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不同种类燕麦和苦荞中的膳食纤维测定



全 文 :157※基础研究 食品科学 2009, Vol. 30, No. 23
不同种类燕麦和苦荞中的膳食纤维测定
胡珊兰,朱若华 *
(首都师范大学化学系,北京 100048)
摘 要:采用酶 -重量法分析不同产地的 15种燕麦和苦荞中总膳食纤维(TDF)、可溶性膳食纤维 (SDF)及不溶性膳
食纤维(IDF)的含量。对于燕麦,TDF含量平均为 12%,其中黑龙江的米燕麦、山西的 73014-336、河北的小莜
麦样品含量较多,而青海的玉麦 -2、宁夏的固原燕麦和云南的德钦燕麦含量较低;黑龙江的米燕麦的 SDF含量明
显高于其他燕麦;河北的小莜麦和山西的 73014-336中 IDF含量较高;国外的Bup-1809燕麦的TDF、SDF、IDF
含量都低于平均值。对于苦荞,TDF含量平均为 7%,四川的额洛木尔惹苦荞的含量最高,为 9.64%;贵州的 90-
3苦荞的 SDF含量最高,为 3.45%;四川的额洛木尔惹苦荞和山西的蔓荞子苦荞中的 IDF含量较高。酶 -重量法测
定植物中膳食纤维其重现性较好,不同产地、不同种类燕麦和苦荞中膳食纤维含量与组成差异较大。
关键词:燕麦;苦荞;膳食纤维;酶 - 重量法
Determination of Dietary Fibers in Different Kinds of Oat and Buckwheat
HU Shan-lan,ZHU Ruo-hua*
(Department of Chemistry, Capital Normal University, Beijing 100048, China)
Abstract :Contents of total, soluble and insoluble dietary fibers in oat and buckwheat from different resources were determined
by enzymatic-gravimetric method. Average total dietary fiber (TDF) was 12% in oat. However, TDF in oat from Heilongjiang,
Shanxi and Hebei was higher than 12%, and TDF in oat from Qinghai, Ningxia were lower than 12%. The content of soluble
dietary fiber (SDF) in Miyanmai from Heilongjiang were the highest, and the content of insoluble dietary fiber (IDF) in
Xiaoyoumai from Hebei and in 73014-336 oat from Shanxi was higher. TDF, SDF and IDF in imported Bup-1809 were lower
than average value. TDF in buckwheat was 7%. TDF in Eluomuerre from Sichuan province were the highest, which was 9.64%;
SDF in 90-3 buckwheat from Guzhou were the highest, which was 3.45%; IDF in Eluomuerre from Sichuan and Manqiaozi from
Shanxi was higher. Repeatability of this method for analyzing contents and compositions of dietary fibers in different kinds of
oat and buckwheat was excellent.
Key words:oat;buckwheat;dietary fiber;enzymatic-gravimetric method
中图分类号:TS211.2 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2009)23-0157-04
收稿日期:2009-08-20
作者简介:胡珊兰(1983-),女,硕士研究生,研究方向为分析化学。E-mail:shanlanhu@126.com
*通讯作者:朱若华(1957-),女,教授,博士,研究方向为食品分析。E-mail:zhurh@mail.cnu.edu.cn
膳食纤维(DF)具有突出的保健功能,可以促进人体
正常排泄,降低某些癌症、心血管和糖尿病发病率,
许多常见病如动脉粥样硬化、高血压、冠心病、便秘、
肥胖以及严重威胁人类生命的结肠癌等都与DF的摄入量
不足有关。因而 DF逐渐成为营养学、流行病学及食品
科学等专家关注的热点,有科学家将其称为人体“第
七营养素”[1]。国内的陈燕卉[2]对 DF生理功能及其在食
品中的开发与应用进行了综述。膳食纤维的生理功能不
仅与其含量有关,而且与不溶性膳食纤维和可溶性膳食
纤维的组成也有很大关系。可溶性膳食纤维在调节血
脂、血糖及益生菌丛方面具有较强的作用,而不可溶
性膳食纤维则主要是肠道通便。因此,为了进一步探
讨膳食纤维与疾病[3]的关系,急需深入研究食物中膳食
纤维含量与组成。
苦荞[ 4 ]属蓼科荞麦属,生长于我国西南的高寒山
区,我国资源极为丰富,有几百个栽培品种和众多野
生类型。世界性荞麦多指甜荞,苦荞麦在国外视为野
生植物,也有作饲料用的,只在我国有栽培和食用习
惯。苦荞是一种独特的食药两用粮食作物,其营养价
值、药用价值越来越受到人们的重视。苦荞中含有丰
富的食用纤维,高于甜荞、玉米、小麦等,可降血
糖、尿糖和血脂,还有减肥健美、美容抗衰老的功效。
2009, Vol. 30, No. 23 食品科学 ※基础研究158
目前苦荞的开发应用在我国食品科技界、医药界兴起了
新的高潮,但是对苦荞中膳食纤维含量的测定,国内
外的研究报道还较少。
燕麦作为一种古老的粮食作物,生长在海拔 1000~
2700m的高寒地区,具有高蛋白低碳水化合物的特点,
同时富含可溶性纤维和不溶性纤维,能大量吸收人体内
的胆固醇并排出体外。含有燕麦的饮食有助于长期控制
能量摄入,缓慢消化的碳水化合物对血糖的影响。苦
荞和燕麦具有营养、食用、医疗价值高等特点,合理
的对它们进行种植和开发,对于改善人们饮食结构、防
治心脑血管病具有重要的作用[5]。
本实验采用酶 -重量法分析不同产地的 15种燕麦和
苦荞中总膳食纤维(TDF)、可溶性膳食纤维 (SDF)及不溶
性膳食纤维(IDF)的含量和组成,旨在为开展我国居民膳
食纤维营养状况的研究提供一定的参考。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂与仪器
15种不同产地的燕麦和苦荞 中国农业科学院饲料所。
α-淀粉酶、蛋白酶、淀粉葡萄糖苷酶 Megzyme
公司;硅藻土、2-(N -吗啉代)磺酸基乙烷 (MES)、三
羟(羟甲基)氨基甲烷 (TRIS) 美国 Sigma公司;丙酮、
乙醇均为分析纯。
分析天平(精确到 0.1 mg) 美国奥豪斯公司;干燥
箱 重庆试验设备厂;数显恒温水浴振荡器 哈尔滨东
联电子技术开发有限公司;pH计 意大利 Hanna公
司;移液器 德国 Eppendorf 公司。
1.2 方法[6]
1.2.1 样品制备
燕麦和苦荞用匀浆机粉碎,过 60目筛,去掉种子
皮。由于燕麦和苦荞种子中的脂肪和糖分含量低,根
据报道,苦荞平均脂肪含量为 2.1%~2.8%,燕麦平均
脂肪含量为 3.60%~8.07%,脂肪含量低于 10 %,苦荞
和燕麦的糖分含量都低于 50%[7],因此实验处理前不用
除脂、除糖。
1.2.2 样品处理
1.2.2.1 样品处理步骤
样品酶解→热稳定的淀粉酶酶解→蛋白酶酶解→pH
值调节→淀粉葡糖苷酶酶解
1.2.2.2 操作要点
样品酶解:准确称取双份 1.000g左右样品(m 1 和
m2),置于高脚烧杯中。分别加入 40ml MES-TRIS 缓冲
液,在磁力搅拌器上搅拌直到样品完全分散。
热稳定的淀粉酶酶解处理:加 50μl热稳定的淀粉
酶溶液, 低速搅拌,并在 95~100℃水浴中反应 30min。
移出后冷却至 60℃。用刮勺将烧杯边缘的网状物以及烧
杯底部的胶状物刮离, 以使样品能够完全酶解,并用蒸
馏水冲洗烧杯壁和刮勺。
蛋白酶酶解处理:在每个烧杯中分别加入 100μl蛋
白酶溶液。用铝箔覆盖, 在 60℃持续振荡反应 30min。
pH值调节:30min后,搅拌并加入 5ml 0.561mol/L
HCl溶液,用1mol/L NaOH溶液或 1mol/L HCl溶液在 60℃
调至最终 pH值为 4.0~4.7。
淀粉葡糖苷酶酶解处理:搅拌同时加 100μl淀粉葡
糖苷酶溶液。用铝箔覆盖,在 6 0 ℃持续振荡反应
30min,温度恒定在 60℃。
1.2.3 TDF的测定
在每份处理过的样品中加入预热至 60℃的 95%乙
醇,乙醇与样品的体积比为 4:1。室温下沉淀 1h。酶解
过滤,用 78% 乙醇和刮勺转移所有内容物微粒到坩埚
中。抽真空,分别用 15ml的 78%乙醇、95%乙醇和丙
酮冲洗残渣各 2次,将坩埚内的残渣抽干后在 105℃烘干
过夜。将坩埚置于干燥器中冷却至室温后称重,精确称
至 0.1mg。减去坩埚和硅藻土的干质量,计算残渣质量。
1.2.4 IDF和 SDF的测定
样品酶解后过滤,过滤后的残渣即是 IDF,用 10ml
7 0℃蒸馏水洗涤残渣 2 次,干燥称重。而滤出液为
SDF,用 4倍体积的预热至 60℃的 95%乙醇沉淀,过滤
得 SDF残渣,再分别用 78%乙醇、95%乙醇和丙酮洗
涤 TDF残渣,各洗 2次,每次使用 15ml,干燥称质量。
1.2.5 样品残渣中蛋白质和灰分的测定 
取平行样品中的一份测定蛋白质。用平行样的第二
份分析灰分,在 5 25℃灼烧 5h 后,在干燥器中冷却,
精确称至 0.1mg,减去坩埚和硅藻土的质量,即为灰分
质量。
1.2.6 计算公式
膳食纤维(DF)含量计算公式:

(m21+m22)/2-m3-m4
DF(g/100g) =——————————× 100

(m1+m2)/2
式中:m21 和m22分别为双份样品残留物质量(mg);
m3为蛋白质质量(mg);m4为灰分质量(mg);m1和m2为
样品质量(mg)。
2 结果与分析
2.1 酶 -重量法测定燕麦和苦荞中膳食纤维的精密度
应用酶 -重量法测定食物中膳食纤维是AOAC推荐
的方法之一,目前国内外均没有标准品,所以无法用
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样品 产地
TDF含量 SDF含量 IDF含量
SDF/IDF
(SDF+IDF)×
(g/100g) (g/100g) (g/100g) 100/TDF
蔓荞子 山西 9.24 2.11 7.96 0.265 109.0
苦荞 陕西 6.85 1.94 4.81 0.403 98.6
扁籽荞 贵州 7.87 1.92 6.28 0.306 104.2
陕西白 内蒙古 8.03 1.84 6.56 0.280 104.6
凤皇苦荞 湖南 5.32 0.25 5.02 0.050 99.2
彭泽苦荞 江西 4.33 0.54 3.80 0.142 100.3
苦荞 广西 8.59 1.84 7.34 0.251 106.9
90-3 贵州 8.17 3.45 5.01 0.689 103.6
苦荞麦 安徽 7.81 1.85 6.85 0.270 111.4
苦荞 宁夏 8.58 1.76 7.37 0.239 106.4
苦荞 贵州 8.24 2.21 6.29 0.351 103.1
苦荞 广西 8.03 1.42 6.65 0.214 100.5
苦米儿荞 湖北 6.11 0.76 4.81 0.158 97.3
额洛木尔惹四川 9.64 1.13 8.65 0.131 101.5
苦荞 四川 8.18 1.71 6.09 0.281 95.3
表4 不同种类的苦荞中膳食纤维含量和组成
Table 4 Content and composition of dietary fibers in buckwheat
from different resources
加标回收实验来验证该方法的准确性。国外报道主要通
过实验室间及实验室内的重现性加以验证[8]。国内开展
此方面的研究报道较少,本实验通过实验室内的重现性
加以验证。以山西的柳叶青燕麦和广西的苦荞为例,分
别精确称取五份样品按照实验方法进行测定,并计算
R S D,结果如表 1、2 所示。
膳食纤维
样品中膳食纤维含量(g/100g)
相对标准偏差(%)
1 2 3 4 5
SDF 1.26 1.36 1.33 1.31 1.40 4.55
IDF 9.91 10.11 10.47 10.21 10.02 2.10
TDF 11.56 11.23 11.47 11.95 11.68 2.29
表1 山西柳叶青燕麦测定值的重现性
Table 1 Repeatability of dietary fiber determination in oat by
enzymatic-gravimetric method
膳食纤维
样品中膳食纤维含量(g/100g)
相对标准偏差(%)
1 2 3 4 5
SDF 1.96 1.73 1.82 1.85 1.84 4.47
IDF 7.39 7.35 7.22 7.24 7.48 1.47
TDF 8.75 8.75 8.49 8.49 8.45 1.75
表2 广西苦荞测定值的重现性
Table 2 Repeatability of dietary fiber determination in buckwheat
by enzymatic-gravimetric method
由表 1、2可知,本实验中所用酶为Megzyme 公
司用于测定 TDF的试剂盒,因而该因素对 TDF测定结
果的影响比较小。样品中进行蛋白质和灰分校正也是影
响 TDF值的重要因素。本实验所测定样品中蛋白质含量
非常低,可以省略蛋白校正步骤,对整个测定结果基
本不会有影响[ 9 ]。
测定的样品中膳食纤维含量和国内外文献报道的值
基本相符,美国的燕麦样品中总膳食纤维的含量平均值
为 12%左右。由于燕麦和苦荞的麦麸中DF的含量高于
去皮后的含量,实验中由于过筛去种子皮过程不够完
全,导致有些样品可能测定的结果偏高。
2.2 不同种类燕麦样品中 TDF、SDF、IDF的含量分
析和比较
采用酶 -重量法测定了不同产地的15种燕麦中DF的
含量,实验结果见表 3。
由表 3可知,SDF与 IDF含量之和与 TDF含量吻
合,说明测定的准确度较好。
不同产地、不同种类燕麦中 DF含量与组成差异较
大,TD F 的平均含量为 12 %,其中黑龙江的米燕麦、
山西的 73014-336、河北的小莜麦 TDF含量较多,而青
海的玉麦 -2、宁夏的固原燕麦和云南的德钦燕麦 TDF含
量较低;黑龙江的米燕麦的 SDF明显高于其他燕麦,河
2.3 不同种类苦荞样品中 TDF、SDF、IDF的含量分
析和比较
采用酶 -重量法测定了不同产地的15种苦荞中DF的
含量,实验结果见表 4。
样品 产地
TDF含量 SDF含量 IDF含量
SDF/IDF
(SDF+IDF)×
(g/100g) (g/100g) (g/100g) 100/TDF
米燕麦 黑龙江 15.05 4.77 12.27 0.389 113.2
小莜麦 河北 14.52 0.86 14.89 0.058 108.5
小莜麦 -1 内蒙古 13.93 2.26 12.26 0.184 104.2
小莜麦 -2 内蒙古 12.96 2.69 10.23 0.263 99.7
蒙燕 内蒙古 13.05 0.75 13.75 0.055 111.1
柳叶青 山西 11.58 1.33 10.14 0.131 99.1
玉麦 -1 青海 13.54 1.71 13.56 0.126 112.8
玉麦 -2 青海 10.23 0.98 12.14 0.081 128.3
固原燕麦 宁夏 11.48 1.50 10.15 0.148 101.5
燕麦 云南 11.69 3.07 9.04 0.340 103.6
德钦燕麦 云南 9.48 1.88 7.30 0.258 96.8
ABrighton 国外 13.52 2.81 11.56 0.243 106.3
1-6-793/56 国外 12.44 2.13 10.61 0.201 102.4
Bup-1809 国外 11.62 1.52 10.13 0.150 100.3
73014-336 山西 15.81 2.63 15.05 0.175 111.8
表3 不同种类燕麦中膳食纤维含量和组成
Table 3 Content and composition of dietary fibers in oat from
different resources
北的小莜麦和山西的 73014-336中 IDF含量较高,国外
Bup-1809的 TDF、IDF、SDF含量都低于平均值。
由表 4可知,SDF与 IDF含量之和与 TDF含量吻
合,说明测定的准确度较好。
不同产地,不同种类苦荞中 DF含量与组成差异也
较大,TDF的含量平均为 7%,四川的额洛木尔惹苦荞
的 TDF含量最高,为 9.64 %,贵州的 90-3苦荞的 SDF
含量最高,为 3.45 %,四川的额洛木尔惹苦荞和山西
的蔓荞子苦荞中的 IDF含量较高。
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胖者的选择。本实验结果为研究DF与疾病的关系和我
国居民 DF营养状况提供了一定参考。
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3 结 论
酶 -重量法精确度高,可分别测定 TDF、SD F及
ID F,适用于一般食物 (如谷类、水果、蔬菜)和保健
食品的测定。实验结果显示不同产地、不同种类燕麦
和苦荞中膳食纤维含量与组成差异较大。燕麦中 DF含
量普遍比苦荞的含量高,而苦荞中 SDF与 IDF的比值比
燕麦的要高。燕麦样品中 TDF的含量平均 12%,其中
黑龙江的米燕麦、山西的 73014-336、河北的小莜麦样
品含量较多,而青海的玉麦 -2、宁夏的固原燕麦和云
南的德钦燕麦 TDF含量较低;黑龙江的米燕麦的 SDF含
量明显高于其他燕麦;河北的小莜麦和山西的 73014-336
燕麦中 IDF含量较高;国外的 Bup-1809燕麦的 TDF、
IDF、SDF含量都低于平均值。苦荞样品中 TDF的含
量平均为 7%,四川的额洛木尔惹的 TDF含量最高,为
9.64%;贵州的 90-3苦荞的 SDF含量最高,为 3.45%;
四川的额洛木尔惹苦荞和山西的蔓荞子苦荞中的IDF含量
较高。
针对人群不同的健康状况,饮食中 SDF和 IDF的含
量非常重要,SD F 含量高的可作为糖尿病、高血脂等
慢性病人的选择,而 IDF含量高的可作为便秘患者和肥