黑香糯新品系的营养品质评价.pdf

128摘要：以黑香糯LN56CK为材料，经诱变育种得到LN48-2、LN48-3、LN54、LN554种新品系，对其营养成分含量进行检测,并采用相关性和主成分分析进行了综合评价。结果表明：LN48-3的千粒重、蛋白质和灰分含量均呈现最低，而花青素含量高达10 9.2 9mg/100g。LN55的脂肪、蛋白质、灰分含量均呈现最高，而LN55和LN54的总花青素含量均较低。LN54、LN55和对照组中直链淀粉含量几乎为0,而LN48-2和LN48-3中直链淀粉含量为6%左右。黑香糯富含各种矿物质元素，其中,LN48-2的钙、锌和钠含量最高。相关性分析结果表明，蛋白质和灰分之间、铁和钠之间均呈现显著正相关性。营养品质的综合评价结果显示,LN54品系最佳，其次是LN48-2和LN55，与对照在同一个水平。关键词：黑香糯；营养成分；相关性分析；主成分分析；综合评价Evaluation of nutritional quality of new rice strains HeixiangnuoLI Chun-ying,-2-3,LIU Hui-ge,QIAO Yun-ke*,Qu Shan-shan,Li Jun-zhou,LI Jia-yin(1.College of Food Science and Technology,Henan Agricultural University,Zhengzhou 450002,Henan,China;2.Key Laboratory of Agricultural Ministry for Staple Food,Zhengzhou 450002,Henan,China;3.Zhengzhou Key Laboratory of Vegetable Processing,Storage and Safety Control,4.Rice Research Team of College of Agronomy,Henan Agricultural University,Abstract:Four new strains,LN48-2,LN48-3,LN54,and LN55,were obtained through mutationbreeding using Heixiangnuo LN56 CK as material.The nutritional composition was detected and compre-hensive evaluation was conducted by correlation and principal component analysis.The results showedthat LN48-3 had the lowest 1000 grain weight,protein and ash content,and the total anthocyanidin con-tent was as high as 109.29 mg/100 g.LN55 had the highest content of fat,protein and ash,while LN55and LN54 had the lower content of anthocyanidin.The amylose content of LN54,LN55 and control groupwas almost 0,while that in LN48-2 and LN48-3 was about 6%.Heixiangnuo was rich in various mineralelements,among which LN48-2 had the highest content of calcium,zinc and sodium.The correlation a-nalysis results showed that there were significant positive correlations between protein and ash,iron andsodium.The comprehensive evaluation results of nutritional quality showed that LN54 strain was the best,followed by LN48-2 and LN55,which were at the same level as the control.Key words:Heixiangnuo;nutritional composition;correlation analysis;PCA;comprehensive evaluation中图分类号：TS210.2粮食与油脂黑香糯新品系的营养品质评价李春英12 3，刘慧鸽，乔云柯*，曲姗姗，李俊周*，李家寅（1.河南农业大学食品科技学院，河南郑州450 0 0 2；2.农业部大宗粮食重点实验室，河南郑州450 0 0 2；3.郑州市蔬菜加工贮藏与安全控制重点实验室，河南郑州450 0 0 2；4.河南农业大学农学院水稻研究团队，河南郑州450 0 0 2)Zhengzhou 450002,Henan,China;Zhengzhou 450002,Henan,China)文献标志码：A2023年第36 卷第9 期文章编号：10 0 8-9 57 8(2 0 2 3)0 9-0 12 8-0 6收稿日期：2 0 2 3-0 2-2 7作者简介：李春英（197 1一），女，博士，副教授，研究方向为天然产物生理活性及农副产品综合利用研究。2023年第36 卷第9 期黑香糯是聚合色泽、香味、糯性等多种特性的特种稻米 ,富含多种必需氨基酸（赖氨酸、色氨酸等）、矿物质（锌、铁等）、维生素（B族、D、E等）和花青素等营养功能成分,具有抗氧化2 、抗肥胖3、降血糖4、抗炎5、抗癌6 、抗肿瘤7 等多种药理作用。然而黑香糯对土质、水源、阳光照射等要求十分苛刻8 。河南稻区聚合花青素、香味和糯性的特种水稻匮乏，现存几种特种稻品质参差不齐，且软稻品种在异地种植后往往难以保持其优良品质 。因此,本团队利用优质黑香糯（LN56CK），通过诱变育种方式成功培育出聚合花青素、香味、甜味和糯性,且适合在河南南部稻区栽培的豫南黑香糯新品系,利用新创制的4份豫南黑香糯与LN56CK比较分析基本营养成分、支链淀粉、花青素、矿物质等营养指标,通过相关性、主成分分析以及模糊数学综合评价不同品系的营养品质，并通过聚类分析进行归类，以期为功能性特种稻的利用提供理论依据。1材料与方法1.1材料与试剂LN48-2、LN48-3、LN54、LN55、LN56 C K 黑香糯米,河南农业大学农学院水稻研究组；氢氧化钾、氢氧化钠、碘、氯化钾、无水乙酸钠、乙酸、正已烷、甲醇、浓硝酸，分析纯；浓硝酸，江西省萍乡市迪尔化工填料有限公司。1.2仪器与设备BPG-9156A鼓风干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司；TDZ5-WS型离心机，湖南湘仪实验室仪器开发有限公司;JA2003C型分析天平，上海佑科仪器仪表有限公司；SynergyHl多功能酶标仪、安捷伦8900等离子体质谱仪，安捷伦科技有限公司；TANK40型微波消解仪,海能未来有限公司。1.3基本营养成分分析挑选10 0 粒糙米，称其质量，换算糙米千粒重；采用135烘箱干燥法测定水分含量；根据GB5009.4一2 0 10 食品安全国家标准食品中灰分的测定测定黑香糯灰分含量；根据GB5009.52016食品安全国家标准食品中蛋白质的测定中凯氏定氮法测定黑香糯蛋白质含量；根据GB5009.6一2016食品安全国家标准食品中脂肪的测定中索氏抽提法测定黑香糯脂肪含量；根据GB/Z21922一2008食品营养成分基本术语计算碳水化合物含量。粮食与油脂1.4花青素含量测定用超细微粉碎机粉碎黑香糯米并过孔径为0.15mm的筛网获得黑香糯米粉样品，精确称取1.00g,加人酸化甲醇(含1mol/L盐酸)溶液,置于4摇床提取2 h,转速16 0 r/min。经过低温高速离心机（10 0 0 0 r/min）离心10 min，得到上清液。按上述条件再重复提取2 次，合并上清液并用酸化甲醇溶液定容至10 0 mL。取上述提取溶液1mL,加人9 mL25 mmol/L氯化钾溶液（或0.4mol/L醋酸钠溶液），分别在波长52 0 nm和7 0 0 nm处测定吸光度，并记作Al、A z（A 3、A 4）。花青素含量计算见式（1）（2）。A=(A,-A2)-(A,-A4)花青素含量=AMwDFV100/(m8l)式中：Mw为矢车菊素-3-葡萄糖（C-3-G）的摩尔质量,g/mol;DF 为稀释倍数;为C-3-G 的摩尔系数,L/(molcm);l为光程,cm;m为样品质量,g。1.5淀粉含量测定采用碱浸法提取淀粉。取50 g米粉，用正已烷进行脱脂（3次），干燥后获得脱脂米粉样品。精确称取脱脂米粉3.0 0 g，加人2 5mL体积分数0.4%的氢氧化钠溶液，振荡2 h后，以40 0 0 r/min离心20min，弃去上清液，沉淀用蒸馏水洗涤至溶液显中性。中性沉淀悬浊液通过孔径为0.0 7 5mm的筛网，离心获得沉淀，于45烘箱中干燥至恒重，粉碎过筛（孔径为0.15mm），得到粗淀粉样品，置于干燥器中保存备用。精确称取10 0.0 mg粗淀粉样品，加人1mL乙醇分散,加人0.5mol/L氢氧化钾溶液9 mL,沸水浴糊化30 min，不断搅拌至完全透明，随后转移至100mL容量瓶中加水定容。吸取糊化液10.0 mL，加水3 5mL调pH至3.5,滴加1mL碘-碘化钾试剂,加水定容至50 mL，静置30 min后测其吸光度。以蒸馏水作为空白对照。采用双波长法绘制直链淀粉和支链淀粉的标准曲线，得到回归方程分别为yi=20.307x（R=0.9995)、y 2=5.3153x 2（R=0.9998),其中横坐标分别为直链/支链淀粉质量浓度（mg/mL），纵坐标为吸光度差值。淀粉含量计算见式（3)（6）。R=m拉10 0%米式中：R为粗淀粉含量，%;m粗为粗淀粉质量，g;m米129(1)(2)(3)130为脱脂后米粉质量,g。P=粗式中：P为淀粉纯度，%；m总为米粉样品中直链淀粉和支链淀粉质量之和，%。pixVxnW直=xRm_P2Vxn支=R式中：W直为米粉样品中直链淀粉含量，%;W支为米粉样品中支链淀粉含量，%；n为稀释倍数；m为粗淀粉使用量,g;V为糊化液使用体积,mL;p1/p2分别为根据双波长曲线测得样品中直链/支链淀粉质量浓度,mg/mL。1.6矿质元素含量的测定准确称取0.5g米粉,加人浓硝酸，并放置于微波消解仪中消解，通过ICP-MS分析各种矿质元素。1.7数据处理试验重复3次，结果以平均值标准差表示。品系千粒重/gLN 48-221.90 0.20LN 48-319.88 0.20LN 5421.32 1.24LN5521.75 0.85LN56CK20.45 0.332.1.2黑香糯的淀粉含量由表2 可知：创制的4份黑香糯米提取的粗淀粉含量以LN54为最高（6 0.7%），高于对照（54.3%）。LN48 系列中LN48-3的总淀粉含量显著低于对照。从淀粉的组成上可以看出,LN55、LN54和对照组一样，主要以支链淀粉为主，直链淀粉含量几乎为0,而LN48系列中约含6%的直链淀粉。特种稻中一般软米的直链淀粉含量较低12】,为表2 特种稻豫南黑香糯的淀粉含量粗淀粉总淀粉品系含量/%LN48-2557.7 4.3 ab 4LN48-352.8 3.0b36.5 2.56LN5460.7 4.6a5LN55554.4 3.8ab 45.7 1.2=b 84.0 1.0abLN56 CK 54.3 3.2ab 47.0 0.9ab 86.4 0.7a注：数据表示为平均值标准差；同列字母不同表示样品之间差异显著(P0.05)。粮食与油脂采用Excel2016和SPSS26.0软件进行数据处理和m&100%统计分析,通过ANOVA和Duncan多重比较法进行(4)样品间的显著性差异分析（PLN55 LN56CK LN48-2 LN48-3。由图1可知：采用组间联接法进行系统聚类分析,构建了聚类树状图，通过聚类将黑香糯品系划分为3大类。第I类为LN48-3，第类为L48-2、LN56 CN、LN55,第I类为 LN54。排序u(x2)u(x3)0.3770.0000.3640.8141.0000.9040.3370.9040.0001.0000.2830.215黑香糯品系中LN54的支链含量最高。黑香糯综合评价值u(x4)0.2690.6150.2341.0000.0000.1150.4380.3490.8150.7920.551451232023年第36 卷第9 期酱部分有检出,可能是使用的原料为环氧乙烷灭菌的产品，或者是食品接触材料中含有环氧乙烷迁移到食品中。同时，也说明食品中存在着环氧乙烷污染的风险。表明建立的方法能对食品中环氧乙烷和2-氯乙醇进行有效检测。3结论建立通过顶空气相色谱测定食品中环氧乙烷和2-氯乙醇的检测方法。结果表明：方法条件为DB-624色谱柱、样品称样量1g、加水量4g、顶空平衡温度8 0、顶空平衡时间30 min；建立的方法在010 g/mL范围内,线性关系良好;环氧乙烷的检出限和定量限分别为0.0 2 mg/kg和0.0 5mg/kg，2-氯乙醇的检出限和定量限分别为0.2 0 mg/kg和0.50mg/kg;环氧乙烷和2-氯乙醇的平均加标回收率分别为 9 2.2 0%10 3.30%、9 3.8 1%10 8.30%,相对标准偏差分别为0.9 9%3.6 7%、0.9 1%5.94%。该方法使用的仪器成本较低，适合企业和检测推广应用,同时，前处理简单，没有使用化学试剂,灵敏度和回收率较高，为行业的环氧乙烷和2-氯乙醇检测标准空白提供技术方案。【参考文献1彭俊，王书晗，刘文亮，等顶空气相色谱法测定药包材产品中环氧乙烷残留量 J广东化工，2 0 2 1，48(21):155 156.【2 陆旋，叶雅气相色谱法测定动脉压迫止血器中环氧乙烷残留量的方法验证 J.浙江化工，2 0 14，45(11)：46-50.0+00+00+0000+00+00(上接第132 页)【4历成玲，周东浩黑米多酚对四氧嘧啶诱导糖尿病小鼠的影响 J食品安全质量检测学报，2 0 2 0，11(10)：3189-3193.5 CALLCOTT E T,BLANCHARD C L,SNELL P,et al.The anti-inflammatory and antioxidant effects of pigmentedrice con sumption in an obese cohort J.Food&Func-tion,2019,10(12):8016-8025.6 R A O S,C H I NK W O K,SA NT H A K U M A R A,e t a l.A p-optosis induction pathway in human colorectal cancer cellline SW480 exposed to cereal phenolic extracts J.Mol-ecules,2019,24(13):2465.7 罗丽萍，韩彬，陈祥燕，等黑米花青素抑制HER-2阳性乳腺癌细胞转移的研究 J营养学报，2 0 14，36(4):392 394.【8 代国红，周宝龙，周佳，等黑稻品种洋黑3号农艺性状及花青苷色素积累规律研究 J中国稻米，2 0 19,粮食与油脂【3刘柏东，贺伟罡，陈敏医疗器械中环氧乙烷灭菌残留物的来源分析 J：中国医疗器械杂志，2 0 2 0，44(5):443-447.【4】潘灵芸，赵鑫，俞振涛，等响应面优化光度法测定口罩中环氧乙烷含量 J化学研究与应用，2 0 2 1，33(6):1029-1037.5 TATEO F,BONONI M.Determination of ethylene chlo-rohydrin 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