卢 伟 陆 宁

LU Wei LU Ning

(安徽农业大学茶与食品科技学院，安徽 合肥 230036)

(College of Tea and Food Science and Technology, Anhui Agricultural University, Hefei, Anhui 230036, China)

大麦苗粉是取自大麦15～30 cm的嫩叶，经割青、清洗、杀青、干燥、粉碎等独特的制粉工艺加工而成，具有高膳食纤维、高蛋白、高维生素、低糖、低脂肪的特点。研究[1-3]发现，大麦苗粉具有提高睡眠质量、增强免疫力、促进伤口愈合、排毒养颜、延缓衰老、抗氧化、解毒、缓解抑郁等保健功能，比较适宜于亚健康人群食用。

大麦苗粉中含有丰富的蛋白质，氨基酸是蛋白质的组成单位，但目前有关大麦苗粉中所含氨基酸营养价值的研究较少，多见大麦苗粉中维生素、脱镁叶绿酸、叶绿素、蛋白质、矿物质、黄酮类等成分的研究[4-6]。本研究拟通过全自动氨基酸分析仪对大麦苗粉中所含的18种水解氨基酸和35种游离氨基酸进行测定，为进一步开发应用大麦苗粉提供一定的科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

大麦苗粉：市售；

盐酸：优级纯，西陇化工股份有限公司；

4%磺基水杨酸：上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.1.2 主要仪器设备

日立全自动氨基酸分析仪：L-8900型，日本 Hitachi公司；

真空干燥箱：DZF-6050型，上海三发科学仪器有限公司；

单列单控三孔水浴锅：HH-3A型，江苏金坛市金城国胜实验仪器厂；

分析天平：BS210S型，北京赛多利斯天平有限公司；

超速冷冻离心机：5417R型，德国Eppendorf公司；

数控超声清洗器：JK-5000DB型，合肥金尼克机械制造有限公司；

电热鼓风恒温干燥箱：DGT-G 42型，合肥华德利科学器材有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 水解氨基酸测定样品的制备 根据文献[7～8]，样品制备方法修改如下：

(1) 称取100 mg大麦苗粉置于消解管中，加入6 mol/L 的HCl溶液10 mL，然后充N2盖紧管盖。

(2) 置于105 ℃电热鼓风恒温干燥箱中水解22～24 h。

(3) 用超纯水定容至50 mL。

(4) 取1 mL于小烧杯中，在55～60 ℃真空干燥箱中烘干。

(5) 向烧杯中加入1 mL 0.02 mol/L的HCl溶解后，过0.45 μm水膜上样。

1.2.2 游离氨基酸测定样品的制备 根据文献[9]，样品制备方法修改如下：

(1) 称取100 mg大麦苗粉置于10 mL离心管中，加入4%的磺基水杨酸溶液5 mL，将离心管置于超声仪中，超声浸提30 min。

(2) 取上清液于2 mL离心管中，于4 ℃，12 000 r/min离心30 min。

(3) 取离心后的上清液过0.45 μm水膜上样。

1.2.3 全自动氨基酸分析仪分析条件 采用全自动氨基酸分析仪测定大麦苗粉中氨基酸的含量，分离柱：4.6 mm × 60 mm，3 μm的离子交换树脂；反应柱：4.6 mm ID ×40 mm L(柱后衍生)；输液泵压力：0～30 MPa；进样量：20 μL；凹面衍射光栅，波长：570，440 nm。

2 结果与分析

2.1 水解氨基酸

2.1.1 水解氨基酸图谱分析 图1为17 种氨基酸分析色谱图。其中，570 nm(VIS1)波长检测到16 种氨基酸的高度峰，440 nm (VIS2)波长检测到脯氨酸(Pro)的高度峰。其中图1(a)、(c)为17种氨基酸标准品在570，440 nm处的图谱，可以看出氨基酸峰分离效果良好。

2.1.2 大麦苗粉水解氨基酸总量及组成分析

(1) 大麦苗粉水解氨基酸总量分析：由于试验中采用蛋白质保护性盐酸水解法[10-11]，Trp在盐酸水解蛋白质的过程中被破坏[12-13]，所以测定氨基酸标准品和大麦苗粉的水解氨基酸时，没有检测到Trp。如表1所示，大麦苗粉中Glu含量最高，占水解氨基酸总量的15.179%，其次是Asp，占水解氨基酸总量的13.307%。Gln和Asn在水解过程中会产生Glu和Asp[14-15]，可能是Glu和Asp检测结果含量比较高的原因之一。Met和Cys含量较低，分别占水解氨基酸总量的0.328%和0.756%，可能是Met和Cys与空气接触，发生氧化反应[16]，损失了部分Met和Cys。

大麦苗粉水解氨基酸中有7种人体必需氨基酸，占水解氨基酸总量的40%以上，说明大麦苗粉氨基酸含量丰富，营养价值较高。必需氨基酸含量与非必需氨基酸含量非常接近WHO/FAO 标准规定的40%和60%[17]。

(2) 大麦苗粉必需氨基酸组成分析：为了较好地说明大麦苗粉的营养价值，采用氨基酸比值系数法[18-19]对大麦苗粉中的必需氨基酸详细分析。氨基酸比值系数法，即根据氨基酸平衡理论利用WHO/FAO的必需氨基酸模式计算样品中必需氨基酸的氨基酸比值(Ratio of amino acid，RAA)，氨基酸比值系数(Ratio coefficient of amino acid，RC)和比值系数分(Score of ratio coefcients，SRC)。RC值的大小可反映氨基酸的过剩与不足程度，越接近1，说明该必需氨基酸越接近WHO/FAO的推荐值；RC>1，说明该氨基酸含量相对过剩；RC<1，则说明该氨基酸含量相对缺乏，RC值最低的氨基酸为第一限制氨基酸。SRC是评价蛋白质营养价值的指标，越接近100，说明该物质中必需氨基酸含量越均衡，该物质的营养价值越高。

图1 氨基酸标准品、大麦苗粉水解氨基酸分析图谱

Figure 1 The Chromatograms of standard amino acids and hydrolyzed samples of barley leaf powder

由表2可知，大麦苗粉中Val、Ile和Met+Cys占总水解氨基酸质量分数低于模式谱标准。从必需氨基酸的RAA和RC的计算结果可以看出，Lys含量较符合氨基酸模式谱的要求；Thr、Leu和Phe+Tyr含量相对过剩。大麦苗粉中Met含量较低，为大麦苗粉的第一限制氨基酸。

(3) 大麦苗粉药用氨基酸组成分析：自然界中氨基酸有20多种，其中Glu、Asp、Arg、Gly、Phe、Tyr、Met、Leu、Lys 9种氨基酸在一般植物中含量少，有些氨基酸人体不能合成，但又是维持机体氮平衡所必需的，称为药用氨基酸[20]。

由表3可知，大麦苗粉中共检测出9种药用氨基酸，其中Glu的含量最高，占药用总氨基酸的23.758%，谷氨酸与血氨结合形成谷酰胺，具有解毒的功效，而且谷酰胺具有保护肝脏、促进伤口愈合、缓解疲劳等疗效[21-23]，可能是大麦苗具有解毒功效的原因之一。大麦苗粉中Asp的含量也比较高，达到1 219.391 mg/100 g。Asp在消除疲劳、预防高血压、保护心肌[24-26]等方面具有重要意义。它是多胺合成的起始物，在调节中枢神经系统原发性免疫反应中至关重要[27-29]，大麦苗粉富含Arg可能是大麦苗粉具有提高人体免疫力的原因之一。

表1 水解氨基酸分析测定结果†

† “*” 必需氨基酸。

表2 大麦苗粉中人体必需氨基酸组成分析†

† 氨基酸比值(RAA)=样品中氨基酸含量/WHO/FAO模式谱氨基酸含量；氨基酸比值系数(RC)=氨基酸比值/氨基酸比值均数；比值系数分(SRC)=100-CV×100；CV：RC的变异系数。

表3大麦苗粉中药用氨基酸的含量及比例

Table3 Therapeutic amino acid contents andpercentages of barley leaf powder

药用氨基酸含量/(10-2 mg·g-1)占总药用氨基酸质量分数/%Asp1 219.39120.828Glu1 390.87323.758Gly579.7289.902Met30.0520.513Leu767.54913.111Tyr307.2725.249Lys559.3799.555Arg506.8528.658Phe 493.3448.427药用氨基酸总量5 854.440100.000

2.2 大麦苗粉游离氨基酸

2.2.1 游离氨基酸图谱分析 图2为氨基酸标准品和大麦苗粉样品中35种游离氨基酸色谱图。其中，440 nm处检测到脯氨酸(Pro)的高度峰；570 nm处检测到其他氨基酸的高度峰。由图2(a)可以看出，氨基酸峰分离效果良好，说明该种检测方法条件设置合适。由图2(b)可知，大麦苗粉中含有25种游离氨基酸且每种氨基酸分离效果良好。对比图2(c)、(d)可知，Pro在440 nm处分离良好。

2.2.2 大麦苗粉游离氨基酸总量及组成分析

(1) 大麦苗粉游离氨基酸总量分析：由表4可知，大麦苗粉中游离氨基酸总量为983.852 mg/100 g，共含有26种游离氨基酸，包含人体所需的8种必需氨基酸，说明大麦苗粉中氨基酸种类齐全，营养丰富。

(2) 大麦苗粉中风味氨基酸组成分析：氨基酸根据所带侧链基团的不同呈现不同的风味，一般D-氨基酸呈现甜味；L-氨基酸的侧链基团较小时，呈现甜味；当侧链基团较大并带有碱基时，呈现苦味；当侧链基团含有芳香基团时，呈现芳香味。甜味氨基酸主要包括Gly、Ala、Ser、Thr、Pro、His；苦味氨基酸主要包括Val、Leu、Ile、Met、Trp、Arg；鲜味氨基酸主要包括Lys、Glu、Asp；芳香族氨基酸主要包括Phe、Tyr、Cys[30-31]。

氨基酸作为营养价值评价指标，参与风味物质的合成，自身也具有呈味作用[32]。水解氨基酸在水中不能立即水解，风味表现不明显，游离氨基酸比较容易将风味表现出来，因此游离氨基酸对风味影响较大[33]。不同的氨基酸呈现不同的味道，其中8种必需氨基酸中Thr呈现甜味，Lys呈现鲜味，Phe呈现芳香味，其他5种均呈现苦味。大麦苗粉中风味氨基酸对大麦苗粉风味影响的顺序为：鲜味氨基酸>甜味氨基酸>苦味氨基酸>芳香族氨基酸。大麦苗粉中风味氨基酸总含量为534.945 mg/100 g，其中Glu含量最高，为82.512 mg/100 g。根据表5可以看出，Glu的RCT值最大，为1 650.240，对大麦苗粉风味的呈现贡献最大；大麦苗粉中呈现甜味的氨基酸主要有Pro、His，呈现苦味的氨基酸有Val、Arg，呈现鲜味的氨基酸主要有Glu、Asp，因此Pro、His、Val、Arg、Glu、Asp 6种游离氨基酸使大麦苗粉呈现出独特风味。

图2 游离氨基酸标准品、大麦苗粉游离氨基酸分析图谱

序号出峰时间/min标样氨基酸含量/(10-2 mg·g-1)占总游离氨基酸质量分数/%序号出峰时间/min标样氨基酸含量/(10-2 mg·g-1)占总游离氨基酸质量分数/%11.747P-Ser19.8162.0141948.953Ile*23.207 2.35922.287Tau16.6261.6902050.640Leu*21.7052.20632.993PEA324.68233.0012152.560Tyr16.4431.671410.620Asp69.3937.0532255.920Phe*31.2643.178515.327Thr*28.9842.9462359.293β-Ala21.7012.206616.880Ser40.6004.1272460.867β-AiBA2.3750.241721.573Glu82.5128.3872564.640γ-ABA32.6063.314826.020Sar0.0000.0002669.327Trp*16.4031.667928.813a-AAA0.0000.0002781.453Hylys0.0000.0001033.353Pro51.7945.2642885.347Orn0.0000.0001135.147Gly3.6170.3682988.367Lys*23.0942.3471237.087Ala55.4855.6403090.4271-Mehis0.0000.0001338.780Cit0.0000.0003192.880His*8.5470.8691440.353a-ABA20.8692.1213297.1733-Mehis0.0000.0001542.600Val*36.5513.71533100.420Ans22.7262.3101643.953Cys1.5650.15934104.200Car0.0000.0001745.513Met1.0550.10735109.673Arg0.0000.0001847.167Cysthi10.2321.040总量--983.852100.000

† “*”必需氨基酸。

表5 大麦苗粉中风味氨基酸的含量及RCT†

† 氨基酸含量阈值比[33-34](ratio of content and taste threshold, RCT)，RCT=氨基酸含量(mg/100 g)/对应氨基酸阈值(mg/100 mL)，RCT<1时，该氨基酸对物质的风味基本无影响，RCT≥1时，该氨基酸对物质的风味有影响，RCT值越大，该氨基酸对风味影响越大。

3 结论

大麦苗粉中共检测出26种氨基酸，氨基酸种类多样，含量丰富，所以大麦苗粉营养价值较高。大麦苗粉含有17种水解氨基酸，其中Glu含量最丰富，高达1 390.873 mg/100 g，其次是Asp，含量为1 219.391 mg/100 g。8种人体必需氨基酸含量占总水解氨基酸的40%以上，Met为大麦苗粉的第一限制氨基酸。大麦苗粉中PEA含量最多，高达324.682 mg/100 g，Asp、Glu、Arg、Pro、His、Val 6种游离氨基酸，使大麦苗粉呈现出独特风味。