貴州優(yōu)質(zhì)構(gòu)樹(shù)果實(shí)品質(zhì)及礦質(zhì)元素分析

黃大建，趙勤，胡彬，陳駿，劉鐵柱，張亞洲，孫建昌，*，耿陽(yáng)陽(yáng)

（1.貴州三農(nóng)楮桃科技開(kāi)發(fā)有限公司，貴州貞豐562200；2.貴州省林業(yè)科學(xué)研究院，貴州貴陽(yáng)550005；3.貴州省核桃研究所，貴州貴陽(yáng)550005）

貴州優(yōu)質(zhì)構(gòu)樹(shù)果實(shí)品質(zhì)及礦質(zhì)元素分析

黃大建1，趙勤2，3，胡彬2，3，陳駿2，3，劉鐵柱2，3，張亞洲2，3，孫建昌2，3，*，耿陽(yáng)陽(yáng)2，3

（1.貴州三農(nóng)楮桃科技開(kāi)發(fā)有限公司，貴州貞豐562200；2.貴州省林業(yè)科學(xué)研究院，貴州貴陽(yáng)550005；3.貴州省核桃研究所，貴州貴陽(yáng)550005）

為解析貴州優(yōu)質(zhì)構(gòu)樹(shù)的主要營(yíng)養(yǎng)成分特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)貥?gòu)樹(shù)種子和果漿進(jìn)行理化分析，同時(shí)開(kāi)展微量元素及重金屬測(cè)定。結(jié)果表明：構(gòu)樹(shù)種子、果漿及果酒富含前花青素；果漿中富含多糖、VC等有效成分，蛋白質(zhì)氨基酸種類豐富，含量均衡；原漿中微量元素種類和含量豐富，As、Hg、Cr等重金屬未檢出或少量存在，而Pb含量超出國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。因此針對(duì)構(gòu)樹(shù)果漿重金屬含量超標(biāo)需要進(jìn)一步研究。

構(gòu)樹(shù)；果實(shí)；前花青素；微量元素；氨基酸

構(gòu)樹(shù)（Broussonetia Papyrifera）是?？疲∕oraceae）構(gòu)樹(shù)屬（Broussonetia）落葉喬木，適應(yīng)性強(qiáng)，廣泛分布在貴州各地，是治理石漠化的優(yōu)選樹(shù)種[1]。構(gòu)樹(shù)是一種多功能綜合性樹(shù)種，其樹(shù)葉作為飼料代替糧食作物飼養(yǎng)家畜，樹(shù)皮和樹(shù)干可作為高檔造紙?jiān)?，根可作藥用，果?shí)可開(kāi)發(fā)成新型果汁或保健品[2]。目前，貴州正在實(shí)施構(gòu)樹(shù)扶貧和石漠化治理百萬(wàn)畝項(xiàng)目，重點(diǎn)在貧困地區(qū)推廣“林-料-畜”一體化的畜牧產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，同時(shí)配套高蛋白飼料加工廠和產(chǎn)品深加工基地。為此，本研究通過(guò)對(duì)貴州優(yōu)選出的構(gòu)樹(shù)果實(shí)進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分和微量元素分析，并評(píng)估構(gòu)樹(shù)果實(shí)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值水平，期望初步了解貴州構(gòu)樹(shù)果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，為貴州構(gòu)樹(shù)果實(shí)深加工及相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

構(gòu)樹(shù)種子采集自貴州省貞豐縣，種渣為構(gòu)樹(shù)種子經(jīng)超臨界萃取油脂后所得，果漿為構(gòu)樹(shù)鮮果經(jīng)離心去種制取，果酒為果漿經(jīng)發(fā)酵所得。

原花青素（純度95%）：上海經(jīng)科化學(xué)科技有限公司；硼酸（分析純）、硫酸鉀（分析純）：成都金山化學(xué)試劑有限公司；亞甲基藍(lán)指示劑（分析純）、甲基紅指示劑（分析純）：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；碳酸氫鈉（分析純）、氫氧化鈉（分析純）：天津永大化學(xué)試劑有限公司；濃硫酸（分析純）：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；無(wú)水乙醇（分析純）：天津市富宇精細(xì)化工有限公司；五水合硫酸銅（分析純）：廣東省化學(xué)試劑工程技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心。

1.2 儀器與設(shè)備

L-8800氨基酸自動(dòng)分析儀：HITACHI（日立）公司；240Z石墨爐原子吸收光譜儀：美國(guó)安捷倫科技公司；AN6388電子天平：上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司；101系列數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱：上海葉拓儀器儀表有限公司；大龍移液槍：大龍醫(yī)療設(shè)備有限公司；RE-52-AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：上海亞榮金葉；KDN-08（SX）凱式定氮消化爐：上海嘉定糧油儀器有限公司。

1.3 方法

總糖、還原糖、多糖、VC等送貴州省理化測(cè)試分析研究中心檢測(cè)。

原花青素（PCA）：按照保健食品中原花青素的測(cè)定方法，采用甲醇提取法提取前花青素，通過(guò)紫外分光光度計(jì)在550 nm的波長(zhǎng)下測(cè)定。原花青素本身無(wú)色，經(jīng)熱酸處理后，可以生成深紅色的花青素離子，本方法用分光光度計(jì)測(cè)定原花青素在水解過(guò)程中生成的花青素離子，計(jì)算試樣中原花青素的含量。

蛋白質(zhì)測(cè)定：采用GB 5009.5-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》方法中的第一法“凱氏定氮法”。

常量及微量金屬元素測(cè)定：Pb、As、Hg、Cr、K、Na、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu 等都采用石墨爐原子吸收分光光度法。P元素參照GB/T 5009.87-2003《食品中磷的測(cè)定》方法中第一法“分光光度法”。

氨基酸測(cè)定：參照國(guó)標(biāo)GB/T 5009.124-2003《食品中氨基酸的測(cè)定》。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用Excel 2013軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析制圖

2 結(jié)果與分析

2.1 構(gòu)樹(shù)果實(shí)原花青素測(cè)定

根據(jù)前花青素標(biāo)樣按不同濃度配置，測(cè)定其吸光度，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線，見(jiàn)圖1。

圖1 前花青素標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of procyanidine

參照標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算公式進(jìn)一步測(cè)定構(gòu)樹(shù)種子、種渣、果漿、果酒中的PCA含量，得到結(jié)果表1。

表1 構(gòu)樹(shù)果實(shí)PCA含量分析測(cè)定表Table 1 The PCA content of Broussonetia papyrifera fruit

由表1可知，構(gòu)樹(shù)果實(shí)中的種子PCA含量相對(duì)較低，經(jīng)過(guò)超臨界萃取后的種渣中含量翻倍；果實(shí)離心所得的果漿中PCA含量較高為473 mg/100 g，而果漿經(jīng)過(guò)發(fā)酵后的果酒中PCA含量不降反增。因此推測(cè)構(gòu)樹(shù)果實(shí)中PCA含量較高，果漿在發(fā)酵過(guò)程中PCA未發(fā)生明顯分解，且因某種未知因素導(dǎo)致果漿中PCA含量升高。

2.2 構(gòu)樹(shù)果漿主要營(yíng)養(yǎng)成分分析

構(gòu)樹(shù)果漿主要營(yíng)養(yǎng)成分分析結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 構(gòu)樹(shù)果漿主要營(yíng)養(yǎng)成分分析Table 2 The nutrient content of Broussonetia papyrifera fruit pulp

由表2所示，構(gòu)樹(shù)果漿含糖量豐富，其中還原糖占絕大比例，說(shuō)明所分析構(gòu)樹(shù)果實(shí)中絕大多數(shù)多糖類物質(zhì)和其他一些大分子已經(jīng)降解為還原糖，果實(shí)成熟度較高。此外，該品種構(gòu)樹(shù)果漿中VC含量較為豐富，蛋白質(zhì)含量相對(duì)較低[3]。

為進(jìn)一步了解構(gòu)樹(shù)果漿中蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)及功能，試驗(yàn)利用氨基酸自動(dòng)分析儀對(duì)構(gòu)樹(shù)果漿進(jìn)行了氨基酸種類及含量的測(cè)定，分析結(jié)果如表3。

表3 構(gòu)樹(shù)果漿蛋白質(zhì)氨基酸組成Table 3 The type and content of amino acids in Broussonetia papyrifera fruit pulp

續(xù)表3 構(gòu)樹(shù)果漿蛋白質(zhì)氨基酸組成Continue table 3 The type and content of amino acids in Broussonetia papyrifera fruit pulp

由表3可知，構(gòu)樹(shù)果漿蛋白質(zhì)氨基酸種類共有15種，其中必須氨基酸有6種，未檢測(cè)到苯丙氨酸（Phe）、甲硫氨酸（Met），必需氨基酸總含量為287.97 mg/100 mL。另外非必需氨基酸檢測(cè)到9種，總含量為816.23 mg/100 mL，其中天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）、精氨酸（Arg）含量較為豐富，而這對(duì)于早產(chǎn)兒、肝病及精神分裂癥患者所必需[4-6]。

2.3 構(gòu)樹(shù)果漿常礦質(zhì)元素分析

礦質(zhì)元素主要由植物根系從土壤中吸收，是植物生長(zhǎng)所必需的元素，攝取植物中的礦質(zhì)元素也是人類獲取微量元素的重要途徑。為此試驗(yàn)進(jìn)一步分析構(gòu)樹(shù)果漿中的常微量元素及重金屬，分析結(jié)果如表4。

表4 構(gòu)樹(shù)果漿常微量元素分析Table 4 The constant and trace elements content of Broussonetia papyrifera fruit pulpmg/L

由表4可知，構(gòu)樹(shù)果漿常量元素中的K和Ca含量相對(duì)較高，這些元素對(duì)于心跳不規(guī)律以及缺鈣患者十分重要。Fe、Mn、Zn和Cu是人體必需微量元素，它們對(duì)于人體生長(zhǎng)發(fā)育、免疫機(jī)能、新陳代謝以及神經(jīng)系統(tǒng)功能具有重要作用[7-10]，根據(jù)《輻射防護(hù)用參考人第4部分：膳食組成和元素?cái)z入量》標(biāo)準(zhǔn)[11]，成年人體Fe、Mn、Zn 和 Cu 每人每天攝入量分別為 25、5、11 mg和1 mg，而每升構(gòu)樹(shù)果漿中，Mn和Cu含量較高，F(xiàn)e和Zn含量較低，因此參照攝入量標(biāo)準(zhǔn)，成年人每人每天構(gòu)樹(shù)飲用量不應(yīng)超過(guò)500 mL，且構(gòu)樹(shù)果漿可作為缺Mn患者的重點(diǎn)補(bǔ)充食品。

重金屬不能被生物降解，相反可在人體內(nèi)聚集，造成慢性中毒，該構(gòu)樹(shù)果漿中Pb含量較高，Hg未檢出，As和Cr含量較低，根據(jù)食品中污染物限量標(biāo)準(zhǔn)[12]，其中Pb含量超出國(guó)家關(guān)于食品中濃縮果蔬汁的規(guī)定（0.5 mg/L），該結(jié)果表明構(gòu)樹(shù)種植區(qū)域土壤Pb含量較高，因此在考慮構(gòu)樹(shù)作為食品來(lái)源時(shí)，應(yīng)考慮種植地區(qū)土壤環(huán)境，不應(yīng)盲目發(fā)展種植面積，以免造成構(gòu)樹(shù)果實(shí)因不符國(guó)家規(guī)定而滯銷。

3 結(jié)論與討論

通過(guò)對(duì)構(gòu)樹(shù)果實(shí)品質(zhì)及礦質(zhì)元素分析得知，構(gòu)樹(shù)果漿及果酒中富含原花青素，這對(duì)于抗氧化與清除自由基、保護(hù)心腦血管系統(tǒng)、防治癌癥、預(yù)防與治療糖尿病、抗炎、胃潰瘍損傷保護(hù)、保護(hù)肝臟、抗輻射等都有一定作用[13]。另外構(gòu)樹(shù)果漿中總糖含量較高，氨基酸種類豐富，常量元素中K和Ca含量較高，重金屬中Pb含量超標(biāo)。

在本研究中，貴州優(yōu)質(zhì)構(gòu)樹(shù)果實(shí)品質(zhì)得到了有效分析，但僅僅局限于構(gòu)樹(shù)果實(shí)，未針對(duì)該構(gòu)樹(shù)周圍環(huán)境及土壤條件進(jìn)行分析，因此構(gòu)樹(shù)果漿Pb含量超標(biāo)是因構(gòu)樹(shù)具有富集Pb的特性還是由于土壤Pb含量超標(biāo)導(dǎo)致，不得而知。因此，針對(duì)構(gòu)樹(shù)果漿重金屬含量超標(biāo)方面需要進(jìn)一步探究原因。

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Analysis of Quality and Mineral Elements in Broussonetia papyrifera Fruit from Guizhou Province

HUANG Da-jian1，ZHAO Qin2，3，HU Bin2，3，CHEN Jun2，3，LIU Tie-zhu2，3，ZHANG Ya-zhou2，3，SUN Jian-chang2，3，*，GENG Yang-yang2，3
（1.Guizhou Papyrifera Technology Company，Zhenfeng 562200，Guizhou，China；2.Guizhou Academy of Forestry，Guiyang 550005，Guizhou，China；3.Guizhou Institute of Walnut，Guiyang 550005，Guizhou，China）

Broussonetia papyrifera；fruit；procyanidine；trace element；amino acids

2016-08-04

貴州省社會(huì)發(fā)展攻關(guān)計(jì)劃“構(gòu)樹(shù)果用林營(yíng)建與果酒釀造工藝改進(jìn)研究”（黔科合SY字[2012]3063）

黃大建（1968—），男（漢），工程師，本科，主要從事構(gòu)樹(shù)研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

*通信作者：孫建昌，男，研究員，主要從事構(gòu)樹(shù)研究。

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.13.032

Abstract：In order to know the quality of Broussonetia papyrifera fruit from Guizhou province，through analyzing primary nutrients and elements in the fruit.The results showed the seeds，fruit pulp and the wine from Broussonetia papyrifera fruit was rich in procyanidine；the fruit pulp is composed of carbohydrate，VCand protein.The amino acids in the protein is various and balanced.The abundant mineral elements in the fruit pulp is also various，the heavy mental such as As，Hg and Cr was not checked out or a small amount.However，the content of Pb overtopped the relevant national standards.The reason of overtopping national standards about heavy mental need a further study.