不同品种蓝莓果的营养成分及花色苷种类研究

2016-05-23 21:17朱金艳王月华张建丽
新农业 2016年5期
关键词:营养成分蓝莓

朱金艳+王月华+张建丽

摘 要:本实验以“蓝金”“伯克利”“北陆”“蓝丰”4个品种蓝莓为材料,研究不同品种蓝莓的营养成分及花色苷种类。结果表明:“蓝金”“伯克利”“北陆”“蓝丰”4个品种蓝莓的多酚及微量元素含量存在较大差异,经过比较分析,“伯克利”品种蓝莓的营养价值较高,“北陆”和“蓝金”品种蓝莓含有的花色苷种类最多,为14种。

关键词:蓝莓;不同品种;营养成分;花色苷

蓝莓属于小浆果类,呈蓝紫色,颜色鲜艳、蓝紫色覆盖着一层果粉,口感好,籽粒细小。蓝莓果实的重量因品种的差异很大,最小的只有0.5克左右,最大的可达到5克左右,整个果实都可食。我国所种植蓝莓分为三大类,分别是高丛、矮丛、兔眼,我国的这些品种引进于美国、加拿大、日本等国家。兔眼蓝莓植株较高,是所有栽种品种中最高的,果实呈深蓝色或蓝黑色,口味酸甜可口,汁液较多略带香气。

蓝莓的营养价值极其丰富,还含有功能性物质如花青素,酚类物质、维生素C等,具有防止脑血管疾病、糖尿病等难治愈的慢性疾病发生的作用。因此,蓝莓是人们所公认的保健功能水果之一。随着多年优良品种的选育及外来品种的引进,目前在我国市场上有很多蓝莓的品种。不同品种的蓝莓在营养和加工品质上有很大的差异。刘永等认为,Garden blue 蓝莓花色苷和酚类物质含量分别是Tifblue, Premier, Brightwell, Powder Blue 蓝莓品种的1.17~1.97倍和1.15~1.89倍。此外,蓝莓酚类含量与DPPH清除能力是成正比。因此,本研究以蓝金、伯克利、北陆、蓝丰4个品种为原料,比较4个蓝莓品种的营养品质和抗氧化活性, 为不同品种蓝莓的深入检验提供科学参考。

1 材料

1.1 材料与试剂

材料:试验用蓝莓品种为“蓝金”“伯克利”“北陆”“蓝丰”,采自庄河蓝莓基地。采后立即运回实验室。

溶液:DPPH溶液、L-Methionine (甲硫氨酸)、1,10-菲咯啉、曲拉通-100(Tritonx-100)、乙酸-乙酸钠、考马斯亮蓝G-250、甲醇、磷酸氢二钾、聚乙烯吡咯烷酮K-30(PVPP)、甲硫氨酸、氮蓝四唑、核黄素、乙二胺四乙酸、硝酸铝、亚硝酸钠、葡萄糖、福林酚指示剂、磷酸、愈创木酚、双氧水、乙腈、硫酸铜、酒石酸钾钠、氢氧化钠、无水乙醇、邻苯二酚、聚乙二醇6000(PEG)、磷酸二氢钾。

1.2 仪器与设备

电子天平(CP224)、高速冷冻离心机(TGL-16M)、电导仪(FE30)、 酸度计(PB-10)、紫外分光光度计(UV-1750)、高效液相色谱(安捷伦1260 ,1200)、原子吸收分光光度计(AA-700)。

2 试验方法

2.1 花色苷的提取

4个品种的蓝莓分别榨汁处理,用真空泵进行抽滤,取2毫升滤液加入旋转蒸发瓶,按照滤液与60%的甲醇之比为1∶20添加甲醇,然后在50℃的水浴条件下提取60分钟,最后用旋转蒸发装置蒸发近干,用2.5毫升甲醇冲旋转蒸发瓶,移入比色管中,最后滴加至5毫升。

2.2 HPLC分析

ZORBAX SB-18 (4.6×250毫米,5微米) 色谱柱。KH2PO4缓冲液的配置:准确称取1.36克的KH2PO4,用H3PO4调节pH的范围在1.6~1.8,用超纯水稀释定容至1.36克/升。流动相,C液:乙腈-KH2PO4缓冲液=50∶950;D液:乙腈-KH2PO4缓冲液=50∶50。流动相的洗脱梯度,C液:0分钟,90%;0~30分钟,55%;30~31分钟,55%~0%;31~34分钟,0%;34~35分钟,0%~90%;35~40分钟,90%。测定波长为518纳米,流速为1毫升/分钟,柱温50℃,进样体积为20微升。样品上样之前通过0.45微米有机相膜过滤。

2.3 花色苷含量的测定

pH=1.0的缓冲液:0.2摩尔/升 KCL:0.2摩尔/升HCL=25∶67(体积比)

pH=4.5的缓冲液:1摩尔/升NaAc:1摩尔/升HCL∶H2O=100∶60∶90(体积比)

将1毫升的上述提取的果汁分别用pH=1和pH=4.5的溶液稀释25倍,阴暗处放置25分钟,用去离子水扣空白,分别在紫外分光光度计510纳米和700纳米条件下测定其值,样品测定3次,求出均值。

M=(A×M×DF)/(ξ×L)×1000

A=[(A510-A700)pH1.0-(A510-A700)pH4.5]

式中:A为稀释样品的吸光度值;M为C21H21O12相对分子质量449.2;DF为样品体积稀释倍数;ξ为矢车菊色素-3-葡萄糖苷的消光系数26900;L为光程长1厘米;A510为在510纳米波长下样品的吸光度值;A700为在700纳米波长下的吸光度值。

2.4 总酚的测定

标准溶液的配置:准确称取5.0毫克的没食子酸,用超纯水稀释至50毫升,得到浓度为0.1毫克/毫升的标准品。

标准曲线的制作:取上述配置的标准品0、0.05、0.1、0.2、0.4毫升分别置于10毫升比色管内,分别加6毫升的去离子水,在振荡器上振荡30秒,加FC摇匀,然后向上述反应液加2毫升7%的Na2CO3,用超纯水定容至10毫升刻度线,在75℃的条件下反应10分钟。制得的标准曲线为:

用上述提取后的样品代替标准溶液,取200微升,用不加果汁的试剂做空白对照。

2.5 总黄酮的测定

标准曲线的制作:配置芦丁标品使其浓度为0.1克/升,吸取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00毫升该溶液于10毫升的容量瓶中,再加入0.3毫升5%NaNO2摇匀,静置6分钟后,加入0.3毫升10%AL(NO3)3,再过6分钟后加入4毫升4%NaOH,并且充分震荡,用50%的乙醇滴加稀释至10毫升,静止10分钟后,用紫外测定510纳米波长处的值。制得的标准曲线为:

样品处理:用上述提取后的样品1毫升,代替标准品进行测定。

2.6 可溶性蛋白质的测定

标准蛋白质溶液为100微克/毫升的牛肉血清蛋白。

考马斯亮蓝G-250溶液:1000毫升的溶液中含有0.1克考马斯亮蓝G-250,50毫升90%的乙醇, 100毫升85%的磷酸为所需溶液。

标准曲线的制作:量取标准蛋白质溶液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0毫升,向每个比色管中加去离子水1.0、0.8、0.6、0.4、0.2、0毫升后振荡使溶液混合均匀,然后加5.0毫升的考马斯亮蓝G-250,慢慢振荡。2分钟后即可测定,以不加蛋白质的作对照组,在紫外分光光度计595纳米的条件下测定其值。

样品处理:天平量2.0克样品,再量5毫升超纯水混合均匀,真空泵抽滤,取液体即为测定所需溶液。用1毫升进行测定。

2.7 维生素C的测定

采用邻菲罗啉分光光度法,维生素C标准品配置成400微克/毫升,现配现用,邻菲罗啉为0.01摩尔/升,FeCl3·6H2O溶液为0.003摩尔/升,乙二胺四乙酸二钠溶0.05摩尔/升,醋酸溶液为1摩尔/升,CuSO4为5微克/毫升。

标准曲线的制作:吸取维生素C标准溶液0、0.2、0.4、0.5、0.6、0.8、1.0毫升置于25毫升的容量瓶中,分别加入FeCl3·6H2O溶液2.5毫升,振荡摇匀,再加入2.5毫升CuSO4,混合均匀后,将2.5毫升邻菲罗啉放到混合液中,混合均匀,反应持续1分钟后,加入0.5毫升EDTA溶液,滴加超纯水至25毫升,在紫外分光光度计514纳米的条件下测定其值。标准曲线为:

样品处理:称取2.0克的蓝莓果榨汁处理,再进行抽滤,得到的即为待测溶液,用1毫升维生素C待测液代替维生素C标准品进行测定。

2.8 POD活性、PPO活性、SOD活性测定

2.8.1 POD活性的测定 pH=5.5的乙酸-乙酸钠缓冲液:取68毫升200毫摩尔/升的乙酸和432毫升200毫摩尔/升的乙酸钠放置1000毫升的容量瓶中混合后,调pH值为5.5,加水稀释到刻度线。

提取缓冲液:准确称取34毫克PEG、4.0克PVPP,取1毫升TritonX-100,用0.1摩尔/升、pH5.5乙酸-乙酸钠缓冲液溶解、稀释至100毫升。

25毫摩尔/升愈创木酚溶液:取320微克愈创木酚,用50毫摩尔/升、pH=5.5缓冲溶液稀释至100毫升。

0.5摩尔/升H2O2溶液:取0.71毫升、30% H2O2溶液,用50毫摩尔/升、pH5.5缓冲溶液稀至25毫升,现配现用。

50毫摩尔/升邻苯二溶液:天平量出275毫克邻苯二酚,加0.1摩尔/升pH=5.5溶液至50毫升。

样品的处理:用天平量出5克蓝莓果浆,加入5毫升的溶解液,放入离心机,将离心机调节到4℃、4000转/分保持20分钟,上层即为所要测定的溶液,放置冰箱内保存。

准确量取3毫升上述配置的愈创木酚放入比色管中,加0.5毫升上述要测定的溶液,再加入0.2毫升上述配置H2O2反应会马上开始,记下时间,15秒后在紫外470纳米的条件下测定记第一个值,然后每隔1分钟测定一次,获取6个点。

ΔOD470=(OD470F-OD470I)/tp-ti

U=(ΔOD470×V)/(Vs×m)

式中:tp为反应终止时间(分钟);ti为反应初始时间(分钟);U为过氧化酶活性单位(ΔOD470/分·克);V为样品提取液总体积(毫升);Vs为所用样品液的体积(毫升);m为样品质量(克)。

2.8.2 多酚氧化酶的测定(PPO) 在比色管中加4毫升上述50毫摩尔/升、pH=5.5的乙酸-乙酸钠和1毫升 50毫摩尔/升邻苯二酚,最后加入100微升上述酶提取液,以去离子水作参比,在紫外波长420纳米条件下,反应15秒开始进行测定记为初始值,然后每隔1分钟测定第一个值,然后每隔1分钟测定一次,获取6个点。

ΔOD420=(OD420F-OD420I)/tp-ti

U=(ΔOD420×V)/(Vs×m)

式中:tp为反应终止时间(分钟);ti为反应初始时间(分钟);U为过氧化酶活性单位(ΔOD470/分·克);V为样品提取液总体积(毫升);Vs为所用样品液的体积(毫升);m为样品质量(克)。

2.8.3 超氧化歧化酶测定(SOD) 称2.6克蓝莓果,加入1毫升冰的磷酸提取溶液,充分打碎,加磷酸提取溶液至为20毫升,4℃,1000转/分条件离心10分钟,放置上述提取液离心10分钟,上层溶液为所需溶液。

取4支比色管编号为1、2、3、4分别加入3.5毫升0.05摩尔/升磷酸缓冲液(pH=7.8),再加入0.5毫升的130毫摩尔/升甲硫氨酸溶液,再加0.5毫升的750微摩尔/升氮蓝四唑,再加0.5毫升10毫摩尔/升的磷酸二氢钠溶液,在1号、2号加入0.5毫升超纯水,3号、4号加0.4毫升超纯水和0.1毫升上层提取液。然后4支管各加0.5毫升20微摩尔/升核黄素,振荡混合均匀。1号管放在避光处反应20分钟,2、3、4号管在光照下反应20分钟。在分光光度计560纳米下测定其值分别即为0、Ack、AE1、AE2:

SOD(U/克·鲜重)= (Ack-AE)×VT/Ack/0.5/W/0.5

式中:W为蓝莓重量;VT为总酶液量。

2.9 DPPH清除率的测定

4毫克/升的DPPH溶液: 量取4毫克的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼,用无水乙醇滴加至1000毫升刻度线。称取1克蓝莓浆,加5毫升无水乙醇,充分振荡,4000转/分保持10分钟,用上层溶液以测定所需。取40微升蓝莓汁,加入4毫克/升的DPPH溶液,空白组分以40微升无水乙醇代替蓝莓果汁,振荡摇匀避光放置30分钟在紫外分光光度计517纳米下读取其吸光度值。DPPH清除率为:

IP(%)=[(Ac-As)/Ac]×100

式中:Ac为空白组分的吸光度值;As为样品组分的吸光度值。

2.10 总糖的测定

采用直接滴定法测定蓝莓提取物中总糖含量。

2.11 铁的测定

铁的测定方法:GB/T 5009.90—2003。

2.12 数据分析

用SPSS 17.0对数据进行统计分析。

3 结果与分析

3.1 不同品种蓝莓的品质

如表1所示,“蓝金”品种的花色苷含量最高,其次为“伯克利”,并且二者含量无显著差异;而“蓝丰”品种的花色苷含量显著低于“蓝金”“伯克利”和“北陆”三个品种(p<0.05)。总酚含量最高的品种为“伯克利”,其次为“北陆”“蓝金”,“蓝丰”品种的总酚含量最低。“蓝金”“伯克利”“北陆”三个品种中黄酮含量显著高于“蓝丰”的总黄酮含量(p<0.05)。由此可见,“蓝金”“伯克利”“北陆”“蓝丰”4个品种中“蓝丰”品种蓝莓含有较少的酚类物质。“蓝金”“伯克利”“北陆”“蓝丰”4个品种的可溶性蛋白质差异不显著(p>0.05)。“蓝金”“伯克利”两个品种蓝莓的维生素C含量显著(p<0.05)高于“北陆”和“蓝丰”品种蓝莓。“蓝金”“蓝丰”两个品种的PPO活性显著(p<0.05)低于“伯克利”“北陆”两个品种。“蓝金”“北陆”“蓝丰”3种蓝莓的POD活性均显著高“伯克利”蓝莓(p<0.05),且该3个品种的POD活性无显著差异(p>0.05)。“蓝金”的SOD活性最高,其次为“北陆”,“蓝丰”最低。“蓝金”的DPPH抑制能力最强,其次是“伯克利”,“蓝丰”的DPPH抑制能力最弱。“蓝丰”的Fe含量最高,其次是“伯克利”,且二者之间无显著差异(p>0.05),“蓝金”的含量最低。

不同品种蓝莓的营养品质存在很大差异,可能是由于遗传基因、生长环境等因素的影响所致,这与姜爱丽等研究4种高丛蓝莓的总花色苷、维生素C、DPPH清除能力存在显著差异是一致的。

3.2 不同品种蓝莓的花色苷的液相色谱图

不同品种的蓝莓花色苷种类是不同的。由图5、7可知,“蓝金”和“北陆”两个品种的花色苷色分离出14个峰,说明“蓝金”和“北陆”含有14个单体花色苷,由图6可知,“伯克利”的花色苷色谱图中分离出10种花色苷单体。由图8所示,“蓝丰”花色苷色谱图中分离出11种花色苷单体。

5 结论

不同品种的蓝莓营养品质有很大差别。相对比可知,“伯克利”中含总酚4.14毫克/毫升、总黄酮为3.12毫克/毫升、PPO 为17.17△OD420/分钟·公斤含量较高。“蓝金”的花色苷为5.89毫克/毫升、维生素C为0.56毫克/毫升、可溶性蛋白0.42毫克/毫升、DPPH清除能力82%比较高。“蓝丰”的铁含量为20.01微克/克相对其他品种较高。对4个品种蓝莓的花色苷组成进行分析,可知“蓝金”和“北陆”品种蓝莓含有14个花色苷单体,相对较多。

(责任编辑 李 薇)

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