藍莓不同部位常規營養成分及活性物質的比較分析

周笑犁,陳　麗,王　瑞,謝國芳,馬立志

(1.貴陽學院食品與制藥工程學院,貴州貴陽 550005;2.貴州省果品加工工程技術研究中心,貴州貴陽 550005)

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藍莓不同部位常規營養成分及活性物質的比較分析

周笑犁1,2,陳麗1,王瑞1,2,謝國芳1,2,馬立志1,2

(1.貴陽學院食品與制藥工程學院,貴州貴陽 550005;2.貴州省果品加工工程技術研究中心,貴州貴陽 550005)

為了研究藍莓不同部位常規營養成分及活性物質分布情況,以貴州產藍莓(園藍)為實驗樣品,采用比色法、滴定法等,對藍莓不同部位(果肉、果皮和全果)中的總酸、總糖、黃酮、多酚、花色苷、蛋白質、脂肪、維生素C和灰分含量進行分析測定。結果表明藍莓果皮中總酸、蛋白質、花色苷、多酚和黃酮的含量分別為(1.927±0.004)mg/g、(0.88±0.04)g/100 g、(1312.4±175.9)mg/100 g、(3.89±0.52)mg/g和(2.85±0.40)mg/g,顯著高于果肉和全果(p<0.05);總糖則主要分布在果肉中(p<0.05),但藍莓果肉中總酸、多酚、黃酮、花色苷的含量卻最少(p<0.05)。在藍莓果汁與果酒的加工中,果皮均被作為加工廢料被丟棄,造成了資源的巨大浪費,由于藍莓果皮的營養成分含量較高,因此有較好的開發前景和深加工利用價值。

藍莓,果皮,全果,果肉,營養成分

藍莓(Semen Trigonellae)又稱越橘,其果實呈藍色,不僅肉質細膩,而且營養豐富[1]。尤其是其中的花色苷、多酚等生物活性成分,具有抗氧化作用,從而能增強人體免疫力,防治因自由基引發的糖尿病、高血脂、肥胖、骨質疏松等疾病[2-4],因而被贊譽為“21 世紀功能性保健漿果和水果中的皇后”。目前我國藍莓產業正處于快速發展階段,2014年栽培面積約為30萬畝,由于貴州省環境和氣候獨特,具有豐富的特色優勢果品資源,逐步成為我國南方最重要的藍莓人工種植基地之一。隨著藍莓產量的逐漸增大,鮮果貯藏保鮮和加工轉化的問題日益凸顯。近年來,對藍莓的栽培種植及功能性成分的研究已有不少工作[5-6],藍莓的營養價值和經濟價值也得到了社會的普遍認可。藍莓果汁、果醬等藍莓加工產品也應運而生[7],但在加工過程中隨之產生了大量副產物,主要為藍莓果皮,這些皮渣大多都被當作肥料、飼料甚至垃圾處理,附加值很低,造成了資源的浪費和環境的污染。因此藍莓果實的精深加工和綜合利用問題亟待解決。目前對藍莓營養成分及活性物質的分布研究較為少見,尤其是對藍莓果皮的營養成分進行分析,并與藍莓全果、果肉進行比較。本文旨在闡明貴州產藍莓(園藍)營養價值的分布,以期為藍莓的精深加工和綜合開發利用提供參考,從而提高附加值和經濟效益,這也是我國迅速發展的藍莓加工業必須重視的一個重要環節。

1　材料與方法

1.1實驗材料

供試材料為藍莓鮮果(園藍),于2014年7月采自貴州省麻江縣藍莓種植基地,選取成熟度一致、大小均勻、色澤均一、無病蟲害和表皮無破損的藍莓果實。

紫外分光光度計(UV-2550)，電子分析天平(AUW120D)日本島津公司;數顯水浴恒溫振蕩器(SHA-B)常州澳華儀器有限公司;超聲波清洗器(AS3120A)天津奧特賽恩斯儀器有限公司;離心沉淀機(TGL-16)長沙平凡儀器儀表有限公司;脂肪測定儀(SOX406)濟南海能股份有限公司;pH計(雷磁PHS-3C),上海儀電科學儀器股份有限公司。

亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、抗壞血酸、偏磷酸、氯化鉀、鄰苯二甲酸氫鉀、氯化鉀、醋酸鈉、硫酸銅、硫酸鉀、福林酚、乙醇、乙醚、濃硫酸、鹽酸、冰醋酸均為分析純國藥集團化學試劑有限公司;葡萄糖、蘆丁、沒食子酸等均為HPLC 純美國Sigma 公司。

1.2實驗方法

1.2.1樣品預處理隨機選取藍莓鮮樣800 g,分離果皮、果肉。取一部分物料密封后置于-20 ℃保存,用于測定藍莓不同部位中多酚、維生素C、總酸、總糖的含量比較;其余物料凍干至恒重,磨粉,過40目篩,密封后置于-20 ℃中保存,用于分析藍莓不同部位中花色苷、黃酮、脂肪、蛋白質和灰分的含量比較。

1.2.2總酸測定按照GB/T 12456-2008進行測定。

1.2.3總糖測定采用斐林試劑熱滴定法[8]測定藍莓不同部位中總糖的含量。

1.2.4脂肪測定按照GB 5009.6-2003索氏提取法,取藍莓全果、果皮和果肉試樣1.0～1.5 g,然后放入脂肪測定儀,70 ℃乙醚回流提取4 h,烘干恒重,稱重。

1.2.5蛋白質測定按照GB 5009.5-2010凱氏定氮法分析藍莓全果、果皮和果肉試樣中蛋白質的含量。

1.2.6灰分測定按照GB 5009.4-2010灼燒稱重法分析藍莓全果、果皮和果肉試樣中灰分的含量。

1.2.7維生素C的測定采用2,6-二氯靛酚法測定還原型維生素C含量[9]。

1.2.8多酚含量測定參考福林法測定[7],以沒食子酸為標準品,稱取藍莓全果、果皮、果肉5.00 g,分別加入60%乙醇,在恒溫振蕩器中振蕩2 h,在加入60%乙醇稀釋過濾,定容到500 mL。分別取樣品1 mL與福林酚試劑,振搖混勻后靜置,加入碳酸鈉溶液,用蒸餾水定容后混勻,避光放置2 h,在760 nm處測定吸光度。

1.2.9花色苷的測定參照Buckow等方法進行測定[10],分別稱取藍莓全果、果肉、果皮試樣1.00 g,加入適量60%酸性乙醇,在恒溫振蕩器中35 ℃條件下振蕩2 h,取出后超聲處理15 min;將振蕩后的溶液過濾并定容;4000 r/min離心10 min后取上清液分別用NaAc緩沖液和KCl緩沖液稀釋,于黑暗處靜置20 min后在分光光度計上測定各樣品在510 nm和710 nm處的吸光度,采用pH示差法計算各樣品中花色苷的含量。

1.2.10黃酮測定取藍莓全果、果皮、果肉試樣1.00 g,各加入30 mL 80%的乙醇,70 ℃水浴回流提取2 h,抽濾,取濾液定容,備用。以蘆丁為標準品,采用硝酸鋁-亞硝酸鈉比色法測定總黃酮含量[11]。

1.3數據統計與分析

數據用平均值±標準差表示。用SPSS17.0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藍莓不同部位營養成分的比較分析

風味是決定藍莓加工產品品質最重要的因素之一,而果實的口味品質取決于糖、酸和單寧之間的配比。其中酸性是果品特有的性質,主要由有機酸組成,其中又以蘋果酸、檸檬酸和酒石酸為主;而且在維持人體的酸堿平衡方面起顯著的作用,從而影響其營養價值,所以,酸度被作為果品評價的重要指標之一[12]。由表1可以看出,藍莓全果、果皮和果肉總酸含量均差異顯著(p<0.05),其中果皮總酸含量最高(p<0.05),果肉最低(p<0.05);而果肉總糖的含量顯著高于藍莓果皮和藍莓全果(p<0.05)。因此,藍莓產生的味感是復合的,酸味主要來自于果皮,賦予其果實特有的爽口感;糖分則主要來自于果肉,使藍莓具有特殊的香味,賦予藍莓良好的感官性狀。

蛋白質、脂肪是人類膳食中不可缺少的重要物質之一,在維持人體健康、預防疾病方面有著獨特的作用[8,12]。由表1看出,藍莓全果、果皮和果肉中的脂肪含量均差異不顯著(p>0.05);藍莓全果和果肉的蛋白質含量差異不顯著(p>0.05),而藍莓果皮的蛋白質含量顯著高于全果和果肉的蛋白質含量(p<0.05),略高于蘋果的蛋白質含量(0.4%)[12]。在藍莓不同部位中脂肪的分布比較均勻,果皮則含有豐富的蛋白質,膳食藍莓可以為機體提供脂肪酸等營養成分,尤其是果皮具有較高的營養價值。水果中除了含有大量的有機物質外,還含有較豐富的無機成分?；曳质鞘称分袩o機成分總量的一項指標[8,12]。經分析,在藍莓不同部位中,果肉的灰分含量顯著低于果皮和全果組(p<0.05),而藍莓全果和果皮的灰分含量差異不顯著(p>0.05)。表明藍莓果實及其果皮中的灰分含量顯著高于果肉,對維持機體酸堿平衡起著重要作用。

表1　藍莓不同部位中營養成分的含量Table 1　Nutritional components in different parts of blueberry

注:標注不同字母的表示差異顯著(p<0.05)。

2.2藍莓不同部位活性物質的比較分析

2.2.1藍莓不同部位維生素C的含量比較維生素C是抗氧化維生素當中的一種,它參與體內羥化反應,在機體內通過作為自由基清除劑、輔酶、葉綠體和質膜電子共體或受體以及作為植物草酸鹽和酒石酸鹽生物合成的底物等方面的作用,可以維持牙齒、骨骼、血管的正常功能,還能增加對疾病的抵抗能力[12-14]。由圖1看出,藍莓全果維生素C含量顯著高于藍莓果皮(p<0.05),與果肉的維生素C含量差異不顯著(p>0.05)。結合其他文獻報道,藍莓維生素C含量高于桑葚、蘋果和水蜜桃,大約為櫻桃的20倍[12],說明藍莓中維生素C含量均較為豐富,可作為身體所需維生素C的來源之一,但低于藍莓其他兩個品種美藍(34.4 mg/100 g)和芭爾徳溫(34.3 mg/100 g)[15]。宋圃菊等通過人體實驗證明:攝入10 mL刺梨汁(含維生素C 75 mg),能完全阻斷人體內亞硝基化合物的合成[13]。經分析,對藍莓全果進行綜合加工利用,可更充分地利用其中豐富的維生素C。提示如經常食用,能增強人體的抗病能力,預防因氧自由基過多產生的慢性疾病,還有抗衰老的功效[13-14]。

圖1　藍莓不同部位中維生素C的含量Fig.1　Vitamin C in different parts of blueberry

2.2.2藍莓不同部位的多酚含量比較分析水果的抗氧化作用主要取決于所含的多酚類物質[16]。由圖2表明,藍莓全果、果皮和果肉的多酚含量分別為2.21±0.21、3.89±0.52、0.68±0.06 mg/g,其中藍莓果皮多酚含量顯著高于全果和果肉(p<0.05),果肉的多酚含量顯著低于其他兩組(p<0.05)。多酚類物質具有清除氧化反應產生對身體有害物質自由基的作用,可防治冠心病、腫瘤和骨質疏松等[17]。本實驗證實藍莓皮中多酚含量最高,具有較強的抗氧化活性。

圖2　藍莓不同部位中多酚的含量Fig.2　Phenol in different parts of blueberry

2.2.3藍莓不同部位的花色苷含量比較分析藍莓中的酚類主要是花色苷、白藜蘆醇及黃酮類等,其中花色苷是高效的抗氧化劑,其抗氧化效果為VC的20倍、VE的50倍[4,18]?；ㄉ找彩侨祟愶嬍硵z入最多的酚類物質[18]。從圖3可知,藍莓不同部位的花色苷含量差異顯著(p<0.05),藍莓全果、果皮和果肉的花色苷含量分別為387.87±27.44、1312.41±175.90、6.40±0.73 mg/100 g,其中藍莓果肉的花色苷含量最低(p<0.05),藍莓果皮中的花色苷含量最高(p<0.05)。結果表明,果皮中的花色苷含量是果肉的近200倍,說明藍莓所含花色苷基本分布在果皮中,可能有花青素、甲基花青素、牽牛花素、錦葵色素及花翠素等[16,19]。色素在酸性條件下色澤鮮艷,著色力強,安全性高,可廣泛應用于飲料、糖果、糕點等食品工業[20]。花色苷還具有促進視紅素再合成、抗癌、抗炎癥、延緩衰老、提高身體免疫力等多種生理活性功能[2,19],及降血脂和抗氧化生物活性,能降低動脈硬化發生的危險性[21],經常食用藍莓也可減輕老年癡呆癥狀以及延緩由其他因素造成的衰老[22]。也有研究[23]表明藍莓總抗氧化能力與總酚及花色苷含量具有良好的線性關系。貴州產藍莓(園藍)中的多酚和花色苷含量較高,特別是其果皮,提示藍莓加工副產物的抗氧化作用較好,具有一定的功能食品開發價值與經濟價值。

圖3　藍莓不同部位中花色苷的含量Fig.3　Anthocyanin in different parts of blueberry

2.2.4藍莓不同部位的黃酮含量比較分析黃酮類化合物是一類在多種植物中廣泛分布的多酚化合物,也是近年研究發現的一類存在于蔬菜、水果、谷物等中的天然色素,具有維生素P的特性。結果表明,藍莓不同部位中,藍莓全果、果皮和果肉的黃酮總含量分別為1.06±0.12、2.85±0.40、0.46±0.08 mg/g;藍莓果肉的黃酮含量最低(p<0.05)、果皮的黃酮含量最高(p<0.05),是果肉的6.2倍。但比桑葚中黃酮含量(0.41%)略低[12]。黃酮類化合物與花色苷、多酚等生物活性物質一樣都具有抗氧化、抗腫瘤、抗癌、抗病毒、抗衰老等藥理學作用[24-26],對維持和促進人體健康有積極作用[5,26]。說明相對藍莓果肉而言,藍莓果皮可能具有多種生物活性和藥理作用。

圖4　藍莓不同部位中黃酮的含量Fig.4　Flavonoid in different parts of blueberry

3　結論

經分析,藍莓果皮和果肉中分別富含著總酸和總糖,賦予藍莓特殊的香味。藍莓果皮中含有較高的花色苷、多酚及黃酮等生物活性物質,它們在抗氧化作用、提高免疫方面由于具有協同作用而促進了藍莓的保健功能,因此,藍莓果皮具有更強的生物活性作用。對藍莓及其果皮、果肉營養成分的測定與功能特性的分析,為促進貴州產藍莓(園藍)改良與深加工等提供了基礎數據。尤其對于貴州產藍莓加工副產物如何加以開發利用可作為藍莓精深加工的重要切入點。

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Nutritional components and active substance in comparative analysis of different parts of blueberry

ZHOU Xiao-li1,2,CHEN Li1,WANG Rui1,2,XIE Guo-fang1,2,MA Li-zhi1,2

(1.College of Food and Pharmacy Engineering,Guiyang University,Guiyang 550005,China;2.Guizhou Engineering Research Center for Food Processing,Guiyang 550005,China)

To study on the distribution of nutrition and active substance in different parts of the blueberries.Total acid,total sugar,flavonoid,phenol,anthocyanins,protein,fat,vitamin C and ash content were studied in different parts(pulps,peels and whole fruit)of blueberries(Yuanlan).The results showed that the content of total acid,protein,anthocyanins,flavonoid,phenol in the peel of blueberries were(1.927±0.004)mg/g,(0.88±0.04)g/100 g,(1312.4±175.9)mg/100 g,(2.85±0.40)mg/g,(3.89±0.52)mg/g,respectively,which were significantly higher than that in pulps and whole fruit(p<0.05).Total sugar was mainly distributed in pulps(p<0.05),but total acid,anthocyanins,flavonoid and phenol in the pulp was the least.Peels as processing waste discarded in the machining process of blueberry juice and wine,it always causing the huge waste of resources.Therefore,nutrition in the peels of blueberries is proved to have applicable values and potential on deep processing.

blueberry;peel;the whole fruit;pulp;nutrition

2015-10-30

周笑犁(1985-)，女，博士，主要從事食品營養學研究，E-mail:lizi008009@126.com。

貴州省科技廳自然科學基金(黔科合J字[2014]2006號)；貴州省科技廳聯合基金(黔科合LH字[2015]7313號)；貴州省食品科學與工程重點學科建設項目(黔學位合字ZDXK[2014]13號)。

TS201.4

A

1002-0306(2016)09-0363-04

10.13386/j.issn1002-0306.2016.09.063