玉米芯的营养成分分析

现代食品科技ModernFoodScienceandTechnology2012,Vol.28,No.91073玉米芯的营养成分分析陈家明，余稳稳，吴晖，吴迪頔，赖富饶（华南理工大学轻工与食品学院，广东广州510640）摘要：本文主要分析了甜玉米、超甜玉米、两种糯玉米煮熟前后共8个样品的玉米芯的营养成分。实验结果表明，除水分外，纤维素、淀粉是玉米芯的主要成分，其中甜玉米芯的纤维素含量最高，可达0.3g/g；糯玉米芯淀粉含量比非糯型高50%，经蒸煮之后，糊化作用导致糯玉米芯的的淀粉损失率为50%；玉米芯的多酚含量≥1.34%，而黄酮的含量最高可达到0.05mg/g；8种玉米芯的氨基酸含量基本接近，其中以谷氨酸和脯氨酸含量最高，蛋氨酸和络氨酸含量最低，熟的甜玉米芯所含的氨基酸总量最高，为14.94mg/g，必需氨基酸含量占31.88%；玉米芯中矿质元素丰富，Cu含量最高，为5.61~24.23mg/g，其次则是K和Mg。关键词：玉米芯;营养成分;分析文章篇号：1673-9078(2012)9-1073-1075AnalysisoftheNutritionalComponentsofCornCobsCHENJia-ming,YUWen-wen,WUHui,WUDi-di,LAIFu-rao(CollegeofLightIndustryandFoodSciences,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China)Abstract:Inthispaper,thecontentsofnutritionalcomponentsoffourkindsofcommerciallyavailablecorncobswereanalyzed,includingyellowsweetcorns,yellowwithwhitecorns,stickywhitecornsandpurplewithwhitestickycorns.Itwasfoundthatfiberandstarchwerethemaincomponentsofthecorncobs.Rawsweetcorncobcontainsedthehighestcontentofcellulose,upto0.3g/g.Thestarchinwaxycorncobwasabouttwicehigherthannon-waxytype,but50%starchwaslostaftergelatinization.Thehighestcontentofpolyohenolwasmorethan1.34%whileabout0.05mgpolyphenolcanbeacquiredforonly1gcookedcorncob.Allthetestedcorncobhadasimilaraminoacidcomposition.Amongtheaminoacids,theglutamicacidandprolinehadthehighestcontentwhilemethioninetyrosinecontentwasthelowest.Inaddition,thecookedsweetcorncobcontainedthehighestcontentoftotalaminoacids,upto14.94mg/gcontaining31.88%essentialaminoacids.Corncobwasalsorichinmineralelements,inwhichCushowedthehighestcontent(5.61~24.23mg/g),followedbyelementKandMg.Keywords:corncob;nutritionalcomponents;analysis玉米是世界主要粮食作物之一，因其具有丰富的营养、甜、鲜、脆、嫩的特色而深受各阶层消费者青睐。全世界甜玉米产业在近20年稳步发展，种植区域基本上遍布各大洲，产量和面积大幅度提高。同样的，玉米在我国的分布面积极广，年产量高达千亿公斤，位居世界第2位，其中玉米芯产量约占10%，达千万吨以上[1]。玉米芯是玉米果穗去籽脱粒后的穗轴，一般占玉米穗重量的的20.0%~30.0%，具有组织均匀、硬度适宜、韧性好、吸水性强、耐磨性能好等优点，是一种可回收利用的资源。但是，目前对于玉米的研究主要集中于其可食部分即玉米粒成分，而对玉米芯所含物质的测定以及营养成分的研究则很少进行，造成资源浪费。目前，很大一部分玉米芯主要用在造纸制浆、生物制糖和家畜饲料等方面，部分用作糠醛、木糖醇等产品的原料，资源浪费现象严重。本研究旨在对市售四种玉米芯所含的营养成分进行了测定和分析，以期对玉米芯资源的研究、开发和进一步利用提收稿日期：2012-04-09供可供参考的理论基础和依据。1材料和方法1.1原料甜玉米1#（全黄），超甜玉米2#（黄白相间），糯玉米3#（全白），糯玉米4#（紫白相间）：购于广东省广州市天河区五山路长坂市场。玉米去除籽粒后，分成两半，其中一半烘干后打成粉末，过60目筛后密封保存，作为生样品，相应编号为a；另外一半用自来水蒸煮30min后烘干打成粉末，过60目筛后密封保存，储存作为熟样品，相应编号为b。1.2主要仪器与试剂FA2204B型电子天平，DFY-300型300克摇摆式高速中药粉碎机；HHS-11-2型电热恒温水浴锅，GZX-9140MBE型数显鼓风干燥箱；PHS-3C型数显pH计，40目筛子；Spectrumlab752S紫外分光光度计，KDN-102F自动定氮仪；SX2-4-10箱式电阻炉，现代食品科技ModernFoodScienceandTechnology2012,Vol.28,No.91074PICO.TAG氨基酸分析柱；KQ-250DE型数控超声波清洗器。无水乙醇、福林酚试剂(Folin-Ciocalteu)、AlCl3、浓盐酸、没食子酸、无水碳酸钠、无水硫酸铜、蒸馏水（所有试剂均为分析纯）、碱性酒石酸甲、乙液-临时配制。1.3实验方法水分、灰分、淀粉、蛋白质、氨基酸、脂肪、粗纤维等均按照国标的方法测定；K、Na：参照GB/T5009.91-2003的方法测定；Fe、Mg、Mn：参照GB/T5009.90-2003的方法测定；Zn：参照GB/T5009.14-2003的方法测定；Se：参照GB/T5009.93-2003的方法测定；Ca：参照GB/T5009.92-2003的方法测定；Cu：参照GB/T5009.13-2003的方法测定；黄酮：AlCl3比色法[2]；多酚的测定：没食子酸比色法[3]。2结果与分析2.1各品种玉米芯的营养成分分析表1不同玉米芯中基本营养成分组成(%,干基)Table1Contentsofmainnutritionalcomponentsofdifferentcorncobs编号水分灰分淀粉粗纤维蛋白质粗脂肪总酚总黄酮1#a68.711.1410.2730.402.736.231.344.151#b81.321.3322.0727.462.689.031.505.162#a70.730.754.3532.032.175.561.430.642#b58.230.474.8330.773.156.101.703.193#a57.501.9832.0426.582.819.151.904.473#b76.521.3816.3529.131.878.122.094.154#a62.101.3934.1028.352.028.721.971.604#b64.671.5215.1128.421.858.692.001.69由表1可以看出，除水分以外，纤维素和淀粉是玉米芯的主要组成部分。各种玉米芯中的纤维素含量在26.58%~32.03%之间，均值为29.14%，其中超甜玉米芯的纤维素含量最高，可以达到32.03%及30.77%；而生糯和生混糯的纤维素含量则为最低的，分别为26.58%和28.35%。纤维素是目前制浆造纸工业、纺织工业和纤维化工的重要原料，同时纤维素形式的生物质能也将成为日后重要的清洁能源[4]。据此，廉价易得且不破坏环境的玉米芯无疑将是维生素的一个重要来源。淀粉也是玉米芯的主要组成部分之一，含量在4.35%~34.10%之间，均值为17.39%，糯玉米芯比普通玉米芯淀粉含量要高出50%左右，但是相同的品种则相差不大，如普通糯玉米芯和混合糯玉米芯的淀粉含量分别为32.04%和34.10%；而生超甜和熟超甜的淀粉含量最低，分别为4.35%和4.83%，所以淀粉含量很可能与品种有关，不同的玉米品种，其淀粉含量是有差异的。在沸水煮的过程中受温度的影响，淀粉因发生糊化而损失较为严重，几乎达到一半以上。但是对于超甜玉米而言，损失则较少，这也可能是与其所含的淀粉种类以及糊化温度有关，有待于进一步的研究。此外，各种玉米芯均含有黄酮和多酚类物质。多酚是一类广泛存在于植物体内的多元酚化合物，属于一种非营养性生物剂，具有抗动脉硬化、降低胆固醇、抗氧化和抗辐射等活性[5~7]，并且生玉米经沸水煮熟后，除了一般的甜玉米芯外，损失较少，能够得到较多的保留；黄酮是黄酮类物质具有保护心血管系统、抗肝脏毒性、抗炎、雌性激素样、抗菌及抗病毒、泻下和解痉作用[8]。根据实验数据我们可以发现，煮熟后玉米芯的多酚类和黄酮类物质含量普遍提高，说明热煮有利于多酚类和黄酮类物质提取。2.2氨基酸组成表2不同玉米芯的氨基酸组合与含量（mg/g,干基）Table2Contentsandcompositionsofaminoacidsofdifferentcorncobs编号1#a1#b2#a2#b3#a3#b4#a4#b天冬氨酸1.151.220.931.291.090.840.860.96*苏氨酸0.680.700.540.730.650.510.520.56丝氨酸0.750.740.570.770.670.520.540.61谷氨酸1.661.631.341.461.280.841.171.30甘氨酸0.800.870.680.670.570.430.670.80丙氨酸1.391.090.951.151.120.720.840.88*缬氨酸0.800.750.580.870.730.550.690.61*蛋氨酸0.040.040.040.030.020.010.060.04*异亮氨酸0.480.490.390.580.490.350.390.41*亮氨酸0.961.050.811.080.890.660.730.87酪氨酸0.300.250.260.240.160.160.210.28*苯丙氨酸0.690.700.570.630.530.430.610.66组氨酸0.370.400.300.370.320.280.300.31*赖氨酸0.801.040.750.900.760.570.620.73氯化铵0.430.560.440.850.780.620.290.48精氨酸0.631.650.490.620.450.340.450.53脯氨酸1.621.761.701.271.030.731.031.55总量13.5514.9411.3513.4811.558.559.9811.58注：*为人体必需氨基酸。由表2可知，4种玉米芯，生、熟两种样品中均含有17种氨基酸，其中包括7种人体必需氨基酸以及其他种类的非必需氨基酸。它们的总氨基酸含量分别为生甜13.55mg/g、熟甜14.94mg/g、生超甜11.35mg/g、熟超甜13.48mg/g、生糯11.55mg/g、熟糯8.55mg/g、生混糯9.98mg/g、熟混糯11.58mg/g。在所测试的所有玉米芯品种当中，谷氨酸和脯氨酸的含量最现代食品科技ModernFoodScienceandTechnology2012,Vol.28,No.91075高，而蛋氨酸和酪氨酸的含量最低，色氨酸为缺少的必需氨基酸