郭剛軍,龍繼明,黃艷麗,徐 榮,李海泉
(1.云南省熱帶作物科學(xué)研究所,云南景洪 666100;2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)熱帶作物學(xué)院,云南普洱 665000)
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多油辣木不同部位營養(yǎng)成分分析及評(píng)價(jià)
郭剛軍1,龍繼明1,黃艷麗2,徐 榮1,李海泉1
(1.云南省熱帶作物科學(xué)研究所,云南景洪 666100;2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)熱帶作物學(xué)院,云南普洱 665000)
以北方辣木葉為對(duì)照,分析了多油辣木不同部位的常規(guī)營養(yǎng)成分、氨基酸含量與組成、維生素與礦物質(zhì)。結(jié)果表明:在多油辣木不同部位中,葉中蛋白質(zhì)、維生素E、維生素C、維生素B6、β-胡蘿卜素、Mg、Ca與P含量最高,分別為7.00 g/100 g、4.15 mgα-TE/100 g、188.20 mg/100 g、1.53 mg/100 g、0.10 g/kg、35.32 mg/100 g、69.72 mg/100 g與63.94 mg/100 g。莖中膳食纖維、Cu、Zn與Mn含量最高,分別為15.50 g/100 g、0.22 mg/100 g、0.89 mg/100 g與1.82 mg/100 g。果中葉酸、K與Na含量最高,分別為46.76 μg/100 g、120.68 mg/100 g與49.46 mg/100 g。根中碳水化合物與Fe含量最高,分別為5.56 g/100 g與4.65 mg/100 g。與北方辣木葉相比,多油辣木葉中的水分、脂肪、蛋白質(zhì)、煙酸、維生素B6、Mg、Fe、Zn、Na、Mn與P含量較高。多油辣木葉與果中均含有17種氨基酸,以谷氨酸與天冬氨酸含量居多。多油辣木葉中必需氨基酸與總氨基酸總量較高,分別為2.32 g/100 g與5.95 g/100 g,氨基酸比值系數(shù)分為69.71,屬于優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。在各種必需氨基酸中,多油辣木葉的第一限制氨基酸均為蛋氨酸+胱氨酸,多油辣木莖與根的為異亮氨酸,多油辣木果的為賴氨酸。
多油辣木,部位,營養(yǎng)成分,氨基酸評(píng)價(jià)
辣木(Moringaspp.)又稱鼓槌樹、奇樹,屬辣木亞目辣木科(Moringaceae),辣木屬(MoringaAdans.)多年生熱帶植物,原產(chǎn)于印度、非洲干旱、半干旱地區(qū),是多用途的速生樹種[1-2]。辣木是一種營養(yǎng)豐富、經(jīng)濟(jì)價(jià)值獨(dú)特的熱帶植物[3],嫩梢和鮮果莢是營養(yǎng)豐富且味道鮮美的蔬菜,根和樹皮是傳統(tǒng)醫(yī)藥原料,辣木種子油是一種可與茶油、橄欖油相媲美的高檔植物油,經(jīng)常食用有利于人體健康,在國際市場上深受歡迎,另外,種子中含有活性凝結(jié)成分,有特殊的凈水功能[4-7]。辣木葉片干粉富含粗蛋白、鉀、鈣、鐵、鎂、銅、磷、維生素A、維生素B、維生素C、維生素E等成分[8-9]。從營養(yǎng)學(xué)角度看,辣木是一種滋補(bǔ)佳品,西方科學(xué)家稱之為“神奇之樹”、“植物中的鉆石”和二十一世紀(jì)“超級(jí)營養(yǎng)植物”[3-4]。加州大學(xué)洛杉基分校教授安賀許認(rèn)為辣木是一顆完美的植物,其營養(yǎng)價(jià)值與現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)家稱為“人類營養(yǎng)微型寶庫”的螺旋藻相當(dāng)[10]。另外,辣木還具有較大的藥用價(jià)值,可以治療疼痛、潰瘍、高血壓、癌癥、糖尿病、皮膚感染、各種炎癥等多種疾病[11-12]。
隨著人們對(duì)辣木營養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值的充分認(rèn)識(shí),辣木正日趨受到重視。2012年,我國衛(wèi)生部第19號(hào)公告批準(zhǔn)辣木葉作為新食品原料,同年辣木被中國綠色食品發(fā)展中心認(rèn)定為“國家首推綠色食品”。2015年,我國辣木種植面積超過4萬畝,且大部分省市均有產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,僅云南省到2020年規(guī)劃超過百萬畝。隨著辣木種植面積的不斷擴(kuò)大和產(chǎn)量的逐年增長,為系統(tǒng)了解辣木的營養(yǎng)成分特征,迫切需要系統(tǒng)開展辣木不同部位營養(yǎng)成分分析與評(píng)價(jià)等方面的研究。目前,有關(guān)辣木不同部位營養(yǎng)成分含量的比較僅見楊東順等[13]對(duì)云南元江產(chǎn)辣木的葉、莖、籽和籽殼等部位進(jìn)行了研究,而云南西雙版納產(chǎn)辣木還未見報(bào)道。改良種多油辣木(PKM-1)是目前我國主要種植品種,本研究以改良種多油辣木的葉、莖、果、根等部位為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行營養(yǎng)成分分析與氨基酸組成評(píng)價(jià),為辣木的進(jìn)一步開發(fā)及資源綜合利用提供理論依據(jù)。
1.1 材料與儀器
新鮮改良種多油辣木(PKM-1)的葉、莖、果(帶果莢)與根 采自云南省熱帶作物科學(xué)研究所中國-古巴辣木科技合作中心基地;北方辣木葉 采自西雙版納熱帶花卉園;17種L-氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)品 Sigma公司;蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品 上海一基生物試劑有限公司;一水合沒食子酸、維生素E、β-胡蘿卜素、維生素C、維生素B6、煙酸、葉酸、泛酸等 上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司;淀粉酶 廣西南寧東恒華道生物科技有限公司;石油醚、硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、硼酸、氫氧化鈉、鹽酸、蒽酮、茚三酮、福林試劑、無水乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、碳酸鈉、硝酸、高氯酸等 均為國產(chǎn)分析純。
萬能粉碎機(jī) 上海比朗儀器有限公司;電熱鼓風(fēng)干燥箱 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;紫外可見分光光度計(jì) 上海儀電分析儀器有限公司;K9860型全自動(dòng)凱氏定氮儀 濟(jì)南海能儀器有限公司;熒光分光光度計(jì) 上海儀電分析儀器有限公司;Agilent1100高效液相色譜儀 美國Agilent Technologies公司;日立L-8800型氨基酸自動(dòng)分析 日本日立公司;火焰光度計(jì) 昆山國晶電子有限公司;原子熒光光譜儀 北京北分瑞利分析儀器(集團(tuán))公司;電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜(ICP-AES)儀 日本島津公司。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 常規(guī)營養(yǎng)成分測定 水分:直接干燥法,按GB 5009.3-2010《食品中水分的測定》進(jìn)行測定;蛋白質(zhì):凱氏定氮法,按GB 5009.5-2010《食品中蛋白質(zhì)的測定》進(jìn)行測定;粗脂肪:索氏抽提法,按GB/T 5009.6-2003《食品中脂肪的測定》進(jìn)行測定;灰分:灼燒法,按GB 5009.4-2010《食品中灰分的測定》進(jìn)行測定;膳食纖維:酶重法,按GB/T 5009.88-2008《食品中膳食纖維的測定》進(jìn)行測定;碳水化合物:差減法,參照文獻(xiàn)[14]進(jìn)行測定;能量:按GB/T 24154-2009《運(yùn)動(dòng)營養(yǎng)食品通則》進(jìn)行測定。
1.2.2 氨基酸含量的測定 氨基酸組成及含量分析參照AOAC.1995方法測定,樣品處理采用6 mol/L HCl水解,水解完成后采用6.0 mol/L的NaOH溶液調(diào)pH至中性,然后用0.45 μm濾膜過濾后進(jìn)行上機(jī)測定[3],檢驗(yàn)方法參照GB/T 5009.124-2003《食品中氨基酸的測定》。
1.2.3 維生素含量的測定 維生素E:按GB/T 5009.82-2003《食品中維生素A和維生素E的測定》進(jìn)行測定;β-胡蘿卜素:按GB/T 5009.83-2003《食品中胡蘿卜素的測定》進(jìn)行測定;維生素C:按《GB/T 5009.86-2003 蔬菜、水果及其制品中總抗壞血酸的測定》進(jìn)行測定;維生素B6:按GB 5413.13-2010《嬰幼兒食品和乳品中維生素B6的測定》進(jìn)行測定;煙酸:按GB/T 5009.89-2003《食品中煙酸的測定》進(jìn)行測定;葉酸:按GB/T 5009.211-2008《食品中葉酸的測定》進(jìn)行測定;泛酸:按GB/T 5413.17-2010《嬰幼兒食品和乳品中泛酸的測定》進(jìn)行測定。
1.2.4 礦物質(zhì)含量的測定 鉀、鈉:火焰光譜法,按GB/T 5009.91-2003《食品中鉀、鈉的測定》進(jìn)行測定;磷:分光光度法,按GB/T 5009.87-2003《食品中磷的測定》進(jìn)行測定;硒:原子熒光光譜法,按GB/T 5009.93-2003《食品中硒的測定》進(jìn)行測定;銅、鎂、鐵、鋅、錳、鈣,電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜(ICP-AES)法,按DB53/T 288-2009《食品中鉛、砷、鐵、鈣、鋅、鋁、鈉、鎂、硼、錳、銅、鋇、鈦、鍶、錫、鎘、鉻、釩含量的測定》進(jìn)行測定。
1.2.5 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)采用SAS 9.2軟件處理,應(yīng)用方差分析(ANOVA)與鄧肯氏法(Duncan’s)進(jìn)行顯著性分析,以p<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。實(shí)驗(yàn)結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。
2.1 多油辣木不同部位常規(guī)營養(yǎng)成分分析
表1 多油辣木不同部位常規(guī)營養(yǎng)成分含量
注:同行肩標(biāo)字母不同者,差異顯著(p<0.05)。由表1可以看出,在多油辣木不同部位中,葉中灰分、蛋白質(zhì)與能量含量最高,分別為1.94 g/100 g、7.00 g/100 g與275.24 kJ/100 g,與其他部位存在顯著性差異,根中含量最低,分別為0.82 g/100 g、1.03 g/100 g與144.82 kJ/100 g。莖中脂肪含量最高,為1.16 g/100 g,與其他部位存在顯著性差異(p<0.05),根中不含有脂肪。莖中膳食纖維含量也最高,為15.50 g/100 g,與其他部位存在顯著性差異(p<0.05),根中含量最低,為4.06 g/100 g,這是由于辣木莖含較多的木質(zhì)素,而辣木根是肉質(zhì)根的緣故。膳食纖維具有延緩碳水化合物消化吸收、促進(jìn)腸道蠕動(dòng)、降低膽固醇的作用,有利于防止便秘、心血管疾病、糖尿病和肥胖等多種疾病[15]。根中水分與碳水化合物含量最高,分別為88.53 g/100 g與5.56 g/100 g,與其他部位存在顯著性差異(p<0.05),葉中水分含量最低,為79.38 g/100 g,莖中碳水化合物含量最低,為0.38 g/100 g。與北方辣木葉相比,多油辣木葉中的水分、脂肪與蛋白質(zhì)含量較高,灰分、膳食纖維、碳水化合物與能量較低。
2.2 多油辣木不同部位氨基酸組成分析及營養(yǎng)評(píng)價(jià)
2.2.1 多油辣木不同部位氨基酸含量與組成分析 蛋白質(zhì)中所含必需氨基酸的種類、數(shù)量和構(gòu)成比例決定了其營養(yǎng)價(jià)值[16]。由表2可以看出,在多油辣木不同部位中,葉與果中含有常見的17種氨基酸(因色氨酸未測定),莖中不含有蛋氨酸,根不含有異亮氨酸、脯氨酸與蛋氨酸。從必需氨基酸與氨基酸總量來看,葉中含量最高,分別為2.32 g/100 g與5.95 g/100 g,根中含量最低,僅有0.22 g/100 g與0.67 g/100 g。多油辣木不同部位中谷氨酸與天冬氨酸含量較高,谷氨酸與天冬氨酸屬于鮮味氨基酸,而且谷氨酸參與多種生理活動(dòng),具有健腦作用;天冬氨酸對(duì)肝病、心肌具有一定的保護(hù)作用[17]。此外,亮氨酸、丙氨酸與賴氨酸含量也較高,而且亮氨酸屬于支鏈氨基酸,有助于恢復(fù)訓(xùn)練后的肌肉[18],賴氨酸可以促進(jìn)胃蛋白酶分泌,鈣的吸收及在人體內(nèi)的積累[19]。與北方辣木葉相比,多油辣木葉的必需氨基酸與總氨基酸含量較高。
根據(jù)FAO/WHO中的標(biāo)準(zhǔn),必需氨基酸與總氨基酸比值為40%左右,必需氨基酸與非必需氨基酸比值在60%以上為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì),由此看來,多油辣木葉中的必需氨基酸與總氨基酸比值為38.99%,接近40%,必需氨基酸與非必需氨基酸比值為63.91%,高于60%,屬于優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì),多油辣木莖、果與根低于該評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),不屬于優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。
2.2.2 多油辣木不同部位氨基酸組成評(píng)價(jià) 從食品營養(yǎng)學(xué)角度來看,評(píng)價(jià)食品的營養(yǎng),蛋白質(zhì)的質(zhì)量十分重要。蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值在很大程度上取決于它們?yōu)轶w內(nèi)合成含氮化合物所提供必需氨基酸的含量。根據(jù)多油辣木不同部位中各氨基酸含量,計(jì)算得出必需氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù),并與WHO/FAO模式譜進(jìn)行了比較,結(jié)果見表3。
從必需氨基酸組成分析中可以看出,多油辣木葉與北方辣木葉除蛋氨酸+胱氨酸外,多油辣木根除亮氨酸與異亮氨酸外,其余各必需氨基酸均高于WHO/FAO推薦值,多油辣木莖中的賴氨酸、酪氨酸+苯丙氨酸、蘇氨酸與纈氨酸,多油辣木果中的蛋氨酸+胱氨酸、酪氨酸+苯丙氨酸與纈氨酸,高于推薦值,其余各必需氨基酸均低于推薦值。
2.2.3 氨基酸比值系數(shù)法對(duì)多油辣木不同部位蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值的評(píng)價(jià) 各種食品蛋白質(zhì)中氨基酸的組成比例都不相同,其營養(yǎng)價(jià)值的優(yōu)劣主要取決于三個(gè)方面:一是所含必需氨基酸的種類量是否齊全;二是必需氨基酸數(shù)量的多少;三是各種必需氨基酸的組成比例。為了對(duì)各種食品中氨基酸的營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià),WHO/FAO于1973年提出了氨基酸比值系數(shù)法來評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值,即根據(jù)氨基酸平衡理論,利用WHO/FAO的必需氨基酸模式計(jì)算樣品中必需氨基酸的氨基酸比值(RAA),氨基酸比值系數(shù)(RC)和比值系數(shù)分(SRC)[20-21]。在該評(píng)價(jià)體系中,RAA及RC的數(shù)值越接近1,表明該必需氨基酸越接近WHO/FAO的推薦值;SRC的數(shù)值越接近100,表明該食品中各種必需氨基酸的含量越均衡,其營養(yǎng)價(jià)值就越高[22-23]。多油辣木不同部位氨基酸的RAA、RC及SRC的分析結(jié)果見表4。
表2 多油辣木不同部位中氨基酸組成與含量(g/100 g)
注:*為人體必需氨基酸。
表3 多油辣木不同部位人體必需氨基酸占總氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與WHO/FAO模式譜比較(%)
表4 多油辣木不同部位各種氨基酸的RAA、RC、SRC分析結(jié)果
由表4可以看出,多油辣木不同部位中,多油辣木莖的氨基酸比值系數(shù)分(SRC)最高,為70.13,其次是多油辣木葉,分別為69.71,多油辣木根最低,僅為37.03。與北方辣木葉相比,多油辣木葉氨基酸比值系數(shù)分較低。在各種必需氨基酸中,多油辣木葉與北方辣木葉的第一限制氨基酸均為蛋氨酸+胱氨酸,多油辣木莖與根的為異亮氨酸,多油辣木果的為賴氨酸。
2.3 多油辣木不同部位維生素含量分析
由表5可以看出,多油辣木不同部位中,多油辣木葉中維生素E、維生素C、煙酸、維生素B6與β-胡蘿卜素含量均最高,分別為4.15 mgα-TE/100 g、188.20 mg/100 g、0.38 mg/100 g、1.53 mg/100 g與0.10 g/kg,與其他部位存在顯著性差異(p<0.05),多油辣木莖、果與根中的維生素E與β-胡蘿卜素均無顯著性差異(p>0.05),多油辣木根中維生素C含量最低,為23.40 mg/100 g,多油辣木果中煙酸含量最低,為0.04 mg/100 g,多油辣木果與根中的維生素B6含量無顯著性差異(p>0.05),含量最低。維生素E有很好的抗氧化作用,具有改善血液循環(huán)及調(diào)整生育功能等功能。維生素C也具有很好的抗氧化性,同時(shí)能改善Fe、Ca和葉酸的利用,促進(jìn)脂類代謝,預(yù)防心血管疾病[18]。多油辣木果中葉酸含量最高,為46.76 μg/100 g,與其他部位存在顯著性差異(p<0.05),多油辣木根中含量最低,為21.18 μg/100 g。與北方辣木葉相比,多油辣木葉中煙酸與維生素B6含量較高。
表5 多油辣木不同部位中維生素的含量
表6 多油辣木不同部位中礦物質(zhì)的含量
2.4 多油辣木不同部位礦物質(zhì)含量分析
由表6可以看出,在多油辣木不同部位中,葉中的Mg、Ca與P含量最高,分別為35.32、69.72與63.94 mg/100 g,與其他部位存在顯著性差異(p<0.05),根中的Mg與P含量最低,分別為9.62 mg/100 g與13.09 mg/100 g,果中Ca含量最低,為8.15 mg/100 g。Ca是骨骼發(fā)育的基本原料,具有調(diào)節(jié)心律、降低心血管通透性、控制炎癥和水腫、維持酸堿平衡等作用。P能保持人體內(nèi)代謝平衡,是生命物質(zhì)核苷酸的基本成分[24]。莖中Cu、Zn與Mn含量最高,分別為0.22、0.89與1.82 mg/100 g,與其他部位存在顯著性差異(p<0.05),根中含量最低,分別為0.07、0.29與0.08 mg/100 g。果中的K與Na含量最高,分別為120.68 mg/100 g與49.46 mg/100 g,與其他部位存在顯著性差異(p<0.05),根中含量最低,分別為58.35 mg/100 g與29.99 mg/100 g。K離子可以調(diào)節(jié)酸堿平衡,維持神經(jīng)健康與心率正常,并具有降低血壓的功效[18]。根中Fe含量最高,為4.65 mg/100 g,與其他部位存在顯著性差異(p<0.05),果中Fe含量最低,為0.79 mg/100 g。與北方辣木葉相比,多油辣木葉中Mg、Fe、Zn、Na、Mn與P含量較高,K、Cu與Ca含量較低。同時(shí),多油辣木不同部位中重金屬元素鉛、砷、汞、鎘與鉻的含量較低或不含有,符合《GB 2762-2005 食品中污染物限量》中規(guī)定的食品污染物限量。
在多油辣木不同部位中,葉中蛋白質(zhì)、維生素E、維生素C、煙酸、維生素B6、β-胡蘿卜素、Mg、Ca與P含量最高。莖中膳食纖維、Cu、Zn與Mn含量最高。果中葉酸、K與Na含量最高。根中碳水化合物與Fe含量最高。與北方辣木葉相比,多油辣木葉中的水分、脂肪、蛋白質(zhì)、煙酸、維生素B6、Mg、Fe、Zn、Na、Mn與P含量較高。多油辣木葉與果中含17種氨基酸,多油辣木莖中含16中氨基酸,均以谷氨酸與天冬氨酸含量居多。多油辣木根中含14種氨基酸,以谷氨酸與纈氨酸含量居多。多油辣木葉中必需氨基酸與氨基酸總量最高,多油辣木根最低。多油辣木莖的氨基酸比值系數(shù)分最高,為70.13,多油辣木根最低,僅為37.03。在各種必需氨基酸中,多油辣木葉的第一限制氨基酸均為蛋氨酸+胱氨酸,多油辣木莖與根的為異亮氨酸,多油辣木果的為賴氨酸。
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Analysis and evaluation of nutritional components in different locations ofMoringaoleifera
GUO Gang-jun1,LONG Ji-ming1,HUANG Yan-li2,XU Rong1,LI Hai-quan1
(1.Yunnan Institute of Tropical Crops,Jinghong 666100,China; 2.College of Tropical Crops,Yunnan Agricultural University,Puer 665000,China)
Major nutritional components,contents and compositions of amino acids,vitamins and mineral components were analyzed in different locations ofMoringaoleiferaby using Moringa concanensis leaves as control. Results showed that higher contents of protein,vitamin E,vitamin B6,beta-carotene,magnesium,calcium,and phosphorus were determined inMoringaoleiferaleaves,which were up to 7.00 g/100 g,4.15 mgα-TE/100 g,188.20 mg/100 g,1.53 mg/100 g,0.10 g/kg,35.32 mg/100 g,69.72 mg/100 g and 63.94 mg/100 g respectively. Higher contents of dietary fiber,cuprum,zinc and manganese were determined inMoringaoleiferastem,which were up to 15.50 g/100 g,0.22 mg/100 g,0.89 mg/100 g and 1.82 mg/100 g,respectively. Higher contents of folic acid,kalium and sodium were determined inMoringaoleiferafruit,which were up to 46.76 μg/100 g,120.68 mg/100 g and 49.46mg/100 g,respectively. Higher content of carbohydrate and iron were determined inMoringaoleiferaroot,which were up to 5.56 g/100 g and 4.65 mg/100 g,respectively 17 kinds of amino acids inMoringaoleiferaleaves and fruit were detected and the content of glycine and leucine were rich. Higher total contents of essential and amino acids were determined inMoringaoleiferaleaves,which were up to 2.32 g/100 g and 5.95 g/100 g,respectively,whose proteins was high quality,coefficients of amino acids ratio was 69.71. The first limiting amino acids ofMoringaoleiferaleaves in all kinds of essential amino acids was methionine and cystine,stem and root were isoleucine,and fruit was lysine.
Moringaoleifera;location;nutritional components;amino acid composition evaluation
2016-04-14
郭剛軍(1980-),男,碩士,助理研究員,研究方向:食品加工和植物中天然產(chǎn)物提取分離與功能研究,E-mail:guogangjun2001@126.com。
云南省熱帶作物科技創(chuàng)新體系建設(shè)專項(xiàng)(RF2014-8);西雙版納州發(fā)展和改革委員會(huì)傣藥南藥辦專項(xiàng)。
TS255.1
A
1002-0306(2016)22-0354-06
10.13386/j.issn1002-0306.2016.22.061