吳霞明

(甘肅省食品檢驗研究院，蘭州 730030)

蘭州百合粉營養(yǎng)成分及水分活度研究

吳霞明

(甘肅省食品檢驗研究院，蘭州 730030)

對蘭州百合粉進行了系統(tǒng)分析，結(jié)果表明：蘭州百合粉含有豐富的營養(yǎng)成分；富含多種礦物質(zhì)元素，其中鉀含量最高，鈣、鈉、鎂次之，同時含有硒、銥、鉻、鎳等微量元素，而有害重金屬元素鎘、汞、砷、鉛含量遠遠小于國家標準限量值。蘭州百合粉含有17種氨基酸，總量為85.944mg/g，其中人體必需氨基酸有7種，占27%，必需氨基酸和非必需氨基酸比例約為3∶ 8，符合理想蛋白模式。對蘭州百合粉的水分活度及吸濕性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)：隨著溫度的升高，百合粉水分活度逐漸升高，且水分活度值遠遠低于微生物生長臨界值。隨著外界相對濕度的增加，百合粉吸濕百分率不斷增加，其臨界相對濕度為72.5%，吸濕性能夠遠遠滿足保鮮貯藏要求。以上數(shù)據(jù)可作為百合食品開發(fā)推廣的參考性意見。

蘭州百合；營養(yǎng)成分；水分活度

百合藥用價值很高，營養(yǎng)豐富，是我國衛(wèi)生部審批通過的首批藥食兩用植物[1]。百合中含有的秋水仙堿對人體細胞的有絲分裂有明顯抑制作用，可抑制癌細胞的增生，臨床應用于白血病、乳腺癌、急性痛風等疾病，具有明顯療效。百合中的皂甙具有滋陰潤肺、止咳平喘等功能[2]。百合多糖及百合膳食纖維具有良好的食療保健作用[3-4]。

蘭州百合是川百合的一個變種，其地下鱗莖含糖量高，粗纖維少，味醇香甜，營養(yǎng)豐富，具有很高的食療和藥用保健作用，享譽國內(nèi)外，深受人們的喜愛[5-7]。百合作為蘭州的農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)，已形成較大規(guī)模的種植及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。以百合為原料經(jīng)過粉碎、干燥、造粒等技術(shù)加工得到的速溶百合全粉，因具有使用方便、保藏容易、攜帶方便等特點受到了廣大消費者的熱愛，近年來產(chǎn)品需求量很大[8]。本文以蘭州地產(chǎn)百合加工而成的百合粉為研究對象，詳細分析了其營養(yǎng)元素和水分活度，力求在新型食品開發(fā)研究方面提供參考意見[9]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

百合粉：本地食品生產(chǎn)加工企業(yè)提供，化學試劑(分析純)，天津科密歐化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

FOSS Labtec DT 208凱氮分析儀器，丹麥；SoxtecTM8000全自動脂肪測定分析系統(tǒng)，丹麥；FibertecTM8000纖維測定儀，丹麥；Thermo Scientific-IRIS Intrepid II等離子體原子發(fā)射光譜儀ICP-AES，美國；Biochrom全自動氨基酸分析儀，英國；Novasina LabMaster水分測定儀，瑞士。

1.3 方法

水分、灰分、蛋白、脂肪測定、總膳食纖維、氨基酸采用國標方法；碳水化合物測定采用硫酸蒽酮法；水分活度測定選用Novasina LabMaster水分測定儀測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 營養(yǎng)成分分析

蘭州百合粉中水分、蛋白質(zhì)、碳水化合物、膳食纖維、灰分、脂肪含量分別為：8.15、18.21、60.43、5.07、6.36、1.78g/100g。

2.2 礦物質(zhì)元素含量

蘭州百合粉中礦物質(zhì)元素含量見表1。

表1 礦物質(zhì)元素含量

2.3氨基酸含量

蘭州百合粉中氨基酸含量見表2。

表2 氨基酸含量

2.4 水分活度

水分活度(aw)是指平衡狀態(tài)下水分與食品中其他組分結(jié)合的自由和緊密程度(游離程度)，水分活度值越高則結(jié)合程度越低。雖然水分含量和水分活度都能描述水分存在的狀態(tài)，但水分含量只是一個比例數(shù)值，水分活度卻能反映食品中水分可以被微生物利用的程度，反映食品的穩(wěn)定性和微生物繁殖的可能性。相對于溫度、酸堿度和其他幾個因素影響，水分活度是控制食品腐敗和確保質(zhì)量安全的關(guān)鍵因素。美日歐等發(fā)達國家很早就將水分活度納入美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)、USDA、USDA法規(guī)和GMP、HACCP體系。HACCP關(guān)鍵控制點監(jiān)測系統(tǒng)中定義：“水活度是決定微生物生長的重要指標，可通過限制水分活度來控制病原體生長”。FDA強制規(guī)定：潛在性危險食品是指平衡時pH大于4.6、水活度大于0.85的食品。因為各類微生物生長都需要一定的水分活度，食物的水分活度大于某一臨界值時，特定的微生物才能生長。所以水分活度是確定貯藏期限的一個重要因素。可以利用食物的水分活度來預測食物的安全性(凍結(jié)后不能)，水分活度越小的食物越穩(wěn)定，越少發(fā)生腐敗變質(zhì)。

2.4.1不同微生物生長的水分活度限制值 不同的微生物在食品中繁殖時都有它最適宜的水分活度范圍，超出這個范圍則不能生長(表3)。

表3 不同微生物生長的水分活度限制值

2.4.2蘭州百合粉的水分活度測量 測量了百合粉在溫度0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50℃時的水分活度，并繪制曲線，見圖1。

圖1 蘭州百合粉的水分活度測曲線

2.4.3蘭州百合粉的吸濕百分率及臨界濕度 吸濕性反映了粉體在濕度較大的環(huán)境中吸附水分、出現(xiàn)流動性降低或結(jié)塊的現(xiàn)象。臨界相對濕度是指引起平衡吸濕量發(fā)生突變時的相對濕度，即吸濕平衡曲線開始急劇吸濕的那一點所對應的相對濕度，當環(huán)境相對濕度大于臨界相對濕度時，粉體吸濕量迅速增加，所以測定粉體的臨界相對濕度具有十分重要的意義。本實驗采用以下方法測量蘭州百合粉的吸濕百分率及臨界相對濕度，將已經(jīng)準確稱量并恒重干燥的百合粉置于稱量瓶中，不加蓋放入盛有不同氯化物的過飽和鹽溶液的干燥器內(nèi)保存，恒溫25℃，定時稱重，直至吸濕平衡為止，并計算吸濕百分率，結(jié)果見表4。

表4 蘭州百合粉的吸濕百分率

吸濕百分率%=(吸濕后稱重-吸濕前稱重)/吸濕前重量×100%

不同鹽的飽和水溶液在25℃時的濕度不同，我們稱之為相對濕度。以吸濕百分率為縱坐標，相對濕度為橫坐標，繪制得到圖，分別在圖上曲線兩端做切線，兩切線交點的橫坐標即為臨界相對濕度[10-12]。圖2發(fā)現(xiàn)，不同鹽的飽和水溶液在25℃時的濕度明顯不同，隨著溶液相對濕度增加，則百合粉的吸濕百分率也不斷增加，呈上升狀態(tài)。蘭州百合粉的臨界相對濕度為72.5%。

圖2 蘭州百合粉的吸濕百分率曲線及臨界濕度

3 討論

3.1 元素含量

蘭州百合粉營養(yǎng)成分豐富，蛋白質(zhì)、碳水化合物、膳食纖維含量分別是18.21、60.43、5.07g/100g。灰分及脂肪含量分別是6.36、1.78g/100g。

富含多種微量及宏量元素，其中鉀含量最高，鈣、鈉、鎂次之。鐵、鋅、鈀、鈷的含量也較高，分別是0.54、0.27、0.39和0.12μg/g。同時含有硒、銥、鉻、鎳等微量元素。而有害重金屬元素鎘、汞、砷均小于0.001μg/g，鉛含量為0.031μg/g，也遠遠小于國家標準限量值。這些微量元素的存在，對于維持細胞內(nèi)電解質(zhì)平衡，促進糖代謝、調(diào)節(jié)機體功能具有重要的有益作用。

3.2 氨基酸含量

蘭州百合粉含有17種氨基酸，其總量為85.944mg/g，其中人體必需氨基酸有7種，總量為23.238mg/g，占總量的27%，人體非必需氨基酸62.706mg/g，占總量的73%，二者比例約為3∶ 8。非必需氨基酸可以通過機體代謝產(chǎn)生或轉(zhuǎn)換，但倘若氮源、碳源和能量不能滿足其需要，將可能因合成非必需氨基酸的原料不足而出現(xiàn)非必需氨基酸缺乏的現(xiàn)象，因此原則上講非必須氨基酸比例不能低于40%。必需氨基酸在人體內(nèi)不能自身合成或合成速度不能滿足需要，而且很多必須氨基酸是合成非必需氨基酸的前體，因此較大比例的必需氨基酸有利于人體機能的正常代謝運轉(zhuǎn)。蘭州百合粉的氨基酸比例符合理想蛋白模式。

3.3 水分活度及臨界相對濕度

測量了百合粉在溫度0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50℃時的水分活度，并繪制曲線。可以看出，隨著溫度的升高，水分活度逐漸升高。20℃以前，呈直線上升狀態(tài)；當溫度為25℃時，水分活度為0.227；溫度升為30℃時，水分活度值發(fā)生突躍，升為0.242，隨后漸漸平緩；直至40℃時，水分活度趨于不變；當溫度為50℃時，水分活度值為0.249。對照表3可知，蘭州百合的水分活度遠遠低于微生物生長臨界值，因此腐敗變質(zhì)的可能性微乎其微。

通過測定，我們發(fā)現(xiàn)相對濕度增加，則吸濕百分率也不斷增加，呈直線上升狀態(tài)，在相對濕度60%～85%時，直線的斜率最大，增長速度最快。在相對濕度20%～50%時，增長平緩。分別以曲線兩端做切線，兩切線相交于一點，該點的橫坐標即為臨界相對濕度。所以蘭州百合粉的臨界相對濕度為72.5%，即環(huán)境濕度達到72.5%時，百合粉體的吸濕性會迅速增大。當外界相對濕度低于60%時，粉體吸濕百分率均在10%以下，只有在外界環(huán)境濕度超過72.5%的情況下，百合粉體的吸濕性才會明顯變化，顯然，蘭州百合粉的吸濕性質(zhì)能夠遠遠滿足保鮮貯藏要求。

4 結(jié)論

本文以蘭州地產(chǎn)百合粉為原料，進行分析，發(fā)現(xiàn)該百合粉含糖量高，營養(yǎng)豐富，富含豐富的礦物質(zhì)元素。對蘭州百合粉的水分活度及吸濕性質(zhì)進行深入研究，證實了該產(chǎn)品的營養(yǎng)健康性和保藏攜帶安全性，得到的相關(guān)數(shù)據(jù)可作為該食品開發(fā)推廣的參考性意見?！?/p>

[1]傅桂民，劉成梅，涂宗財.百合的保健功能和產(chǎn)品開發(fā)進展[J].食品研究與開發(fā)，2001(2)：48-50.

[2]Manal M. Shehata，王璋，許時嬰.百合中水溶性非淀粉多糖的提取、分離和純化[J].食品科技，2003(1)：14-17.

[3]J Ma.Progress in Research of Lilium davidii var.unicolor[J]. Journal of Tarim University of Agricultural Reclamation，2005(4).

[4]BaotangZhao，Ji Zhang，Xiao Guo，et al. Microwave-assisted extraction，chemical characterization of polysaccharides from Lilium davidii var. unicolor Salisb and its antioxidant activities evaluation[J].Food Hydrocolloids，2013(31)：346-356.

[5]王琦.蘭州百合化學成分的研究[D]. 中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫，2007：10-11.

[6]曲偉紅，周日寶，童巧珍，等.百合的化學成分研究概況[J].湖南中醫(yī)藥導報，2004(3)：75-76.

[7]劉成梅，付桂明，游海等.百合多糖降血糖功能研究[J]食品科學，2002，23(6)：113-114.

[8]丁成偉，周權(quán)軍.百合系列產(chǎn)品加工工藝[J].食品科學，1994(6)：72.

[9]QY Gao，BT Zhao，YQ Shang，et al.Study on the polysaccharide from Lilium davidii var. unicolor Salisb with ultrasonic-assisted compound enzyme hydrolysis method[J].Food & Fermentation Industries，2014(8).

[10]吉宏武，丁霄霖，檀亦兵.百合淀粉糊化特性的研究[J].食品工業(yè)科技，2002(11)：9-13.

[11]Manal M Shehata，王璋.百合中水溶性非淀粉多糖的分離與純化[J].無錫輕工大學學報，2002(5)：503-505.

[12]黎冬明.超微百合全粉的制備及其物化特征研究[D].南昌大學碩士學位論文，2007：74-76.

(責任編輯 李婷婷)

Nutrient Composition and Water Activity of Lanzhou Lily Powder

WU Xia-ming
(Gansu Province Food Inspection Institute，Lanzhou 730030 China)

According to the analysis of lanzhou lily powder，the results showed that lanzhou lily powder was rich in nutrients and rich in micro and macro elements. The highest content was potassium and calcium，sodium，magnesium were following. It contained selenium，iridium，chromium，nickel and other trace elements，and very few heavy metals. The content of cadmium，mercury，arsenic，lead were far less than the national standard limit value. Lanzhou lily powder contained 17 kinds of amino acid that total was 85.944 mg/g，and in which there were 7 kinds of essential amino acids，accounting for 27%. In Lanzhou lily powder，essential amino acid and unessential amino acid ratio was about 3∶ 8，truly fit a pattern of ideal protein. Water activity and moisture absorption properties of lanzhou lily powder was studied deeply. It showed that with the increase of temperature，the lily powder water activity increased，and water activity values far below the growth of microorganism critical value.With the increase of relative humidity of the outside world，the humidity absorption percent of lily powder was increasing，and its critical relative humidity was 72.5%，so the hygroscopic property of lily power was sufficient to meet the requirements. The above data can be used as a reference for the development and promotion of high-quality lily food.

Liliumdavidivar.unicdorCotton; nutriental component；water activity

吳霞明(1972— )，女，學士，副高級工程師，研究方向：食品工程。