梁彬霞,郭荷梅,陳冠禮,殷灶彬,李愛群
黃秋葵籽的功能性成分及綜合開發利用的研究進展
梁彬霞1,郭荷梅1,陳冠禮2,殷灶彬1,李愛群1
(1.博羅縣農產品質量安全監督檢測中心,廣東惠州516100;2.羅陽鎮農產品質量安全監督檢測站,廣東惠州516100)
黃秋葵籽中含有豐富的脂肪酸、蛋白質、生物堿等,營養價值及開發利用價值較高。在簡述黃秋葵籽的功能性成分、綜合開發利用現狀的基礎上,對其開發利用進行了展望,為黃秋葵籽的深入研究提供參考。
黃秋葵籽;功能性成分;綜合開發利用
黃秋葵(Okra)為錦葵科(Malvaceae)秋葵屬(Abelmoschus belmoschu)的一年生或多年生草本植物(熱帶地區可越冬生長)[1-2]。黃秋葵用途廣泛,集菜、藥、花、油料等于一體[3]。近年來,黃秋葵作為一種具有較高營養價值的新型保健蔬菜(以嫩果鮮食為主),種植面積不斷擴大,產量激增,而其蒴果成熟期短(一般4~6 d),如采收不及時,肉質迅速老化、纖維化,食用價值隨即降低甚至不可食,農戶不得不讓其嫩果自然成熟,收獲其種子[4]。
目前,國內外對黃秋葵果實的研究居多,主要集中在食品、保健、醫藥等領域,對其種子營養成分、食用價值及藥理作用等方面尚處于研究的初級階段。黃秋葵籽中油脂、蛋白質、氨基酸含量較高,還含有生物堿、多酚類化合物、微量元素等,具有很高的營養和開發利用價值[2,5]。對黃秋葵籽的功能性成分及綜合開發利用等方面進行概述,以期為更深入的研究提供參考。
1.1 脂肪酸
成熟的黃秋葵籽含油量為15%~19%,其中不飽和酸的總量達68.8%[6]。李健等人[7]運用氣相色譜-質譜(GC-MS)聯用儀對黃秋葵籽中的脂肪酸和揮發油進行分析發現,籽粒中揮發油含11種化合物、13種脂肪酸,以不飽和脂肪酸為主,其中亞油酸含量占總量高達40.225%。魏聰[8]通過GC測定籽粒中脂肪酸組分與參考文獻[6-7]大體相符,黃秋葵籽粒提取物所得13種脂肪酸,分別為亞油酸(42.05%)、棕櫚酸(26.43%)、油酸(20.58%)、十一烷酸(5.10%)、硬脂酸(3.40%)、α-亞麻酸(0.72%)、花生酸(0.39%)、棕櫚油酸(0.35%)、神經酸(0.32%)、山萮酸(0.24%)、肉豆蔻酸(0.22%)、珠光脂酸(0.11%)和木焦油酸(0.09%)。碘量滴定法得出籽粒的過氧化值為5.86 mmol/kg,說明該油脂穩定性較好,不易酸敗變質。
黃秋葵籽中含有的亞油酸和亞麻酸是人體發育所必需的不飽和脂肪酸,有研究表明,亞油酸能有效抑制膽固醇合成、調節血壓,具有抗氧化、抗癌、預防糖尿病的作用,為復合亞油酸膠囊的主要成分;α-亞麻酸在降血脂和降低心腦血管發病率方面比一般的防治藥物療效高出5倍,是當今世界上最優良的降脂、降壓產品[7,9]。因此,黃秋葵籽是一種值得開發并集營養、保健于一體的高檔油料。
1.2 氨基酸和蛋白質
黃秋葵籽中含蛋白質23%~25%,其蛋白質中含有18種氨基酸[10]。李加興等人[11]采用堿提酸沉法提取黃秋葵籽蛋白,在料液比為1∶30(g/mL),pH值9.0,提取時間60 min,提取溫度50℃的工藝條件下,提取率可達72.3%。董增等人[12-13]采用同樣方法對榨油后黃秋葵籽粕進行提取分離蛋白質,結果表明黃秋葵籽粕蛋白氨基酸種類齊全,且必需氨基酸占總氨基酸含量30.46%,接近FAO/WHO衡量理想蛋白資源的推薦值(36%)。詹忠根等人[14]采用國標(GB/T 5009.5—2010)粗提黃秋葵籽蛋白,得到粗蛋白含量為26.82%,氨基酸含量為23.28%,其中人體必需氨基酸占總氨基酸含量的32%,與報道基本一致。
黃秋葵籽蛋白含有的氨基酸組分(如蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸、賴氨酸)可以作為對豆類或者谷類食物的補充[13],同時還富含維持老年人和嬰幼兒正常生理功能所需組氨酸和精氨酸[10]。
1.3 多酚類物質
黃秋葵籽中多酚類化合物主要由低聚兒茶素和黃酮醇類化合物組成[15],其中又以黃酮居多。劉劍波[16]采用NaNO2-Al(NO3)-NaOH比色法測定黃秋葵籽中總黃酮含量為0.7%。張紅瑞等人[17]采用紫外分光光度計法測定黃秋葵籽中總黃酮的含量達1.0%。
植物黃酮具有廣泛的生物活性和藥理活性,是人類健康不可缺少的,只能從外界不斷攝取和補充的植物精華素。黃秋葵籽黃酮雖不及其花中黃酮類物質含量高[18],但也遠遠高于大豆中的異黃酮含量(0.1%~0.5%)[19-20]。目前,國內針對黃秋葵籽低聚兒茶素和黃酮醇類化合物相關的基礎研究尚未見報道,各品種間多酚類化合物含量差異也有待于進一步研究。
1.4 生物堿
黃秋葵籽中的咖啡堿含量較高,目前常被用作咖啡豆的替代品。黃阿根等人[21]采用硫酸比色法測得黃秋葵籽中咖啡堿含量達到1.0%左右。鄭鴻雁等人[22]利用響應面法對黃秋葵籽咖啡堿的提取工藝進行優化,在料液比1∶20,提取時間4 h,提取溫度86℃,乙醇體積分數79%的條件下,平均提取率為1.04 mg/g。
咖啡堿具有興奮中樞神經、提高記憶力、消除疲勞、抗氧化、抗癌等諸多功效。徐明等人[23]通過研究黃秋葵籽生物堿提取物對小鼠的抗疲勞作用發現,劑量越高效果越顯著。高陽[24]采用體外抗氧化活性試驗,對黃秋葵籽咖啡堿粗提物進行了還原力及羥自由基、超氧陰離子和DPPH·清除能力等研究。結果發現,黃秋葵籽咖啡堿具有較好的還原力和抗氧化活性。測試樣品隨著濃度的升高,其總體抗氧化活性呈上升趨勢,且具劑量依賴關系,最高還原力達0.752,羥自由基、超氧陰離子和DPPH·清除能力最高分別為60.12%,71.62%,51.75%。
國內黃秋葵籽的開發利用研究較晚,近5年才有少量報道,已成熟的黃秋葵籽產品并不多,主要集中在黃秋葵籽油中。有研究表明,籽粒的油脂含量易受地域、品種、采收時間等諸多因素影響[13,25],其提取率更因提取方法不同而有很大差異。楊慧強等人[26]采用超聲波-微波協同萃取法萃取黃秋葵籽油,以黃秋葵籽為原料,正己烷為溶劑,料液比1∶10(g/mL),萃取功率68 W,萃取時間10.1 min,黃秋葵籽油的萃取率可達27.21%。陳選等人[27]采用二次通用旋轉組合試驗優化水酶法制備黃秋葵籽油,選用堿性內切蛋白酶(最適酶解條件為55℃,pH值8.5),酶添加量3%(以底物質量計)、料液比1∶5.5,酶解時間4.2 h,黃秋葵籽油得率為14.25%±0.06%。田科巍等人[28]采用索氏提取法提取黃秋葵籽油脂,當料液比1∶7.398(g∶mL),提取時間144.42 min,提取溫度65.3℃時,提取率為15.72%。
黃秋葵籽除了作為食用油外,國外有研究報道可將其磨成粉末作為咖啡添加劑和食品強化劑。例如,埃及、尼日利亞及一些獲得動物蛋白質來源較小的發展中國家直接把黃秋葵粉作為添加劑加入玉米發酵食品中,并以商業規模進行生產[2]。國內有關黃秋葵籽中咖啡堿和蛋白質的提取、應用尚處于初級階段,并未見其產品。
綜上可見,黃秋葵籽富含脂肪酸、蛋白質、生物堿等功能性成分,是一種寶貴的食品加工原材料。近年來,隨著保健蔬菜黃秋葵的熱銷,其種植面積不斷擴大,產量增加,因受其蒴果成熟期短的限制,黃秋葵籽資源也將十分豐富。而國內對黃秋葵籽的營養特性、開發利用研究尚處于初級階段,有關黃秋葵籽油、黃秋葵籽蛋白、黃秋葵籽咖啡堿等提取工藝近幾年才有少量報道,對其深加工尚未見報道。國外對葡萄、油茶、南瓜等籽粒的加工工藝研究較為深入,值得參考借鑒。因此,加強對黃秋葵籽的營養特性、開發利用方面研究,有利于進一步推動黃秋葵產業的發展。
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Research Progress in Fanctional Compounds and Comprehensive Exploitation and Utilization of Okra Seeds
LIANG Binxia1,GUO Hemei1,CHEN Guanli2,YIN Zaobin1,LI Aiqun1
(1.BoluoAgricutural Products Qualityand SafetySupervision Center,Huizhou,Guangdong516100,China;2.LuoyangAgricutural Products Qualityand SafetySupervision Station,Huizhou,Guangdong516100,China)
Okra seeds are rich in fatty acid,protein,alkaloid,etc,with higher nutritional value,exploitation and utilization value.The research status about okra seeds fanctional compounds,comprehensive exploitation and utilization are introduced in this paper.Also,the development of okra seeds are discussed in order to facilitate a further study on okra exploitation and utilization.
okra seeds;fanctional compounds;comprehensive exploitation and utilization
S649
A
10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2017.07.017
1671-9646(2017)07a-0050-03
2017-05-15
梁彬霞(1984—),女,碩士,工程師,研究方向為農產品質量與安全。