemistry,1989,66(4):296-300.
[12]张丽萍,翟爱华.燕麦的营养功能特性及综合加工利用[J].食品与机械,2004,20(2):55-57.
Zhang L P,Zhai A H.Nutritional function and comprehensive utilization of oat [J].FoodandMachinery,2004,20(2):55-57.
[13]Peterson D M,Wood D F.Composition and structure of high-oil oat [J].JournalofCerealScience,1997,26(1):121-128.
[14]黄相国,葛菊梅.燕麦的营养成分与保健价值探讨[J].麦类作物学报,2004,24(4):147-149.
Huang X G,Ge J M.Nutrition and function in health protection of oats(AvenasativaL.) [J].JournalofTriticeaeCrops,2004,24(4):147-149.
[15]郭小权,胡国良,刘 妹.β-葡聚糖的抗营养作用及β-葡聚糖酶在饲料中的应用[J].江西饲料,2001(2):11-13.
Guo X Q,Hu G L,Liu M.The anti nutritional effect of β-glucan and the application of glucanase in feed [J].JiangxiFeed,2001(2):11-13.
[16]吴东儒.糖类的生物化学(第一版)[M].北京:高等教育出版社,1987:11-15.
Wu D R.Biochemical of Carbohychrate (First Edition) [M].Beijing:Higher Education Press,1987:11-15.
[17]郑建仙.功能性膳食纤维[M].北京:化学工业出版社,2005:1-6.
Zheng J X.Functional Dietary Fiber [M].Beijing:Chemical Industry Press,2005:1-6.
[18]王凤梅,樊明寿,郑克宽.燕麦β-葡聚糖的保健作用及影响其积累的因素[J].麦类作物学报,2005,25(2):116-118.
Wang F M,Fan M T,Zheng K K.Nutritive value of oat β-glucan and the factors affecting its accumulation [J].JournalofTriticeaeCrops,2005,25(2):116-118.
[19]李笑蕊,王世霞,幺 杨,等.裸燕麦和皮燕麦的营养及功能活性成分对比分析[J].粮油食品科技,2015,23(5):50-54.
Li X R,Wang S X,Yao Y,etal.A comparative analysis of nutrition components and functional active ingredients inAvenanudaandAvenasativa[J].ScienceandTechnologyofCereals,OilsandFoods,2015,23(5):50-54.
[20]邓万和,王 强,吕耀昌,等.品种和环境效应对燕麦β-葡聚糖含量的影响[J].中国粮油学报,2005,20(2):30-32.
Deng W H,Wang Q,Lu Y C,etal.Effects of cultivar and environment on β-glucan content in oats [J].JournaloftheChineseCerealsandOilsAssociation,2005,20(2):30-32.
Nutrition Characters Analysis of Oat Varieties(lines) in Reginal Trial of China in 2013
OUYANG Shaohui1,MI Yaqing2,WANG Qing3,LI Tinging4
(1.College of Food Science and Engineering,Northwest A&F University,Yangling,Shaanxi 712100,China;2.School of Chemical Engineering and Technology,Harbin Institute of Technology,Harbin,Heilongjiang 150001,China; 3.Shijiazhuang Junlebao Dairy Co.,Ltd.,Shijiazhuang,Hebei 050211,China;4.School of Life Science,Northwestern Polytechnical University,Xi’an,Shaanxi 710072,China)
Abstract:To verify the main nutrition characters of oat varieties(lines) in China,292 oat samples were collected from 13 locations in 2013. The contens of the crude protein,lipid and β-glucan were tested and compared among different regions and different types of oat samples. The results show that the average content of crude protein,lipid,β-glucan of 292 oat samples were 14.07%,5.81% and 3.62%,respectively. Nutrition qualities of naked oats are better than that of husk oats. There are significant differences in the average content of crude protein,lipid and β-glucan among the samples in North,Northwest and Southwest of China. The mean values of nutrition characters of samples in North of China are higher than the average level,and the samples in Southwest zone has the highest average lipid content but the lowest average crude protein content and β-glucan. In different locations,the highest average content of crude protein,lipid and β-glucan are 16.44% (Guyuan city,Ningxia),6.80% (Wuchuan county,Inner Mongolia) and 3.99% (Zhangjiakou,Hebei),respectively. Among them,the comprehensive nutrition quality of samples in Ulanchap in Inner Mongolia is higher. The varieties with good nutritional quality planted in the large area are Yan 2009,Bayou 12,and Jipin 1 from Ulanchap,and Baiyan 11 from Datong in Shanxi and Bayou 12 from Guyuan in Ningxia.
Key words:Oats; Crude protein; Lipid; β-glucan
中图分类号:S512.6;S331
文献标识码:A
文章编号:1009-1041(2016)04-0455-05
基金项目:国家现代农业产业技术体系研究项目(CARS-08-D-1)
收稿日期:2015-11-10修回日期:2015-12-24
网络出版时间:2016-04-01
网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20160401.1530.018.html
第一作者E-mail:shaohui222@126.com