郭刚军,龙继明,黄艳丽,徐 荣,李海泉

(1.云南省热带作物科学研究所,云南景洪 666100;2.云南农业大学热带作物学院,云南普洱 665000)



多油辣木不同部位营养成分分析及评价

郭刚军1,龙继明1,黄艳丽2,徐 荣1,李海泉1

(1.云南省热带作物科学研究所,云南景洪 666100;2.云南农业大学热带作物学院,云南普洱 665000)

以北方辣木叶为对照,分析了多油辣木不同部位的常规营养成分、氨基酸含量与组成、维生素与矿物质。结果表明:在多油辣木不同部位中,叶中蛋白质、维生素E、维生素C、维生素B6、β-胡萝卜素、Mg、Ca与P含量最高,分别为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与63.94 mg/100 g。茎中膳食纤维、Cu、Zn与Mn含量最高,分别为15.50 g/100 g、0.22 mg/100 g、0.89 mg/100 g与1.82 mg/100 g。果中叶酸、K与Na含量最高,分别为46.76 μg/100 g、120.68 mg/100 g与49.46 mg/100 g。根中碳水化合物与Fe含量最高,分别为5.56 g/100 g与4.65 mg/100 g。与北方辣木叶相比,多油辣木叶中的水分、脂肪、蛋白质、烟酸、维生素B6、Mg、Fe、Zn、Na、Mn与P含量较高。多油辣木叶与果中均含有17种氨基酸,以谷氨酸与天冬氨酸含量居多。多油辣木叶中必需氨基酸与总氨基酸总量较高,分别为2.32 g/100 g与5.95 g/100 g,氨基酸比值系数分为69.71,属于优质蛋白质。在各种必需氨基酸中,多油辣木叶的第一限制氨基酸均为蛋氨酸+胱氨酸,多油辣木茎与根的为异亮氨酸,多油辣木果的为赖氨酸。

多油辣木,部位,营养成分,氨基酸评价

辣木(Moringaspp.)又称鼓槌树、奇树,属辣木亚目辣木科(Moringaceae),辣木属(MoringaAdans.)多年生热带植物,原产于印度、非洲干旱、半干旱地区,是多用途的速生树种[1-2]。辣木是一种营养丰富、经济价值独特的热带植物[3],嫩梢和鲜果荚是营养丰富且味道鲜美的蔬菜,根和树皮是传统医药原料,辣木种子油是一种可与茶油、橄榄油相媲美的高档植物油,经常食用有利于人体健康,在国际市场上深受欢迎,另外,种子中含有活性凝结成分,有特殊的净水功能[4-7]。辣木叶片干粉富含粗蛋白、钾、钙、铁、镁、铜、磷、维生素A、维生素B、维生素C、维生素E等成分[8-9]。从营养学角度看,辣木是一种滋补佳品,西方科学家称之为“神奇之树”、“植物中的钻石”和二十一世纪“超级营养植物”[3-4]。加州大学洛杉基分校教授安贺许认为辣木是一颗完美的植物,其营养价值与现代营养学家称为“人类营养微型宝库”的螺旋藻相当[10]。另外,辣木还具有较大的药用价值,可以治疗疼痛、溃疡、高血压、癌症、糖尿病、皮肤感染、各种炎症等多种疾病[11-12]。

随着人们对辣木营养价值和药用价值的充分认识,辣木正日趋受到重视。2012年,我国卫生部第19号公告批准辣木叶作为新食品原料,同年辣木被中国绿色食品发展中心认定为“国家首推绿色食品”。2015年,我国辣木种植面积超过4万亩,且大部分省市均有产业发展规划,仅云南省到2020年规划超过百万亩。随着辣木种植面积的不断扩大和产量的逐年增长,为系统了解辣木的营养成分特征,迫切需要系统开展辣木不同部位营养成分分析与评价等方面的研究。目前,有关辣木不同部位营养成分含量的比较仅见杨东顺等[13]对云南元江产辣木的叶、茎、籽和籽壳等部位进行了研究,而云南西双版纳产辣木还未见报道。改良种多油辣木(PKM-1)是目前我国主要种植品种,本研究以改良种多油辣木的叶、茎、果、根等部位为研究对象,对其进行营养成分分析与氨基酸组成评价,为辣木的进一步开发及资源综合利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜改良种多油辣木(PKM-1)的叶、茎、果(带果荚)与根 采自云南省热带作物科学研究所中国-古巴辣木科技合作中心基地;北方辣木叶 采自西双版纳热带花卉园;17种L-氨基酸混合标准品 Sigma公司;芦丁标准品 上海一基生物试剂有限公司;一水合没食子酸、维生素E、β-胡萝卜素、维生素C、维生素B6、烟酸、叶酸、泛酸等 上海安谱实验科技股份有限公司;淀粉酶 广西南宁东恒华道生物科技有限公司;石油醚、硫酸铜、硫酸钾、硫酸、硼酸、氢氧化钠、盐酸、蒽酮、茚三酮、福林试剂、无水乙醇、亚硝酸钠、硝酸铝、碳酸钠、硝酸、高氯酸等 均为国产分析纯。

万能粉碎机 上海比朗仪器有限公司;电热鼓风干燥箱 上海博讯实业有限公司医疗设备厂;紫外可见分光光度计 上海仪电分析仪器有限公司;K9860型全自动凯氏定氮仪 济南海能仪器有限公司;荧光分光光度计 上海仪电分析仪器有限公司;Agilent1100高效液相色谱仪 美国Agilent Technologies公司;日立L-8800型氨基酸自动分析 日本日立公司;火焰光度计 昆山国晶电子有限公司;原子荧光光谱仪 北京北分瑞利分析仪器(集团)公司;电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)仪 日本岛津公司。

1.2 实验方法

1.2.1 常规营养成分测定 水分:直接干燥法,按GB 5009.3-2010《食品中水分的测定》进行测定;蛋白质:凯氏定氮法,按GB 5009.5-2010《食品中蛋白质的测定》进行测定;粗脂肪:索氏抽提法,按GB/T 5009.6-2003《食品中脂肪的测定》进行测定;灰分:灼烧法,按GB 5009.4-2010《食品中灰分的测定》进行测定;膳食纤维:酶重法,按GB/T 5009.88-2008《食品中膳食纤维的测定》进行测定;碳水化合物:差减法,参照文献[14]进行测定;能量:按GB/T 24154-2009《运动营养食品通则》进行测定。

1.2.2 氨基酸含量的测定 氨基酸组成及含量分析参照AOAC.1995方法测定,样品处理采用6 mol/L HCl水解,水解完成后采用6.0 mol/L的NaOH溶液调pH至中性,然后用0.45 μm滤膜过滤后进行上机测定[3],检验方法参照GB/T 5009.124-2003《食品中氨基酸的测定》。

1.2.3 维生素含量的测定 维生素E:按GB/T 5009.82-2003《食品中维生素A和维生素E的测定》进行测定;β-胡萝卜素:按GB/T 5009.83-2003《食品中胡萝卜素的测定》进行测定;维生素C:按《GB/T 5009.86-2003 蔬菜、水果及其制品中总抗坏血酸的测定》进行测定;维生素B6:按GB 5413.13-2010《婴幼儿食品和乳品中维生素B6的测定》进行测定;烟酸:按GB/T 5009.89-2003《食品中烟酸的测定》进行测定;叶酸:按GB/T 5009.211-2008《食品中叶酸的测定》进行测定;泛酸:按GB/T 5413.17-2010《婴幼儿食品和乳品中泛酸的测定》进行测定。

1.2.4 矿物质含量的测定 钾、钠:火焰光谱法,按GB/T 5009.91-2003《食品中钾、钠的测定》进行测定;磷:分光光度法,按GB/T 5009.87-2003《食品中磷的测定》进行测定;硒:原子荧光光谱法,按GB/T 5009.93-2003《食品中硒的测定》进行测定;铜、镁、铁、锌、锰、钙,电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)法,按DB53/T 288-2009《食品中铅、砷、铁、钙、锌、铝、钠、镁、硼、锰、铜、钡、钛、锶、锡、镉、铬、钒含量的测定》进行测定。

1.2.5 数据分析 数据采用SAS 9.2软件处理,应用方差分析(ANOVA)与邓肯氏法(Duncan’s)进行显著性分析,以p<0.05为差异具有统计学意义。实验结果以“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 多油辣木不同部位常规营养成分分析

表1 多油辣木不同部位常规营养成分含量

注:同行肩标字母不同者,差异显著(p<0.05)。由表1可以看出,在多油辣木不同部位中,叶中灰分、蛋白质与能量含量最高,分别为1.94 g/100 g、7.00 g/100 g与275.24 kJ/100 g,与其他部位存在显著性差异,根中含量最低,分别为0.82 g/100 g、1.03 g/100 g与144.82 kJ/100 g。茎中脂肪含量最高,为1.16 g/100 g,与其他部位存在显著性差异(p<0.05),根中不含有脂肪。茎中膳食纤维含量也最高,为15.50 g/100 g,与其他部位存在显著性差异(p<0.05),根中含量最低,为4.06 g/100 g,这是由于辣木茎含较多的木质素,而辣木根是肉质根的缘故。膳食纤维具有延缓碳水化合物消化吸收、促进肠道蠕动、降低胆固醇的作用,有利于防止便秘、心血管疾病、糖尿病和肥胖等多种疾病[15]。根中水分与碳水化合物含量最高,分别为88.53 g/100 g与5.56 g/100 g,与其他部位存在显著性差异(p<0.05),叶中水分含量最低,为79.38 g/100 g,茎中碳水化合物含量最低,为0.38 g/100 g。与北方辣木叶相比,多油辣木叶中的水分、脂肪与蛋白质含量较高,灰分、膳食纤维、碳水化合物与能量较低。

2.2 多油辣木不同部位氨基酸组成分析及营养评价

2.2.1 多油辣木不同部位氨基酸含量与组成分析 蛋白质中所含必需氨基酸的种类、数量和构成比例决定了其营养价值[16]。由表2可以看出,在多油辣木不同部位中,叶与果中含有常见的17种氨基酸(因色氨酸未测定),茎中不含有蛋氨酸,根不含有异亮氨酸、脯氨酸与蛋氨酸。从必需氨基酸与氨基酸总量来看,叶中含量最高,分别为2.32 g/100 g与5.95 g/100 g,根中含量最低,仅有0.22 g/100 g与0.67 g/100 g。多油辣木不同部位中谷氨酸与天冬氨酸含量较高,谷氨酸与天冬氨酸属于鲜味氨基酸,而且谷氨酸参与多种生理活动,具有健脑作用;天冬氨酸对肝病、心肌具有一定的保护作用[17]。此外,亮氨酸、丙氨酸与赖氨酸含量也较高,而且亮氨酸属于支链氨基酸,有助于恢复训练后的肌肉[18],赖氨酸可以促进胃蛋白酶分泌,钙的吸收及在人体内的积累[19]。与北方辣木叶相比,多油辣木叶的必需氨基酸与总氨基酸含量较高。

根据FAO/WHO中的标准,必需氨基酸与总氨基酸比值为40%左右,必需氨基酸与非必需氨基酸比值在60%以上为优质蛋白质,由此看来,多油辣木叶中的必需氨基酸与总氨基酸比值为38.99%,接近40%,必需氨基酸与非必需氨基酸比值为63.91%,高于60%,属于优质蛋白质,多油辣木茎、果与根低于该评价标准,不属于优质蛋白质。

2.2.2 多油辣木不同部位氨基酸组成评价 从食品营养学角度来看,评价食品的营养,蛋白质的质量十分重要。蛋白质的营养价值在很大程度上取决于它们为体内合成含氮化合物所提供必需氨基酸的含量。根据多油辣木不同部位中各氨基酸含量,计算得出必需氨基酸的质量分数,并与WHO/FAO模式谱进行了比较,结果见表3。

从必需氨基酸组成分析中可以看出,多油辣木叶与北方辣木叶除蛋氨酸+胱氨酸外,多油辣木根除亮氨酸与异亮氨酸外,其余各必需氨基酸均高于WHO/FAO推荐值,多油辣木茎中的赖氨酸、酪氨酸+苯丙氨酸、苏氨酸与缬氨酸,多油辣木果中的蛋氨酸+胱氨酸、酪氨酸+苯丙氨酸与缬氨酸,高于推荐值,其余各必需氨基酸均低于推荐值。

2.2.3 氨基酸比值系数法对多油辣木不同部位蛋白质营养价值的评价 各种食品蛋白质中氨基酸的组成比例都不相同,其营养价值的优劣主要取决于三个方面:一是所含必需氨基酸的种类量是否齐全;二是必需氨基酸数量的多少;三是各种必需氨基酸的组成比例。为了对各种食品中氨基酸的营养价值进行评价,WHO/FAO于1973年提出了氨基酸比值系数法来评价蛋白质营养价值,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(RAA),氨基酸比值系数(RC)和比值系数分(SRC)[20-21]。在该评价体系中,RAA及RC的数值越接近1,表明该必需氨基酸越接近WHO/FAO的推荐值;SRC的数值越接近100,表明该食品中各种必需氨基酸的含量越均衡,其营养价值就越高[22-23]。多油辣木不同部位氨基酸的RAA、RC及SRC的分析结果见表4。

表2 多油辣木不同部位中氨基酸组成与含量(g/100 g)

注:*为人体必需氨基酸。

表3 多油辣木不同部位人体必需氨基酸占总氨基酸的质量分数与WHO/FAO模式谱比较(%)

表4 多油辣木不同部位各种氨基酸的RAA、RC、SRC分析结果

由表4可以看出,多油辣木不同部位中,多油辣木茎的氨基酸比值系数分(SRC)最高,为70.13,其次是多油辣木叶,分别为69.71,多油辣木根最低,仅为37.03。与北方辣木叶相比,多油辣木叶氨基酸比值系数分较低。在各种必需氨基酸中,多油辣木叶与北方辣木叶的第一限制氨基酸均为蛋氨酸+胱氨酸,多油辣木茎与根的为异亮氨酸,多油辣木果的为赖氨酸。

2.3 多油辣木不同部位维生素含量分析

由表5可以看出,多油辣木不同部位中,多油辣木叶中维生素E、维生素C、烟酸、维生素B6与β-胡萝卜素含量均最高,分别为4.15 mgα-TE/100 g、188.20 mg/100 g、0.38 mg/100 g、1.53 mg/100 g与0.10 g/kg,与其他部位存在显著性差异(p<0.05),多油辣木茎、果与根中的维生素E与β-胡萝卜素均无显著性差异(p>0.05),多油辣木根中维生素C含量最低,为23.40 mg/100 g,多油辣木果中烟酸含量最低,为0.04 mg/100 g,多油辣木果与根中的维生素B6含量无显著性差异(p>0.05),含量最低。维生素E有很好的抗氧化作用,具有改善血液循环及调整生育功能等功能。维生素C也具有很好的抗氧化性,同时能改善Fe、Ca和叶酸的利用,促进脂类代谢,预防心血管疾病[18]。多油辣木果中叶酸含量最高,为46.76 μg/100 g,与其他部位存在显著性差异(p<0.05),多油辣木根中含量最低,为21.18 μg/100 g。与北方辣木叶相比,多油辣木叶中烟酸与维生素B6含量较高。

表5 多油辣木不同部位中维生素的含量

表6 多油辣木不同部位中矿物质的含量

2.4 多油辣木不同部位矿物质含量分析

由表6可以看出,在多油辣木不同部位中,叶中的Mg、Ca与P含量最高,分别为35.32、69.72与63.94 mg/100 g,与其他部位存在显著性差异(p<0.05),根中的Mg与P含量最低,分别为9.62 mg/100 g与13.09 mg/100 g,果中Ca含量最低,为8.15 mg/100 g。Ca是骨骼发育的基本原料,具有调节心律、降低心血管通透性、控制炎症和水肿、维持酸碱平衡等作用。P能保持人体内代谢平衡,是生命物质核苷酸的基本成分[24]。茎中Cu、Zn与Mn含量最高,分别为0.22、0.89与1.82 mg/100 g,与其他部位存在显著性差异(p<0.05),根中含量最低,分别为0.07、0.29与0.08 mg/100 g。果中的K与Na含量最高,分别为120.68 mg/100 g与49.46 mg/100 g,与其他部位存在显著性差异(p<0.05),根中含量最低,分别为58.35 mg/100 g与29.99 mg/100 g。K离子可以调节酸碱平衡,维持神经健康与心率正常,并具有降低血压的功效[18]。根中Fe含量最高,为4.65 mg/100 g,与其他部位存在显著性差异(p<0.05),果中Fe含量最低,为0.79 mg/100 g。与北方辣木叶相比,多油辣木叶中Mg、Fe、Zn、Na、Mn与P含量较高,K、Cu与Ca含量较低。同时,多油辣木不同部位中重金属元素铅、砷、汞、镉与铬的含量较低或不含有,符合《GB 2762-2005 食品中污染物限量》中规定的食品污染物限量。

3 结论

在多油辣木不同部位中,叶中蛋白质、维生素E、维生素C、烟酸、维生素B6、β-胡萝卜素、Mg、Ca与P含量最高。茎中膳食纤维、Cu、Zn与Mn含量最高。果中叶酸、K与Na含量最高。根中碳水化合物与Fe含量最高。与北方辣木叶相比,多油辣木叶中的水分、脂肪、蛋白质、烟酸、维生素B6、Mg、Fe、Zn、Na、Mn与P含量较高。多油辣木叶与果中含17种氨基酸,多油辣木茎中含16中氨基酸,均以谷氨酸与天冬氨酸含量居多。多油辣木根中含14种氨基酸,以谷氨酸与缬氨酸含量居多。多油辣木叶中必需氨基酸与氨基酸总量最高,多油辣木根最低。多油辣木茎的氨基酸比值系数分最高,为70.13,多油辣木根最低,仅为37.03。在各种必需氨基酸中,多油辣木叶的第一限制氨基酸均为蛋氨酸+胱氨酸,多油辣木茎与根的为异亮氨酸,多油辣木果的为赖氨酸。

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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

郭刚军(1980-),男,硕士,助理研究员,研究方向:食品加工和植物中天然产物提取分离与功能研究,E-mail:guogangjun2001@126.com。

云南省热带作物科技创新体系建设专项(RF2014-8);西双版纳州发展和改革委员会傣药南药办专项。

TS255.1

A

1002-0306(2016)22-0354-06

10.13386/j.issn1002-0306.2016.22.061