蓝莓不同部位常规营养成分及活性物质的比较分析

周笑犁,陈　丽,王　瑞,谢国芳,马立志

(1.贵阳学院食品与制药工程学院,贵州贵阳 550005;2.贵州省果品加工工程技术研究中心,贵州贵阳 550005)



蓝莓不同部位常规营养成分及活性物质的比较分析

周笑犁1,2,陈丽1,王瑞1,2,谢国芳1,2,马立志1,2

(1.贵阳学院食品与制药工程学院,贵州贵阳 550005;2.贵州省果品加工工程技术研究中心,贵州贵阳 550005)

为了研究蓝莓不同部位常规营养成分及活性物质分布情况,以贵州产蓝莓(园蓝)为实验样品,采用比色法、滴定法等,对蓝莓不同部位(果肉、果皮和全果)中的总酸、总糖、黄酮、多酚、花色苷、蛋白质、脂肪、维生素C和灰分含量进行分析测定。结果表明蓝莓果皮中总酸、蛋白质、花色苷、多酚和黄酮的含量分别为(1.927±0.004)mg/g、(0.88±0.04)g/100 g、(1312.4±175.9)mg/100 g、(3.89±0.52)mg/g和(2.85±0.40)mg/g,显著高于果肉和全果(p<0.05);总糖则主要分布在果肉中(p<0.05),但蓝莓果肉中总酸、多酚、黄酮、花色苷的含量却最少(p<0.05)。在蓝莓果汁与果酒的加工中,果皮均被作为加工废料被丢弃,造成了资源的巨大浪费,由于蓝莓果皮的营养成分含量较高,因此有较好的开发前景和深加工利用价值。

蓝莓,果皮,全果,果肉,营养成分

蓝莓(Semen Trigonellae)又称越橘,其果实呈蓝色,不仅肉质细腻,而且营养丰富[1]。尤其是其中的花色苷、多酚等生物活性成分,具有抗氧化作用,从而能增强人体免疫力,防治因自由基引发的糖尿病、高血脂、肥胖、骨质疏松等疾病[2-4],因而被赞誉为“21 世纪功能性保健浆果和水果中的皇后”。目前我国蓝莓产业正处于快速发展阶段,2014年栽培面积约为30万亩,由于贵州省环境和气候独特,具有丰富的特色优势果品资源,逐步成为我国南方最重要的蓝莓人工种植基地之一。随着蓝莓产量的逐渐增大,鲜果贮藏保鲜和加工转化的问题日益凸显。近年来,对蓝莓的栽培种植及功能性成分的研究已有不少工作[5-6],蓝莓的营养价值和经济价值也得到了社会的普遍认可。蓝莓果汁、果酱等蓝莓加工产品也应运而生[7],但在加工过程中随之产生了大量副产物,主要为蓝莓果皮,这些皮渣大多都被当作肥料、饲料甚至垃圾处理,附加值很低,造成了资源的浪费和环境的污染。因此蓝莓果实的精深加工和综合利用问题亟待解决。目前对蓝莓营养成分及活性物质的分布研究较为少见,尤其是对蓝莓果皮的营养成分进行分析,并与蓝莓全果、果肉进行比较。本文旨在阐明贵州产蓝莓(园蓝)营养价值的分布,以期为蓝莓的精深加工和综合开发利用提供参考,从而提高附加值和经济效益,这也是我国迅速发展的蓝莓加工业必须重视的一个重要环节。

1　材料与方法

1.1实验材料

供试材料为蓝莓鲜果(园蓝),于2014年7月采自贵州省麻江县蓝莓种植基地,选取成熟度一致、大小均匀、色泽均一、无病虫害和表皮无破损的蓝莓果实。

紫外分光光度计(UV-2550)，电子分析天平(AUW120D)日本岛津公司;数显水浴恒温振荡器(SHA-B)常州澳华仪器有限公司;超声波清洗器(AS3120A)天津奥特赛恩斯仪器有限公司;离心沉淀机(TGL-16)长沙平凡仪器仪表有限公司;脂肪测定仪(SOX406)济南海能股份有限公司;pH计(雷磁PHS-3C),上海仪电科学仪器股份有限公司。

亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、抗坏血酸、偏磷酸、氯化钾、邻苯二甲酸氢钾、氯化钾、醋酸钠、硫酸铜、硫酸钾、福林酚、乙醇、乙醚、浓硫酸、盐酸、冰醋酸均为分析纯国药集团化学试剂有限公司;葡萄糖、芦丁、没食子酸等均为HPLC 纯美国Sigma 公司。

1.2实验方法

1.2.1样品预处理随机选取蓝莓鲜样800 g,分离果皮、果肉。取一部分物料密封后置于-20 ℃保存,用于测定蓝莓不同部位中多酚、维生素C、总酸、总糖的含量比较;其余物料冻干至恒重,磨粉,过40目筛,密封后置于-20 ℃中保存,用于分析蓝莓不同部位中花色苷、黄酮、脂肪、蛋白质和灰分的含量比较。

1.2.2总酸测定按照GB/T 12456-2008进行测定。

1.2.3总糖测定采用斐林试剂热滴定法[8]测定蓝莓不同部位中总糖的含量。

1.2.4脂肪测定按照GB 5009.6-2003索氏提取法,取蓝莓全果、果皮和果肉试样1.0～1.5 g,然后放入脂肪测定仪,70 ℃乙醚回流提取4 h,烘干恒重,称重。

1.2.5蛋白质测定按照GB 5009.5-2010凯氏定氮法分析蓝莓全果、果皮和果肉试样中蛋白质的含量。

1.2.6灰分测定按照GB 5009.4-2010灼烧称重法分析蓝莓全果、果皮和果肉试样中灰分的含量。

1.2.7维生素C的测定采用2,6-二氯靛酚法测定还原型维生素C含量[9]。

1.2.8多酚含量测定参考福林法测定[7],以没食子酸为标准品,称取蓝莓全果、果皮、果肉5.00 g,分别加入60%乙醇,在恒温振荡器中振荡2 h,在加入60%乙醇稀释过滤,定容到500 mL。分别取样品1 mL与福林酚试剂,振摇混匀后静置,加入碳酸钠溶液,用蒸馏水定容后混匀,避光放置2 h,在760 nm处测定吸光度。

1.2.9花色苷的测定参照Buckow等方法进行测定[10],分别称取蓝莓全果、果肉、果皮试样1.00 g,加入适量60%酸性乙醇,在恒温振荡器中35 ℃条件下振荡2 h,取出后超声处理15 min;将振荡后的溶液过滤并定容;4000 r/min离心10 min后取上清液分别用NaAc缓冲液和KCl缓冲液稀释,于黑暗处静置20 min后在分光光度计上测定各样品在510 nm和710 nm处的吸光度,采用pH示差法计算各样品中花色苷的含量。

1.2.10黄酮测定取蓝莓全果、果皮、果肉试样1.00 g,各加入30 mL 80%的乙醇,70 ℃水浴回流提取2 h,抽滤,取滤液定容,备用。以芦丁为标准品,采用硝酸铝-亚硝酸钠比色法测定总黄酮含量[11]。

1.3数据统计与分析

数据用平均值±标准差表示。用SPSS17.0进行统计分析和方差分析,以p<0.05作为差异显著性判断标准。

2　结果与分析

2.1蓝莓不同部位营养成分的比较分析

风味是决定蓝莓加工产品品质最重要的因素之一,而果实的口味品质取决于糖、酸和单宁之间的配比。其中酸性是果品特有的性质,主要由有机酸组成,其中又以苹果酸、柠檬酸和酒石酸为主;而且在维持人体的酸碱平衡方面起显著的作用,从而影响其营养价值,所以,酸度被作为果品评价的重要指标之一[12]。由表1可以看出,蓝莓全果、果皮和果肉总酸含量均差异显著(p<0.05),其中果皮总酸含量最高(p<0.05),果肉最低(p<0.05);而果肉总糖的含量显著高于蓝莓果皮和蓝莓全果(p<0.05)。因此,蓝莓产生的味感是复合的,酸味主要来自于果皮,赋予其果实特有的爽口感;糖分则主要来自于果肉,使蓝莓具有特殊的香味,赋予蓝莓良好的感官性状。

蛋白质、脂肪是人类膳食中不可缺少的重要物质之一,在维持人体健康、预防疾病方面有着独特的作用[8,12]。由表1看出,蓝莓全果、果皮和果肉中的脂肪含量均差异不显著(p>0.05);蓝莓全果和果肉的蛋白质含量差异不显著(p>0.05),而蓝莓果皮的蛋白质含量显著高于全果和果肉的蛋白质含量(p<0.05),略高于苹果的蛋白质含量(0.4%)[12]。在蓝莓不同部位中脂肪的分布比较均匀,果皮则含有丰富的蛋白质,膳食蓝莓可以为机体提供脂肪酸等营养成分,尤其是果皮具有较高的营养价值。水果中除了含有大量的有机物质外,还含有较丰富的无机成分。灰分是食品中无机成分总量的一项指标[8,12]。经分析,在蓝莓不同部位中,果肉的灰分含量显著低于果皮和全果组(p<0.05),而蓝莓全果和果皮的灰分含量差异不显著(p>0.05)。表明蓝莓果实及其果皮中的灰分含量显著高于果肉,对维持机体酸碱平衡起着重要作用。

表1　蓝莓不同部位中营养成分的含量Table 1　Nutritional components in different parts of blueberry

注:标注不同字母的表示差异显著(p<0.05)。

2.2蓝莓不同部位活性物质的比较分析

2.2.1蓝莓不同部位维生素C的含量比较维生素C是抗氧化维生素当中的一种,它参与体内羟化反应,在机体内通过作为自由基清除剂、辅酶、叶绿体和质膜电子共体或受体以及作为植物草酸盐和酒石酸盐生物合成的底物等方面的作用,可以维持牙齿、骨骼、血管的正常功能,还能增加对疾病的抵抗能力[12-14]。由图1看出,蓝莓全果维生素C含量显著高于蓝莓果皮(p<0.05),与果肉的维生素C含量差异不显著(p>0.05)。结合其他文献报道,蓝莓维生素C含量高于桑葚、苹果和水蜜桃,大约为樱桃的20倍[12],说明蓝莓中维生素C含量均较为丰富,可作为身体所需维生素C的来源之一,但低于蓝莓其他两个品种美蓝(34.4 mg/100 g)和芭尔徳温(34.3 mg/100 g)[15]。宋圃菊等通过人体实验证明:摄入10 mL刺梨汁(含维生素C 75 mg),能完全阻断人体内亚硝基化合物的合成[13]。经分析,对蓝莓全果进行综合加工利用,可更充分地利用其中丰富的维生素C。提示如经常食用,能增强人体的抗病能力,预防因氧自由基过多产生的慢性疾病,还有抗衰老的功效[13-14]。

图1　蓝莓不同部位中维生素C的含量Fig.1　Vitamin C in different parts of blueberry

2.2.2蓝莓不同部位的多酚含量比较分析水果的抗氧化作用主要取决于所含的多酚类物质[16]。由图2表明,蓝莓全果、果皮和果肉的多酚含量分别为2.21±0.21、3.89±0.52、0.68±0.06 mg/g,其中蓝莓果皮多酚含量显著高于全果和果肉(p<0.05),果肉的多酚含量显著低于其他两组(p<0.05)。多酚类物质具有清除氧化反应产生对身体有害物质自由基的作用,可防治冠心病、肿瘤和骨质疏松等[17]。本实验证实蓝莓皮中多酚含量最高,具有较强的抗氧化活性。

图2　蓝莓不同部位中多酚的含量Fig.2　Phenol in different parts of blueberry

2.2.3蓝莓不同部位的花色苷含量比较分析蓝莓中的酚类主要是花色苷、白藜芦醇及黄酮类等,其中花色苷是高效的抗氧化剂,其抗氧化效果为VC的20倍、VE的50倍[4,18]。花色苷也是人类饮食摄入最多的酚类物质[18]。从图3可知,蓝莓不同部位的花色苷含量差异显著(p<0.05),蓝莓全果、果皮和果肉的花色苷含量分别为387.87±27.44、1312.41±175.90、6.40±0.73 mg/100 g,其中蓝莓果肉的花色苷含量最低(p<0.05),蓝莓果皮中的花色苷含量最高(p<0.05)。结果表明,果皮中的花色苷含量是果肉的近200倍,说明蓝莓所含花色苷基本分布在果皮中,可能有花青素、甲基花青素、牵牛花素、锦葵色素及花翠素等[16,19]。色素在酸性条件下色泽鲜艳,着色力强,安全性高,可广泛应用于饮料、糖果、糕点等食品工业[20]。花色苷还具有促进视红素再合成、抗癌、抗炎症、延缓衰老、提高身体免疫力等多种生理活性功能[2,19],及降血脂和抗氧化生物活性,能降低动脉硬化发生的危险性[21],经常食用蓝莓也可减轻老年痴呆症状以及延缓由其他因素造成的衰老[22]。也有研究[23]表明蓝莓总抗氧化能力与总酚及花色苷含量具有良好的线性关系。贵州产蓝莓(园蓝)中的多酚和花色苷含量较高,特别是其果皮,提示蓝莓加工副产物的抗氧化作用较好,具有一定的功能食品开发价值与经济价值。

图3　蓝莓不同部位中花色苷的含量Fig.3　Anthocyanin in different parts of blueberry

2.2.4蓝莓不同部位的黄酮含量比较分析黄酮类化合物是一类在多种植物中广泛分布的多酚化合物,也是近年研究发现的一类存在于蔬菜、水果、谷物等中的天然色素,具有维生素P的特性。结果表明,蓝莓不同部位中,蓝莓全果、果皮和果肉的黄酮总含量分别为1.06±0.12、2.85±0.40、0.46±0.08 mg/g;蓝莓果肉的黄酮含量最低(p<0.05)、果皮的黄酮含量最高(p<0.05),是果肉的6.2倍。但比桑葚中黄酮含量(0.41%)略低[12]。黄酮类化合物与花色苷、多酚等生物活性物质一样都具有抗氧化、抗肿瘤、抗癌、抗病毒、抗衰老等药理学作用[24-26],对维持和促进人体健康有积极作用[5,26]。说明相对蓝莓果肉而言,蓝莓果皮可能具有多种生物活性和药理作用。

图4　蓝莓不同部位中黄酮的含量Fig.4　Flavonoid in different parts of blueberry

3　结论

经分析,蓝莓果皮和果肉中分别富含着总酸和总糖,赋予蓝莓特殊的香味。蓝莓果皮中含有较高的花色苷、多酚及黄酮等生物活性物质,它们在抗氧化作用、提高免疫方面由于具有协同作用而促进了蓝莓的保健功能,因此,蓝莓果皮具有更强的生物活性作用。对蓝莓及其果皮、果肉营养成分的测定与功能特性的分析,为促进贵州产蓝莓(园蓝)改良与深加工等提供了基础数据。尤其对于贵州产蓝莓加工副产物如何加以开发利用可作为蓝莓精深加工的重要切入点。

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Nutritional components and active substance in comparative analysis of different parts of blueberry

ZHOU Xiao-li1,2,CHEN Li1,WANG Rui1,2,XIE Guo-fang1,2,MA Li-zhi1,2

(1.College of Food and Pharmacy Engineering,Guiyang University,Guiyang 550005,China;2.Guizhou Engineering Research Center for Food Processing,Guiyang 550005,China)

To study on the distribution of nutrition and active substance in different parts of the blueberries.Total acid,total sugar,flavonoid,phenol,anthocyanins,protein,fat,vitamin C and ash content were studied in different parts(pulps,peels and whole fruit)of blueberries(Yuanlan).The results showed that the content of total acid,protein,anthocyanins,flavonoid,phenol in the peel of blueberries were(1.927±0.004)mg/g,(0.88±0.04)g/100 g,(1312.4±175.9)mg/100 g,(2.85±0.40)mg/g,(3.89±0.52)mg/g,respectively,which were significantly higher than that in pulps and whole fruit(p<0.05).Total sugar was mainly distributed in pulps(p<0.05),but total acid,anthocyanins,flavonoid and phenol in the pulp was the least.Peels as processing waste discarded in the machining process of blueberry juice and wine,it always causing the huge waste of resources.Therefore,nutrition in the peels of blueberries is proved to have applicable values and potential on deep processing.

blueberry;peel;the whole fruit;pulp;nutrition

2015-10-30

周笑犁(1985-)，女，博士，主要从事食品营养学研究，E-mail:lizi008009@126.com。

贵州省科技厅自然科学基金(黔科合J字[2014]2006号)；贵州省科技厅联合基金(黔科合LH字[2015]7313号)；贵州省食品科学与工程重点学科建设项目(黔学位合字ZDXK[2014]13号)。

TS201.4

A

1002-0306(2016)09-0363-04

10.13386/j.issn1002-0306.2016.09.063