五种苦荞的营养成分分析及比较

吴姗姗，夏雨，吴俏槿，刘霭莎，张延杰，杜冰*

1. 华南农业大学食品学院（广州 510642）；2. 中山洪力健康食品产业研究院有限公司（中山 528437）；3. 咀香园健康食品（中山）有限公司（中山 528437）

苦荞，学名鞑靼荞麦（Fagopyrum tataricum（L.）Gaertn），属蓼科（Polygonaceae）荞麦属（Fagopyrummill）[1]，是我国传统的药食两用杂粮作物[5]。其可分为黄苦荞和黑苦荞，黄苦荞外壳呈黄白色，黑苦荞被称为“黑珍珠”，外壳呈深黑色[3]。在我国苦荞主要种植在四川、云南、贵州等高寒地区[4]。苦荞被誉为“五谷之王”，营养价值极高，其脂肪、蛋白质等营养物质的含量普遍高于其他禾谷类作物，而且富含槲皮素、芦丁等黄酮类活性成分[5-6]，可加工成多种保健食品和药品，市场发展前景十分广阔[7]。苦荞功能性成分的含量是衡量其品质优劣的重要指标。苦荞的营养成分和保健功能活性，含量多少因品种和种植地域而异[3]。目前对苦荞的研究主要集中在营养成分和活性成分的测定及相关产品的开发，关于几个主要产区苦荞的营养和品质分析还较少研究。

为比较不同区域苦荞的营养价值与品质差异，此次试验选用四川、云南重点产区及贵州苦荞样品，分别对其中的基本营养成分、氨基酸组成和活性成分进行比较分析与评价，以期为苦荞资源的开发利用提供数据基础和理论支撑，推动我国苦荞产业的发展。

1 材料与方法

1.1 试验材料、仪器与设备

四川凉山川荞1号黑苦荞、四川凉山川荞2号黄苦荞、云南昭通云荞1号黑苦荞、云南昭通云荞2号黄苦荞、贵州毕节市威宁县黄苦荞，分别购于当地农科院；槲皮素、芦丁标准品、甲醇（色谱纯），美国Sigma公司；氢氧化钠、盐酸、乙酸镁、硫酸铜、硫酸钾、硼酸、硫酸、乙醇、甲基红指示剂、溴甲酚绿指示剂、亚甲基蓝指示剂、无水乙醚、石油醚、碘、碘化钾、苯酚、柠檬酸钠、氯化铝，均为国产分析纯。

BS110S精密电子天平，北京赛多利斯天平有限公司；DHG-9070 A电热恒温鼓风干燥箱，上海精宏实验设备有限公司；R210D恒温水浴锅，上海豫康有限公司；S433D型全自动氨基酸分析仪，德国赛卡姆公司；LC-20A液相色谱仪，日本（岛津）有限公司；UV-1200型紫外可见分光光度计，上海美普达仪器有限公司；TDL-5-A离心机，上海安亭科学仪器厂。

1.2 试验方法

1.2.1 苦荞脱壳

将苦荞炒制一段时间后放入研钵中研磨脱壳，将脱壳后的苦荞粉碎，过0.250 mm孔径筛。

1.2.2 基本成分的测定

水分含量：GB 5009.3—2016 第一法；灰分含量：GB 5009.4—2016 第一法；蛋白质含量：GB 5009.5—2016 第一法；脂肪含量：GB 5009.6—2016 第二法。

1.2.3 氨基酸组成及含量的测定

参照GB 5009.124—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》。食品中的蛋白质经过酸水解而成为游离氨基酸，显色反应后利用氨基酸分析仪测定氨基酸组分。

1.2.4 总黄酮、槲皮素及芦丁含量的测定

1.2.4.1 总黄酮含量测定

采用铝盐法[9]。精确称取0.2 g 样品于150 mL具塞三角瓶中，加入30 mL 70%甲醇溶液，置于65 ℃恒温水浴振荡器中，以160 r/min的振荡频率振荡2 h，趁热过滤，滤液置于50 mL容量瓶中，并用70%甲醇定容至刻度摇匀，即得待测液。准确吸取1 mL待测液于10 mL具塞比色管中，先加2 mL 0.1 mol/L AlCl3溶液，再加3 mL 1 mol/L CH3COOK溶液，用70%甲醇定容至10 mL，摇匀后静置30 min，于420 nm测定吸光度。

标准曲线绘制：分别精确吸取0，0.5，1，2，3和4 mL 0.05 mg/mL芦丁标准溶液于10 mL具塞比色管中，按上述方法进行显色并测定吸光度，以芦丁质量浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，得方程y=27.945x+0.000 3，R2=0.999 5。

1.2.4.2 芦丁、槲皮素含量测定

采用高效液相色谱法[10]。精确称取2 g 样品，加70%甲醇，按料液比1∶25（g/mL）在70 ℃下提取3 h，得到样液。样液过0.45 μm滤膜，进样1 μL。色谱柱为C18（250 mm×4.6 mm），柱温30 ℃，检测波长360 nm。

0.2 mg/mL芦丁标准液经0.45 μm滤膜过滤，分别进样 1，2，3，4，5和6 μL，以进样体积为横纵标，面积为纵坐标，作图；0.05 mg/mL槲皮素标准液经0.45 μm滤膜过滤，分别进样1，2，3，4和5 μL，以进样体积为横纵标，面积为纵坐标，作图。

2 结果与分析

2.1 5种苦荞基本营养成分

由表1可知，贵州黄苦荞的水分含量最高，为5.57 g/100 g，约是水分含量最低的川荞1号的1.40倍，其他3种苦荞无显著性差异；云荞1号和云荞2号的灰分含量最低，均为2.2 g/100 g；川荞1号的蛋白质含量最高，达到15.6 g/100 g，其次是云荞1号，为14.7 g/100 g；5种苦荞的脂肪含量无显著性差异，脂肪含量最高的是川荞1号，为4.5 g/100 g，最低的是川荞1号和云荞2号，均为4.0 g/100 g。

表1 五种苦荞的基本营养成分 单位：g/100 g

据报道，苦荞种子的蛋白质含量在10%以上[11]，高于甜荞和日常食用的大米和小麦等粮食作物[12]。苦荞蛋白是苦荞中主要的生物活性物质之一，也是评价苦荞产品营养价值的一个主要指标[13]，具有降血糖、降血脂等生理活性[14-15]，此次试验中黑苦荞的蛋白质含量高于黄苦荞。研究表明苦荞中脂肪含量为2.1%~2.5%，食用苦荞能有效补充人体所需的不饱和脂肪酸[16]，此次试验中5种苦荞的脂肪含量达到4.0~4.5 g/100 g。从基本营养成分角度考虑，川荞1号含有较高的蛋白质和脂肪，是一种良好的蛋白质和不饱和脂肪酸食品补充剂。

2.2 氨基酸组成及含量

除了未测定半胱氨酸和色氨酸的含量以外，此次试验测定了16种常见的氨基酸含量。从表2可以看出，5种苦荞的氨基酸组成及含量总体趋势相似。川荞1号的氨基酸总量最高，为12.8 g/100 g，其次是云荞1号，为12.0 g/100 g，而川荞2号、云荞2号和贵州黄苦荞这三种黄苦荞的总氨基酸含量差异不明显。5种苦荞含有7种人体的必需氨基酸，其中必需氨基酸含量最高的是川荞1号，云荞2号含量最低，这些数据进一步证明黑苦荞的营养价值比黄苦荞高。5种苦荞的E/T相差不大，约为34%。

表2 五种苦荞氨基酸组成及含量 单位：g/100 g

研究表明苦荞蛋白质含量较高，氨基酸组成比例合理，苦荞中赖氨酸的含量远远高于大米和小麦[17]，可弥补由于膳食结构不平衡导致的“赖氨酸缺乏症”[18]。此次试验中谷氨酸、天冬氨酸和精氨酸在5种苦荞中含量最高，含量最少的是酪氨酸和蛋氨酸。这与张强等[19]研究的结果相似。谷氨酸与多种生理活性物质的合成有关，具有提高系统免疫力和保护肠道黏膜等功能[20]。精氨酸有一定的降压作用，缺乏精氨酸会导致肝脏中胆固醇和甘油三酯升高[21]。

2.3 总黄酮、槲皮素及芦丁含量

从表3可以看出，总黄酮含量最高的是云荞2号，达到27.52 mg/g，其次是云荞1号，为26.21 mg/g。贵州黄苦荞的总黄酮含量最低。芦丁含量最高的是云荞1号和云荞2号，分别为19.60和19.53 mg/g；川荞1号和川荞2号的总黄酮和芦丁含量差异不显著，但川荞1号的槲皮素含量达到0.761 mg/g，显著高于川荞2号。

表3 五种苦荞总黄酮、槲皮素及芦丁含量 单位：mg/g

苦荞的保健功能主要归功于其富含类黄酮物质[22]，苦荞中黄酮类化合物主要是芦丁、槲皮素、山奈酚[23]。其中芦丁含量最高，占总黄酮含量80%以上[16]。芦丁具有增强血管弹力、降血脂、降血糖等功效[24]。研究表明芦丁在黑苦荞中的含量较其他品种苦荞更高[25]。据报道不同产地苦荞间的黄酮含量存在一定差异，表现为四川＞贵州＞云南＞甘肃＞陕西[27]。在此次试验中，云荞1号和云荞2号的总黄酮和芦丁含量较高，但川荞1号的槲皮素含量显著高于其他品种。综合分析，云南地区的苦荞总黄酮和芦丁含量高于其他地区，其中云荞1号的活性成分含量相对较高。

3 结论

苦荞具有极高的营养价值和药用功效，富含人体所需的多种营养成分。此次试验以四川凉山川荞1号黑苦荞、四川凉山川荞2号黄苦荞、云南昭通云荞1号黑苦荞、云南昭通云荞2号黄苦荞以及贵州毕节市威宁县黄苦荞为原料，对其主要营养成分、氨基酸组成及含量、总黄酮、槲皮素和芦丁等活性成分进行测定分析，主要结论如下：

川荞1号的蛋白质和脂肪含量最高，分别达到15.6和4.5 g/100 g；5种苦荞的氨基酸组成及含量总体趋势相似，均含有7种人体必需氨基酸，在氨基酸总量上，川荞1号的含量最高，为12.8 g/100 g，其次是云荞2号，川荞2号、云荞2号和贵州黄苦荞这三种黄苦荞的总氨基酸含量相差不大，谷氨酸、天冬氨酸和精氨酸在5种苦荞中含量最高；云荞1号和云荞2号的总黄酮和芦丁含量较高，但川荞1号的槲皮素含量最高。综合分析，黑苦荞的多种营养成分含量高于黄苦荞，川荞1号含有较多的蛋白质和脂肪等基本营养成分，而云荞1号荞的总黄酮、芦丁等活性成分含量相对较高。

此次试验的数据，将为未来进一步对苦荞进行开发利用和药物功效学研究提供良好的依据，对提高苦荞的利用率、增加苦荞的附加价值、研发苦荞一系列的产品并实现商业化发展具有指导性意义。