摘要:【目的】分析辣木茶的氨基酸成分,并評價其營養價值,為辣木茶的開發提供營養數據支持。【方法】采用Biochrom30+全自動氨基酸分析儀對辣木茶、勐秀山牌綠茶、大樹茶和大板樟茶的水解氨基酸進行測定分析,并應用氨基酸評分法對比分析4種茶的營養價值。【結果】辣木茶含有17種氨基酸,總量為434.90 mg/g,高于其他3種傳統茶,其中含有7種必需氨基酸(EAA),總量為162.80 mg/g,2種鮮味氨基酸(天冬氨酸和谷氨酸),總量為115.60 mg/g ;必需氨基酸總量與氨基酸總量比值(EAA/TAA)為37.43%,必需氨基酸總量與非必需氨基酸總量比值(EAA/NEAA)為59.83%。4種茶的氨基酸比值系數分(SRC)排序為辣木茶(88.05)>大樹茶(81.07)>勐秀山牌綠茶(75.63)>大板樟茶(67.14),4種茶的第一限制性氨基酸均為蛋氨酸+胱氨酸,辣木茶的第二限制性氨基酸為賴氨酸。【結論】辣木茶的氨基酸種類豐富、含量高,營養價值高于傳統茶,且營養均衡,可作為一種新型茶品進行開發。
關鍵詞: 辣木茶;氨基酸;營養價值
中圖分類號: S792.99 文獻標志碼:A 文章編號:2095-1191(2017)07-1280-06
0 引言
【研究意義】辣木(Moringa oleifera Lam.)又稱鼓槌樹,因具有辛辣味而得名,原產于印度和非洲地區,為辣木科辣木屬植物,本科僅1個屬,共14個種,為常綠或半落葉小喬木植物(劉子記等,2014;黃麗娜等,2016)。辣木是一種具有豐富營養和獨特經濟價值的熱帶植物,其嫩葉、花和嫩果3部分含蛋白質19.34%~
22.42%、脂肪1.28%~4.96%、膳食纖維30.97%~46.78%(干重)、氨基酸74.5~172.7 mg/g(干重),其中必需氨基酸占30%~44%,富含谷氨酸、精氨酸和天冬氨酸等,脂肪酸中含量最高的是油酸,其次是棕櫚酸和亞麻酸,且含有維生素和多種礦物質(劉昌芬,2012;熊瑤,2012)。辣木還具有較高的藥用價值,含有類胡蘿卜素、酚類、黃酮類、植物甾醇、苷類、多糖、生物堿、有機酸類、細胞分裂素等多種生物活性成分(劉昌芬,2012)。辣木茶是以辣木鮮葉和莖為原料,采用綠茶工藝加工制成的高檔養生保健茶,外形翠綠,茶性溫和,易沖耐泡,滋味醇厚滑口,有典型的青草香味,湯色黃綠明亮,葉底柔軟完整(韋雪英等,2016)。茶葉品質與氨基酸的組成、含量及其降解和轉化產物有關,尤其是某些氨基酸與茶湯香氣、滋味密切相關(陳敏星等,2014;袁林穎等,2015;劉美等,2016)。因此,分析辣木茶氨基酸成分,評價其營養價值,對辣木茶產業發展具有重要意義。【前人研究進展】目前,國內外已有學者對辣木營養成分、藥理活性及其安全性進行了研究。賀敏和賀銀鳳(2009)利用復方地酚諾酯建立小鼠便秘模型證實了辣木具有通便功能;Igwilo等(2011a,2011b,2014)分析測定了辣木花、莖、根的營養成分和抗營養因子,結果表明,辣木含有豐富的丹寧酸、草酸鹽、皂甙、生氰糖苷、植酸鹽等抗營養因子,且在非洲、亞洲、美國被廣泛用于傳統醫藥方面;陳榮榮等(2014)采用水蒸汽蒸餾結合氣相色譜—質譜儀分析辣木不同部位揮發性香氣成分,結果從辣木葉中鑒定出43種化合物,辣木莖中鑒定出16種化合物,辣木根中鑒定出13種;楊東順等(2015)分析辣木不同部位主要營養成分和氨基酸含量,結果表明,不同部位的營養價值高低排序為辣木籽>辣木葉>辣木籽殼>辣木莖。辣木食品的開發有利于辣木更好地被利用,現已研發出辣木酸奶(賀銀鳳等,2010)、辣木蛋糕(匡鈺等,2015)、辣木果凍(蘇琳琳等,2015)、辣木乳飲料(楊洋和高航,2015)、辣木茶(韋雪英等,2016)等新型食品。【本研究切入點】目前關于辣木茶方面的研究較少,尤其是辣木茶氨基酸營養分析方面的研究鮮見報道。【擬解決的關鍵問題】采用Biochrom30+型全自動氨基酸分析儀對辣木茶、綠茶、大樹茶和大板樟茶的水解氨基酸進行測定分析,應用氨基酸評分法比對分析4種茶的營養價值,為辣木茶的產業發展提供營養數據支持。
1 材料與方法
1. 1 試驗材料
辣木茶和勐秀山牌綠茶由瑞麗綠博農業科技開發有限責任公司提供,大樹茶和大板樟茶購自瑞麗當地市場,樣品粉碎后過40目篩備用。17種L-型氨基酸混合標樣和蛋白水解物緩沖液購自大昌華嘉商業(中國)有限公司。其他試劑均為國產分析純。
緩沖液1:量取檸檬酸鈉19.6 g、濃鹽酸12.5 mL、硫二甘醇8.0 mL、80%苯酚1.2 mL和異丙醇20.0 mL加入500.0 mL蒸餾水中,定容至1000.0 mL,調pH為3.20。
緩沖液2:量取檸檬酸鈉19.6 g、濃鹽酸8.5 mL和80%苯酚1.2 mL加入500.0 mL蒸餾水中,定容至1000.0 mL,調pH為4.25。
緩沖液5:量取檸檬酸鈉19.6 g、濃鹽酸0.5 mL、氯化鈉53.3 g和80%苯酚1.2 mL加入500.0 mL蒸餾水中,定容至1000.0 mL,調pH為6.45。
緩沖液6:稱取氫氧化鈉16.0 g,定容至1000.0 mL。
pH 2.20稀釋液:量取檸檬酸鈉19.6 g、濃鹽酸16.5 mL、硫二甘醇20.0 mL和80%苯酚1.2 mL加入500.0 mL蒸餾水中,定容至1000.0 mL,調pH為2.20。
主要儀器設備:RETSCH MM400組織磨樣器(濟南泰和盈科商貿有限公司)、ME204電子分析天平(上海恒勤儀器設備有限公司)、G2X-9240MBE電熱鼓風干燥箱(上海博迅實業有限公司)、HHS電熱恒溫水浴鍋(上海博迅實業有限公司)、TGL20MW臺式冷凍離心機(湖南赫西儀器裝備有限公司)、Biochrom30+全自動氨基酸分析儀[大昌華嘉商業(中國)有限公司]。
1. 2 氨基酸測定方法
稱取辣木茶、勐秀山牌綠茶、大樹茶和大板樟茶4種樣品各0.1 g置于10.0 mL安剖瓶中,加入10.0 mL 6 mol/L鹽酸,用酒精噴燈封口后放入(110±1)℃恒溫干燥箱內水解22~24 h,冷卻后取1.0 mL上清液置于石英干鍋中60 ℃水浴干燥,待液體快蒸干再加入1.0 mL去離子水,重復操作2次,蒸干;加入3.0 mL pH 2.20稀釋液,混勻后過0.45 μm濾膜,濾液為待測液,7 d內使用可于4 ℃保存,7 d以上使用時,于-20 ℃保存。
氨基酸分析儀準備:按儀器說明將緩沖液裝進相應瓶子,其中1、2、5、6號瓶子裝對應的緩沖液1、緩沖液2、緩沖液5和緩沖液6,3、4號瓶子裝蒸餾水,黃色標識的瓶子裝50%異丙醇,PISTON WASH H2O標識的瓶子裝去離子水,1.5 L瓶子裝稀釋的茚三酮。置于主機上部,連通好氮氣。自動進樣器里白色塑料瓶中裝入20%異丙醇,連接好儀器。
氨基酸標準曲線測定:取200 μL氨基酸標準品,加入800 μL pH 2.20稀釋液,充分混勻,取10、20、30、40和50 μL 5個梯度上機測定17種氨基酸。
1. 3 氨基酸營養價值評價
1. 3. 1 氨基酸評分法 采用聯合國糧農組織(FAO)和世界衛生組織(WHO)1973年建議的每克氮氨基酸評分標準模式(g/kg,干基)(蔡東聯,2005),即氨基酸評分(AAS)。計算公式:
式中,EAA含量為必需氨基酸含量。
1. 3. 2 氨基酸比值系數 氨基酸比值系數(RC)反映食物中氨基酸組成含量與氨基酸模式的偏離程度(朱圣陶和吳坤,1988)。計算公式:
式中,AAS表示氨基酸比值的均數。若RC>1,表示該種必需氨基酸相對過剩;若RC<1,表示該種必需氨基酸相對缺乏;RC最小者為該食物中的限制性氨基酸。
1. 3. 3 氨基酸比值系數分 氨基酸比值系數分(SRC)表示食物蛋白質的相對營養價值,SRC越接近100,表明必需氨基酸在氨基酸生理平衡方面的貢獻越大,營養價值越高。計算公式:
式中,i為第i種氨基酸,1≤i≤7;RC為氨基酸比值系數均值;n為必需氨基酸數量。
2 結果與分析
2. 1 氨基酸組分標準物色譜圖
標準品5個濃度梯度的氨基酸色譜圖如圖1所示。根據出峰時間依次為:天冬氨酸(Asp)、蘇氨酸(Thr)、絲氨酸(Ser)、谷氨酸(Glu)、脯氨酸(Pro)、甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、胱氨酸(Cys)、纈氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、異亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、酪氨酸(Tyr)、苯丙氨酸(Phe)、組氨酸(His)、賴氨酸(Lys)和精氨酸(Arg)。從5個濃度的重疊圖譜可看出,儀器的重復性好,5個濃度標準品在同一時間出峰,未出現提前或延遲,通過不同濃度梯度得到17種氨基酸的標準曲線,且標準曲線相關系數均在0.9998以上(表1)。
2. 2 辣木茶與傳統茶氨基酸含量比較結果
由表1可知,辣木茶的氨基酸總量和必需氨基酸總量分別為434.90和162.80 mg/g,勐秀山牌綠茶的氨基酸總量和必需氨基酸總量分別為269.60和102.50 mg/g,大樹茶分別為321.60和118.80 mg/g,大板樟茶分別為282.40和107.80 mg/g。辣木茶的氨基酸含量高于其他品種茶的氨基酸含量,尤其是對改善茶湯滋味具有重要作用的谷氨酸和天冬氨酸含量分別為72.60和43.00 mg/g,遠高于其他3種茶葉。
依據FAO/WHO提出的蛋白質理想模式(EAA/ TAA約為40.00%和EAA/NEAA高于60.00%)可知,4種茶葉的EAA/TAA和EAA/NEAA由高到低排序均為大板樟茶>勐秀山牌綠茶>辣木茶>大樹茶,其中辣木茶的EAA/TAA和EAA/NEAA分別為37.43%和59.83%,其氨基酸模式接近理想氨基酸模式。
2. 3 氨基酸營養評價結果
2. 3. 1 AAS比較分析結果 根據FAO/WHO模式的氨基酸含量計算出4種茶的AAS,結果(表2)表明,辣木茶的AAS高于其他3種傳統茶。辣木茶的苯丙氨酸+酪氨酸評分最高,為80.8,蛋氨酸+胱氨酸評分最低(32.2),為第一限制性氨基酸;辣木茶的7種必需氨基酸評分均在30.0以上,說明辣木茶的必需氨基酸營養價值較高。根據AAS得出4種茶氨基酸營養價值排序為辣木茶>大樹茶>大板樟茶>勐秀山牌綠茶。勐秀山牌綠茶總體評分最低,可能由于種植地、環境、品種、制作工藝不同,而導致其與大樹茶、大板樟茶差異較明顯。
2. 3. 2 RC和SRC比較分析結果 現代營養學研究認為,氨基酸過量或不足均會降低蛋白質的營養價值(蔡東聯,2005)。根據FAO/WHO提出的氨基酸平衡理論(蔡東聯,2005)計算4種茶的RC和SRC,評價其氨基酸含量及品質,結果(表3)表明,辣木茶的RC與其他3種傳統茶的RC存在一定差異,4種茶的第一限制性氨基酸均為蛋氨酸+胱氨酸,辣木茶的第二限制性氨基酸為賴氨酸,RC為0.78,其余氨基酸的RC均在1.00左右,說明辣木茶氨基酸營養價值相對均衡;比較SRC發現,4種茶的評分排序為辣木茶>大樹茶>勐秀山牌綠茶>大板樟茶,以辣木茶的SRC最高,為88.05,大板樟茶的SRC最低,為67.14,其蛋氨酸+胱氨酸的RC也最低,為0.46。總體來說,辣木茶與傳統茶的SRC均在60.00以上,即4種茶均具有較高的營養價值,且營養均衡,其中又以辣木茶的營養價值高于傳統茶。
3 討論
本研究結果表明,辣木茶的氨基酸含量高于傳統綠茶、大樹茶和大板樟茶;其中谷氨酸含量(72.60 mg/g)最高,占氨基酸總量的16.69%,天冬氨酸含量(43.00 mg/g)次之,占氨基酸總量的9.89%,這兩種氨基酸屬于呈味氨基酸,是植物中重要的鮮味物質,可使茶味更鮮美;辣木茶的藥效氨基酸也較豐富,包括天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、精氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、異亮氨酸、亮氨酸和賴氨酸,占氨基酸總量的64.08%,說明辣木茶具有較高的營養和藥用價值。
辣木茶的EAA/TAA和EAA/NEAA分別為37.43%和59.83%,接近FAO/WHO模式推薦的比率,SRC為88.05,表明辣木茶能為人體提供豐富的必需氨基酸,具有全面的營養價值。對辣木茶的必需氨基酸進行評分,結果發現蛋氨酸+胱氨酸評分最低,為辣木茶的第一限制性氨基酸,在辣木中含量低。
精氨酸是一種堿性氨基酸,是組織蛋白中最豐富的氮載體,其作為條件性必需氨基酸,在所有哺乳動物細胞中均有發現,在動物體內不僅具有對脂肪和蛋白質促生長、免疫調節等生理生化功能,還可作為人體內酶生性NO的前體物質,在NO合成酶(NOS)作用下釋放出NO,通過調節血管張力、抑制血小板凝集等,實現對血管的保護作用(郭祎瑋,2014)。譚建莊(2014)的研究結果表明,在傳染性法氏囊病引起的免疫抑制狀態下,肉雞需添加更多的精氨酸以維持其最佳生產性能和免疫功能。辣木的精氨酸含量較其他3種茶高,說明其具有更好的保健功能,可進一步開發相關功能保健產品,或提取辣木中天然的精氨酸用于動物飼料添加劑研究。
4 結論
辣木茶的氨基酸種類豐富、含量高,營養價值高于傳統茶,且營養均衡,可作為一種新型茶品進行開發。
參考文獻:
蔡東聯. 2005. 實用營養學[M]. 北京:人民衛生出版社:14-16. [Cai D L. 2005. Applied Nutrition[M]. Beijing:People’s Medical Publishing House:14-16.]
陳敏星,郭雅玲,郭曉娜. 2014. 茶葉中色澤與滋味有效成分的研究態勢[J]. 食品安全質量檢測學報,5(6):1818-1821.[Chen M X,Guo Y L,Guo X N. 2014. The research situation of tea color and flavor constituents[J]. Journal of Food Safety and Quality,5(6):1818-1821.]
陳榮榮,張獻忠,王根女,郭向陽,陳雄. 2014. HD/GC-MS法測定辣木樹不同部位揮發性香氣成分的研究[J]. 糧食與食品工業,21(4):58-61. [Chen R R,Zhang X Z,Wang G N,Guo X Y,Chen X. 2014. Study on characterization of volatile aroma composition of Moringa oleifera Lam. leaf,stem and root by HD coupled to GC-MS[J]. Cereal and Food Industry,21(4):58-61.]
郭祎瑋. 2014. 精氨酸對肉仔雞生長性能和免疫功能的影響及其機理研究[D]. 呼和浩特:內蒙古農業大學. [Guo Y W. 2014. Effects of arginine on growth performance and immune function in broilers and the underlying mechanism[D]. Huhhot:Inner Mongolia Agricultural University.]
黃麗娜,程世敏,趙增賢,魏守興,謝子四. 2016. 我國辣木產業發展的現狀與前景[J]. 貴州農業科學,44(7):104-107.[Huang L N,Cheng S M,Zhao Z X,Wei S X,Xie Z S. 2016. Current situation and prospects of Moringa oleifera industry in China[J]. Guizhou Agricultural Sciences,44(7):104-107.]
賀敏,賀銀鳳. 2009. 辣木通便作用研究初探[J]. 內蒙古醫學雜志,41(12):1420-1423. [He M,He Y F. 2009. Cathartic effects of Moringa oleifera in mice[J]. Inner Mongolia Medical Journal,41(12):1420-1423.]
賀銀鳳,任安祥,廖婉琴. 2010. 辣木酸奶的研制[J]. 保鮮與加工,10(5):40-43. [He Y F,Ren A X,Liao W Q. 2010. Study on the Moringa oleifera yogurt[J]. Storage and Process,10(5):40-43.]
匡鈺,史文斌,字曉,蘇琳琳. 2015. 辣木蛋糕配方優化研究[J]. 安徽農業科學,43(25):277-278. [Kuang Y,Shi W B,Zi X,Su L L. 2015. Study on optimization of Moringa oleifera cake formutation[J]. Journal of Anhui Agricultu-ral Sciences,43(25):277-278.]
劉昌芬. 2012. 神奇保健植物辣木及其栽培技術[M]. 昆明:云南科技出版社:1-2. [Liu C F. 2012. Drumstick Tree and Cultivation Techniques[M]. Kunming:Yunnan Science and Technology Press:1-2.]
劉美,馬葉萍,柳陽陽,郭楊. 2016. 茶葉中游離氨基酸含量的測定[J]. 微量元素與健康研究,33(1):51-52. [Liu M,Ma Y P,Liu Y Y,Guo Y. 2016. Determination of free amino acid content in tea[J]. Studies of Trace Elements and Health,33(1):51-52.]
劉子記,孫繼華,劉昭華,黨選民,楊衍. 2014. 特色植物辣木的應用價值與發展前景分析[J]. 熱帶作物學報,35(9):1871-1878. [Liu Z J,Sun J H,Liu Z H,Dang X M,Yang Y. 2014. Application value and development prospects analysis of Moringa oleifera Lam[J]. Chinese Journal of Tropical Crops,35(9):1871-1878.]
蘇琳琳,史文斌,匡鈺. 2015. 辣木果凍的研制[J]. 食品研究與開發,36(20):70-73. [Su L L,Shi W B,Kuang Y. 2015. Preparation of Moringa jelly[J]. Food Research and Development,36(20):70-73.]
譚建莊. 2014. 日糧精氨酸對不同疾病模型肉雞免疫功能的調節作用與機理研究[D]. 北京:中國農業大學. [Tan J Z. 2014. Effects of dietary L-arginine supplementation on immune functions in broiler chickens challenged with different pathogens[D]. Beijing:China Agricultural University.]
韋雪英,馮紅鈺,符策. 2016. 辣木茶加工技術初探[J]. 中國熱帶農業,(4):73. [Wei X Y,Feng H Y,Fu C. 2016. Study on processing technology of Moringa oleifera tea[J]. China Tropical Agriculture,(4):73.]
熊瑤. 2012. 辣木葉蛋白質提取及其飲品研制[D]. 福州:福建農林大學. [Xiong Y. 2012. Extraction of Moringa oleifera leaf protein and preparation of Moringa oleifera drinks[D]. Fuzhou:Fujian Agriculture and Forestry University.]
楊東順,樊建麟,邵金良,汪祿祥. 2015. 辣木不同部位主要營養成分及氨基酸含量比較分析[J]. 山西農業科學,43(9):1110-1115. [Yang D S,Fan J L,Shao J L,Wang L X. 2015. Comparative analysis of nutritional components and amino acid composition of different parts of Moringa oleifera Lam.[J]. Journal of Shanxi Agricultural Sciences,43(9):1110-1115.]
楊洋,高航. 2015. 辣木乳飲料的研制[J]. 山東食品發酵,(1):37-40. [Yang Y,Gao H. 2015. Preparation of Moringa oleifera milk beverage[J]. Shandong Food Ferment,(1):37-40.]
袁林穎,高飛虎,楊娟,張瑩,鄔秀宏,鄧敏,范守城,羅紅玉. 2015. 針形綠名茶加工過程中茶氨酸含量變化規律及影響因素研究[J]. 西南農業學報,28(2):801-805. [Yuan L Y,Gao F H,Yang J,Zhang Y,Wu X H,Deng M,Fan S C,Luo H Y. 2015. Study on theanine content variation and influencing factors during processing of needle-shaped green tea[J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences,28(2):801-805.]
朱圣陶,吳坤. 1988. 蛋白質營養價值評價—氨基酸比值系數法[J]. 營養學報, 10(2):187-190. [Zhu S T,Wu K. 1988. Protein nutritional value evaluation-SRCAA[J]. Acta Nutrimenta Sinica,10(2):187-190.]
Igwilo I O,Ezeonu F C,Ezekwesii-Ofili J O,Igwilo S N,Nsofor C I,Abdulsalami M S,Obi E. 2014. The anti-nutritional factors in the roots of a local Cultivar of Moringa oleifera(Lam)[J]. Pakistan Journal of Biological Sciences,17(1):114-117.
Igwilo I O,Ezeonu F C,Udedi S C,Ubaoji K I,Ozumba N A,Ogbunugafor H A. 2011a. Nutrient composition and anti-nutritional factors in a local cultivar of Moringa oleifera(Lam) flowers[J]. Natural Products: An Indian Journal,7(2):86-90.
Igwilo I O,Ezeonu F C,Udedi S C,Umeoguaju U F,Nsofor C I,Okafor C S. 2011b. The anti-nutritional factors in the stems of a local cultivar of Moringa oleifera(Lam)[J]. Biochemistry: An Indian Journal,5(4):249-252.
(責任編輯 羅 麗)