摘要

本文利用ATC 300A自動氧彈量熱儀測定土豆米的燃燒熱值為15904.8 J/g,，與市售大米實(shí)測值16065.6 J/g較為接近（差值僅3.84 kcal/100g），表明土豆米具有與傳統(tǒng)主食相當(dāng)?shù)哪芰抗?yīng)能力,。本實(shí)驗(yàn)為新型食品原料的能量評估提供了科學(xué)依據(jù),。

圖1 測試樣品展示

前言

土豆作為全qiu第四大糧食作物,，能夠提供與大米等主食相似的營養(yǎng)成分。相較于大米蛋白,，土豆蛋白的氨基酸組成更接近人體需求,，可作為“優(yōu)質(zhì)蛋白”的來源。吳奇院士團(tuán)隊(duì)采用新型加工技術(shù),，將新鮮土豆轉(zhuǎn)化成可長期儲存的米粒狀淀粉制品——土豆米,，從物理層面改變大分子的特性，重塑薯類作物的淀粉鏈,，在保障口感與營養(yǎng)價(jià)值的同時(shí),，解決了土豆畝產(chǎn)量高但不易儲存的局限，是對高產(chǎn),、適應(yīng)性廣,、營養(yǎng)全面的土豆進(jìn)行主糧化的有益探索。

燃燒熱值是評價(jià)食物能量密度的核心指標(biāo),，直接反映其完quan氧化所釋放的能量,。相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究可為新型植物基食品開發(fā)提供有力技術(shù)支撐。目前,，土豆米現(xiàn)有研究多集中于合成路徑,，對其燃燒熱值的系統(tǒng)性測定較少,。本研究以市售土豆米為對象，利用氧彈量熱儀測定其燃燒熱值,，與大米的測試結(jié)果進(jìn)行對比,，揭示兩者在供能效率上的差異，為精準(zhǔn)膳食管理提供一定數(shù)據(jù)支持,。

圖2 之量科技 ATC 300A 自動氧彈量熱儀

實(shí)驗(yàn)方法

1. 實(shí)驗(yàn)條件

測試儀器：之量科技 ATC 300A自動氧彈量熱儀

測試方法：GB/T 213-2008

環(huán)境溫度：20℃

實(shí)驗(yàn)樣品：土豆米、大米

2. 測試過程

打開ATC 300A自動氧彈量熱儀,；

Step1：在樣品池中稱取一定質(zhì)量樣品,，用棉線連接點(diǎn)火絲與樣品并固定；

Step2：安裝氧彈,，設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù),，并填寫樣品質(zhì)量等信息；

Step3：開始實(shí)驗(yàn),，在測試環(huán)境準(zhǔn)備好后,，儀器自動進(jìn)行測試；

Step4：實(shí)驗(yàn)結(jié)束,，取下氧彈并進(jìn)行清理,；

Step5：重復(fù)三組測試，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

土豆米的成分不僅包含50％的土豆干物質(zhì),，還包括25％的玉米粉和25％的苦蕎粉。從外觀看,，土豆米樣品表面顏色呈不均勻狀,，實(shí)驗(yàn)前需對土豆米及大米樣品進(jìn)行碾碎與壓片處理，盡可能保證待測樣品的均勻性與一致性,，同時(shí)便于稱量合適的樣品重量與樣品的引燃,，如圖3所示。

圖3 樣品預(yù)處理（a）碾碎后（b）裝樣后

在測試過程中發(fā)現(xiàn),，土豆米因含有少量鈉、鉀,，燃燒后殘留少量無機(jī)鹽,，大米燃燒后則較為干凈。包裝上的營養(yǎng)成分表如圖4所示,。

圖4（a）土豆米（b）大米樣品包裝上的營養(yǎng)成分表

土豆米、大米兩種樣品各重復(fù)3次測試,，燃燒熱測試結(jié)果匯總見表1,。大米的測試結(jié)果重復(fù)性較好,，土豆米的測試結(jié)果可能因樣品不均勻而稍差，但兩種樣品的燃燒熱測試結(jié)果相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）均在0.2％以內(nèi),。

基于包裝上的營養(yǎng)成分表為三大營養(yǎng)素的能量計(jì)算值（脂肪37 kJ/g,、碳水化合物17 kJ/g，蛋白質(zhì)代謝校正后17 kJ/g）,，此結(jié)果包含了蛋白質(zhì)的代謝校正,，因此表中同時(shí)列出了無代謝校正的能量計(jì)算值（蛋白質(zhì)能量系數(shù)22 kJ/g）以供比較。

表1 燃燒熱測試結(jié)果匯總

根據(jù)上述測試結(jié)果,，土豆米燃燒熱測試平均值為15904.8 J/g，較大米測試值16065.6 J/g低,，差值為3.84 kcal（大卡）/100g,；兩者為人體能提供的能量較為接近，但營養(yǎng)素成分與含量不同,，在主食攝入時(shí)可進(jìn)行綜合考慮,。

土豆米燃燒熱平均值與未考慮蛋白質(zhì)代謝校正的能量計(jì)算值差值為1569.8 J/g，較大米的965.6 J/g大,，這可能與土豆米樣品的三種成分有關(guān),。后續(xù)可對土豆米的三種成分進(jìn)行燃燒熱研究，結(jié)合人體代謝校正與燃燒熱的關(guān)聯(lián)性,，建立更精確的能量預(yù)測模型,。

結(jié)論

本文利用ATC 300A自動氧彈量熱儀研究土豆米的燃燒熱特性，結(jié)果顯示其具有替代傳統(tǒng)谷物的潛力,。本研究證實(shí)自動氧彈量熱儀可準(zhǔn)確測定植物基重組食品的能量特性,，為食品標(biāo)簽?zāi)芰繕?biāo)示等提供更多數(shù)據(jù)支持。