澳洲堅果花茶中營養成分和香氣分析

宋海云，賀鵬，張濤，湯秀華，譚秋錦，許鵬，黃錫云，鄭樹芳，覃振師，王文林

（廣西南亞熱帶農業科學研究所，廣西龍州532415）

澳洲堅果（Macadamia integrifolia）屬于山龍眼科常綠喬木果樹，因其果仁口感好，營養價值豐富，被我國華南及西南等多地紛紛引種栽培。隨著國內澳洲堅果種植規模不斷擴大，產業鏈不斷延伸，澳洲堅果得到較好的研究和開發，對果實、果仁的加工制品有：澳洲堅果油、澳洲堅果飲品、澳洲堅果仁罐頭、澳洲堅果蛋糕、澳洲堅果仁牛奶巧克力、澳洲堅果糖果、澳洲堅果面包等[1]。對澳洲堅果副產物的研究和加工有：張明楷等對澳洲堅果果皮的主要功能性成分進行了分析[2]，石柳等對其果殼中纖維素和木質素成分進行分析[3]，劉曉芳等報道了澳洲堅果殼制備活性炭的工藝研究[4]；對澳洲堅果仁剩余物的研究加工有：郭剛軍等研究了澳洲堅果粕的營養成分和澳洲堅果粕的餅干、澳洲堅果片加工工藝[5-7]。對澳洲堅果花的文獻僅限于對其揮發性成分的分析[8-11]。澳洲堅果花總狀花序下垂，花朵繁多，花香濃郁，香氣宜人，花期長達1個月，具有很好的開發利用價值，但目前國內未見有文獻報道其加工制品，筆者以澳洲堅果花多香氣濃、花期長的特點將其開發成為花茶。花茶以其感官品質和營養品質捕獲消費者，感官品質通過人體感官可以評判優劣，營養品質如氨基酸和香氣成分則需要理化方法進行分析。氨基酸是合成蛋白質的主要原料，不僅具有平衡營養物質代謝、為機體供能、提高機體免疫、抗氧化等功能[12]，對食品風味的形成也起到了重要的作用[13]，有報道指出，食物中氨基酸的種類、數量、比例結構決定了食品的營養價值[14]，因此氨基酸可以作為評價澳洲堅果花茶營養價值的一項重要指標。另外，香氣是評判茶飲品質的重要感官指標，是吸引消費者的因素之一，香氣品質決定了茶飲在市場上的受歡迎程度，因此研究澳洲堅果花茶茶飲的揮發性香氣成分具有很重要的意義。本文先以澳洲堅果花為原料制成花茶，再通過對澳洲堅果花茶的氨基酸含量和揮發性香氣成分進行檢測分析，以期為澳洲堅果花茶的充分利用提供必要理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

澳洲堅果花：澳洲堅果桂熱1號品種，無病蟲害，無雨水無露水的完全開放小花，取自廣西南亞熱帶農業科學研究所澳洲堅果種質資源圃；澳洲堅果花攤涼，60℃熱風干燥4 h[15]，制成澳洲堅果花茶，包裝。

SHIMADZU QP-2010 Plus型氣相色譜-質譜聯用儀：日本島津公司；PAL System三合一自動進樣器：瑞士CTC公司；100 μm SPME萃取頭：美國Supelco公司；ABT220—5DM分析天平：德國KERN公司；4640060 100-1000 μL微量移液器：上海熱電儀器有限公司。

1.2 試驗方法

氨基酸：根據GB/T 2009.124—2003[16]《食品中氨基酸的測定》

揮發性香氣成分[17]：采用固相微萃取（Solidphase micro－extraction，SPME）方法提取茶葉香氣物質，根據GB/T 8303—2013[18]《茶磨碎試樣的制備及其干物質含量測定》中的緊壓茶試樣制備法，取出粉末茶樣，混勻、磨碎，然后稱取1 g茶樣放入萃取瓶中，加入30 mL沸水，然后將裝有在250℃老化 15 min，65 μm聚二甲基硅氧烷二乙烯基苯（Polydimethylsiloxane/Divinybenzene，PDMS/DVB）萃取頭的SPME手持器通過瓶蓋的橡皮墊插入到萃取瓶中，在50℃水浴中平衡5 min，萃取頭置于樣品瓶內頂空內轉速250 r/min，吸附30 min后，250℃下解吸5 min，同時啟動儀器收集數據經濃縮后保存于1 mL離心管中，密封后冷藏，待氣相色譜-質譜分析用。

1.3 GC-MS分析條件

色譜條件：色譜柱VF-WAXms毛細管柱（30m×0.25 mm，0.25 m）；載氣高純度氦氣（＞99.999%），流速1.0 mL/min，進樣口溫度250℃；采用柱溫升溫程序：60℃（保持2 min），以8℃/min升溫至230℃（保持2 min），以20℃/min升溫至250℃（保持2 min）；進樣量0.5 mL，不分流模式進樣，進樣時間1 min。

質譜條件：電離方式：EI源，電離能量70 eV，離子源溫度230℃，傳輸線溫度280℃；其他參數為標準自動調諧參數；質量掃描范圍：50 m/z～550 m/z。

1.4 檢索方式

儀器自動檢測索，依據為NIST 14.0和Wiley 9.0標準質譜數據庫進行定性分析。對譜庫中化合物匹配程度（Q值）低于85（最大值為100）的組分標為未鑒定出。采用峰面積歸一法計算各成分的相對含量。

2 結果與分析

2.1 澳洲堅果花茶中游離氨基酸的含量組成分析和營養評價

2.1.1 游離氨基酸的含量和組成分析

澳洲堅果花茶的氨基酸含量測定結果見表1。由表1可以看出澳洲堅果花茶中含有蘇氨酸、脯氨酸、丙氨酸、谷氨酸、谷氨酸等17種游離氨基酸，總氨基酸平均含量為967.6 mg/100 g。其兒童必須氨基酸/氨基酸總量（CE/TAA）為6.7%，必需氨基酸/氨基酸總量（EAA/TAA）為41.3%，其必需氨基酸/非必需氨基酸（EAA/NEAA）為70.5%，與FAO/WHO標準規定的必需氨基酸含量40%和E/N值為0.6接近[19]。

表1 澳洲堅果花茶中氨基酸的含量Table 1 The content of amino acid in macadamia scented tea

2.1.2 澳洲堅果花茶中蛋白質營養評價

澳洲堅果花茶氨基酸的比值系數法分析結果見表2，由表2看出，澳洲堅果花茶中異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、酪氨酸+苯丙氨酸都遠低于模式譜值，蘇氨酸含量是模式譜值的6倍之多，僅纈氨酸與模式譜值接近。該花茶中氨基酸的比值系數分（SRC）為44.02，蛋氨酸+胱氨酸為第一限制氨基酸，亮氨酸為第二限制氨基酸。

表2 必需氨基酸與模式譜的比較得分及其氨基酸比值（ratio tof amino acid，RAA）、比值系數（ratio coefficient，RC）、比值系數分（score of ratio coefficient，SRC）分析結果Table 2 The comparison scores of essential amino acids and pattern spectra and the RAA，RC and SRC analysis results of them

氨基酸平衡的理論認為，不但氨基酸不足會影響蛋白質營養價值，氨基酸過剩也同樣會限制蛋白質營養價值。氨基酸比值系數分（SRC）的意義為：如果食物蛋白質的必需氨基酸組成比例與必需氨基酸模式一致，則變異系數（CV）=0，SRC=100；如果食物蛋白質SRC越分散，表明這些RAA在氨基酸平衡生理作用方面所提供的負貢獻越大，則CV變大，SRC變小，蛋白質的營養價值越差。而SRC越接近100，其營養價值相對較高[20]。根據以上觀點，結合表2中RAA、RC及SRC所得結果可知，澳洲堅果花茶中各個必需氨基酸的含量并不均衡，SRC得分低，就蛋白質的營養價值而言，澳洲堅果花茶不是非常理想的茶飲。但是，從表2中也可以看出在該茶飲中蘇氨酸占總氨基酸的含量很高，達24.5%，其次是脯氨酸20.2%。蘇氨酸屬于必需氨基酸其生理功能有：平衡氨基酸，促進蛋白質合，影響機體脂肪代謝，具有神經調節作用，影響血液、尿液生理生化指標，影響免疫調節[21]。脯氨酸對細胞分化和孕體發育具有重要作用[22]。盡管澳洲堅果花茶游離氨基酸配比不均衡，但是其氨基酸種類齊全，EAA/TAA、EAA/NEAA符合FAO/WHO推薦比例值，蘇氨酸、脯氨酸含量高等特點仍然具備一定的研究價值，為我們后續對澳洲堅果花茶的研究深加工提供參考依據和指導方向。

2.2 澳洲堅果花茶中揮發性香氣成分的組成分析

2.2.1 揮發性香氣成分

對澳洲堅果花茶中揮發性香氣成分的分析結果見圖1和表3。

圖1 澳洲堅果花茶的香氣成分GC/Ms總離子流圖Fig.1 GC/MS total ion chromatogram of aroma compounds in the macadamia scented tea

表3 澳洲堅果花茶中揮發性香氣成分的含量Table 3 The content of volatile aroma components in macadamia scented tea

由表3中可以看出通過本試驗方法能夠鑒定出該花茶中的香氣成分有29種，主要成分是醇類、醛類、酯類、酸類、烴類以及少量的其他類化合物。其中醇類含量最高，占所鑒定成分的60.2%；其次是醛類，占19.1%；酯類和酸類各占6.7%。

2.2.2 揮發性香氣成分的分析

澳洲堅果花茶通過嗅覺就可以發現有濃郁的香氣、令人愉悅舒暢。該花茶揮發性香氣成分中醇類含量最高，苯乙醇具有青甜玫瑰的氣息，香氣柔和，苯甲醇也稱芐醇，具有芳香性氣味[11]，苯甲醇和苯乙醇屬于芳香醇，芳香醇類由于它們的嗅覺閾值低，所以其香氣值（濃度/閾值）較高，同時醇類是其他香氣物質的良好溶劑，因此對總體香氣的形成有重要作用[23]。醛類最豐富，低級醛（主要指甲醛，乙醛和丙烯醛等）具有刺激性氣味，但醛類物質隨著分子量的增大逐漸產生香氣[24]，庚醛、癸醛等脂肪醛大多呈現果香風味，有青草氣[17]；苯甲醛為芳香醛則主要呈現油脂香、芳香。酯類物質多數呈現成熟果香，酸類中的壬酸和葵酸具有果香[23]；澳洲堅果花茶揮發油含有的香氣成分較多，各成分的含量、人體感知閾值及其相互作用決定了該花茶的最終香氣特征。

3 結論

1）因必需氨基酸與其模式譜相差大，SRC得分低，澳洲堅果花茶中游離氨基酸配比不均衡，其蛋白質不易被吸收。但是其氨基酸種類齊全、EAA/TAA、EAA/NEAA符合FAO/WHO推薦比例值、蘇氨酸和脯氨酸含量高等特點仍然具備一定的研究價值，為我們后續對澳洲堅果花茶的研究深加工提供參考。

2）澳洲堅果花茶中揮發香氣成分共鑒定出29種，醇類3種占所鑒定成分的60.2%，醛類8種占19.1%，酯類4種占6.7%，酸類4種占6.7%，烴類5種以及其他類化合物4種含量均較低，所含化合物是：苯乙醇（29.2%）、苯芐醇（22.8%）、2-乙基己醇（8.2%）、苯甲醛（4.6%）、庚醛（4.2%）、月桂醛（3.7%）、酞酸二乙酯（3.7%）、壬酸（3.4%）、癸醛（3%）、六甲基環三硅氧烷（1.9%）等，他們構成了澳洲堅果花茶的特征香氣。

[1]劉建福,黃莉.澳洲堅果的營養價值及其開發利用[J].中國食物與營養,2005(2):25-26

[2]張明楷,楊為海,曾輝,等.澳洲堅果果皮中主要功能性成分分析[J].熱帶農業科學,2011,31(5):73-75

[3]石柳,王金華,熊智,等.澳洲堅果殼中纖維素和木質素成分分析[J].湖北農業科學,2009,(11):2846-2848

[4]劉曉芳,王如陽,葉艷青,等.澳洲堅果殼制備活性炭的工藝研究[J].安徽農業科學,2008,(26):11186-11187

[5]郭剛軍,鄒建云,徐榮,等.澳洲堅果粕營養成分測定與氨基酸組成評價[J].食品工業科技,2012,33(9):421-423

[6]郭剛軍,胡小靜,鄒建云,等.澳洲堅果餅干加工技術研究[J].食品科技,2012(8):162-165

[7]郭剛軍,徐榮,胡小靜,等.澳洲堅果片加工工藝與技術研究[J].食品工業,2012(2):20-23

[8]歐華,楊為海,鄒明宏,等.澳洲堅果花的揮發性成分分析[J].熱帶農業科學,2011(6):58-60

[9]郭剛軍,伍英,徐榮,等.超臨界CO2萃取澳洲堅果花揮發油的化學組成分析[J].現代食品科技,2013(12):3059-3062,3052

[10]劉勁蕓,張虹娟,魏杰,等.超臨界CO2萃取澳洲堅果花揮發油的工藝研究[J].食品研究與開發,2013,34(3):31-34

[11]劉勁蕓,陰耕云,張虹娟,等.超臨界CO2萃取與同時蒸餾萃取法提取澳洲堅果花揮發性成分研究[J].云南大學學報(自然科學版),2013,35(5):678-684

[12]王洪榮,季昀.氨基酸的生物活性及其營養調控功能的研究進展[J].動物營養學報,2013,25(3):447－457

[13]廖蘭,趙謀明,崔春.肽與氨基酸對食品滋味貢獻的研究進展[J].食品與發酵工業,2009(12):107－113

[14]嚴冬,楊鑫嵎.西藏不同產地冬蟲夏草中氨基酸成分分析及其營養價值評價[J].中國農學通報,2014,30(3):281-284

[15]揭曉,成仿云.牡丹花茶制作工藝研究[J].食品工業科技,2017,38(12):239-242

[16]中國國家標準化管理委員會.GB/T 2009.124—2003《食品中氨基酸的測定》[S].北京:中國標準出版社,2004

[17]劉盼盼,鄭鵬程,龔自明,等.青磚茶的香氣成分分析[J].食品科學,2017,38(8):164-170

[18]中國國家標準化管理委員會.GB/T 8303—2013《茶磨碎試樣的制備及其干物質含量測定》[S].北京:中國標準出版社,2013

[19]王芳,喬璐,張慶慶,等.桑葉蛋白氨基酸組成分析及營養價值評價[J].食品科學,2015,36(1):225-228

[20]朱圣陶,吳坤.蛋白質營養價值評價——氨基酸比值系數法[J].營養學報,1988(2):187-190

[21]張思聰,張艷蕾,李福昌.蘇氨酸的代謝及其營養生理作用[J].飼料研究,2012(7):14-16

[22]查偉,孔祥峰,譚敏捷,等飼糧添加脯氨酸對妊娠環江香豬繁殖性能和血漿生化參數的影響[J].動物營養學報,2016,28(2):579-584

[23]蒲彪,張瑤,劉云.枇杷酒陳釀期間香氣成分的變化[J].食品科學,2011,32(14):293-297

[24]周立華,牟德華,李艷.7種小漿果香氣物質的GC-MS檢測與主成分分析[J].食品科學,2017,38(2):184-190