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不同产地紫米营养成分比较及其相关性分析

2022-12-16李维峰陈云兰黄艳丽刘兴勇

热带作物学报 2022年11期
关键词:紫米红米黑米

师 江,李 倩,李维峰,陈云兰,黄艳丽,刘兴勇*

不同产地紫米营养成分比较及其相关性分析

师 江1,李 倩2,李维峰1,陈云兰1,黄艳丽1,刘兴勇2*

1. 云南农业大学热带作物学院,云南普洱 665099;2. 云南省农业科学院质量标准与检测技术研究所,云南昆明 650205

为评价不同品种紫米淀粉、脂肪、花青素、多酚、氨基酸和矿质元素间的差异,探究不同营养成分之间的关系,选取云南墨江(MJ)、湖南新化(HN)、贵州黎平(GZ)和陕西汉中(SX)4个产地的紫米,并与红米(R)、黑米(B)进行比较。结果显示,不同产地紫米成分含量存在差异,具有不同营养特征。HN紫米的淀粉含量最低(68.13%),脂肪(2.38%)、矿质元素Fe、K、Mg、Mn、Na、P、Zn含量最高,其中Mn(80.37 mg/kg)、Na(10.75 mg/kg)元素显著高于其他产地;MJ和SX紫米花青素(533.03 mg/kg,412.54 mg/kg)、多酚(340.55 mg/100 g,387.91 mg/100 g)含量显著高于其他产地,而GZ紫米花青素(156.55 mg/kg)和多酚(239.23 mg/100 g)显著低于其他产地紫米。SX紫米氨基酸总量(74.37 g/kg)与必需氨基酸(total essential amino acids,ΣEAA,26.09 g/kg)含量最高,与其他紫米差异不显著。紫米成分间相关性分析显示,花青素与多酚呈极显著正相关(0.625),二者分别与Ca呈显著负相关(–0.571,–0.549)。Asp、Gly与Fe、Ca呈显著正相关,大部分元素间呈显著正相关。不同有色稻米间,红米淀粉(74.73%)含量最高,花青素(9.05 mg/kg)、氨基酸总量(55.94 g/kg)、ΣEAA(19.78 g/kg)、Fe(6.51 mg/kg)、Mg(609.41 mg/kg)、P(1746.72 mg/kg)元素含量最低,与紫米和黑米差异显著(<0.05)。黑米花青素(533.03 mg/kg)、多酚(453.53 mg/100 g)含量显著高于(<0.05)其他有色稻;黑米和紫米氨基酸含量差异不显著(>0.05),但显著高于(<0.05)红米。有色稻ΣEAA与非必需氨基酸总量(total non-essential amino acid,ΣNEA)比例在0.54左右。主成分分析将3种有色稻分为红米、紫黑米两组,前3个主成分可以解释总方差的91%。第一主成分(PC1)贡献率为67.5%,代表矿质元素,说明产地是有色稻米成分组成差异的主要原因。第二主成分(PC2)占总方差的18.2%,主要为总花青素含量、氨基酸等。

紫米;营养;氨基酸;元素;主成分分析

有色稻米是色素沉积在水稻种子的种皮内形成的一种重要的特异水稻种质资源[1],其食用历史悠久,含有丰富的花青素、多酚等生物活性化合物,被归为是对健康有益的强功能食品[2]。随着人们对健康的日益关注,有色稻米潜在市场价值受到更高关注,其品质因品种、产地气候环境和农业管理、收获和加工方式而有所不同。紫米是我国珍贵有色稻米种质资源,仅湖南、四川、贵州、云南等地有少量栽培[3],是中国消费量最大的功能稻米,大多属籼型紫糯水稻。近年我国培育出了对当地地理环境条件适应性较强的新紫米品种,但不同来源紫米化学成分差异及营养特征还缺乏认识。

与普通白米相比,紫米营养价值更高,不仅提供基本的蛋白质、维生素、膳食纤维和矿物质营养,其丰富的花青素已被证明可以降低患癌症和肥胖等严重疾病的风险,具有抗癌、消炎、抗糖尿病和降血脂等生物活性[4-5]。裘凌沧等[6]分析发现紫米N、K、S、Mn、Al、B等元素高于其他种类稻米,朱智伟等[7]分析得出蛋白营养价值以紫黑米最好,必需氨基酸中赖氨酸、苏氨酸的含量分别为3.86和3.82 g/kg,明显高于其他色泽的稻米(3.55~3.72 g/kg,3.53~3.65 g/kg)。杨宁等[8]对云南墨江紫米营养功能成分分析,得出紫米的蛋白质、灰分含量分别较白米高23%、31%,紫米总花色苷和总多酚、总黄酮的含量均高于白米,多酚和黄酮以游离态为主,主要包括原儿茶酸、绿原酸、香草酸、咖啡酸、表儿茶素、-香豆素、芦丁和阿魏酸等。紫米花色苷主要为矢车菊素-3-葡萄糖苷和芍药-3-葡萄糖苷,含量可高达202.7和75.6 mg/kg[8],有色稻米是多酚和抗性淀粉的良好来源,有助于减少2型糖尿病和其他相关慢性疾病的发病[9]。

稻米品质形成是品种遗传特性、环境条件和产地等因素综合互作的结果,而品质成分直接影响稻米外观、食味、营养等。环境条件对稻米品质的影响是通过影响稻株和颖果的生理过程而发挥作用的[10-11],而地质环境对大米品质形成有很强的选择性、依赖性及适应性,地质环境与优质大米的形成具有联系[12-13]。基于紫米的高营养、高附加值及潜在功能价值表现,人们对其作为营养功能性食品来降低疾病风险的兴趣不断增加,使得产地与稻米品质关系受到关注。因此,比较不同来源紫米营养品质将非常有意义。目前,对紫米的研究主要是基于理化特征、具有抗氧化潜力的植物化学物质鉴定、提取等因素方面进行了大量研究,对紫米的化学特性、营养功能成分进行不同产地来源的比较评价研究较少。本研究旨在分析和评价云南墨江、湖南新化、贵州黎平和陕西汉中所产紫米主要营养特性,并与黑米、红米进行比较,研究紫米成分间相互关系,以期为紫米营养评价提供参考信息。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 材料与试剂 于2020年3—6月收集云南墨江(MJ)、湖南新化(HN)、贵州黎平(GZ)和陕西汉中(SX)4个具有地方特色的籼型紫糯稻品种及云南产黑米(B)红米(R)。每份样本采用四分法制样,粉碎后过100目筛,恒温干燥箱70℃干燥至恒重后自封袋密封常温保存备用。

氨基酸混合标准溶液(2.50 mmol/mL,胱氨酸为1.25 mmol/mL,美国sigma公司);没食子酸(99%,美国sigma公司);多元素混合标准溶液(10 μg/mL,美国PerkinElmer公司);高氯酸、硝酸、氢氧化钠、氯化钠、柠檬酸、柠檬酸钠、茚三酮、乙醇、福林酚均为分析纯,购自国药集团。

1.1.2 仪器与设备 电感耦合等离子体发射光谱仪(Optima 8000,美国PerkinElmer公司);氨基酸自动分析仪[S-433(D),德国Sykam公司];紫外可见分光光度计(Specord 210 Plus,德国Analytikjena公司);自动旋光仪(SGW-1,中国仪电物光公司);电子分析天平(BSA224S-CW,德国Sartorius公司)。

1.2 方法

1.2.1 矿质元素测定 准确称取0.50 g米粉末置于100 mL烧杯中,加入5 mL硝酸和1 mL高氯酸,电热板上加热消解至溶液清亮,蒸至近干,加入1∶1盐酸5 mL溶解残渣,转入50 mL容量瓶定容待测;样品经湿法消解后,用盐酸溶解残渣,使待测元素转变为无机离子态。每个样品重复3次,同时进行样品空白处理,采用ICP-OES方法[14]测定矿质元素含量。

1.2.2 氨基酸测定 分别称取100 mg样品于水解管中,加入6 mol/L盐酸10 mL,将水解管抽真空,封管,在110℃条件下水解22 h,冷却后过滤,调节滤液pH至中性,定容至25 mL,取滤液与0.02 mol/L盐酸按1∶1混合,混合液通过0.22 μm微孔滤膜过滤,用氨基酸自动分析仪采用离子交换色谱-茚三酮柱后衍生法,测定样品中Asp、Thr、Ser、Glu、Gly、Ala、Cys、Val、Met、Ile、Leu、Tyr、Phe、Lys、His、Arg、Pro 17种氨基酸的含量。色谱条件:Na型分析柱(4.6 mm× 150.0 mm,7 μm,塞卡姆,德国),缓冲液流速0.45 mL/min,茚三酮溶液流速0.25 mL/min,自动进样50 μL。

1.2.3 总花青素测定 总花青素含量参照JATI等[15]的方法用pH示差法测定。分别称取稻米粉末0.5000 g,按液固比20∶1 (mL/g) 加入含0.8%盐酸的50%乙醇,在70℃水浴振荡提取20 min后离心3 min取上清液,重复提取1次至浸提液为无色,合并2次提取液,抽滤后用浸提液定容至50 mL。分别取0.2 mL浸提液至2.8 mL pH 1.0缓冲液(125 mL 0.2 mol/L KCl,385 mL 0.2 mol/L HCl)和pH 4.5缓冲液(400 mL 1 mol/L 乙酸钠,240 mL 1 mol/L HCl)。分别在513和700 nm处测定2种稀释液的吸光度。总花青素含量按公式(1)、(2)计算。

式中:为吸光度;为稀释因子;为矢车菊花素-3-葡萄糖苷消光系数,26 900;为矢车菊花素-3-葡萄糖苷分子量,449.2 g/mol;为定容体积,mL;L为光程,1 cm。

1.2.4 总酚测定 总酚的测定参照CALLCOTT等[16]采用Folin-Ciocalteau方法。称取1.0000 g稻米粉样品至50 mL容量瓶,加入60%乙醇溶液30 mL,40℃水浴超声提取25 min,过滤待用。将200 μL样品的甲醇提取物与1.8 mL 10倍稀释的Folin-Ciocalteu试剂混合,然后添加60 g/L的1.8 mL碳酸钠中,反应90 min后,在725 nm处测量吸光度。用没食子酸对照品做标准曲线,线性方程为=0.0051–0.0309,2=0.9993,线性范围为5~250 μg/mL。总酚含量以每百克大米干重的没食子酸(AGE)当量的毫克数表示(mg/100 g)。

1.2.5 淀粉和脂肪测定 淀粉测定采用旋光法,具体为称取1.0000 g试样于50 mL容量瓶中,加入10 mL的1.0 mol/L盐酸溶液,充分摇匀后将容量瓶浸入沸水浴中水解15 min,将容量瓶取出冷却至室温后分别加入1 mL乙酸锌溶液和亚铁氰化钾溶液,摇动混匀后用水稀释至刻度,混匀并过滤。然后将此滤液盛入10 cm旋光管中,用旋光仪测定其总旋光度。实验结果采用质控样黑麦粉(淀粉含量72.2%)确定准确性。脂肪测定采用索氏提取法。

1.3 数据处理

采用GraphPad Prism统计软件对数据进行方差分析,Duncan’s多重比较分析有色稻米间、不同地域紫米间的组成差异和相关性分析,Origin软件进行主成分分析(对数据进行标准化处理)筛选不同产地紫米的特征营养指标。

2 结果与分析

2.1 稻米淀粉、脂肪、花青素和多酚含量比较

不同类型稻米的总淀粉含量在68.10%~ 76.37%之间(图1A)。所有样品存在3个统计上不同的样品簇,红米(R)淀粉含量最高,为74.73%;黑米和MJ、GZ、SX紫米含量分别为71.23%、72.15%、72.30%、72.55%;HN紫米含量最低,为68.13%。B、MJ、GZ、SX样品之间的淀粉含量无显著性差异,而与R、SX紫米间存在显著差异。显然,淀粉含量受稻米品种、产地等的影响。据报道,有色稻米的总淀粉含量为73.5%~79.6%[17-18],本研究结果与该结果一致。

不同类型稻米的脂肪含量如图1B所示,脂肪含量在1.12%~2.38%之间。各有色稻间存在显著差异,HN紫米脂肪含量最高(2.38%),其次为B(2.27%)和GZ(1.88%),三者间无显著差异。MJ和SX紫米平均脂肪含量分别为1.60%、1.63%,R含量最低(1.50%),差异不显著。总体来讲,脂肪含量由高至低为黑米>紫米>红米,黑米、紫米脂肪含量差异不显著,二者与红米差异显著。脂肪研究结果高于印尼种植的几种商业有色稻(0.76%~1.37%)[17]。有色稻米脂类主要由三酰基甘油、游离脂肪酸和磷脂组成,主要为不饱和脂肪酸[19]。稻米中的脂肪集中在胚芽和麸皮中,含量虽然较低,但它是水稻加工和烹饪质量的关键决定因素,指示稻米加工精度。

花青素或原花青素是有色稻米中重要的功效成分,最主要的是矢车菊素-3--葡萄糖苷和芍药素葡萄糖苷,积累程度决定稻米的颜色,其组成与稻米的颜色参数呈显著负相关[17]。图1C显示了不同类型稻米总花青素含量,范围在0~543.55 mg/kg之间。花青素含量在<0.05情况下分为4类,组间差异显著。B花青素含量最高(533.03 mg/kg),显著高于其他稻米,为第一组;其次是SX紫米(412.54 mg/kg)和MJ紫米(329.96 mg/kg),为第二组;再次是HN紫米(203.64 mg/kg)和GZ紫米(156.55 mg/kg),为第三组;R花青素含量最低(9.05 mg/kg),范围为0~30.56 mg/kg,变异范围较大,部分红米中未检出,为第四组。研究结果与日本黑米(705.2~5045.6 mg/kg)[18]、印尼红米(10.3~201.8 mg/kg)[20]及YAMUANGMORN[2]报道的泰国(260~2540 mg/kg)、老挝(610~ 2230 mg/kg)、越南(0~1440 mg/kg)等当地紫米的研究结果相比,花青素总浓度偏低,与CALLCOTT[16]、贺江等[21]报道的紫米(256.3 mg/kg、281.13~680.97 mg/kg)含量相当。本研究中黑米、紫米花青素显著高于红米,与以上研究趋势一致。紫米和黑米中总花青素较高可能是由于糊粉层中花青素和原花青素的沉积,而红米中只存在原花青素[22]。稻米储藏时间、温度、籽粒形状及其交互作用都显著影响花青素的稳定性[23],转化为花青素。因此,本研究在红米中检出一定含量的花青素。

不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。

多酚是有色稻米重要的功效成分,其中阿魏酸是最丰富的游离酚类化合物[24]。不同稻米多酚含量的分析结果如图1D所示,范围为50.17~ 482.57 mg/100 g,其中红米、紫米、黑米含量范围分别为50.17~399.57、208.01~435.76、400.20~ 482.57 mg/100 g。黑米的多酚含量最高(453.53 mg/ 100 g),与其他稻米差异显著(<0.05),R与MJ、GZ、HN、SX紫米差异不显著(分别为219.10、340.55、239.23、240.55、387.91 mg/100 g)。所有稻米中R多酚含量变异最大,范围为50.17~ 399.57 mg/100 g。PONGJANTA等[25]、SRIDEVI等[26]分别对不同色素水稻多酚含量的研究进行了报道,红米的酚类含量为56.36~174.48 mg/100 g,紫米为127.12~238.43 mg/100 g,黑米为81.28~ 214.34 mg/100 g,本研究结果高于以上报道。多酚含量研究结果的差异可能受到稻米品种和栽培环境的影响。

2.2 氨基酸含量比较

所有稻米的氨基酸组成见表1。为揭示样品之间的特异性差异,基于平均值对所有氨基酸数据进行统计分析。稻米总氨基酸、必需氨基酸(EAA)、非必需氨基酸(NEA)红米最低,与紫米、黑米之间存在显著差异。所有稻米中EAA占总量的34.44%~35.95%,ΣEAA/ΣNEA无显著差异。谷氨酸、天门冬氨酸、亮氨酸、精氨酸和缬氨酸是主要氨基酸,胱氨酸、蛋氨酸、酪氨酸和组氨酸含量相对较低,分别为0.23~0.39、0.96~ 1.54、1.21~2.46、1.61~2.16 g/kg。紫米和黑米各氨基酸含量无显著差异,但天门冬氨酸、苏氨酸、谷氨酸、蛋氨酸、酪氨酸、精氨酸和脯氨酸与红米具有显著差异。天门冬氨酸、谷氨酸是主要的鲜味氨基酸,脯氨酸为甜味氨基酸,以上呈味氨基酸的差异可能是造成红米与紫米、黑米口感差异的主要氨基酸。赖氨酸作为稻米的限制性氨基酸,不同种类间无差异。以上结果证明,红米与紫米、黑米相比,氨基酸差异特性较明显。

表1 稻米氨基酸含量

注:同行不同字母表示差异显著(<0.05)。

Note: Different letters in the same line indicate significant differences (<0.05).

2.3 矿质元素含量比较

矿质元素分析结果见表2。稻米中,K、Mg、P含量最丰富,变异较大,Cu、Na元素含量较低,结果与SHAO等[23]研究结果一致。不同类型稻米中,Ca、Cu及Zn元素含量无显著差异,红米各种元素含量均最低,其中Fe、Mg和P元素显著低于紫米和黑米。湖南产紫米各种元素含量均最高。SRIDEVI等[26]报道红米、黑米中Zn(18.9~ 26.8 g/kg、18~27.9 mg/kg)、Fe(9.3~19.4 mg/kg、8.40~13.4 mg/kg)含量,较本研究结果稍高。另外,稻米加工研磨度显著影响矿质元素含量[27]。我国饮食习惯上有色稻米大多以糙米为主,大多数元素分布在米糠中,使得有色大米矿质元素含量高于非有色米和精米。稻米元素含量与种植区土壤元素含量具有紧密的相关性,产地直接影响元素的含量。

表2 稻米矿质元素含量

注:同一行不同字母表示差异显著(<0.05)。

Note: Different letters in the same line indicate significant differences (<0.05).

2.4 紫米各成分间相关性分析

紫米氨基酸与其他成分间相关性不显著(图2)。其他成分之间相关性分析见表3和图3。Tyr与淀粉(2=–0.539),Asp与Ca(2=0.548)和Fe (2=0.537)元素,Gly与Ca(2=0.551)和Fe(2= 0.552),Ala与Ca(2=0.533)和Fe(2=0.567),Lys与Ca(2=0.528)分别呈显著相关性。花青素与多酚呈极显著正相关(图3A),Ca与二者呈显著负相关(图3I)。据KUSHWAHA等[28]报道,有色稻米中二价和三价矿物质可与酚类化合物结合,间接促进了钙和铁等矿物质的积累,但本研究与该结论不一致,Ca与多酚呈显著负相关(<0.05)(表3),且各元素之间大多呈显著正相关,其中Ca与Fe(图3H),Mn与Cu、Mg(图3B、3E),K与Fe、P(图3C、3D),P与Mg、Mn(图3F、3G)分别呈极高的显著性正相关。SHAO等[23]研究显示,稻米元素间Mg与K呈正相关,与Fe呈负相关,Zn与Na、Cu含量也呈显著正相关,而本研究结果显示Mg与Fe呈显著正相关(<0.05),与JIANG等[29]的研究结果一致。

图2 紫米成分间相关性热图

表3 紫米矿质元素之间及与其他成分相关性系数

注:*、**、和***分别表示在0.05,0.01及0.001水平差异显著。

Note:*,**, and***indicate the significant levels at 0.05, 0.01, and 0.001, respectively.

图3 成分间显著性分析

2.5 主成分分析

对不同类型稻米存在差异的变量进行主成分分析,如图4所示。结果表明,前3个主成分可以解释总方差的91.0%。第一个主成分(PC1)解释了总方差的67.5%。PC1代表矿质元素,说明产地是造成有色稻米成分组成差异的主要原因。第二主成分(PC2)占总方差的18.2%,主要为总花青素含量、氨基酸等,说明环境及遗传因素是成分组成差异的重要原因。第三个主成分(PC3)又占总方差的5.3%。所有水稻样品分为紫米、黑米及红米二组(图4A)。红米的PC1为负值,位于PC1的负半轴。黑米的PC1和PC2呈正数,而紫米PC1和PC2正负均有(图4B)。这是由于紫米和黑米在花青素、氨基酸等组分的含量相似,而紫米产地来源较广,主成分较分散。从本研究主成分分析结果及成分含量可知,紫米与黑米在成分组成上无显著差异。

3 讨论

水稻是世界上最重要的粮食作物之一,有三分之一以上的人口以稻米为主食,其品质及功效成分一直受到关注。本研究所采用的紫米均属籼型紫糯水稻,除遗传因素外,生长环境及当地栽培技术的差异使得不同来源紫米在基本成分上存在差异,显示出一些特征品质,如湖南产紫米的高脂肪和矿质元素含量,云南墨江和陕西紫米的高花青素及多酚含量。本研究中紫米花青素结果较以往研究偏低可能是所购买紫米陈旧,花青素降解。有色稻米花青素和其他生物活性化合物存在于麸皮(果皮、种皮和糊粉层)的不同层中,黑米和紫米中主要花青素为矢车菊素-3--葡萄糖苷和芍药素葡萄糖苷[30-31],而红米中主要为矢车菊素和飞燕草素,从麸皮外层到内部含量逐渐降低,其稳定性受到热处理、储存温度、光照和紫外线、pH和金属离子的影响[31]。加工精度也显著影响花青素含量,加工精度越高,随着米皮去除损失也越多。花青素在稻米中的差异很大,大多数有色水稻品种是传统/当地水稻,反映了不同地区和生长环境之间的差异,且随其种植海拔高度的增加而增加[2, 28]。本研究系统分析了紫米成分间相关性,发现花青素与多酚呈极显著正相关,二者与Ca含量呈负相关,大部分元素间呈显著正相关的关系。这可能是由于化学性质非常相似的离子之间相互作用的结果,它们在植物组织中竞争吸收、转运和功能的位点[29],如镁可调节其他必需元素的吸收,Zn2+在足够Mg2+存在下通过维持较高的膜电位而有利于养分吸收。

4 结论

不同产地来源的紫米氨基酸含量差异不明显,其中,湖南产紫米淀粉含量最低,脂肪、矿质元素相对较高,其中Mn、Na元素显著高于其他产地;MJ和SX紫米花青素、多酚含量显著高于其他产地,而GZ紫米显著低于其他产地紫米。相关性分析显示花青素与多酚呈极显著正相关,二者与Ca呈负相关,大部分元素间呈显著正相关。紫米、黑米分别与红米间花青素含量差异显著,紫米和黑米在淀粉、氨基酸总量、必需氨基酸、Fe、Mg、P等元素差异不显著。各有色稻ΣEAA与ΣNEA比例基本一致。紫米与黑米在营养成分方面差异较小,但红米与紫、黑米在花青素、脂肪、部分氨基酸和矿物质方面存在差异。主成分分析将3种有色稻分为红米、紫黑米两组。本研究分析了不同来源紫米的营养成分和品质特点,比较了紫米与黑米、红米间的成分差异,可为紫米消费、营养认识提供一定信息。将来需要进一步开展紫米保健成分累积的遗传基础解析、营养与环境互作的研究,满足优质的消费供给与需求。

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Comparison of Nutritional Components and Correlation Analysis in Different Purple Rice Varieties

SHI Jiang1, LI Qian2, LI Weifeng1, CHEN Yunlan1, HUANG Yanli1, LIU Xingyong2*

1. School of Tropical Crops, Yunnan Agricultural University, Pu’er, Yunnan 665099, China; 2. Institute of Quality Standard and Testing Technology for Agro-products, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Kunming, Yunnan 650205, China

In this study, four purple rice from Mojiang County (MJ) , Xinhua County (HN), Hunan, Liping County (GZ), Guizhou and Hanzhong County (SX), Shaanxi were selected to evaluate the differences in starch, fat, anthocyanins, polyphenols, amino acids and elements between different origins, to determine the relationship among nutrient components, and to compare with red rice and black rice. The nutritional characteristics of the purple rice of different origins were different. Purple rice from HN had the lowest starch content (68.13%), highest fat, Fe, K, Mg, Mn, Na, P and Zn elements content, among which Mn (80.37 mg/kg) and Na (10.75 mg/kg) were significantly higher than other origins (<0.05). Anthocyanins (533.03 mg/kg, 412.54 mg/kg), polyphenols (340.55 mg/100 g, 387.91 mg/100 g) content in purple rice from MJ and SX were significantly higher than those from the other origins (<0.05), while anthocyanins (156.55 mg/kg) and polyphenols (239.23 mg/100 g) in purple rice from GZ were significantly lower (<0.05) than those from the other origins. SX purple rice had the highest content of total amino acids (74.37 g/kg) and total essential amino acids (ΣEAA, 26.09 g/kg), which was not significantly different from other purple rice. Correlation analysis between the components of purple rice showed that anthocyanins was positively correlated with polyphenols (0.625), and both were negatively correlated with Ca (–0.571, –0.549), respectively. Asp and Gly were significantly positively correlated with Fe and Ca, respectively, and among most of each elements was significantly positively correlated. Among colored rice, red rice had the highest starch content (74.73%) , but the lowes content of anthocyanins (9.05 mg/kg), total amino acids (55.94 g/kg), ΣEAA (19.78 g/kg), Fe (6.51 mg/kg), Mg (609.41 mg/kg), and P (1746.72 mg/kg), which were significantly different with purple rice and black rice (<0.05). The contents of anthocyanin (533.03 mg/kg) and polyphenols (453.53 mg/100g) of black rice were significantly higher (<0.05) than that of other colored rice. The difference in amino acid content between black rice and purple rice was not significant (>0.05), but significantly higher than that of red rice (<0.05).. The ratio of ΣEAA/ΣNEA was about 0.54 among colored rice. Principal component analysis (PCA) divided the three colored rice into two groups. red rice, purple and black rice. The first three principal components could explain 91% of the total variance. The contribution of the first principal component (PC1) was 67.5%, which represented mineral elements, indicating that the origin was the main reason for the difference in the composition of colored rice. The second principal component (PC2) accounted for 18.2% of the total variance, mainly including total anthocyanin and amino acids.This study could provide some reference for nutritional evaluation of purple rice.

purple rice; nutrition; amino acid; element; principal component analysis (PCA)

TS201.4

A

10.3969/j.issn.1000-2561.2022.11.017

2022-01-25;

2022-04-17

云南省教育厅科学研究基金项目(No. 2021J0129)。

师 江(1984—),女,硕士,讲师,研究方向:农产品贮藏与加工。*通信作者(Corresponding author):刘兴勇(LIU Xingyong),E-mail:lxy@yaas.org.cn。

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