基于ICP-MS的甘肃不同产地小米矿物元素含量特征及判别分析

通过分析不同主产区小米矿物元素含量特征,结合化学统计学建立小米产地判别模型。该研究以甘肃省陇中地区、陇东地区和河西地区的主栽小米品种为研究对象,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定了小米中18种矿物元素含量,利用方差分析、主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)、线性判别分析(LDA)和聚类分析(HCA)对数据进行统计分析。结果表明:小米样品18种矿物元素中有13种元素含量在3个主产区间存在显著差异(P<0.05),不同主产区小米矿物元素含量具有独特的地域分布特征;18种矿物元素之间存在较强的相关性;PCA分析共提取4个主成分,累计方差贡献率为75.82%;基于LDA和OPLS-DA的判别模型对小米产地判别正确率均为100%,基本可以实现甘肃省不同区域小米产地的精准判别,通过OPLS-DA模型确定了小米产地判别的特征元素(V、Fe、Cu、Cd、Se、Pb);基于特征元素的HCA分析可以成功地对小米产地进行判别。研究证明基于小米矿物元素含量构建的判别模型可以有效区分甘肃省不同产区的小米,为小米产地溯源和质量控制提供了科学依据。     

不同地区谷子小米黄色素含量与外观品质研究

小米含有丰富的维生素、矿物质和膳食纤维,是重要的营养保健食品,小米黄色素的主要成分为天然类胡萝卜素。为了解不同地区谷子小米黄色素含量的差异以及黄色素含量与外观品质的关系,为培育高类胡萝卜素含量的谷子品种提供理论依据,2009年冬把来自不同地区的169份谷子品种(系),其中包括黄米材料154份,白米材料12份,绿米材料3份,种植在海南省三亚南滨农场,成熟收获后测定小米黄色素含量,鉴定小米外观品质。结果表明,小米黄色素含量变幅较大,黄小米黄色素含量5.40～19.55 mg.kg-1,绿小米黄色素含量10.14～16.44 mg.kg-1,白小米黄色素含量较低,变幅为1.10～2.49 mg.kg-1。小米黄色素含量地区之间差异较大,赤峰、大同、兰州、呼和浩特等地的谷子小米黄色素含量较低,低于10 mg.kg-1;汾阳、保定、安阳、石家庄等地的谷子小米黄色素含量较高,高于13 mg.kg-1。不同地区小米的外观品质差异较大,太原、长治、大同、延安等地的谷子小米外观品质较差,优质米所占比例较低;而衡水、沧州、保定、安阳、石家庄等地谷子小米外观品质较好,优质米所占比例较高。小米的黄色素含量与外观品质呈显著相关,黄色素含量是衡量小米外观品质的重要因素,可作为品质育种的重要指标。     

全国主要谷子品种的营养及食用品质分析

为全面了解我国主推谷子品种的营养及食用品质情况,从全国11个谷子主产省份收集了2020年收获的103份纯品种谷子样品,对其营养成分和食用品质进行分析。谷子样品粗蛋白、粗脂肪、总淀粉和总膳食纤维平均含量分别为10.4、3.3、69.9、3.22 g/100 g;维生素B₁、B₂平均含量为0.237、0.080 mg/100 g;小米粥的食品评分值平均分为86分。不同省份比较来看,山西省谷子样品各种营养成分平均含量均在全国平均值以上;内蒙古、山东、河南、陕西、辽宁和新疆6省区谷子样品小米粥的食品评分值平均值最高。品种更多的影响谷子的食用品质,省份更多的影响其营养成分,特别是矿物元素的含量。品种和省份的交互作用对粗蛋白、粗脂肪、可溶性膳食纤维和Na含量及粥的适口性的影响均达到显著水平。     

Free sugars and non-starchy polysaccharides of finger millet (Eleusine coracana), pearl millet (Pennisetum typhoideum), foxtail millet (Setaria italica) and their malts

The aqueous ethanol extractable sugars and non-starchy polysaccharides of finger millet, pearl millet, foxtail millet and their malts were isolated and characterised. In comparison with native millets, the malted samples contained significantly higher levels of free sugars (glucose, fructose and maltose) and water-soluble non-starchy polysaccharides (WSNSP). The WSNSP isolated from malted samples were richer in hexoses than pentoses. The yield, as well as the qualitative and quantitative sugar profiles of the hemicellulosic polysaccharides, showed little variation between native and malted millets.     

基于电感耦合等离子体质谱法对不同产地小米矿物元素的差异性分析

采用电感耦合等离子体质谱法对小米（陕西、山西、内蒙古、河北、山东、东北产区）6大主产区不同品种样品的矿物元素进行检测,研究不同产地品种来源小米K、Ca、Na、Mg、Al、Fe、Cu、Zn、Mn、Se、B、Ti、Co、Sr、Mo 15种矿质元素含量差异并分析其显著性,同时采用主成分分析法和聚类分析法对不同产地小米矿质元素含量的差异进行分析,检测结果表明,不同产地品种小米元素含量差异显著,Se、Sr、Al 三种元素含量差异最为明显,变异系数最高,Zn、Cu、K 三种元素的变异系数最小。主成分分析结果表明,前两个主成分方差贡献率为 63.9%,K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn、B、Mo、Al、Se、Sr、Ti 是不同品种及产地来源小米的特征差异元素;聚类分析结果表明品种对小米元素分布造成的影响有限,地域环境因素是造成小米元素分布差异的主要因素。     

基于GC-MS分析不同品种小米代谢产物及代谢途径

基于气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）代谢组学方法研究同一产地不同品种小米的代谢产物。用甲醇溶液提取极性代谢组分，N,O-双(三甲基硅基)三氟乙酰胺衍生化处理，通过GC-MS分离鉴定代谢产物。结果表明，同一产地2?个不同品种小米共发现了53?种代谢产物。古龙小米有48?种代谢产物，其中优势代谢产物为亚油酸；禾绅小米代谢产物有32?种，优势代谢产物为亚油酸。对比发现，古龙小米有21?种差异代谢产物；禾绅小米有5?种差异代谢产物。对2?个品种小米差异代谢产物的代谢途径分析，发现古龙小米的葡萄糖代谢途径、脂肪酸代谢途径、氨基酸代谢途径和三羧酸循环都比禾绅小米对应的代谢途径更活跃，推测古龙小米的代谢产物多是因为其代谢速率快于禾绅小米的代谢速率。     

种植地点和加工精度对小米营养与安全品质的影响

为了解种植地点和加工精度对小米营养及安全品质的影响,选取4个种植地点的济谷19谷子,分别加工成糙米和精米,粉碎测定水分、脂肪、淀粉、黄色素、氨基酸、矿质元素硒、铁、铅、镉等指标。结果表明种植地点对小米脂肪、淀粉、黄色素含量影响显著。加工精度显著影响小米脂肪、淀粉、氨基酸含量,对黄色素含量影响不显著;脂肪、氨基酸含量精米显著低于糙米;淀粉含量精米显著高于糙米。不同种植地点小米矿质元素硒、铁、铅、镉含量差异显著;加工精度显著影响小米铁、铅、镉含量,铁、铅、镉含量精米显著低于糙米。控制加工精度可以减少小米脂肪、氨基酸、铁等营养成分损失;利用自然禀赋条件可以生产营养强化型小米。     

Natural Antioxidants in Edible Flours of Selected Small Millets

Investigations were carried out on the natural antioxidants in edible flours of small millets. Total carotenoids content varied from 78–366 μg/100 g in the millet varieties with an average of 199 + 77, 78 + 19, 173 + 25, and 366 + 104 μg/100 g in finger, little, foxtail, and proso millets respectively. Analysis of carotenoids by HPLC for the presence of β-carotene showed its absence in the millets. HPLC analysis of vitamin E indicated a higher proportion of γ?and α-tocopherols; however, it showed lower levels of tocotrienols in the millets. Total tocopherol content in finger and proso millet varieties were higher (3.6–4.0 mg/100 g) than in foxtail and little millet varieties (～1.3 mg/100 g). Total antioxidant capacity in finger, little, foxtail and proso millets were 15.3 + 3.5, 4.7 + 1.8, 5.0 + 0.09, and 5.1 + 1.0 mM TE/g, respectively. From these studies it could be concluded that edible flours of small millets are good source of endogenous antioxidants.     

近红外漫反射光谱法快速检测谷子蛋白质和淀粉含量

建立近红外漫反射光谱法测定谷子中的蛋白质和淀粉含量,提供一种快速、简便、无损的分析方法进行谷子品种资源鉴定和筛选。以191份山西核心谷子种质为材料,采用近红外漫反射光谱法建立谷子蛋白质和淀粉含量的快速检测模型。结果表明,采用一阶导数+矢量归一化光谱预处理,分别建立谷子蛋白质和淀粉含量的校正模型,模型的校正决定系数(R~2_(cal))分别为0.977 0和0.907 3,交叉验证均方根误差分别为0.203%和0.466%,外部验证决定系数(R~_(2val))分别为0.989 6和0.977 2,预测均方根误差分别为0.225%和0.368%。对于谷子蛋白质和淀粉的预测,化学法和近红外仪器法测定间无显著差异,近红外测定结果是准确可靠的。说明采用近红外漫反射光谱分析技术能够满足对谷子蛋白质和淀粉含量的检测。     

不同储藏条件对小米风味的影响

脱壳的小米稳定性较差，不良储藏条件容易导致小米品质劣变，影响加工后的米粥风味。探索不同储藏温度和时间对小米风味的影响，明确适宜储藏条件具有重要意义。本实验以3个名优品牌小米为研究材料，在常温和4℃低温避光储藏一年，分别在储藏0，3，6，9，12个月时，利用顶空固相微萃取结合气相色谱质谱联用仪（HS-SPME-GC-MS）测定小米蒸煮挥发性物质。结果表明：在常温与4℃低温一年储藏期间内，醛类、醇类、杂环类及烷烃类物质相对含量变化整体呈“W”型；酸脂类呈“M”型。在4℃低温储藏条件下，醛类、醇类和酚类等物质相对含量较常温条件下更高，风味物质更丰富。正己醛、1-辛烯-3醇、正壬醇、2-正戊基呋喃和对二甲苯为储藏小米的关键香味物质。储藏小米最佳食用期限为4个月，低温储藏效果更好。该研究结果对小米储藏保鲜和品质育种提供理论基础。     

基于ICP-MS/MS分析矿物元素的江西茶叶产地溯源

目的 分析江西不同产区茶叶中矿物元素含量的差异,并结合多元统计方法分析矿物元素指纹特征,构建江西茶叶不同产地鉴别的判别模型。方法 采用电感耦合等离子体串联质谱法(ICP-MS/MS)对采集于3个江西代表县的150个茶叶样品中的15种矿物元素进行测定,获得其中的元素成分信息,结合主成分分析技术(PCA)和判别分析技术(DA),分析不同产地茶叶的特征元素变量,研究筛选元素特征指纹。结果 江西不同产地的茶叶中的常量元素、微量元素和重金属含量差异较大,可以成为指纹分析技术的有效产地溯源指标。主成分分析以提取特征值>1.0,可以将15个矿物元素提取2个主成分,总方差贡献率达63.00%,基本保留了原变量的大部分信息。以2个主成分为原始变量,建立判别典型函数,利用判别典型函数可以对三个不同产地的150个茶叶进行99.3%正确判别。结论 矿物元素指纹图谱可以用于江西茶叶的产地溯源判别,为今后江西各种知名茶叶品牌的原产地保护提供技术支撑。     

Physico-chemical Properties of Native and Malted Finger Millet,Pearl Millet and Foxtail Millet Starches

The physico-chemical properties of starches isolated from native and malted finger millet, pearl millet and foxtail millet were studied. Malt starches, as compared with native starches, contained a majority of smaller granules, slightly more amylose, and exhibited higher gelatinisation temperature, lower swelling power, higher solubility in water as well as in dimethyl sulfoxide and lower intrinsic viscosity. The in-vitro digestibility of starches from native and malted millets was more or less similar but it was different for different starches: pearl millet starch was more susceptible whereas finger millet starch was slighly resistant for amylolysis.     

基于矿物元素指纹分析中国地理标志猪肉的产地溯源

本研究初步探讨了矿物元素指纹分析对我国地理标志猪肉产地溯源的可行性。采用电感耦合等离子体质谱对四川巴山的青峪黑猪肉,山东莱芜黑猪肉和北京黑六猪肉三种不同地域来源的地理标志猪肉中33种矿物元素含量进行测定。通过元素含量筛选,排除猪肉样品中含量低于或接近检出限的元素,筛选出13个元素进行研究。结合主成分分析、多重比较分析和判别分析对数据进行统计分析。其中Na、Fe、Co、Cu、Zn、Se、Rb、Sr共8种元素在地域之间差异显著(p<0.05)。通过对比偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)、基于正交信号校正的偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)、支持向量机、朴素贝叶斯、决策树和神经网络六种分类模型,得出OPLS-DA和决策树分类模型较适合基于矿物元素指纹分析的特色猪肉产地溯源。矿物元素指纹分析在我国地理标志猪肉产地溯源领域具有长远的应用前景。     

Preparation and Physicochemical Properties of Starches and Their Fractions from Finger Millet (Eleusine coracana) and Foxtail Millet (Setaria italica)

The isolation and physicochemical properties of starches and their fractions from different varieties of finger millets and foxtail millets have been studied. Starches from all the millets exhibited single stage swelling and low solubility. The Brabender viscosities decreased considerably during cooking. Purna starch had the tendency to retrograde considerably during cooling. Native millet starches were susceptible to glucoamylase attack. Amylose content of the millet starches ranged from 15,5 to 17,5%. Successive leeching of starches with water and alkali yielded different amylose components having different molecular weights and β-amylolysis limit, suggesting the heterogeneity of total amyloses.     

小米食物的血糖反应

小米是亚非国家普遍食用的谷类食材,其对血糖的作用引起关注,且尚无科学共识。本文综述了与小米食物血糖反应有关的研究证据、影响因素及可能作用机理。小米的品种、加工和烹调方式都会对小米食物的血糖效应产生影响,从而可能影响到它对慢性疾病的预防效应。小米可能通过抑制消化酶活性、减缓胃排空、改善肠道菌群等途径改善血糖。目前的研究证据表明,小米不仅营养价值较高,而且对血糖控制具有一定的积极作用,但该作用必须建立在合理的加工烹调基础上。较低的碾磨度和维持较高慢消化淀粉的加工烹调方式值得研究和推广。     

基于气相色谱-质谱联用技术的不同产地藜麦中脂肪酸及小分子物质组成分析

为研究国内外不同产地藜麦的成分差异,采用气相色谱-质谱联用技术对藜麦中脂肪酸及非极性小分子物质进行测定,并结合无监督模式的主成分分析和有监督模式的正交偏最小二乘判别分析对产地与成分之间的相关性进行分析。结果表明：不同产地藜麦中的脂肪酸组成相似,主要是不饱和脂肪酸,其占总脂肪酸80%以上;脂肪酸含量差异显著,其中亚油酸含量最高,均在50%左右;小分子物质含量与产地相关性显著,D-葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和核糖醇为差异性化合物。     

Impact of brown foxtail millet (Setaria italica) flour on thermo-mechanical properties of flours from different rice varieties

The physical, functional and thermo-mechanical properties of rice flours prepared from long, round and medium rice grain and of foxtail millet (Setaria italica) flour were investigated. The impact of foxtail millet flour addition on the thermo-mechanical properties to the rice flours was also explored. Rice flour from long grain had higher amylose content (26.37%), while the rice flour from round grain had better hydration properties compared to the other rice flours. The dough from long grain rice flour exhibited higher starch gelatinisation temperature and cooking stability and lower starch retrogradation compared to the other investigated rice flours. Foxtail millet flour addition to the rice flours exerted a lower impact on the thermo-mechanical properties of the dough based on rice flour from long grain compared to the other investigated rice flours. These differences might be due to the differences in terms of starch properties and proximate composition of the flour samples.     

基于ICP-MS的滩羊骨骼矿质元素溯源指纹图谱

采用电感耦合等离子质谱仪对内蒙古鄂托克前旗、宁夏盐池县、甘肃环县和陕西定边县滩羊骨骼中25 种（Ag、Ba、Be、Ca、Cd、Cu、Co、Cr、Cs、K、Fe、Mg、Mn、Mo、Na、Ni、P、Rb、Sb、Se、Sn、Sr、Te、V、Zn）矿质元素含量进行测定,结果表明,不同产地滩羊骨骼的组成元素各具分布特征,且相同矿质元素在不同产地间也差异显著。进一步通过主成分分析、聚类分析等多元统计分析方法,构建得到滩羊骨骼矿质元素指纹图谱为Ca、Cd、Cs、Mg、Mn、Na、P、Rb、Te、Zn,回代检验和交叉检验的整体正确判别率分别为87.50%、86.87%,说明筛选用作滩羊骨骼产地鉴别的10 种矿质元素有效,且利用该10 种元素建立的判别模型亦有效。     

基于GC-MS评估不同预处理对小米代谢物提取的影响

小米是一种药食同源的优质杂粮,其品种与产地越来越受到关注。非靶标代谢组学技术已经成为食品代谢指纹图谱分析,产地追溯以及品种鉴定的有效方法。然而,小米代谢物的提取尚缺乏相关研究。本研究利用晋谷59号小米作为研究对象,基于气相色谱质谱联用技术（GC-MS）,采用50%甲醇为提取溶剂,并探讨了不同预处理方法对小米代谢物分析的影响。结果发现不同预处理方法对于小米代谢物提取的覆盖度和信号强度有显著影响;从代谢物提取覆盖度和信号强度两方面分析,预处理方法1为小米小分子代谢物提取最优方案。鉴定出包括氨基酸、糖类、有机酸、脂肪酸、醇类、胺类、糖苷类7类小分子代谢物,共计57种。这些结果为小米等粟类农产品代谢指纹图谱分析、产品追溯以及品种鉴定等提供方法与数据支撑。     

发芽粟米研究进展

发芽是改善粟米功能性质,提高粟米营养价值的重要加工方式。本文从粟米发芽的工艺条件、发芽后粟米营养成分和加工性质的变化及其在食品中的应用三个方面对发芽粟米进行了综述。总结粟米发芽的最优条件,比较发芽前后蛋白质、脂肪等主要成分及酚类、黄酮、抗营养因子等功能性活性物质含量、组成的变化,分析发芽粟米糊化性质和功能性质的差异,展望发芽粟米在食品中的应用前景。旨在为粟米发芽精深加工及粟芽产品的开发提供参考信息,促进我国粟类资源的高值化利用。