八月瓜果實(shí)營養(yǎng)成分分析和評價

唐成林,楊 斌,陶光燦,雷 強(qiáng),鄭美娟,周 紅,*

(1.貴州省農(nóng)業(yè)展覽館,貴州貴陽 550001; 2.貴州省檢測技術(shù)研究應(yīng)用中心,貴州貴陽 550014; 3.貴州省分析測試研究院,貴州貴陽 550014)

八月瓜(Akebiatrifoliata)植物學(xué)名為三葉木通,中藥的名稱為預(yù)知子,其利用價值已被普遍認(rèn)可[1]。日本、韓國等國家已經(jīng)規(guī)模化發(fā)展八月瓜產(chǎn)業(yè),中國部分地方政府將八月瓜產(chǎn)業(yè)列為精準(zhǔn)扶貧的產(chǎn)業(yè)扶貧專項(xiàng)。八月瓜有“保健果王”之稱,是一種營養(yǎng)價值豐富藥食兩用野生時令水果,成熟的果實(shí)肉質(zhì)鮮嫩、味道清香、甘甜可口[2]。八月瓜是中醫(yī)學(xué)中一種重要的草藥,具有活血、消炎、利尿的作用[3],具有清除體內(nèi)垃圾、改善消化系統(tǒng)等功效。

八月瓜提取物能顯著抑制肝癌細(xì)胞的存活和增殖[4],在淋巴結(jié)核、乳腺癌、消化道癌腫治療和癥狀減輕方面有一定的效果[5]。八月瓜研究價值較高[6],學(xué)者對八月瓜果皮的果膠[7-8]、揮發(fā)油[9]、總?cè)芠10]和齊墩果酸[11],果肉三萜皂苷和苯乙醇苷[12],種子分離蛋白[13]和果實(shí)的香氣成分[14]開展了研究?，F(xiàn)有研究大多只研究八月瓜果實(shí)的單一營養(yǎng)成分或某個部位的營養(yǎng)成分,沒有對八月瓜果實(shí)的營養(yǎng)成分開展系統(tǒng)全面的檢測分析,不能全方位掌握八月瓜果實(shí)的營養(yǎng)價值和藥用價值。而八月瓜果的礦質(zhì)元素、氨基酸、維生素、脂肪酸、果膠、蛋白質(zhì)、脂肪和黃酮含量是影響果實(shí)營養(yǎng)價值和藥用價值的重要因素。

因此,本研究用火焰原子吸收光譜法、液相色譜法、熒光分光光度法等實(shí)驗(yàn)方法對八月瓜果皮、果肉和種子營養(yǎng)物質(zhì)成分進(jìn)行全面檢測分析,系統(tǒng)地研究八月瓜果實(shí)的營養(yǎng)價值,以期為八月瓜資源的開發(fā)提供理論支持和技術(shù)指導(dǎo),推動八月瓜理論研究進(jìn)展。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

八月瓜果實(shí) 2019年9月18日采于貴州省石阡縣大沙壩鄉(xiāng)任家寨村八月瓜果園。果實(shí)已成熟,果形長卵形,大小均勻,腹線開裂;果皮麻黃色,果皮較厚,果肉白色;種子數(shù)多,卵形,黑色。

鈣、鐵、鎂、鋅、銅、鉀、錳、鈉、硒10種標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000 μg/mL) 國家有色金屬及電子材料分析中心;氨基酸混合溶液(標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度0.1 mol/L) 中國計量科學(xué)研究院;L(+)-抗壞血酸、維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12、維生素D、維生素E、維生素K1標(biāo)準(zhǔn)品純度99% 中國食品藥品檢定研究院;37種脂肪酸甲酯混標(biāo)濃度10 mg/mL 上海安譜科學(xué)儀器有限公司;D-(+)-半乳糖醛酸(純度97.0%) 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液(濃度0.1 mg/mL) 上海安普實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司。

iCAP Q型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀 美國賽默飛公司;LC-20AB液相色譜儀 配置SPD-20A紫外檢測器,日本島津公司;Aglient 1100高效液相色譜儀 配備紫外檢測器,美國安捷倫公司;Ultimate3000液相色譜儀 配置熒光檢測器,美國賽默飛公司;7820A型氣相色譜儀 氫火焰離子檢測器,安捷倫;UV-2802PC/PCS紫外可見光分光光度計 尤尼柯(上海)儀器有限公司;K 1100 F型全自動凱氏定氮儀 山東海能科學(xué)儀器有限公司;C-SXT-04索氏提取器 上海鄆曹電子科技有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 礦物質(zhì)元素的測定 鈣、鐵、鎂、鋅、銅、鉀、錳、鈉、硒的測定參照電感耦合等離子體發(fā)射光譜法[15],礦質(zhì)元素含量以濕基計,每組數(shù)據(jù)做3次,取平均值。

1.2.2 氨基酸的測定 天冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、蛋氨酸、丙氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、組氨酸、精氨酸、脯氨酸:參照GB 5009.124-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸的測定》測定[16],含量以濕基計。

1.2.3 維生素的測定 維生素C:參考GB 5009.86-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中抗壞血酸的測定》測定;維生素B1:參考GB 5009.84-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中維生素B1的測定》測定;維生素B2:參考GB 5009.85-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中維生素B2的測定》測定;維生素B6:參考GB 5009.154-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中維生素B6的測定》測定;維生素B12:參考GB/T 5009.217-2008《保健食品中維生素B12的測定》測定;維生素E和維生素D:參考 GB 5009.82-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中維生素A、D、E的測定》的測定;維生素K1:參考 GB 5009.158-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中維生素K1的測定》測定;維生素含量以濕基計。

1.2.4 脂肪酸的測定 油酸、亞麻酸、亞油酸、棕櫚酸:參照GB 5009.168-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪酸的測定》測定,含量以濕基計。

1.2.5 其他營養(yǎng)物質(zhì)的測定 果膠:參照NY/T 2016-2011《水果及其制品中果膠含量的測定分光光度法》測定;蛋白質(zhì):參照GB 5009.5-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》測定;黃酮:參照SN/T 4592-2016《出口食品中總黃酮的測定》的測定;脂肪:參照GB 5009.6-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測定》測定;果膠、蛋白質(zhì)、黃酮和脂肪含量以濕基計。

1.3 部分營養(yǎng)物質(zhì)的評價方法

八月瓜的礦物元素、維生素營養(yǎng)價值評價采用營養(yǎng)成分含量占營養(yǎng)素參考值百分?jǐn)?shù)(NRV%)指標(biāo),參考GB 28050-2011進(jìn)行。氨基酸營養(yǎng)價值分析采用必需氨基酸比值(RAA)、氨基酸比值系數(shù)(RC)、氨基酸比值系數(shù)分(SRC)指標(biāo),均參照周丹蓉[17]、孫銳等[18]的方法進(jìn)行。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的計算。

2 結(jié)果與分析

2.1 礦質(zhì)元素的含量

對八月瓜中鈣、鐵、磷、鎂、鋅、銅、鉀、錳、硒、鈉10種礦質(zhì)元素進(jìn)行檢測,數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 八月瓜果實(shí)的礦質(zhì)元素含量Table 1 The content of mineral elements in Akebia trifoliata

由表1可知,八月瓜果皮檢測出鈣、鎂、磷、鉀、錳5種礦質(zhì)元素,鈣、鎂、鉀、錳4種礦物元素大于營養(yǎng)成分“0”界限值,鈣、鎂和磷的營養(yǎng)價值含量占參考值的百分?jǐn)?shù)(NRV%)小于15%,錳、鉀的NRV%大于15%且小于30%。八月瓜種子檢測出10種檢測的礦質(zhì)元素,除鈉外所有的礦質(zhì)元素含量均大于營養(yǎng)成分0界限值,其中錳、銅、鎂的NRV%大于30%,鉀、磷、鈣、鐵4種礦質(zhì)元素的NRV%大于15%且小于30%,鋅、硒的NRV%小于15%。果肉中鈣、鐵、磷、鎂、銅、鉀、錳7種礦質(zhì)元素含量大于營養(yǎng)成分0界限值,其中錳礦質(zhì)元素的NRV%大于30%,銅礦質(zhì)元素的NRV%大于15%且小于30%,礦物元素鉀、鎂、磷、鈣、鐵的NRV%小于15%。

由此可知,八月瓜果皮含有錳、鉀礦物質(zhì)營養(yǎng)成分;種子含有鉀、磷、鈣、鐵4種礦物質(zhì)營養(yǎng)成分,即含有多種礦物質(zhì)營養(yǎng)成分;種子富含錳、銅、鎂3種礦物質(zhì)營養(yǎng)成分,即富含多礦物質(zhì)營養(yǎng)成分;果肉含有銅礦質(zhì)營養(yǎng)成分,富含錳礦物質(zhì)營養(yǎng)成分。

2.2 氨基酸的含量及組成

16種氨基酸的檢測數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 八月瓜中氨基酸的組成Table 2 The content of amino acids of Akebia trifoliata

八月瓜果肉中檢測出16種氨基酸,其中必需氨基酸有8種,必需氨基酸含量與總氨基酸含量比值(E/T)為41%,必需氨基酸含量與非必需氨基酸含量比值(E/N)值為70%,鮮味氨基酸(谷氨酸、天冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸)[19]含量為0.232 g/100 g,甜味氨基酸(丙氨酸,甘氨酸、蘇氨酸、絲氨酸)[20]含量為0.096 g/100 g,芳香味氨基酸(酪氨酸、苯丙氨酸)[18]含量為0.031 g/100 g,藥用基酸(天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸、甘氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸和甲硫氨酸)[21]含量為0.2814 g/100 g。

果皮檢測出15種氨基酸,其中7種是必需氨基酸,E/T為45%,E/N為81%,鮮味氨基酸含量為0.154 g/100 g,甜味氨基酸含量為0.068 g/100 g,芳香味氨基酸含量為0.036 g/100 g,藥用基酸含量為0.196 g/100 g。

果肉和果皮的氨基酸含量比重均達(dá)到WHO/FAO提出理想蛋白質(zhì)E/T值在40%左右,E/N的值60%以上的條件,可認(rèn)為是一種近全效氨基酸營養(yǎng)水果。八月瓜中必需氨基酸占總氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及WHO/FAO推薦的氨基酸模式譜,如表3所示。

表3 八月瓜中必需氨基酸與 WHO/FAO氨基酸模式(%)譜比較Table 3 The comparison of essential amino acids of Akebia trifoliata with WHO/FAO

由表3可知,八月瓜果肉和果皮各種必需氨基酸含量高于WHO/FAO提出的氨基酸模式。由表3可以計算出八月瓜果皮和果肉必需氨基酸RAA、RC及RSC值,如表4所示。

表4 八月瓜中必需氨基酸RAA、RC及SRCTable 4 RAA,RC and SRC of essential amino acids in Akebia trifoliata

由表4可知,與八月瓜果皮相比,八月瓜果肉的RAA和RC值更接近1,SRC更接近100。由此可知,與八月瓜果皮相比,果肉的必需氨基酸含量接近WHP/FAO標(biāo)準(zhǔn)模式,必需氨基酸含量更均衡,營養(yǎng)價值更高,氨基酸更易于人體吸收和利用的。

2.3 維生素的含量及組成

對八月瓜果皮和果肉維生素C、維生素B1、維生素B6、維生素B12、維生素E、維生素K1和維生素D進(jìn)行檢測結(jié)果如表5所示。

表5 八月瓜中維生素含量Table 5 Vitamin contents in Akebia trifoliata

由表5可知,果皮檢測出維生素E,含量為0.52 mg/100 g,高于0界限值,NRV%小于15%;果肉檢測出維生素C、維生素E、維生素B1、維生素B2、維生素B65種氨基酸,其中維生素C、維生素E含量高于0界限值,維生素的NRV%小于15%。由此可知,八月瓜果肉維生素含量比果皮豐富。

2.4 脂肪酸的含量及組成

植物種子含油量的高低,直接影響其產(chǎn)油量以及開發(fā)潛力[22]。因此,本研究對八月瓜種子的脂肪酸進(jìn)行檢測,八月瓜種子油酸、亞麻酸、亞油酸、棕櫚酸的檢測結(jié)果如表6所示。

表6 八月瓜種子中脂肪酸含量及組成(g/100 g)Table 6 The content and composition of fatty acids in the seeds of Akebia trifoliata

由表6可知,八月瓜含有豐富的脂肪酸,其中不飽和脂肪酸油酸、亞麻酸、亞油酸含量分別為1.360、0.01和0.657 g/100 g。不飽和酸含量占76%,飽和脂肪酸棕櫚酸含量0.630 g/100 g,脂肪酸總量為2.662 g/100 g。

2.5 其他營養(yǎng)物質(zhì)檢測

八月瓜果皮厚實(shí),可成為提取果膠的優(yōu)良來源[23],本研究對八月瓜果皮果膠含量進(jìn)行檢測。此外還研究了八月瓜果皮和果肉蛋白質(zhì)、脂肪、黃酮的含量,結(jié)果如表7所示。

表7 八月瓜中其他營養(yǎng)物質(zhì)含量Table 7 Content of other nutrients in Akebia trifoliata

由表7可知,果皮果膠含有量為8.39 g/kg,蛋白質(zhì)含量為0.45 g/100 g,脂肪含量為0.2 g/100 g;果肉蛋白質(zhì)含量為0.32 g/100 g,脂肪含量0.1 g/100 g,黃酮含量15.57 mg/kg。

3 結(jié)論

礦物元素是人體結(jié)構(gòu)的組成部分并參與人體的生命活動,氨基酸是人體蛋白質(zhì)的基本組成單位,維生素是人為維持正常的生理功能而必須從食物中獲得的一類微量有機(jī)物質(zhì),脂肪酸可以幫助人體補(bǔ)充人體活動所必要的營養(yǎng)物質(zhì)。八月瓜礦質(zhì)元素種類齊全、含量豐富,氨基酸總量豐富,人體必需氨基酸、藥用氨基酸含量較高,不飽和脂肪酸含量較高。本文通過研究分析,可以得出以下結(jié)論:

八月瓜果皮含有錳、鉀礦物質(zhì)營養(yǎng)成分,含有16種氨基酸,其中必需氨基酸7種,必需氨基酸含量比重達(dá)到WHO/FAO提出理想蛋白質(zhì),必需氨基酸含量不及果肉均衡,氨基酸營養(yǎng)價值比果肉低,含較高量的鮮味氨基酸和藥用基酸,含有少量的維生素E,含有一定量的果膠、蛋白質(zhì)和脂肪。

八月瓜種子含有多種礦物質(zhì)營養(yǎng)成分(鉀、磷、鈣、鐵),富含錳、銅礦物質(zhì)營養(yǎng)成分,含有豐富的脂肪酸,不飽和酸含量比重較高。

八月果肉含有銅礦質(zhì)營養(yǎng)成分,富含錳礦物質(zhì)營養(yǎng)成分,含有16種氨基酸,其中必需氨基酸8種,必需氨基酸含量比重達(dá)到WHO/FAO提出理想蛋白質(zhì),必需氨基酸含量均衡,營養(yǎng)價值高,含有較高量的鮮味氨基酸和藥用基酸;含有少量的維生素C,可視為不含維生素B1、維生素B2、維生素B6,含有一定量的蛋白質(zhì)、脂肪和黃酮。