丁云花 何洪巨 赵学志 王文琪 宋曙辉
(北京市农林科学院蔬菜研究中心,农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,蔬菜种质改良北京市重点实验室,北京 100097)
不同类型花椰菜主要营养品质分析
丁云花何洪巨赵学志王文琪宋曙辉*
(北京市农林科学院蔬菜研究中心,农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,蔬菜种质改良北京市重点实验室,北京 100097)
摘 要:测定、分析了3种类型15个花椰菜品种的VC、蛋白质、人体必需矿物质元素、可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物、粗纤维和花青素含量。结果表明:所有参试花椰菜品种的VC、蛋白质含量和钾含量普遍较高,其中VC含量在424~939 mg·kg-1(FW)之间,蛋白质含量在1.10%~2.99%之间,钾含量在1 840.2~3 509.8 mg·kg-1(FW)之间;3种不同类型花椰菜之间相比,VC、蛋白质、可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物、钾、钠、磷、铜、铁、锰和锌的含量由高到低均为紫花菜>松花菜>紧花菜,粗纤维、钙、镁含量为松花菜>紫花菜>紧花菜;花青素只在紫花菜中检测到,且不同品种间含量差异十分明显;紫花菜和松花菜品种间营养成分含量的变异度普遍高于紧花菜。
关键词:花椰菜;VC;蛋白质;矿物质;花青素
丁云花,副研究员,专业方向:蔬菜遗传育种,E-mail:dingyunhua@ nercv.org
随着生活水平的提高,人们对摄入食物中的营养成分含量和配比的认知及要求也越来越高。蔬菜是人类获取维生素、矿物质、纤维素及生物活性成分的重要食物来源,其中十字花科蔬菜因含有重要生物活性物质——硫代葡萄糖苷(glucosinolates,GS,简称硫苷)而成为保健蔬菜生物学功能的关注热点(Oginsky et al.,1965;Bradfield & Bjeldanes,1984;Guo et al.,1992;Zhang et al.,1994;Tawfiq et al.,1995;Siemens & Mitchell-Olds,1996;Fahey & Talalay,1999;Hashem & Saleh,1999;Lin et al.,2000;Kliebenstein et al.,2002;季宇彬 等,2007;邹翔 等,2007),关于白菜类、芥菜类、甘蓝类和萝卜类蔬菜中硫代葡萄糖苷种类、含量及其生物活性等相关研究报道亦很多(Zhang et al.,1992;Fahey et al.,1997;Famham et al.,2000;何洪巨 等,2002;Vallejo et al.,2002;孙秀波 等,2007;司雨 等,2009;弓志青 等,2011;姚雪琴等,2011;董莉 等,2012;丁云花 等,2015a,2015b)。
随着花椰菜消费种类的增加和消费需求的不断增长,笔者对目前生产和市场上最流行的3类花椰菜——松花菜、紧花菜和紫花菜中硫代葡萄糖苷组分和含量进行了测定分析,结果发现对人体有益的1-甲氧基吲哚基-3-甲基硫苷(neoglucobrassicin,NEO)和3-甲基吲哚基硫苷(glucobrassicin,GBC)是花椰菜中最主要的两种硫苷成分,同时还发现紫花菜的总硫苷含量高于松花菜和紧花菜,并且紫花菜和松花菜总硫苷含量的变异度大于紧花菜,说明紫花菜和松花菜可以作为高硫苷含量育种资源(丁云花 等,2015a)。
为了帮助人们更深入地了解花椰菜的营养品质特性和保健价值,为选育高营养品质的花椰菜品种提供更全面的科学依据,本文对松花菜、紧花菜、紫花菜等3种类型15个花椰菜品种的水分、VC、蛋白质、可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物、粗纤维、花青素和部分人体必需矿物质元素钙、镁、钾、钠、磷、铜、铁、锰、锌的含量进行了测定分析,旨在通过对各种类型花椰菜营养、风味、保健成分等含量的研究分析,为花椰菜品种和资源的营养评价及开发保健型花椰菜新品种提供一定的理论依据和指导。
1.1试验材料
供试15个花椰菜(Brassica oleracea L.var. botrytis L.)品种均由北京市农林科学院蔬菜研究中心提供,其中5个松花菜品种分别为庆农90、庆农80、京松85、京松75、京松65;5个紧花菜品种分别为津品70、京研60、雪宝、城场120、改良雪球;5个紫花菜品种分别为紫花1号、紫花2号、紫花3号、紫花4号、紫花5号。
1.2试验方法
所有品种均于2015年1月5日播种,3月25日定植于本中心农场,采用露地平畦栽培,株距50 cm,行距50 cm,随机排列,3次重复,每重复30株。
6月8日采收商品花球,每处理采收5个,采用四分法取其可食用部位进行营养成分含量测定。水分含量测定采用国标方法GB/T 5009.3—2010;VC含量测定采用国标方法GB 6195—1986;可溶性糖含量测定采用国标方法GB 6194—1986;可滴定酸含量测定采用国标方法GB/T 12456—2008;可溶性固形物含量测定采用折光仪法(GB/T 12143—2008);粗纤维含量测定采用国标方法GB/ T 5009.10—2010;蛋白质含量测定采用国标方法GB/T 5009.5—2010;矿物质含量测定采用等离子发射光谱ICP法(NY/T 1653—2008);花青素含量测定采用pH示差比色法(高华杰,2010)。
2.1花椰菜有机营养成分的测定与分析
表1 不同品种花椰菜的有机营养成分含量
从表1可以看出,不同品种花椰菜的水分含量在87.12%~92.60%之间,紫花菜的水分含量普遍比紧花菜和松花菜低,5个紫花菜品种中有4个水分含量低于89.8%;不同品种花椰菜的VC含量在424~939 mg·kg-1(FW)之间,其中含量最高的品种为紫花2号,其次是紫花5号,最低的是庆农80和津品70;不同品种花椰菜的蛋白质含量在1.10%~2.99%之间,其中含量最高的品种为紫花1号,其次是紫花2号,京松75和紫花4号的含量也高于2.2%,最低的是津品70;不同品种花椰菜的可溶性糖含量在1.70%~2.84%之间,其中含量最高的品种为紫花3号,其次是庆农90、紫花4号、紫花2号和紫花1号,含量均在2.4%以上(包括2.4%),最低的是改良雪球;不同品种花椰菜的可滴定酸含量在0.15%~0.52%之间,其中含量最高的品种为紫花2号,其次是紫花1号和紫花4号,最低的是雪宝;不同品种花椰菜的可溶性固形物含量在4.4%~8.0%之间,其中含量最高的品种为紫花1号和紫花2号,其次是紫花3号和紫花4号,最低的是津品70;不同品种花椰菜的粗纤维含量在0.85%~1.33%之间,其中含量最高的品种为紫花1号,其次是紫花2号,最低的是紫花5号;花青素在松花菜和紧花菜中都没有检测到,但在5个紫花菜品种中均检测到,其中花青素含量最高的品种为紫花4号〔787.7 mg·kg-1(FW)〕,最低的为紫花5号〔305.2 mg·kg-1(FW)〕。
进一步对3种不同类型花椰菜之间的有机营养成分进行对比分析。结果表明(表2),3种不同类型花椰菜的VC、蛋白质、可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物含量均以紫花菜最高,其次是松花菜,紧花菜最低;粗纤维含量松花菜比紫花菜略高,仍以紧花菜为最低。同一类型不同品种间VC含量的变异度由高到低为松花菜>紫花菜>紧花菜;蛋白质、可滴定酸、可溶性固形物含量的变异度由高到低为紫花菜>紧花菜>松花菜;可溶性糖含量的变异度由高到低为紧花菜>紫花菜>松花菜;粗纤维含量的变异度由高到低为紫花菜>松花菜>紧花菜。花青素只在紫花菜中检测到,5个品种花青素含量的变异度达32.94%,说明品种间花青素含量的差异比较大,通过育种手段进行品质改良的提升空间也比较大。
2.2花椰菜矿物质营养成分的测定与分析
表3 不同品种花椰菜的矿物营养成分含量 mg·kg-1(FW)
从表3可以看出,不同品种花椰菜的钙含量在195.1~430.2 mg·kg-1(FW)之间,其中京松75的含量最高,其次是京松85和紫花1号,庆农90最低;不同品种花椰菜的镁含量在119.1~221.9 mg·kg-1(FW)之间,其中京松75的含量最高,其次是紫花1号,津品70最低;不同品种花椰菜的钾含量在1 840.2~3 509.8 mg·kg-1(FW)之间,其中紫花1号的含量最高,其次是紫花2号,津品70最低;不同品种花椰菜的钠含量在180.4~343.9 mg·kg-1(FW)之间,其中京松75的含量最高,其次是紫花2号、京松85和紫花1号,京松65最低;不同品种花椰菜的磷含量在361.0~663.3 mg·kg-1(FW)之间,其中紫花1号的含量最高,其次是紫花2号,津品70最低;不同品种花椰菜的铁含量在4.25~21.32 mg·kg-1(FW)之间,其中紫花2号的含量最高,其次是紫花1号,紫花5号最低;不同品种花椰菜的锰含量在13.14~23.39 mg·kg-1(FW)之间,其中京松75的含量最高,其次是紫花1号和紫花2号,庆农90最低;不同品种花椰菜的锌含量在2.367~5.358 mg·kg-1(FW)之间,其中紫花1号的含量最高,其次是紫花2号和京松75,津品70最低;不同品种花椰菜的铜含量在0.482~0.966 mg·kg-1(FW)之间,其中紫花1号的含量最高,其次是京松75、紫花2号和京松85,津品70最低。
进一步对3种不同类型花椰菜之间的矿物营养成分进行对比分析。结果表明(表4),3种不同类型花椰菜的钙、镁含量由高到低为松花菜>紫花菜>紧花菜;钾、钠、磷、铜、铁、锰、锌含量由高到低都为紫花菜>松花菜>紧花菜。同一类型不同品种间钙、镁、锰含量的变异度由高到低为松花菜>紫花菜>紧花菜;钾、磷含量的变异度由高到低为紫花菜>紧花菜>松花菜;钠含量的变异度由高到低为松花菜>紧花菜>紫花菜;铜、铁、锌含量的变异度由高到低为紫花菜>松花菜>紧花菜。
表4 不同类型花椰菜的矿物营养成分对比 FW
本试验是在测定分析了松花菜、紧花菜、紫花菜等3种类型花椰菜硫代葡萄糖苷组分和含量(丁云花 等,2015a)的基础上,进一步测定了3种类型15个花椰菜品种的主要营养成分含量,结果表明,供试花椰菜的VC、蛋白质、矿物质等的含量因品种而异,总的趋势是紫花菜的营养成分含量高于松花菜,而松花菜又高于紧花菜。
蔬菜中的VC是人类身体所需维生素的主要来源之一,果蔬中的VC含量一般在200~500 mg·kg-1(FW),226种蔬菜中只有22种蔬菜的VC含量高于500 mg·kg-1(FW),而高于1 000 mg·kg-1(FW)的只有辣椒、甜椒和彩椒(杨月欣等,2002;杨月欣,2004)。本试验结果表明,供试15个花椰菜品种的VC含量都在424 mg·kg-1(FW)以上,其中有80%松花菜品种、40%紧花菜品种和100%紫花菜品种的VC含量高于500 mg·kg-1(FW),VC含量最高的紫花2号高达939 mg·kg-1(FW)。因此,无论是松花菜、紧花菜还是紫花菜,都可算是富含VC的蔬菜。松花菜是近年新流行起来的一种花椰菜类型,由于花球松散更易熟,在实际烹饪过程中可大幅减少翻炒时间,从而降低对维生素的破坏,其VC的营养价值会明显高于紧花菜。从VC含量的变异度上来看,松花菜不同品种间比紧花菜存在更大的变异范围。
蔬菜本不是人类获取蛋白质的主要途径,但近些年由于肥胖、心血管疾病和糖尿病的发病率日益增高,期望获得优质植物蛋白的消费者越来越多。本试验中发现2个紫花菜品种紫花1号和紫花2号的蛋白质含量接近3%,几乎与牛奶中的蛋白质含量相当;并且京松75、紫花4号的蛋白质含量也达到2.30%和2.27%,这无疑为喜爱植物蛋白的人群提供了更好的蛋白质获取途径。
从矿物质元素分析结果来看,最突出的亮点是花椰菜中钾含量非常高,松花菜、紧花菜和紫花菜中钾的平均含量分别为2 528.34、2 213.98、2 813.12 mg·kg-1(FW),其中紫花1号和紫花2号的钾含量更是高达3 509.8 mg·kg-1(FW)和3 226.0 mg·kg-1(FW)。在所有食物中,钾含量高于2 500 mg·kg-1(FW)就属于富钾食物,如香蕉、玉米、肉类等。而对于预防心血管疾病来说,从蔬菜中获取钾无疑是最好的途径。本试验结果表明,紫花1号和紫花2号除了钾含量高于3 000 mg·kg-1(FW)外,铁的含量也相对其他品种有明显优势。蔬菜中的铁含量通常较低,一般在25 mg·kg-1(FW)以下(杨月欣 等,2002;杨月欣,2004)。并且由于蔬菜特别是叶用蔬菜草酸含量和叶酸含量较高,容易和铁结合成难以溶解和消化的化合物。相对叶用蔬菜而言,花椰菜中草酸含量和叶酸含量较低,对铁、锌等元素吸收造成的阻碍较小。3种不同类型花椰菜之间相比,各种矿物质营养成分含量紫花菜和松花菜普遍比传统的紧花菜高;并且紫花菜和松花菜不同品种间铁含量的变异度较大,分别为47.20%和18.52%,说明紫花菜和松花菜不同品种间在铁元素的富集能力方面有很大差异。
本试验结果表明,花青素为紫花菜所特有,白色的紧花菜和松花菜都没有检测到花青素。花青素被学术界广泛认为是一种强抗氧化剂,可以有效保护人体细胞和组织免受自由基的损伤,花青素清除自由基的能力是VE的50倍,是VC的20倍;花青素可以100%被吸收,进餐20 min后在血液中即可测到,在体内停留时间可以保持24 h以上;而且不同于其他生物抗氧化剂的是,花青素可以越过血脑屏障直接保护大脑中枢神经组织,还可以帮助人体降低血清及肝脏中的脂肪含量、增强血管弹性、改善循环系统和增进皮肤的光滑度、抑制炎症和过敏、改善关节的柔韧性等(Head,2001;Hou,2003;Lila,2004;唐忠厚和周丽,2009;韩海华等,2011)。因此,紫花菜是未来非常值得大力推广的高营养蔬菜,作为天然花青素来源也将会有广阔的应用前景。不同紫花菜品种间花青素含量的差异也十分明显,变异度达32.94%,这表明通过育种手段改变紫花菜营养成分的可塑性很强。
可溶性糖、可滴定酸和可溶性固形物是影响蔬菜风味口感的指标。本试验结果表明,松花菜的可溶性糖含量高于紧花菜,与之前顾宏辉等(2012)的报道一致,而紫花菜又高于松花菜。可滴定酸含量和可溶性固形物含量在3种不同类型花椰菜间也呈现同样的规律,即紫花菜>松花菜>紧花菜。
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Analysis of Major Nutritional Quality of Different Types of Cauliflower Varieties
DING Yun-hua,HE Hong-ju,ZHAO Xue-zhi,WANG Wen-qi,SONG Shu-hui*
〔Beijing Vegetable Research Center,Beijing Academy of Agriculture and Forestry Science,Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops(North China),Ministry of Agriculture,Beijing Key Laboratory of Vegetable Germplasm Improvement,Beijing 100097,China〕
Abstract:The contents of major nutrition components including VC,protein,mineral element,soluble sugar,titratable acid,soluble solid matter,crude fibre and anthocyanin,of 15 cauliflower(Brassica oleracea L.var.botrytis L.)varieties were tested and analyzed.The result indicated that the contents of VC,protein and potassium in all tested cauliflower varieties were high.Among them,the VC content was 424-939 mg·kg-1(FW),protein content was 1.10%-2.99%,and potassium content was 1 840.2-3 509.8 mg·kg-1(FW).Fifteen cauliflower varieties were compared and grouped into 3 types:compact-curd,loose-curd and purplecurd.The contents of VC,protein,soluble sugar,titratable acid,soluble solid matter,potassium,sodium,phosphorus,copper,iron,manganese and zinc was ranked in purple-curd>looser-curd>compact-curd.While,the contents of crude fibre,calcium and magnesium in looser-curd>purple-curd>compact-curd.Meanwhile,anthocyanin was detected only in purple-curd,and the content differences between different varieties were quite obvious.The range of variation of nutirent contents among purple-curds,as well as looser-curds,was than that of compact-curds.
Key words:Cauliflower;VC;Protein;Mineral element;Anthocyanin
*通讯作者(
Corresponding author):宋曙辉,副研究员,专业方向:营养品质分析,E-mail:songshuhui@nercv.org
收稿日期:2015-12-23;接受日期:2016-02-29
基金项目:北京市农委项目(20150114),北京市农林科学院科技创新能力建设专项(KJCX20150407,KJCX20140111-29)