干態青島大花花和葉的營養成分分析

尚俊可,閆修瑜,羅旭璐,劉 云,王予鳳,黃向陽,趙 平,*

(1.西南林業大學,西南山地森林資源保育與利用教育部重點實驗室,云南昆明 650224;2.烏魯木齊富潤東方生物科技有限公司,新疆烏魯木齊 830011)

啤酒花(Humuluslupulus)為大麻科(Cannabaceae)葎草屬多年生雌雄異株草本蔓生植物,主要分布于我國新疆、甘肅、內蒙古和黑龍江等地,其雌性球果又稱酒花[1],主要用于啤酒釀造工業,賦予啤酒產品特有的苦味,被譽為“啤酒的靈魂”[2-3]。同時,啤酒花還兼具抑菌防腐作用,從而穩定和協調啤酒的風味和質量[4-6]。此外,啤酒花也是重要的藥用植物之一,具有健胃消食、安神利尿等功效,可用于治療失眠、頭痛,緩解精神緊張,促進消化等[7],我國藥典上記載啤酒花也可用于治療肺結核、風濕病、麻風病等[8-9]。青島大花是我國主要栽培的酒花品種,在生產商品啤酒花的同時每年產生的大量啤酒花葉等廢棄物未被有效利用,造成極大資源浪費。

近年來,有關啤酒花加工廢棄物綜合利用方面的相關研究鮮有報道,僅Veronika等[10]比較了商品啤酒花和葉的抗氧化和抗菌能力；曹靜等[11]報道了新疆產青島大花莖梗總黃酮的微波輔助提取工藝；閆修瑜等[12]報道了新疆產青島大花莖多酚的提取優化和抗氧化活性；白姍姍等[13]報道了新疆產“札一”和“馬可波羅”啤酒花廢棄枝葉的營養成分和抗氧化活性；對青島大花及其葉營養成分進行分析比較的研究至今尚未見報道。

本文以新疆產青島大花花和葉為供試材料,采用國標和農業部頒布的標準方法對它們的營養成分進行分析比較,以期進一步為青島大花加工廢棄物—葉的營養、保健價值研究及其綜合開發利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

青島大花的干態商品啤酒花和干燥葉(水分含量均為5%) 新疆烏魯木齊富潤東方生物科技有限公司。

K360凱氏定氮儀 瑞士步琦有限公司;Optima 8000電感耦合等離子體發射光譜儀 美國鉑金埃默爾有限公司;S-433D全自動氨基酸分析儀 德國賽卡姆(北京)科學儀器有限公司。

1.2 實驗方法

委托農業部農產品質量監督檢驗測試中心(昆明)進行營養成分檢測分析。蛋白質:參照國標GB 5009.5-2016[14];維生素C:參照國標GB/T 6195-1986[15];總糖:參照國標GB 5009.7-2016[16];灰分:參照國標GB 5009.4-2016[17];粗纖維:參照國標GB/T 5009.10-2003[18];氨基酸:參照國標GB/T 5009.124-2003[19];礦質元素:參照NY/T 1653-2008[20];總黃酮:參照NY/T 1295-2007[21]。

1.3 數據處理

實驗均作3次重復,所得數據采用Excel繪制圖表并計算相對平均偏差(SD),檢測結果最后以平均值±SD表示。

2 結果與分析

2.1 一般營養成分分析比較

干態青島大花花和葉的一般營養成分含量檢測結果見表1。從表1可知,花和葉均富含蛋白質,蛋白質含量分別為16.90%和18.10%,白姍姍等[13]報道新疆產“札一”和“馬可波羅”啤酒花葉中的蛋白質含量分別為14.0%和13.1%,均低于干態青島大花花和葉中的蛋白質含量,表明干態青島大花花和葉均為較好的富含蛋白質的材料[22-23]。同時,干態青島大花花和葉中還含有豐富的粗纖維,含量分別為14.8%和12.7%,粗纖維具有促進腸道排毒、防止便秘、預防結腸癌和治療糖尿病等保健功能,表明二者均有利于人體的健康。從表1可以看出葉中的總糖含量高于花,分別為5.4%和3.3%;而葉中的總黃酮含量(0.4%)則低于花(0.9%)。干態青島大花花和葉中的總黃酮含量均低于“札一”和“馬可波羅”葉中的總黃酮含量(0.96%和1.90%)[13],很可能與不同品種啤酒花自身的遺傳背景差異有關。此外,花和葉中的維生素C的含量均較低,且葉中的含量低于花,這可能是試材在干燥過程中造成損失所致。

表1 干態青島大花花和葉中的一般營養成分含量

2.2 氨基酸含量分析比較

干態青島大花花和葉中氨基酸種類和含量見表2。從表2可知,花和葉均含有17種氨基酸,種類齊全,二者的氨基酸總量分別為7.75%和9.65%,葉的氨基酸總量為花的1.25倍。花中含量最高的為天門冬氨酸(1.21%),占氨基酸總量的15.61%,其次依次為谷氨酸(0.90%)、精氨酸(0.79%)、亮氨酸(0.62%)、賴氨酸(0.61%)、丙氨酸(0.47%)和纈氨酸(0.41%)等,蛋氨酸的含量最低(0.08%),僅占氨基酸總量的1.03%;葉中含量最高的是谷氨酸(1.21%),占氨基酸總量的12.54%,其次依次為亮氨酸(1.05%)、賴氨酸(0.76%)、精氨酸(0.69%)、纈氨酸(0.67%)、苯丙氨酸(0.63%)、丙氨酸(0.61%)、天門冬氨酸(0.59%)和異亮氨酸(0.58%)等,蛋氨酸的含量最低(0.11%),僅占氨基酸總量的1.14%。

除色氨酸外,從花和葉中分別共檢測出7種必需氨基酸。花中必需氨基酸的含量為2.66%,占總氨基酸的34.32%;葉中的必需氨基酸更為豐富,其含量為4.24%,是花中必需氨基酸的1.59倍,并占葉中氨基酸總量的43.94%。天門冬氨酸和谷氨酸又稱鮮味氨基酸,是主要的鮮味呈味物質,在花和葉中的含量均較為豐富,分別為2.11%和1.80%,分別占氨基酸總量的27.23%和18.65%。同時,花和葉中藥效氨基酸含量極為豐富,分別為5.29%和6.13%,占各自氨基酸總量的68.26%和63.52%,是花和葉氨基酸共同的一大特征,表明供試樣品均具有較高的保健價值[24-25]。此外,從表2中顯示的氨基酸配比來看,花中E/T=0.3432,E/N=0.5226,葉中E/T=0.4394,E/N=0.7837,與WHO/FAO提出的E/T=0.4,E/N=0.6較為相符,表明它們的配比也較為合理。

表2 干態青島大花花和葉的氨基酸含量

采用氨基酸比值系數法[26],對花和葉中所含必需氨基酸與1973年FAO/WHO修正的理想人體必需氨基酸模式譜進行比較,以進一步揭示其營養價值,其分析結果見表3。由表3可知,除蛋氨酸和花中的蘇氨酸外,其他必需氨基酸的相對含量均高于WHO/FAO模式譜數據,進一步表明花和葉均具有較高的營養價值,且葉的營養價值高于花。

表3 必需氨基酸占總氨基酸的含量及其與WHO/FAO模式譜的比較

2.3 礦質元素含量分析比較

干態青島大花花和葉中的礦質元素含量測定結果以及與膳食營養素參考攝入量(DRIs)[27]的比較如表4所示。由表4可以看出,花和葉中均含有人體所需的鉀、鈣、鎂、磷、鈉、鐵、錳、鋅、銅等9種礦質元素。花中常量元素的分布規律為鉀>鈣>鎂>磷>鈉,葉中常量元素的分布規律為鈣>鉀>鎂>磷>鈉,葉中具有非常高的含鈣量,含量為3.12%;花和葉中鉀的含量分別為鈉含量的147.5倍和84.8倍,具有典型的高鉀低鈉特征。高鉀低鈉則可調節人體內滲透壓平衡,有利于高血壓病的預防。

據研究報道,在自然界存在的90種元素中,已被確認與人體健康和生命有關的必需元素有18種,按其在體內的含量不同分為大量元素和微量元素兩大類[28]。每種元素都有其特殊的生理生化功能,對維持人體的新陳代謝起著不同的決定性作用。其中,鈣和磷對促進大腦發育和骨骼的生長發揮重要作用;鉀參與多種物質代謝和能量代謝,適合甲亢患者和對鉀需求量大的人群。大量元素中的鎂以及微量元素中的鐵、鋅、錳、銅等則參與多種酶的組成和激活[29],對提高人體免疫力具有直接或間接的作用[30-31]。表4顯示,青島大花花和葉中礦質元素均較為豐富,有益人體健康,可望作為礦質元素的補充來源。

表4 干態青島大花和葉中的礦質元素含量

3 結論

通過對新疆產青島大花花和葉營養成分進行測定表明,花和葉營養成分豐富,其中花和葉中蛋白質含量分別為16.9%和18.1%,粗纖維含量分別為14.8%和12.7%,總糖含量分別為3.26%和5.44%;花和葉中均含有17種氨基酸,種類齊全,氨基酸總量分別為7.75%和9.65%,其中必需氨基酸占各自氨基酸總量的34.32%和43.94%,藥效氨基酸占各自氨基酸總量的68.26%和63.52%,是干態青島大花花和葉所含氨基酸共同的一大特征,且花和葉的氨基酸配比也較為合理,表明供試樣品均具有較高的保健價值;花和葉中均含有人體所需的鉀、鈣、鎂、磷、鈉、鐵、錳、鋅、銅等9種礦質元素。花中常量元素的分布規律為鉀>鈣>鎂>磷>鈉,葉中常量元素的分布規律為鈣>鉀>鎂>磷>鈉,花和葉中鉀的含量分別為鈉含量的147.5倍和84.8倍,具有典型的高鉀低鈉特征,有益于人的身體健康,可望成為礦質元素的補充來源。

新疆產干態青島大花花和葉均具有較高的營養價值和保健價值,且葉的總體營養品質略優于花,表明作為干態青島大花加工廢棄物的葉具有良好的開發利用前景,值得進一步深入系統地開展不同產地、不同品種商品啤酒花和葉的相關評價研究。

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