八月瓜果实营养成分分析和评价

唐成林,杨 斌,陶光灿,雷 强,郑美娟,周 红,*

(1.贵州省农业展览馆,贵州贵阳 550001; 2.贵州省检测技术研究应用中心,贵州贵阳 550014; 3.贵州省分析测试研究院,贵州贵阳 550014)

八月瓜(Akebiatrifoliata)植物学名为三叶木通,中药的名称为预知子,其利用价值已被普遍认可[1]。日本、韩国等国家已经规模化发展八月瓜产业,中国部分地方政府将八月瓜产业列为精准扶贫的产业扶贫专项。八月瓜有“保健果王”之称,是一种营养价值丰富药食两用野生时令水果,成熟的果实肉质鲜嫩、味道清香、甘甜可口[2]。八月瓜是中医学中一种重要的草药,具有活血、消炎、利尿的作用[3],具有清除体内垃圾、改善消化系统等功效。

八月瓜提取物能显著抑制肝癌细胞的存活和增殖[4],在淋巴结核、乳腺癌、消化道癌肿治疗和症状减轻方面有一定的效果[5]。八月瓜研究价值较高[6],学者对八月瓜果皮的果胶[7-8]、挥发油[9]、总三萜[10]和齐墩果酸[11],果肉三萜皂苷和苯乙醇苷[12],种子分离蛋白[13]和果实的香气成分[14]开展了研究。现有研究大多只研究八月瓜果实的单一营养成分或某个部位的营养成分,没有对八月瓜果实的营养成分开展系统全面的检测分析,不能全方位掌握八月瓜果实的营养价值和药用价值。而八月瓜果的矿质元素、氨基酸、维生素、脂肪酸、果胶、蛋白质、脂肪和黄酮含量是影响果实营养价值和药用价值的重要因素。

因此,本研究用火焰原子吸收光谱法、液相色谱法、荧光分光光度法等实验方法对八月瓜果皮、果肉和种子营养物质成分进行全面检测分析,系统地研究八月瓜果实的营养价值,以期为八月瓜资源的开发提供理论支持和技术指导,推动八月瓜理论研究进展。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

八月瓜果实 2019年9月18日采于贵州省石阡县大沙坝乡任家寨村八月瓜果园。果实已成熟,果形长卵形,大小均匀,腹线开裂;果皮麻黄色,果皮较厚,果肉白色;种子数多,卵形,黑色。

钙、铁、镁、锌、铜、钾、锰、钠、硒10种标准溶液(1000 μg/mL) 国家有色金属及电子材料分析中心;氨基酸混合溶液(标准物质浓度0.1 mol/L) 中国计量科学研究院;L(+)-抗坏血酸、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、维生素D、维生素E、维生素K1标准品纯度99% 中国食品药品检定研究院;37种脂肪酸甲酯混标浓度10 mg/mL 上海安谱科学仪器有限公司;D-(+)-半乳糖醛酸(纯度97.0%) 国药集团化学试剂有限公司;芦丁标准液(浓度0.1 mg/mL) 上海安普实验科技股份有限公司。

iCAP Q型电感耦合等离子体质谱仪 美国赛默飞公司;LC-20AB液相色谱仪 配置SPD-20A紫外检测器,日本岛津公司;Aglient 1100高效液相色谱仪 配备紫外检测器,美国安捷伦公司;Ultimate3000液相色谱仪 配置荧光检测器,美国赛默飞公司;7820A型气相色谱仪 氢火焰离子检测器,安捷伦;UV-2802PC/PCS紫外可见光分光光度计 尤尼柯(上海)仪器有限公司;K 1100 F型全自动凯氏定氮仪 山东海能科学仪器有限公司;C-SXT-04索氏提取器 上海郓曹电子科技有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 矿物质元素的测定 钙、铁、镁、锌、铜、钾、锰、钠、硒的测定参照电感耦合等离子体发射光谱法[15],矿质元素含量以湿基计,每组数据做3次,取平均值。

1.2.2 氨基酸的测定 天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、蛋氨酸、丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸:参照GB 5009.124-2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》测定[16],含量以湿基计。

1.2.3 维生素的测定 维生素C:参考GB 5009.86-2016《食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定》测定;维生素B1:参考GB 5009.84-2016《食品安全国家标准食品中维生素B1的测定》测定;维生素B2:参考GB 5009.85-2016《食品安全国家标准食品中维生素B2的测定》测定;维生素B6:参考GB 5009.154-2016《食品安全国家标准食品中维生素B6的测定》测定;维生素B12:参考GB/T 5009.217-2008《保健食品中维生素B12的测定》测定;维生素E和维生素D:参考 GB 5009.82-2016《食品安全国家标准食品中维生素A、D、E的测定》的测定;维生素K1:参考 GB 5009.158-2016《食品安全国家标准食品中维生素K1的测定》测定;维生素含量以湿基计。

1.2.4 脂肪酸的测定 油酸、亚麻酸、亚油酸、棕榈酸:参照GB 5009.168-2016《食品安全国家标准食品中脂肪酸的测定》测定,含量以湿基计。

1.2.5 其他营养物质的测定 果胶:参照NY/T 2016-2011《水果及其制品中果胶含量的测定分光光度法》测定;蛋白质:参照GB 5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》测定;黄酮:参照SN/T 4592-2016《出口食品中总黄酮的测定》的测定;脂肪:参照GB 5009.6-2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》测定;果胶、蛋白质、黄酮和脂肪含量以湿基计。

1.3 部分营养物质的评价方法

八月瓜的矿物元素、维生素营养价值评价采用营养成分含量占营养素参考值百分数(NRV%)指标,参考GB 28050-2011进行。氨基酸营养价值分析采用必需氨基酸比值(RAA)、氨基酸比值系数(RC)、氨基酸比值系数分(SRC)指标,均参照周丹蓉[17]、孙锐等[18]的方法进行。

1.4 数据处理

采用Excel软件进行数据的计算。

2 结果与分析

2.1 矿质元素的含量

对八月瓜中钙、铁、磷、镁、锌、铜、钾、锰、硒、钠10种矿质元素进行检测,数据如表1所示。

表1 八月瓜果实的矿质元素含量Table 1 The content of mineral elements in Akebia trifoliata

由表1可知,八月瓜果皮检测出钙、镁、磷、钾、锰5种矿质元素,钙、镁、钾、锰4种矿物元素大于营养成分“0”界限值,钙、镁和磷的营养价值含量占参考值的百分数(NRV%)小于15%,锰、钾的NRV%大于15%且小于30%。八月瓜种子检测出10种检测的矿质元素,除钠外所有的矿质元素含量均大于营养成分0界限值,其中锰、铜、镁的NRV%大于30%,钾、磷、钙、铁4种矿质元素的NRV%大于15%且小于30%,锌、硒的NRV%小于15%。果肉中钙、铁、磷、镁、铜、钾、锰7种矿质元素含量大于营养成分0界限值,其中锰矿质元素的NRV%大于30%,铜矿质元素的NRV%大于15%且小于30%,矿物元素钾、镁、磷、钙、铁的NRV%小于15%。

由此可知,八月瓜果皮含有锰、钾矿物质营养成分;种子含有钾、磷、钙、铁4种矿物质营养成分,即含有多种矿物质营养成分;种子富含锰、铜、镁3种矿物质营养成分,即富含多矿物质营养成分;果肉含有铜矿质营养成分,富含锰矿物质营养成分。

2.2 氨基酸的含量及组成

16种氨基酸的检测数据如表2所示。

表2 八月瓜中氨基酸的组成Table 2 The content of amino acids of Akebia trifoliata

八月瓜果肉中检测出16种氨基酸,其中必需氨基酸有8种,必需氨基酸含量与总氨基酸含量比值(E/T)为41%,必需氨基酸含量与非必需氨基酸含量比值(E/N)值为70%,鲜味氨基酸(谷氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸)[19]含量为0.232 g/100 g,甜味氨基酸(丙氨酸,甘氨酸、苏氨酸、丝氨酸)[20]含量为0.096 g/100 g,芳香味氨基酸(酪氨酸、苯丙氨酸)[18]含量为0.031 g/100 g,药用基酸(天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸和甲硫氨酸)[21]含量为0.2814 g/100 g。

果皮检测出15种氨基酸,其中7种是必需氨基酸,E/T为45%,E/N为81%,鲜味氨基酸含量为0.154 g/100 g,甜味氨基酸含量为0.068 g/100 g,芳香味氨基酸含量为0.036 g/100 g,药用基酸含量为0.196 g/100 g。

果肉和果皮的氨基酸含量比重均达到WHO/FAO提出理想蛋白质E/T值在40%左右,E/N的值60%以上的条件,可认为是一种近全效氨基酸营养水果。八月瓜中必需氨基酸占总氨基酸的质量分数及WHO/FAO推荐的氨基酸模式谱,如表3所示。

表3 八月瓜中必需氨基酸与 WHO/FAO氨基酸模式(%)谱比较Table 3 The comparison of essential amino acids of Akebia trifoliata with WHO/FAO

由表3可知,八月瓜果肉和果皮各种必需氨基酸含量高于WHO/FAO提出的氨基酸模式。由表3可以计算出八月瓜果皮和果肉必需氨基酸RAA、RC及RSC值,如表4所示。

表4 八月瓜中必需氨基酸RAA、RC及SRCTable 4 RAA,RC and SRC of essential amino acids in Akebia trifoliata

由表4可知,与八月瓜果皮相比,八月瓜果肉的RAA和RC值更接近1,SRC更接近100。由此可知,与八月瓜果皮相比,果肉的必需氨基酸含量接近WHP/FAO标准模式,必需氨基酸含量更均衡,营养价值更高,氨基酸更易于人体吸收和利用的。

2.3 维生素的含量及组成

对八月瓜果皮和果肉维生素C、维生素B1、维生素B6、维生素B12、维生素E、维生素K1和维生素D进行检测结果如表5所示。

表5 八月瓜中维生素含量Table 5 Vitamin contents in Akebia trifoliata

由表5可知,果皮检测出维生素E,含量为0.52 mg/100 g,高于0界限值,NRV%小于15%;果肉检测出维生素C、维生素E、维生素B1、维生素B2、维生素B65种氨基酸,其中维生素C、维生素E含量高于0界限值,维生素的NRV%小于15%。由此可知,八月瓜果肉维生素含量比果皮丰富。

2.4 脂肪酸的含量及组成

植物种子含油量的高低,直接影响其产油量以及开发潜力[22]。因此,本研究对八月瓜种子的脂肪酸进行检测,八月瓜种子油酸、亚麻酸、亚油酸、棕榈酸的检测结果如表6所示。

表6 八月瓜种子中脂肪酸含量及组成(g/100 g)Table 6 The content and composition of fatty acids in the seeds of Akebia trifoliata

由表6可知,八月瓜含有丰富的脂肪酸,其中不饱和脂肪酸油酸、亚麻酸、亚油酸含量分别为1.360、0.01和0.657 g/100 g。不饱和酸含量占76%,饱和脂肪酸棕榈酸含量0.630 g/100 g,脂肪酸总量为2.662 g/100 g。

2.5 其他营养物质检测

八月瓜果皮厚实,可成为提取果胶的优良来源[23],本研究对八月瓜果皮果胶含量进行检测。此外还研究了八月瓜果皮和果肉蛋白质、脂肪、黄酮的含量,结果如表7所示。

表7 八月瓜中其他营养物质含量Table 7 Content of other nutrients in Akebia trifoliata

由表7可知,果皮果胶含有量为8.39 g/kg,蛋白质含量为0.45 g/100 g,脂肪含量为0.2 g/100 g;果肉蛋白质含量为0.32 g/100 g,脂肪含量0.1 g/100 g,黄酮含量15.57 mg/kg。

3 结论

矿物元素是人体结构的组成部分并参与人体的生命活动,氨基酸是人体蛋白质的基本组成单位,维生素是人为维持正常的生理功能而必须从食物中获得的一类微量有机物质,脂肪酸可以帮助人体补充人体活动所必要的营养物质。八月瓜矿质元素种类齐全、含量丰富,氨基酸总量丰富,人体必需氨基酸、药用氨基酸含量较高,不饱和脂肪酸含量较高。本文通过研究分析,可以得出以下结论:

八月瓜果皮含有锰、钾矿物质营养成分,含有16种氨基酸,其中必需氨基酸7种,必需氨基酸含量比重达到WHO/FAO提出理想蛋白质,必需氨基酸含量不及果肉均衡,氨基酸营养价值比果肉低,含较高量的鲜味氨基酸和药用基酸,含有少量的维生素E,含有一定量的果胶、蛋白质和脂肪。

八月瓜种子含有多种矿物质营养成分(钾、磷、钙、铁),富含锰、铜矿物质营养成分,含有丰富的脂肪酸,不饱和酸含量比重较高。

八月果肉含有铜矿质营养成分,富含锰矿物质营养成分,含有16种氨基酸,其中必需氨基酸8种,必需氨基酸含量比重达到WHO/FAO提出理想蛋白质,必需氨基酸含量均衡,营养价值高,含有较高量的鲜味氨基酸和药用基酸;含有少量的维生素C,可视为不含维生素B1、维生素B2、维生素B6,含有一定量的蛋白质、脂肪和黄酮。