黔東黑老虎果營養品質評價

謝 瑋

(銅仁學院材料與化學工程學院,貴州銅仁 554300)

黑老虎(Kadsuracoccinea)為多年生常綠攀援藤本,雙子葉植物,南五味子屬,五味子科,廣泛分布于廣西、云南、貴州等地。其果實為聚合漿果,因其口感好、營養價值高而備受消費者喜愛,有長壽果的美稱,被譽為“天下第一奇果”[1]。目前,國內外對黑老虎根莖研究較多,特征活性成分為木脂素和三萜類物質,具有一定的藥理活性[2],而對果實的相關研究主要為栽培技術和種植管理[3],測定微量元素、氨基酸和花色苷類等成分的含量[4],對其營養成分全面分析評價的報道較少。

本文以黔東黑老虎果為研究對象,果外形及果肉剖切面如圖1所示。測定其衛生指標和營養成分含量,并與另外兩種具有代表性的同類漿果(巨峰葡萄、紅瑪瑙石榴)進行對比分析。最后對黑老虎果在食品加工、副產物綜合利用和醫藥保健方面的應用前景進行展望,為黔東黑老虎果作為食藥兩用型水果和相關保健產品的研發提供一定的理論依據。

圖1 黑老虎果外形及果肉剖切面圖

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

黔東黑老虎果 貴州省銅仁市瓦屋鄉;巨峰葡萄、紅瑪瑙石榴 均為市售。

2,6-二氯靛酚、無水硫酸鈉、乙酸酐、三氯甲烷、氫氧化鈉、冰醋酸、鹽酸、蒽酮試劑、無水乙醇等 分析純,國藥集團化學試劑有限公司;蘆丁、沒食子酸,鐵、鋅、硒、鉛、鉻、鎘、砷、汞、銅,氯氰菊酯、黃曲霉毒素 標準品(質量分數>98%)，Sigma公司和國家標準物質研究中心。

LC-20AT高效液相色譜儀 日本島津公司;Sorvall ST16R高速冷凍離心機 美國Thermo公司;LGJ-30F真空冷凍干燥機 北京松原華興科技發展有限公司;754N紫外可見分光光度計 上海奧普勒儀器有限公司;7890A氣相色譜儀 美國Agilent公司;AAS-900原子吸收光譜儀 美國 PerkinElmer公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品處理 果實去皮后,一部分果肉直接測定,另一部分果肉和果核經過真空冷凍干燥后置于-20 ℃冰箱避光貯存。

1.2.2 衛生指標的測定 農藥殘留檢測方法參照NY/T 761-2008;鉛、鎘、砷、汞、鎘、銅參考SN/T 0448-2011測定;黃曲霉毒素B1測定參考GB/T 5009.23-2006;沙門氏菌測定參考GB 4789.4-2010;金黃色葡萄球菌測定參考GB 4789.28-2016。

1.2.3 營養成分的測定 維生素C的測定參考GB5009. 62-85中的2,6-二氯靛酚滴定法;可溶性糖的測定參考趙軼鵬和趙新勇的蒽酮比色法[5];礦質元素鈣、鐵、鋅、硒的測定采用原子吸收光譜法,參考徐皓等的方法[6];總酸的測定參考GB/T 12456-2008;粗多糖的測定參考SN/T 4260-2015;總多酚測定參考SN/T 3848-2014;總黃酮的測定參考NY/T 2010-2011。氨基酸測定根據GB/T 5009.124-2003,方法參考孫銳等[7],采用反相高效液相色譜法;脂肪酸測定采用氣相色譜法,參考陳卓君等[8]。

1.2.4 氨基酸評分 AAS=待測蛋白質中某種EAA含量(g/100 g pro)/參考蛋白模式中相應某種EAA含量(g/100 g pro)×100;RCAA為氨基酸比值系數;SRCAA為氨基酸比值系數分,表示待測蛋白質的必需氨基酸與參考蛋白模式中相應必需氨基酸的接近程度;EAAI為必需氨基酸指數。

1.3 數據處理

數據用平均±標準差表示,用SPSS 17.0 進行統計分析和方差分析,以p<0.05作為差異顯著性判斷標準。

2 結果與分析

2.1 安全評估

本試驗選取銅仁市瓦屋鄉種植地區的8個黔東黑老虎果樣品進行衛生指標測定,結果如表1所示。

威脅食用植物性農產品質量安全的主要污染物為致病微生物、農藥殘留、重金屬和生物毒素,我國出臺《農產品質量安全法》目的就是建立適合中國國情的農產品質量安全監管體系[9]。農藥殘留主要包括三大類:有機氯類、有機磷類和擬除蟲菊酯類。有機氯農藥屬于神經毒,易在人體脂肪內蓄積,損害中樞系統,危脅人體健康;有機磷農藥在體內與膽堿酯酶形成磷酰化膽堿酯酶,致使組織中乙酰膽堿過量蓄積,引起煙堿樣和中樞神經系統癥狀;擬除蟲菊酯類農藥是一類高效、廣譜的合成殺蟲劑,具有優異的生物活性和較好的環境相容性[10]。由表1可知,黔東黑老虎果中12項農藥殘留均未超過國家標準中規定的限量[11]。重金屬鉛、鉻、砷、汞、鎘、銅毒性較強,超過一定量會嚴重影響農作物品質,人們食用受重金屬污染的食品后會產生毒性反應,嚴重時還有可能致畸形、致癌癥和致突變[12]。黔東黑老虎果中,鉛、鉻、鎘、砷、汞、銅6種重金屬含量遠低于國家規定的限量[13]。黃曲霉毒素是由黃曲霉和寄生曲霉產生的一組代謝產物,為二氫呋喃香豆素的衍生物,其中,黃曲霉毒素B1(AFB1)的毒性和致癌性最強,國家標準GB 2761-2005規定食品中AFB1限量為5～20 μg/kg;金黃色葡萄球菌隸屬于葡萄球菌屬,是重要的人類病原菌,可導致致死性的全身感染;引起食物中毒的沙門氏菌病原體屬腸桿菌科,也是威脅公眾衛生安全的一種重要的致病菌,被FAO/WHO歸屬為A類病原微生物[14]。研究結果表明,黔東黑老虎果中黃曲霉毒素B1、金黃色葡萄球菌和沙門氏菌均未檢出,說明該地區在黑老虎種植過程中能夠科學組織和嚴格管理,為其作為食用水果滿足質量安全風險評估提供一定的科學依據。為確保果品可持續的質量安全和品質要求,應合理使用農藥、化肥,注重環境保護與治理,最大程度減少水果中農藥殘留、重金屬及生物毒素的污染和累積,產出安全、綠色、優質的水果。

表1 黔東黑老虎果農藥殘留、重金屬和生物毒素含量

2.2 主要營養成分含量

為探究一種具有開發前景的新型水果資源,需要考慮除可食性部位之外其他部分的價值,從而進行產品深加工及綜合開發利用,因此本試驗研究了黔東黑老虎果肉的維生素C、可溶性糖、鐵、鋅、硒和氨基酸總量,同時測定果核中粗多糖、總黃酮、總多酚、亞油酸、α-亞麻酸以及總不飽和脂肪酸的含量,并與另兩種具有代表性的同類漿果(巨峰葡萄、紅瑪瑙石榴)進行比較分析,結果如表2所示。

表2 黑老虎果主要營養成分含量與其他水果的比較

2.2.1 維生素C 三種漿果中黔東黑老虎果VC含量最高,為159.96 mg/100 g,顯著(p<0.05)高于巨峰葡萄的77.34 mg/100 g,維生素C是果蔬中重要的營養素之一,通過影響脯氨酸的羥化作用進而影響膠原蛋白的活性[15]。

2.2.2 可溶性糖 可溶性糖主要指能溶于水的葡萄糖、果糖、蔗糖這三種糖,決定水果的甜度。黔東黑老虎果中可溶性糖含量為3.48 g/100 g,顯著(p<0.05)低于巨峰葡萄的20.32 g/100 g和紅瑪瑙石榴的17.87 g/100 g,是一種含糖量較低的水果。

2.2.3 礦質元素 鈣(Ca)元素作為體內骨骼和牙齒的重要組成成分,能夠參與細胞代謝,維持神經和肌肉的活動及體液平衡,一般成人鈣的推薦攝入量是800～1000 mg/d。鐵(Fe)元素是人體必需的微量元素之一,參與體內氧的運送和組織呼吸過程,維持人體正常的免疫功能。

鋅(Zn)對促進機體生長和智力發育、調節機體免疫、維持細胞功能具有重要作用。硒(Se)能激活淋巴細胞和刺激免疫球蛋白及抗體產生,對于心血管病和癌癥的防治有一定的功效,還有抗衰老和提高人體免疫力的作用[16]。黔東黑老虎果肉中富含礦質元素,Ca、Fe的含量分別為 110.92、2.59 mg/100 g,均高于巨峰葡萄和紅瑪瑙石榴,Zn 的含量為0.71 mg/100 g,低于巨峰葡萄的6.53 mg/100 g和紅瑪瑙石榴的2.11 mg/100 g,Se含量高達3.05 μg/100 g,顯著(p<0.05)高于巨峰葡萄的0.11 μg/100 g和紅瑪瑙石榴的0.84 μg/100 g,且遠高于梨、桃、獼猴桃、棗等6種主要國產落葉果樹果實硒含量,約為蘋果的23.5倍[17]。

2.2.4 氨基酸總量 蛋白質在消化酶的作用下分解成氨基酸或低分子多肽才被吸收利用,氨基酸保障機體正常的新陳代謝,對于人體營養和生理健康有重要作用[18]。結果表明,黔東黑老虎果含有16種氨基酸,包括賴氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸共7種必需氨基酸,氨基酸總量為1678.35 mg/100 g,略低于巨峰葡萄的2283.87 mg/100 g和紅瑪瑙石榴的3058.23 mg/100 g。

2.2.5 粗多糖 多糖是一類由醛糖或酮糖通過糖苷鍵連接而成的多聚物,是生物體內廣泛存在且具有多種生物活性的天然大分子物質,如淀粉、果膠、膳食纖維是生物體中必不可少的成分[19]。黔東黑老虎果核中粗多糖含量為26.80 mg/g,高于巨峰葡萄的13.08 mg/g和紅瑪瑙石榴的17.42 mg/g,可推測具有一定的免疫調節、延緩運動性疲勞發生和加快體能恢復的作用,但其生理活性還需要進一步探究。

2.2.6 總黃酮 黃酮類泛指兩個苯環通過三個碳原子互相連接而成的一系列化合物,是植物中廣泛存在的一類活性物質,具有改善心血管功能、降血脂、血壓、殺菌、抗癌、延緩衰老等功效[20]。黔東黑老虎果核中總黃酮的含量為15.61 mg/g,高于巨峰葡萄果核的平均提取量2.86 mg/g和紅瑪瑙石榴果核的平均提取量5.27 mg/g,可推測其可能具有一定功能活性。

2.2.7 總多酚 多酚類化合物具有多個羥基酚類,是植物中廣泛存在的一類具有生物活性的功能成分[21]。黔東野生黑老虎果核中總多酚含量為38.27 mg/g,高于巨峰葡萄果核的含量18.25 mg/g和紅瑪瑙石榴果核的含量7.73 mg/g,可預估其具有一定抗腫瘤、抗病毒、抗氧化和預防心腦血管疾病等多種生物活性。

2.2.8 脂肪酸 黔東黑老虎果核中共含有12種脂肪酸,包含油酸、亞油酸、α-亞麻酸和棕櫚油酸4 種不飽和脂肪酸(UFA),含量為 2.13×104mg/100 g,占總脂肪酸(TFA)含量的 87.19%,UFA的相對含量高于巨峰葡萄的72.55%和紅瑪瑙石榴的86.27%,對于防止高血壓、預防心血管疾病、軟化血管和降低血清中膽固醇的沉積具有重要的作用,是理想的優質植物脂肪酸。亞油酸屬ω-6 UFA,在體內代謝可產生重要生理功能,能夠防止動脈粥樣硬化以及人體血清膽固醇在血管壁的沉積,有“血管清道夫”的美譽,具有增強肌體免疫能力、參與脂肪分解與新陳代謝等作用。α-亞麻酸屬ω-3 UFA,能夠調節血脂、抑制癌癥的發生及轉移，在人類營養和保健方面發揮著重要的生理功能[22]。果核中亞油酸和α-亞麻酸的含量分別為70.78%和7.62%,遠高于巨峰葡萄和紅瑪瑙石榴,因此在醫療健康、保健食品等行業有廣泛的應用前景。

2.3 果肉蛋白質必需氨基酸組成及評價

氨基酸(Amino acid)是含有氨基和羧基的有機化合物,為蛋白質的基本組成單位,對生物體的代謝活動有著重要的調節作用,氨基酸組成是衡量蛋白質優劣的重要指標。本試驗對黔東黑老虎果蛋白中必需氨基酸組成及評分進行分析,結果如表3所示。

表3 黑老虎果蛋白中氨基酸組成及評分(g/100 g蛋白質)

根據世界衛生組織(WHO)和聯合國糧農組織(FAO)提出的評價食物蛋白質必需氨基酸(EAA)的模式,EAA種類齊全且組成比例越接近人體需求,質量越優。氨基酸分(Amino acid score,AAS)用來評價待測蛋白質中某種EAA與參考蛋白模式中相應EAA含量的接近程度[7]。由表3可知,黔東黑老虎果蛋白中各種必需氨基酸的含量均低于FAO/WHO標準模式。由AAS可知該蛋白質的第一限制氨基酸為賴氨酸,由SRCAA值為50.72和EAAI值為41.86,預測果肉蛋白具有一定的營養價值且生物利用率較高[23],具有廣闊的開發和利用前景。

3 結論與展望

本研究對黔東黑老虎果進行安全性評估,結果表明,12項農藥殘留、6種重金屬和3種生物毒素均未超過國家標準規定的限量。通過與另兩種同類漿果的營養成分對比,可以得出,黔東黑老虎果肉中VC含量較高,且礦質元素鈣、鐵、硒的含量顯著(p<0.05)高于巨峰葡萄和紅瑪瑙石榴。果核中粗多糖、總黃酮、總多酚、不飽和脂肪酸含量均優于巨峰葡萄和紅瑪瑙石榴。在品質評價的基礎上,對黔東黑老虎果的應用前景進行展望,在食品加工方面,可以加工果汁飲料、果酒、果醋、果脯等產品;副產物綜合利用方面,葉、莖、花、根等也有一定的經濟價值,經過科學合理的加工處理后,可以作為有機肥料、生產飼料、栽培食用菌等[24],果皮和果渣部分也可以提取果膠、天然色素、膳食纖維、白藜蘆醇、花青素類化合物等[25];醫藥保健方面,黔東黑老虎果核中富含黃酮、多酚、多糖、不飽和脂肪酸,具有一定的防治癌癥、增強人體免疫力、延緩衰老、保護肝臟和心肌健康、防止心血管病、提高生殖機能等生理功效,因此,這些活性成分可以進一步分離提純,可以開發具有抗疲勞、抗氧化、降血壓、降血脂、延緩衰老、提高免疫力等功能的保健食品。

綜上所述,本研究為綜合利用黔東黑老虎資源、促進產業發展奠定理論基礎。同時,尋求合理有效的黑老虎果廢棄物資源綜合利用途徑,拓寬黑老虎果的深加工,將會帶來一定的經濟和生態效益,對于實現循環型農業經濟、建設可持續發展生態黑老虎果園具有一定的意義。