小麦和荞麦芽苗菜粉营养价值评价

李晓红，句荣辉，王辉，李淑荣

（北京农业职业学院，北京 102442）

随着生活水平的进一步提高，人们对食物的需求不仅仅停留在安全水平，而是向营养、保健、纯天然方向发展，这为农产品的深加工提供了广阔的发展空间。芽苗菜粉因其营养丰富、食用简单、携带方便等优点，成为近几年兴起的一种便捷型快消产品。芽苗菜粉还可以添加到奶粉、冰激凌、豆粉、酸奶中形成具有独特风味的食品[1]。其中小麦和荞麦芽苗菜粉很受消费者欢迎。

小麦和荞麦芽苗菜粉是小麦和荞麦籽粒经发芽形成可食用的麦苗后，经干制和粉碎而成的粉末状食品。小麦苗富含蛋白质、矿物质、维生素和活性酶等成分，除营养丰富外，还有抗氧化等保健作用[2]。麦苗汁也被称为最符合人体所需的碱性食品[3]。荞麦苗是药食同源的天然资源，营养全面、富含叶绿素、氨基酸、纤维素及铁、铜、锌等[1，4]。目前，大多数研究是针对新鲜小麦和荞麦芽苗菜粉的特定营养物质及其功效，关于小麦、荞麦芽苗菜粉的营养成分和氨基酸营养价值评价等方面的研究却鲜有报道。本文以小麦、荞麦芽苗菜粉为研究对象，通过营养成分分析，对其营养价值进行评价，以期为小麦和荞麦芽苗菜粉的进一步应用和功能性食品开发提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

小麦芽苗菜粉、荞麦芽苗菜粉：市售。

盐酸、柠檬酸钠、氢氧化钠、硝酸（均为优级纯）：国药集团化学试剂有限公司；其余试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

全自动氨基酸分析仪（L-8900型）、荧光分光光度计（F7000型）：日本日立公司；凯氏定氮仪（K1160型）：济南海能仪器股份有限公司；电感耦合等离子体质谱仪（Thermo 6300型）：美国赛默飞世尔公司；恒温水浴锅（HWS12型）：上海一恒科学仪器有限公司；微波消解仪（TANK PLUS型）：上海新仪微波化学科技有限公司；电子分析天平（BSA224S型）：北京赛多利斯天平有限公司。

1.3 测定方法

蛋白质含量测定参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》凯氏定氮法；脂肪含量测定参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》酸水解法；膳食纤维含量测定参照GB 5009.88—2014《食品安全国家标准食品中膳食纤维的测定》；抗坏血酸含量测定参照GB 5009.86—2016《食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定》荧光法；碳水化合物含量测定参照GB/Z 21922—2008《食品营养成分基本术语》中减法进行测定；矿质元素含量测定参照GB 5009.268—2016《食品安全国家标准食品中多元素的测定》电感耦合等离子体质谱法；氨基酸含量测定参照GB 5009.124—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》，另外色氨酸的测定参照GB/T 18246—2019《饲料中氨基酸的测定》碱水解法。

1.4 评价方法

1.4.1 氨基酸比值系数法

根据氨基酸比值系数法[5]，将2种芽苗菜粉中的氨基酸含量与联合国粮农组织/世界卫生组织（Food and Agriculture Organization of the United Nations/World Health Organization，FAO/WHO）提出的必需氨基酸模式进行比对，计算出样品中必需氨基酸比值（ratio of amino acid，RAA）、氨基酸比值系数（ratio of amino acid coefficient，RC）和氨基酸比值系数分（score of RC，SRC）。RAA=某必需氨基酸含量/（FAO/WHO）中相应的氨基酸含量；RC=某必需氨基酸RAA/各种氨基酸RAA的平均值；SRC=100-RSD×100，式中RSD为RC的相对标准差（relative standard deviation，RSD）。

1.4.2 氨基酸模式谱法

通过将必需氨基酸与氨基酸总含量比值和FAO/WHO推荐的人体必需氨基酸模式谱相比，评价氨基酸营养价值。

1.4.3 模糊识别法

以鸡蛋的蛋白质作为标准蛋白质，计算待评价样品蛋白质与标准蛋白的贴近度[6]。贴近度越接近1，则样品蛋白质的营养价值越高。

1.5 数据处理

本试验每个样品平行做3份，各指标测定均重复3次取平均值。采用Excel和SPSS软件进行数据统计分析，均值间比较采用Duncan’s多重比较，在0.05水平上进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 基本营养成分比较

荞麦、小麦2种芽苗菜粉与《中国食物成分表》中5种常见脱水蔬菜的基本营养成分比较见表1。

表1 2种芽苗菜粉与5种常见蔬菜的营养成分Table 1 Nutrition content in 2 kinds of sprout powder and 5 kinds of common vegetables

由表1可知，2种芽苗菜粉的蛋白质、膳食纤维、抗坏血酸含量均明显高于5种常见蔬菜。蔬菜类食品是维生素C的主要来源，小麦芽苗菜粉中抗坏血酸含量达360.25 mg/100 g，荞麦芽苗菜粉中抗坏血酸含量为206.33 mg/100 g，二者相差约1.5倍，小麦芽苗菜粉比白菜高近2倍，比油菜高近3倍，是菠菜、菜花和香菜的4倍；小麦和荞麦芽苗菜粉的蛋白质含量比5种常见蔬菜中蛋白质含量最高的油菜分别高出近2倍和1.5倍；小麦和荞麦芽苗菜粉的膳食纤维含量是5种常见蔬菜的2倍以上；两种芽苗菜粉碳水化合物之间的含量差异不大，与其他5种常见蔬菜也很相近；对于脂肪而言，虽然2种芽苗菜粉的脂肪含量高于5种常见蔬菜脂肪含量平均值，根据《预包装食品营养标签通则》的判断标准（低脂肪≤3 g/100 g固体），二者仍属于低脂肪的食物。

2.2 矿质元素含量分析

2种芽苗菜粉与5种常见蔬菜矿质元素含量见表2。

表2 2种芽苗菜粉与5种常见蔬菜矿质元素含量Table 2 Mineral element content in 2 kinds of sprout powder and 5 kinds of common vegetables mg/100 g

由表2可知，2种芽苗菜粉中所含的矿质元素种类丰富，既含常量元素又含微量元素。小麦和荞麦芽苗菜粉中钾含量为9766.58mg/100g和7585.17mg/100 g，是5种常见蔬菜平均值的9倍和7倍多。小麦和荞麦芽苗菜粉的钠含量为10.31 mg/100 g和11.24 mg/100 g，仅为5种常见蔬菜的几十分之一，甚至百分之一，处于极低钠水平（≤40 mg/100 g）。2种芽苗菜粉中锰含量高于5种常见蔬菜平均值；钙、铜、铁、锌的含量虽低于5种常见蔬菜的平均值，但小麦和荞麦芽苗菜粉是高钾低钠的优良食物。

2.3 氨基酸含量

2种芽苗菜粉的氨基酸含量见表3。

表3 2种芽苗菜粉的氨基酸含量Table 3 Content of amino acid in 2 kinds of sprout powder g/100 g

续表3 2种芽苗菜粉的氨基酸含量Continue table 3 Content of amino acid in 2 kinds of sprout powder g/100 g

由表3可知，2种芽苗菜粉均含有18种氨基酸，其中包含8种必需氨基酸，种类齐全。荞麦和小麦芽苗菜粉中氨基酸总量分别为21.99 g/100 g和31.55 g/100 g。8种必需氨基酸总量分别为8.24 g/100 g和10.63 g/100 g；婴幼儿必需氨基酸组氨酸分别占氨基酸总量的3.00%和2.35%；色氨酸含量占比分别为1.96%和1.36%，高于荷兰豆芽苗菜（0.57%）[7]和燕山红栗坚果（未检出）[8]，且其它蔬菜中含量也较少。色氨酸具有免疫应答、生长调节、情绪稳定等重要功能，同时还可作为许多代谢物的生物合成前体，产生具有多种生理活性的物质[9]。2种芽苗菜粉中赖氨酸含量均高于樱桃番茄（0.02%～0.04%）[10]和高山蔬菜（0.45 mg/kg～6.37mg/kg）[11]。因此摄入荞麦和小麦芽苗菜粉有利于赖氨酸的补充。

2.4 氨基酸模式谱法评价结果

2种芽苗菜粉必需氨基酸占总氨基酸的质量分数见表4。

表4 各种必需氨基酸占总氨基酸的质量分数Table 4 Various essential amino acid content of the total score%

由表4可知，与FAO/WHO推荐的氨基酸模式谱相比较，荞麦芽苗菜粉各种必需氨基酸质量分数均高于标准模式；小麦芽苗菜粉中除Ile、Met+Cys、Thr略低于模式谱标准外，其他必需氨基酸质量分数均高于模式谱标准。说明2种芽苗菜粉必需氨基酸的营养相对均衡合理，具有较好的营养价值。

2.5 2种芽苗菜粉氨基酸比值系数法评价结果

2种芽苗菜粉中必需氨基酸的RAA、RC及SRC比较见表5。

表5 2种芽苗菜粉中必需氨基酸的RAA、RC及SRC比较Table 5 Comparison of RAA，RC and SRC of essential amino acid composition in two kinds of sprout powder

为进一步探究2种芽苗菜粉中的营养价值，采用FAO/WHO提出的必需氨基酸比值系数法进行详细分析，即通过计算样品中必需氨基酸的比值（RAA）、必需氨基酸比值系数（RC）和必需氨基酸比值系数分（SRC）来评价其营养价值。氨基酸不足影响蛋白质营养价值，氨基酸过剩也限制蛋白质营养价值[12]。RC可反映氨基酸的不足与过剩程度，越接近1，说明该必需氨基酸与FAO/WHO推荐的标准模式氨基酸越接近；RC＞1，说明该氨基酸含量相对过剩；RC＜1，则说明该氨基酸含量相对缺乏，RC最低的氨基酸为第一限制氨基酸。由表5可知，可以得出荞麦芽苗菜粉中第一限制性氨基酸为含硫氨基酸（蛋氨酸和半胱氨酸）；而小麦芽苗菜粉中第一限制性氨基酸为异亮氨酸。2种芽苗菜粉中色氨酸含量相对过剩，食用时可按照蛋白质互补原则搭配其他色氨酸含量不足的食品，以提高蛋白质综合营养价值。SRC越接近100，说明该样品中必需氨基酸含量越均衡，该样品的蛋白质营养价值越高。荞麦和小麦芽苗菜粉SRC分别为63.52和77.03，说明2种芽苗菜粉营养较均衡，有一定的食用价值。

2.6 2种芽苗菜粉必需氨基酸比例与贴近度

必需氨基酸比例与相对于标准蛋白的贴近度见表6。

表6 必需氨基酸比例与相对于标准蛋白的贴近度Table 6 The proportion of essential amino acids and closeness relative to the standard protein

由表6可知，小麦芽苗菜粉的必需氨基酸总量与氨基酸总量的比值（E/T）为33.69%，E/N值为50.81%，分别低于FAO/WHO规定的40.00%和60.00%的标准；荞麦芽苗菜粉的E/T和E/N略低于理想蛋白质标准。荞麦和小麦芽苗菜粉相对于鸡蛋标准蛋白的贴近度分别为0.95和0.91，均接近于1.00，说明2种芽苗菜粉均具有很好的营养价值，荞麦芽苗菜粉蛋白质营养更接近于鸡蛋蛋白。

2.7 风味氨基酸分析

风味氨基酸主要分鲜味、甜味和苦味氨基酸3大类，其中 Ala、Thr、Gly、Pro、Ser、His属于甜味氨基酸；Glu、Asp和 Lys属于鲜味氨基酸；Leu、Trp、Met、Val、Ile 和 Arg属于苦味氨基酸；Phe、Tyr和Cys属于芳香族氨基酸[13-14]。2种芽苗菜粉风味氨基酸分析见表7。

表7 2种芽苗菜粉风味氨基酸分析Table7 The contents and RCT of flavor amino acid in two kinds of sprout powder

由表7可知，荞麦芽苗菜粉的风味氨基酸中Glu含量最高，且RCT最大，对荞麦芽苗菜粉的呈味影响最大。小麦芽苗菜粉的风味氨基酸中Asp含量最高，RCT最大，对小麦芽苗菜粉的呈味影响最大。2种芽苗菜粉中呈现甜味的氨基酸主要有Ala和His，呈现鲜味的主要有Glu和Asp，呈现苦味的主要有Arg，呈现芳香味的主要有Cys。因此这6种氨基酸使2种芽苗菜粉分别呈现出不同的风味。小麦芽苗菜粉中鲜味和甜味氨基酸含量总和与苦味氨基酸的比值为2.60，且芳香族氨基酸总含量高于荞麦芽苗菜粉，说明小麦芽苗菜粉的口感好于荞麦芽苗菜粉。

2.8 药用氨基酸组成分析

植物中 Glu、Asp、Arg、Gly、Phe、Tyr、Met、Leu、Lys这9种氨基酸通常含量较少，有些氨基酸人体不能合成，但又是维持机体氮平衡所必需的，称为药用氨基酸[15]。2种芽苗菜粉药用氨基酸的含量及比例见表8。

表8 2种芽苗菜粉药用氨基酸的含量及比例Table 8 The contents and percentages of therapeutic amino acid in two kinds of sprout powder

由表8可知，荞麦和小麦芽苗菜粉中9种药效氨基酸占总氨基酸的质量分数均在60%以上，占比分别为63.62%和66.59%。2种芽苗菜粉中均检测出9种药用氨基酸，其中荞麦芽苗菜粉中Glu的含量最高，占药用氨基酸总含量的28.73%，其次为Asp，占药用氨基酸总含量的14.51%。小麦芽苗菜粉中Asp的含量最高，占药用氨基酸总含量的37.55%，其次为Glu。Glu是人体的重要营养素，具有治疗精神分裂症、神经衰弱、解毒、保护肝脏、促进伤口愈合、缓解疲劳等疗效[14，16]。在Glu脱羧酶的影响下，Glu还能够产生非蛋白质氨基酸γ-氨基丁酸，可改善机体神经机能以及降低血压[17]。荞麦芽苗菜粉富含Glu，这可能是其具有保健功效的原因之一。Asp具有缓解疲劳、改善心脑血管疾病（高血压、心脏病等）、增强肝功等功效，同时还可提高机体免疫力[18-19]。小麦芽苗菜粉中富含Asp可能是其提高机体免疫功能的原因之一。

3 讨论与结论

小麦和荞麦芽苗菜粉均属于高蛋白、低脂肪、低糖的食物，且膳食纤维和抗坏血酸含量均高于常见的5种蔬菜。抗坏血酸是人体内重要的水溶性维生素之一，具有抗氧化、减轻炎性反应、光保护、抗衰老和抗色素沉着等作用[20]。小麦和荞麦芽苗菜粉均属于高钾低钠的食物。大量流行病学研究证实，高钠饮食不仅可引起血压升高，还可能导致心、脑血管和肾疾病的发生和发展，而高钾饮食除降低血压外，还可能对组织器官有直接的保护性作用[21]。因此，食用小麦和荞麦芽苗菜粉可以在一定程度上降低高血压和心脑血管疾病的发生几率。小麦和荞麦芽苗菜粉的锰含量高于常见5种蔬菜平均值。锰是人体必需的微量元素之一，具有促进人体生长发育，调节内分泌系统，加快蛋白质、维生素C、维生素B合成，提高免疫功能，延缓衰老，防癌等重要作用[22]。

小麦和荞麦芽苗菜粉中色氨酸、赖氨酸含量较高。荞麦芽苗菜粉中第一限制性氨基酸为含硫氨基酸（蛋氨酸和半胱氨酸），小麦芽苗菜粉中第一限制性氨基酸为异亮氨酸。2种芽苗菜粉的必需氨基酸与FAO/WHO推荐值接近，营养较均衡。荞麦芽苗菜粉风味氨基酸中Glu含量最高，且RCT值最大，对荞麦芽苗菜粉的呈味影响最大；药用氨基酸中也属Glu的含量最高。小麦芽苗菜粉中风味氨基酸中Asp含量最高，RCT最大，对小麦芽苗菜粉的呈味影响最大；药用氨基酸中也属Asp的含量最高。说明Glu和Asp分别对荞麦和小麦芽苗菜粉的风味和功效影响最大。小麦芽苗菜粉中鲜味和甜味氨基酸含量总和与苦味氨基酸的差值高于荞麦芽苗菜粉，说明小麦芽苗菜粉的鲜甜味高于荞麦芽苗菜粉。在不同蛋白质评价方式下，小麦芽苗菜粉的蛋白质营养均衡，荞麦芽苗菜粉蛋白营养更贴近鸡蛋蛋白，二者均具有开发为均衡蛋白营养膳食的潜力。