赵景威,王雨珺,唐国建,王曙光,张利周,徐会明
(1.西南林业大学生命科学学院,云南 昆明650224;2.云龙县天池自然保护区,云南 大理672700)
竹笋是一种蛋白质含量较高,氨基酸种类丰富,营养价值高的绿色蔬菜。而且竹笋的脂肪含量较低,食用纤维含量较高,食之有清肠减肥的作用,加之其风味独特,制作方式多种多样,已成为名副其实的美味食品。目前绝大多数的竹笋用于食用,但不同竹种的竹笋,其口感、风味和产量存在差异,从而导致不同种类的竹笋具有不同的经济效益。
有关竹笋营养成分的研究相对较多。刘跃军等对浙江省刺方竹 (Chimonobambusa pachystachys)13种不同地理种源进行了营养成分分析,认为方竹笋营养非常丰富,尤其是氨基酸和矿质元素,因此具有广阔的开发利用前景[1];王曙光等人于2009年对不同地理种源的云南箭竹 (Fargesia yunnanensis)的笋进行营养成分比较分析,发现鸡足山和白马河林场的云南箭竹竹笋的口感、风味均优于西山的云南箭竹,因此鸡足山和白马河两地更适合作为云南箭竹的种源地[2]。普通人容易获取竹笋从而获得蛋白质、维生素、碳水化合物和矿物质,使竹笋有助于解决农村贫困的营养缺乏而成为巨大潜力的食品资源[3~4]。通过对竹笋营养价值分析,发现竹笋某些重要的特性 (低脂肪,含有丰富的维生素,特殊的氨基酸,矿物质,膳食纤维等),其被认为是一种理想的健康蔬菜[5]。
云龙箭竹 (F.pagyrifera),别名实心竹,秆高6~8 m,直径2~6 cm,幼时密被白粉,具灰色、灰褐色或黄褐色小刺毛,空腔小或近实心,箨环显著隆起,箨鞘早落,无箨耳。发笋期一般为8-9月。笋材两用竹。分布于云南西部云龙曹涧地区,生于海拔2 750~3 600 m的阔叶林下或组成纯林。空心箭竹 (F.edulis),秆高5~8 m,直径2~4 cm,幼时密被白粉,无毛或初时具易脱落的棕色刺毛,箨环隆起,秆环平。秆每节枝条达7枚。箨鞘迟落,无箨耳。发笋期为7月。笋材两用竹。分布于云南西部云龙曹涧地区,生于海拔1 900~2 800 m的阔叶林下[6]。目前有关云龙箭竹和空心箭竹的研究还很少,除了王雨珺对空心箭竹地上部分生物量模型进行了相关研究[7]外,有关二者竹笋营养成分比较研究也尚未见报道。
本项研究从云龙箭竹和空心箭竹竹笋资源利用的角度出发,对二者的竹笋所含的含水量、粗脂肪、蛋白质、粗纤维、总糖和单宁等营养成分进行了测定、分析,探究二者的口感及其营养成分差异的原因,以期为云龙箭竹和空心箭竹竹笋的开发利用提供理论依据。
实验所用材料2013年8月初采集于云南省大理云龙县天池自然保护区。实验分别选取5株云龙箭竹和空心箭竹的竹笋,而且竹笋要求无明显病虫害和机械损伤,生长健壮、鲜活。剥去笋箨,留下可食用部分洗净后,用吸水纸吸去表面水分,称量鲜重,将每棵竹笋纵切,平均分成4份,放于60~70℃的烘箱中烘干,恒重,然后粉碎备用。
实验参照王曙光的试验方法[8],氨基酸采用氨基酸自动分析仪进行测定 (GB/T 5009.124-2003),蛋白质利用凯氏定氮仪进行测定 (GB/T 5009.5-2010),灰分用马沸炉灼烧法测定 (GB/T 5009.4-2010),总糖利用3,5-二硝基水杨酸比色测定法,索氏抽提法测粗脂肪的含量,皮粉法测单宁含量,等离子体发射光谱仪测矿质元素。
云龙箭竹与空心箭竹的发笋期为当地雨季 (7-9月),竹笋比较细小,实心或近实心。实验所测两种竹种竹笋样品的营养成分如表1所示,并与云南箭竹及其变异类型-东坡竹竹笋的营养成分[8]进行比较。
表1 不同竹种竹笋基本营养成分比较Tab.1 Comparison of the basic nutrition between different bamboos species %
竹笋水分的含量是其幼嫩程度的重要标志,直接影响者竹笋的口感与品质。其含水量越高,口感越好。云龙箭竹的含水量 (92.60%)略高于空心箭竹的含水量 (89.80%),而略低于云南箭竹和东坡竹的含水量 (分别为93.43%和92.92%),因此云龙箭竹竹笋口感鲜嫩程度要优于空心箭竹。
竹笋中粗纤维的含量会随着笋龄的增加而增多,致使其口感变差,逐渐失去食用价值,因此竹笋中的纤维含量不宜过多[8]。云龙箭竹、空心箭竹、云南箭竹和东坡竹的粗纤维含量分别为16.35%、25.20%、11.80%和11.94%,因此云龙箭竹口感优于空心箭竹,略差于云南箭竹和东坡竹。
单宁 (鞣质)味涩,具有收敛作用,对果蔬及其制品的风味有着很大影响[8]。100 g样品单宁的含量有高到低依次为空心箭竹 (1.40 mg),云龙箭竹 (0.36 mg),东坡竹 (0.28 mg)和云南箭竹 (0.26 mg),因此云龙箭竹单宁含量略高于空心箭竹,略低于云南箭竹和东坡竹。
竹笋中的蛋白质含量比较丰富,但不同种类的竹笋,其蛋白含量也不相同。竹笋中蛋白质含量由高到低依次为云南箭竹 (28.80%)、云龙箭竹(23.65%)、东坡竹 (21.90%)和空心箭竹(19.02%),因此云龙箭竹笋的营养价值要高于东坡竹和空心箭竹,略低于云南箭竹。
粗脂肪的主要成分是脂肪,此外还包括磷脂,胆固醇,蜡质和脂溶性色素等,除了能供给人体组成成分外,还是人体主要的能源物质之一[9]。竹笋中粗脂肪的含量由高到低依次为空心箭竹(4.76%)、云龙箭竹 (4.52%)、东坡竹 (3.16%)和云南箭竹 (2.78%)。
总糖是指能被人体消化吸收的糖,总糖的含量也是影响竹笋口感的重要因素之一,其含量越高,竹笋的口感就越好[8]。竹笋中总糖含量由高到底依次为云南箭竹 (16.80%)、云龙箭竹 (14.59%)、东坡竹 (10.64%)和空心箭竹 (5.59%),因此,其口感由好到差依次为云南箭竹、云龙箭竹、东坡竹和空心箭竹。
灰分是由竹笋中所有的矿质元素构成的。在烘干的竹笋中,空心箭竹的灰分要高于云龙箭竹的灰分含量 (表1)。灰分中的无机盐所含的矿质元素是人体新陈代谢不可缺少的部分,见表2。
表2 不同竹种竹笋矿质元素含量Tab.2 Content of mineral elements in different bamboo species mg·g-1
不同竹笋中各矿质元素含量由多到少顺序为:K、P、Mg、Ca、Na、Mn、Zn、Fe、Cu。云龙箭竹竹笋各矿质元素含量均低于空心箭竹笋的矿质元素含量。而与云南箭竹和东坡竹的竹笋相比[8],云龙箭竹和空心箭竹笋中的P、Mn、Fe矿质元素含量略低,其余矿质元素含量差异不大。
氨基酸是构成蛋白质的基本单位,在人体营养代谢与生理活动中占有重要地位,其中的8种氨基酸:色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸 (甲硫氨酸)、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸和赖氨酸是人体不能自身合成,必须从食物中才能摄取的必需氨基酸。竹笋中氨基酸含量如表3所示,并与几种常见蔬菜的氨基酸含量[10~11]进行对比。
竹笋蛋白质营养价值是由其必需氨基酸的量以及必需氨基酸和总氨基酸的比例决定的。由于在实验过程中,色氨酸在酸水解过程中被全部破坏,无法测其含量,在此处不进行比较。色氨酸未能检测出来。云龙箭竹和空心箭竹竹笋的氨基酸种类丰富,云龙箭竹笋含有除了苏氨酸和胱氨酸意外的其他15种氨基酸,空心箭竹笋含有除苏氨酸以外的16种氨基酸。从氨基酸总量来说,空心箭竹高于云龙箭竹。从必需氨基酸总量来说,空心箭竹要高于云龙箭竹,而且空心箭竹各必需氨基酸的量(蛋氨酸除外)均高于空心箭竹。因此在食用价值这一方面,空心箭竹要优于云龙箭竹。
在4种竹笋中,空心箭竹的必需氨基酸含量和氨基酸总量均略低于云南箭竹,略高于东坡竹和云龙箭竹,而且在各种氨基酸中,天门冬氨酸的含量最高,但东坡竹和云南箭竹竹笋中均含有云龙箭竹和空心箭竹笋中所没有的苏氨酸。谷氨酸、甘氨酸、脯氨酸对竹笋风味有显著的影响。除了脯氨酸在云龙箭竹中含量高于其他竹种外,其他差异不大。因此这几种竹笋的鲜美程度差异不大。
与几种常见蔬菜的氨基酸含量 (表3)相比,云龙箭竹和空心箭竹笋的氨基酸总量和必需氨基酸总量均高于生菜、黄瓜、茄子和番茄。而且两种竹笋的缬氨酸和亮氨酸的含量也高于这几种常见蔬菜中的含量。因此,云龙箭竹和空心箭竹的笋作为蔬菜,其含有的总氨基酸和必需氨基酸的丰富程度要优于小白菜、生菜等几种常见蔬菜,具有较高的食用价值。
表3 竹笋和几种常见蔬菜的氨基酸含量对比 (以100 g干样计)Tab.3 Comparison of amino acids between two Fargesia species shoots and several vegetables g
在竹笋各营养成分中,影响竹笋口感的因素有含水量、粗纤维、单宁和总糖,其中含水量和总糖含量越高,竹笋口感越好,而粗纤维和单宁则恰好相反,其含量越高,口感越差。与空心箭竹相比,云龙箭竹竹笋的含水量和总糖含量较高,粗纤维和单宁含量较低,所以云龙箭竹的口感较好。两种竹笋中的各矿质元素含量变化趋势一致,由多到少为:K、P、Mg、Ca、Na、Mn、Zn、Fe、Cu。而且云龙箭竹笋各矿质元素含量均低于空心箭竹笋的矿质元素含量。云龙箭竹笋的氨基酸总量以及必需氨基酸总量均低于空心箭竹,所以空心箭竹的食用价值更高。
竹笋在亚洲如中国、日本、韩国、台湾、泰国和菲律宾等国家是传统食品以外,在其他国家也广受欢迎[12]。其较高的蛋白质、氨基酸、矿物质元素、膳食纤维、碳水化合物以及低脂肪,让竹笋成为广泛称赞的营养丰富的食品佳肴之一[13]。箭竹属竹笋作为高山食用竹笋真品,尽管食用众多,却缺乏相关研究。云龙箭竹和空心箭竹竹笋与同属的云南箭竹的竹笋相比,无论口感还是食用价值都与云南箭竹及其变型-东坡竹差异不大;与陈玉惠等人测量的12种竹笋[14]相比,云龙箭竹和空心箭竹的含水量和蛋白质含量与12种竹笋的平均含量相差不大,粗脂肪、粗纤维和总糖含量高于12种竹笋的平均含量;但相对于几种常见蔬菜 (表3)而言,云龙箭竹和空心箭竹笋的蛋白含量要远高于几种常见蔬菜,具有较高的食用价值。因此云龙箭竹和空心箭竹竹笋具有较广阔的开发前景,适合在我国西南高海拔区域推广,在支持国家退耕还林工作的同时,也可以为当地人提供一种新的经济收入方式。
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