藍莓果渣營養成分分析及評估

陳成花，張婧，劉炳杰，孟祥紅

(中國海洋大學 食品科學與工程學院，山東 青島，266003)

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藍莓果渣營養成分分析及評估

陳成花，張婧，劉炳杰，孟祥紅*

(中國海洋大學 食品科學與工程學院，山東 青島，266003)

為提高藍莓的綜合利用，解決藍莓加工中果渣資源的浪費，對藍莓果渣的營養成分進行分析和評估。結果表明：與藍莓鮮果相比藍莓果渣中蛋白質、粗脂肪、灰分、總糖、總酸等常規營養成分含量豐富；礦物質元素K、Ca仍保持優勢；花色苷含量為6.39 mg/g；含有21種香氣成分，基本保留所有藍莓香氣成分；主要的6種有機酸皆可檢出；單糖組成主要是葡萄糖、果糖和半乳糖；黃酮醇含量為1.19 mg/g、綠原酸含量為1.30 mg/g。

藍莓果渣；營養成分；評估；花色苷

藍莓，一種小漿果，果實呈藍色，味道酸甜適口，具有香爽宜人香氣，為鮮食佳品。藍莓中蛋白質、糖和酸等常規營養成分含量十分豐富，礦物質和維生素含量也比較高，而且還含有極為豐富的花色苷、有機酸、黃酮醇等特殊營養成分，被稱為“漿果之王”。由于藍莓果實不耐貯藏，采后處理比其他果實要求也更為嚴格，而且運輸過程中易受擠壓破裂出汁，貨架期短[1]，因此藍莓產后冷鏈物流保鮮和加工問題尤為重要。近年來山東青島周邊藍莓種植面積迅速擴大，藍莓果汁加工產業發展迅猛，作為果汁加工的副產物果渣產量大，解決果渣的綜合利用成為困擾果汁生產企業的一個亟待解決的問題[2]。

本文通過對比分析藍莓鮮果與果渣中營養成分的的變化，進而對藍莓果渣的營養成分進行全面評估，為提高藍莓果汁加工副產物果渣資源的綜合利用，提高產業的效益提供基礎數據和依據。

1　材料與方法

1.1材料

藍莓鮮果，青島膠南張家樓鎮沃林藍莓基地；藍莓果渣，青島沃林藍莓果業有限公司(-40 ℃冷庫凍存)。藍莓果汁生產時并不是采用單一品種的藍莓，所以果渣是不同藍莓品種混合榨汁的總副產物，本實驗用鮮果也是不同品種藍莓的混合。

1.2檢測方法

水分含量：直接干燥法(GB 5009.3—2010)；粗蛋白含量：半微量凱氏定氮法(GB 5009.5—2010)；粗脂肪含量：索氏抽提法(GB/T 5009.6—2003)；灰分含量：高溫灼燒法(GB 5009.4—2010)；總糖和還原性糖：蒽酮比色法測定總糖[3-4]、直接滴定法測定還原糖(GB/T 5009.7—2008)；總酸：電位滴定法(GB/T 12456—2008)；礦物質元素：電感耦合等離子體質譜法[5-6]；有機酸：采用食品中有機酸的測定(GB/T 5009.157—2003)；單糖：糖醇乙酰酯衍生化的方法[7]；花色苷：pH示差法[8]；黃酮醇：NaNO2-Al(NO3)3比色法[9]；綠原酸：紫外分光光度法[10]；香氣成分：頂空固相微萃取-氣質法[11]。

2　結果與分析

2.1藍莓果渣常規營養成分分析

實驗測得藍莓鮮果中水分含量為87.86%，-40 ℃冷庫凍存的藍莓果渣水分含量為63.70%。表1中的相對所占比例僅僅是為了對比分析果渣中營養成分，將鮮果某一營養成分看做1，計算果渣中相應營養成分所占百分數，以下比例同上。從表1中可以看出與藍莓鮮果相比，藍莓果渣中灰分相對所占百分數(46.40%)最大，粗脂肪(26.01%)的相對所占百分數接近1/3，因為果汁榨取過程中更多的是水溶性的營養物質留在果汁中，同時大部分的藍莓籽殘留在果渣中，而藍莓籽中脂肪含量高。而藍莓果渣中總糖(14.18%)、還原糖(13.92%)和可滴定酸(19.64%)的相對所占百分數也超過了10%。藍莓果渣中常規營養成分的量雖然比鮮果中少，但是所有的營養成分都存在，保持了其營養成分的豐富性，可以用來開發果渣飼料、堆肥等。

表1　藍莓果渣與藍莓鮮果常規營養成分對比

注： *表示的總酸的含量是換算成結晶檸檬酸的量來計算的。

2.2藍莓果渣礦物質元素成分分析

從表2可以看出藍莓果渣中的礦物質元素相對鮮果的殘留量，其中Ca(76.90%)、 Mg(78.485)、Na(74.73%)相對所占百分數均超過了70%，而Fe(33.16%)、K(32.85%)也超過了30%。尤其是K、Ca的含量在藍莓鮮果和果渣中相對于其他元素含量較高，而藍莓果渣中Zn的含量(1.54 μg/g)相對比藍莓鮮果中Zn的含量(1.98 μg/g)還高。與藍莓鮮果相比，藍莓果渣中礦物質元素的種類沒有變化，尤其是保留了優勢元素K和Ca的含量，Zn的相對含量反而比鮮果中還高。

表2　藍莓果渣與藍莓鮮果礦物質成分對比

2.3藍莓果渣有機酸成分分析

以藍莓中含量比較豐富的有機酸做實驗依據和參考，實驗選取了草酸、酒石酸、奎寧酸、莽草酸、蘋果酸、檸檬酸和琥珀酸標準品，對藍莓果渣中相應有機酸的含量進行定量分析，并且與藍莓鮮果進行對比。根據有機酸標準溶液的色譜圖，以有機酸的濃度為橫坐標，峰面積均值為縱坐標繪制標準曲線得到回歸方程。表3為各個有機酸的回歸方程。

表3　有機酸標準品的回歸方程

1-奎寧酸；2-酒石酸；3-草酸；4-莽草酸；5-蘋果酸，6-檸檬酸；7-琥珀酸圖1　藍莓果渣和藍莓鮮果中有機酸的高效液相色譜圖Fig.1　HPLC of organic acids in blueberry pomace and blueberry

如圖1顯示，根據有機酸標準品的出峰時間，從實驗得到藍莓果渣和藍莓鮮果中有機酸的高效液相色譜圖。可以看出相應有機酸的峰面積及相應含量的對比。結合標準品的回歸方程和藍莓果渣、藍莓鮮果的高效液相色譜圖，得到相應有機酸的含量。由表4可以看出藍莓果渣與藍莓鮮果相比，除了奎寧酸因為含量低未檢出，其他的有機酸皆相應檢出，結合表1中可滴定酸的含量分析，藍莓果渣中有機酸可以被提取用于食品添加劑中。

表4　藍莓果渣與藍莓鮮果中有機酸含量對比　單位：mg/g干基

2.4藍莓果渣單糖成分分析

表5顯示，藍莓果渣中單糖主要是由葡萄糖、果糖和半乳糖組成，并且含有少量的鼠李糖、阿拉伯糖以及甘露糖。因果汁生產中都會添加果膠酶和纖維素酶等，所以果渣中會含有多種糖類，結合表1中總糖和還原糖的含量分析，可以提取藍莓果渣單糖和多糖添加到食品中或用于食品工業生產。

表5　藍莓果渣與藍莓鮮果中單糖含量對比　單位：%干基

2.5藍莓果渣中特殊營養成分分析

根據GIUSTI和 WROLSTAD[12]測定花青素的pH示差法計算得到藍莓果渣中花色苷含量為6.39 mg/g(干基)，藍莓鮮果花色苷含量是32.71 mg/g(干基)(表6)，而根據賀強等[13]研究藍莓鮮果中花色苷含量是1.63 mg/g(濕重)，GIOVANELLI等[14]研究了意大利馬焦雷湖邊上生長的藍莓4個品種，其中花色苷含量最高的是1.29 mg/g(濕重)，李穎暢等人[15]研究沈陽藍莓基地4個品種中，花色苷含量在1.2～3.08 mg/g(濕重)，而劉萬平[16]研究了青島8個藍莓品種花色苷含量在3.726～3.824 mg/g(濕重)，藍莓果渣中花色苷含量換算為濕重為2.32 mg/g(濕重)，藍莓鮮果花色苷含量是3.97 mg/g(濕重)，雖然不同國家和地區藍莓中花色苷含量不同，但是藍莓果渣中花色苷含量超過了藍莓果實中最低花色苷含量水平。從圖2中可以看出，藍莓果渣與藍莓鮮果中花色苷的種類基本相同，圖2中1～12個色譜峰，二者中都存在，只是數量上存在差異，而13～15含量相對比較少的花色苷峰在鮮果中比較明顯。所以從花色苷含量的角度來看，藍莓果渣中花色苷的提取具有可開發利用價值。

表6　藍莓果渣與藍莓鮮果中特殊營養成分含量對比　單位：mg/g 干基

圖2　藍莓果渣和藍莓鮮果中花色苷成分的高效液相色譜圖Fig.2　HPLC of anthocyanins in blueberry pomace and blueberry

黃酮醇含量測定以蘆丁為標準品，蘆丁的紫外可見光譜掃描最大吸收峰為506 nm，得到蘆丁標準曲線回歸方程為y=16.783x-0.000 2(R2=0.999 7)，蘆丁的濃度與吸光度呈現很好的線性相關性。根據蘆丁標準曲線實驗測得藍莓果渣中黃酮醇的含量為1.19 mg/g，而藍莓鮮果中黃酮醇的含量是6.62 mg/g。目前對于藍莓中黃酮類物質的提取方法研究報道已經有很多[17]，如果根據條件選擇適宜的提取方法提取藍莓果渣中的黃酮醇，就能充分利用藍莓果渣，提高藍莓產品的附加值。

綠原酸標準品的標準曲線回歸方程為y=4.289 3x+0.001 9(R2=0.999 6)，綠原酸的濃度與吸光度呈現很好的線性相關性。根據綠原酸標準曲線實驗測得藍莓果渣中綠原酸的含量是1.30 mg/g，而藍莓鮮果中綠原酸的含量是1.95 mg/g。相對于鮮果，果渣中的綠原酸殘留量達66%以上。綠原酸是植物體在有氧呼吸過程中經莽草酸途徑產生的一種苯丙素類化合物，具有較廣泛的抗菌作用。龍妍[18]采用了高效液相色譜法法測定了藍莓中綠原酸的含量，而對于藍莓果渣中綠原酸的提取利用還需要繼續研究分析。

2.6藍莓果渣中香氣成分分析

采用頂空固相微萃取的方法提取香氣成分，揮發性香氣成分經氣相色譜分離，不同的組分各自形成相應的色譜峰，由GC-MS分析得到的質譜數據經計算機在NIST標準譜庫的檢索及參照已發表的質譜資料[19]，鑒定了大部分峰。用峰面積歸一化法算出各成分的相對含量,如圖7所示。

表7　藍莓果渣與藍莓鮮果中主要香氣成分含量相對百分比

注：-表示未檢出。

從表7中可以看出，藍莓果渣中主要檢測出21種香氣成分，而藍莓鮮果中主要的是24種香氣成分。藍莓果渣中主要香氣成分含量最高的是苯甲酸甲酯，其具有濃郁的冬青油和尤南迦油香氣；香氣成分中芳樟醇具有鈴蘭香氣；十八醛濃時有椰子香味，稀釋時有杏仁味或桃花香；壬醛具玫瑰、柑橘等香氣；苯乙醛具有類似風信子的香氣，稀釋后具有水果的甜香氣；癸醛具有甜香、柑橘香、蠟香、花香。雖然藍莓果渣是藍莓榨取果汁后的殘渣并且經過在冷庫儲存的過程，但是與藍莓鮮果相比其保留了大部分藍莓的香氣成分，并且主要的藍莓香氣成分都存在。其中有6種醛類、7種酯類、2種醇類和2種酚類，此外還有烯、酮、烷類等[20-21]。所以藍莓果渣可以用來提取香精或者研究新型藍莓風味食品。

3　結果與討論

藍莓果渣中的常規營養成分蛋白質、粗脂肪、總糖和還原糖、總酸等與藍莓鮮果相比在含量上是減少的，但是其保持了營養成分的豐富性，同時藍莓果渣中礦物質和微量元素的種類沒有減少，繼續保持優勢元素K和Ca，可以利用加工為飼料和肥料等；藍莓果渣中有機酸和單糖成分相對藍莓鮮果其種類基本沒有減少，同時藍莓果渣中仍然富含多種特殊營養成分，其中花色苷、黃酮醇、綠原酸等含量較高，尤其是花色苷的含量高于藍莓鮮果花色苷含量的最低水平，非常具有開發價值，可以從中提取有機酸、糖、花色苷色素、黃酮類、綠原酸等制成精深加工產品；藍莓果渣保留了藍莓的香氣成分，可以用來提取香精或者研究新型藍莓風味食品。

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Analysis and evaluation of nutritional components of blueberry pomace

CHEN Cheng-hua, ZHANG Jing, LIU Bing-jie, MENG Xiang-hong*

(College of Food Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266003,China)

In order to improve the value of comprehensive utilization and solve the problem of pomace wasting in the processing of blueberries, the nutritional components of blueberry pomace were analyzed. The results indicated that nutrients in pomace including protein, crude fat, ash, total sugar and total were rich. K and Ca were dominant species of mineral elements in blueberry pomace. Content of anthocyanins was 6.39 mg/g. Twenty major aroma compounds were detected in blueberry pomace suggested that most aroma components in blueberries were retained. All of the primary six organic acids can be detected. Monosaccharide compositions of blueberry pomace were mainly identified as glucose, fructose and galactose. The contents of flavonoids and chlorogenic acid were 1.19 mg/g and 1.30 mg/g, respectively. These results indicated that blueberry pomace was rich in many functional components which can be extracted or used as the processing material for the manufacturing of fruit and vegetable.

blueberry pomace;nutritional content; assessment;anthocyanins

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201609038

碩士研究生(孟祥紅教授為通訊作者,E-mail：mengxh@ouc.edu.cn)。

國家高技術研究發展計劃(863計劃)(2012AA101607)

2016-01-11，改回日期：2016-02-16