◎ 張 蕾,鄭海婷,張 靜
(1.河北安普檢測技術(shù)服務(wù)有限公司,河北 邢臺 055550;2.明一國際營養(yǎng)品有限公司,福建 福州 350008;3.武夷學院茶與食品學院,福建 武夷山 354300)
生姜,又稱黃姜、姜根、鮮生姜,是生長于地下的肉莖姜科草本植物,藥食兼用。生姜有“菜中之祖”的美稱,可以加工成各種食品、飲料和食品添加劑。生姜有發(fā)汗解表、提神活血、止咳祛痰、健脾胃、解毒的作用[1],現(xiàn)代研究證實,生姜中的有效成分為姜酚、黃酮類、姜辣素等成分,故食用生姜有延緩衰老、防治自身免疫性疾病、預(yù)防癌癥作用,降低癌毒作用。隨著近年來人們對綠色食品、健康飲食、保健的追求,越來越多的人認為吃天然野生無污染的生姜比市場上售賣的品質(zhì)好、營養(yǎng)價值高,但事實上是否如此尚不清楚。本文對野山姜與田姜、肉姜、浙江鳳爪姜、萊蕪黃姜5種生姜的內(nèi)含物水分、總灰分、酸不溶性灰分、鈣、揮發(fā)油的各項指標進行測定,并利用超聲波的機械振動作用、空化效應(yīng)和熱效應(yīng)的原理提取測定姜黃酮、姜辣素的含量,比較野山姜與其他幾種生姜的品質(zhì)差異與營養(yǎng)價值,有利于今后生姜營養(yǎng)價值的研究樣本的選擇。
野山姜、田姜、肉姜,均購于武夷學院二期超市;萊蕪小黃姜,網(wǎng)購于姜老大食品旗艦店;浙江鳳爪姜,網(wǎng)購于特色中國磐安;冰乙酸(AR)、無水乙醇(AR)、亞硝酸鈉(AR)、硝酸鋁(AR)、氫氧化鈉(AR)、濃硫酸(AR)、濃鹽酸(AR)、重鉻酸鉀(AR)、丙酮(AR)、二甲苯(AR)、溴鉀酚綠(AR)、草酸銨(AR)、氨水(AR)、香草醛(AR)、蘆丁標準品(中國生物制品檢定所)。
V-1100D型可見分光光度計(上海美普達儀器有限公司)、HH-4數(shù)顯電子恒溫水浴鍋(常州國華電器有限公司)、DH07-9070A電熱恒溫鼓風干燥箱(上海精宏實驗設(shè)備有限公司)、DTS-4型馬弗爐(上海廣樹機電有限公司)、UV-1800紫外光分光光度計(上海美普達儀器有限公司)。
1.2.1 材料的預(yù)處理
①選擇新鮮、無霉變腐爛、不經(jīng)過漂白的生姜。②生姜洗凈去皮晾干,切片后剁成碎塊,置于干燥箱60 ℃烘干,用粉碎機粉碎得到的生姜粉過60目篩,密封保存后備用。③生姜洗凈去皮晾干,切片后剁成碎塊,用粉碎機粉碎得到鮮姜末,用于水分測定。
1.2.2 營養(yǎng)成分含量的測定
(1)水分的測定。直接干燥法,采用GB 5009.3-2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》第一法[2]。
(2)灰分的測定。采用GB/T 5009.4-2016《食品安全國家標準 食品中總灰分的測定》第一法、食品中酸不溶性灰分的測定 第三法[3]。
(3)鈣的測定。采用GB/T 30383-2013《生姜》鈣的測定附錄A[4]。
(4)揮發(fā)油含量的測定。采用GB/T 30385-2013《香辛料和調(diào)味品 揮發(fā)油含量的測定》[5]。
(5)總黃酮的測定。采用NaNO2-Al(NO3)3-NaOH體系絡(luò)合化學吸光法:①標準液的制備。稱取干燥至恒重的蘆?。ㄊ|香葉苷)50.00 mg用60%的乙醇溶液溶解并定容于50 mL的容量瓶制成濃度1 mg·mL-1的母液,再用移液管準確吸取10 mL的母液用60%乙醇定容于另一個50 mL的容量瓶中,得到0.2 mg·mL-1的標準液。用移液管分別吸取0.2 mg·mL-1的蘆丁標準液0、1、2、3、4 mL和5 mL分別于6支具塞比色管中,加30%乙醇至5 mL,加5% NaNO2溶液0.3 mL,搖勻放置6 min,加10% Al(NO3)3溶液0.3 mL,搖勻,放置6 min后加1 mol·L-1NaOH溶液4 mL,再加水0.4 mL,搖勻放置15 min后比色[6]。②試驗溶液的制備。分別稱取5種生姜粉1.00 g于5個帶塞的錐形瓶,分別加入80%的乙醇20 mL,用超聲波水溫60 ℃浸提50 min,過濾于離心管中(5 000 r·min-1)離心8 min,取上清液于容量瓶中,再加入80%的乙醇20 mL超聲波浸提50 min。如此重復(fù)2次,將濾液合并用提取的溶劑定容至100 mL。用移液管分別吸取1 mL樣品于試管中,按上述方法加入試劑在510 nm處比色[7-8]。
每100 g樣品中含有黃酮的含量按式(1)計算:
式(1)中:X-生姜中黃酮含量,%;C-為標準曲線所計算出的待測液的黃酮濃度,mg·mL-1;V-樣品液體積,mL;Q-樣品液稀釋總倍數(shù);M-提取的生姜粉末質(zhì)量,g。
(6)姜辣素的測定。采用紫外分光光度法[9-10]:分別稱取5種生姜粉1.00 g于5個帶塞的錐形瓶,分別加入65%的乙醇30 mL,用超聲波水溫60 ℃浸提25 min,過濾于離心管中,3 600 r·min-1離心15 min,取上清液于容量瓶中,重復(fù)上述操作2次,將濾液合并用提取的溶劑定容至100 mL,備用。
利用直接干燥法測定5種鮮姜的水分含量,結(jié)果表明,野山姜水分含量為84%,萊蕪小黃姜與肉姜的水分含量相近,分別為91%、92%,浙江鳳爪姜與田姜的水分含量相近,分別為80%、79%。
食品經(jīng)炭化后高溫灼燒所殘留的無機鹽及金屬氧化物等無機物質(zhì)稱為灰分。結(jié)果表明萊蕪小黃姜和肉姜的總灰分達到8.58%、8.37%,由于GB/T 30383-2013中規(guī)定,生姜總灰分含量不得超出8%,其含量都超出國標的限定范圍;野山姜和浙江鳳爪姜總灰分含量接近,分別為5.64%、4.95%;而田姜的總灰分含量較低,為3.53%,這3種姜的總灰分含量符合國家標準的限量范圍。
酸不溶性灰分是灼燒后的總灰分經(jīng)酸處理、過濾、再灼燒后所不溶于酸性溶液的殘留物,其反映污染的泥沙和食品中原來存在的微量SiO2的含量。結(jié)果表明,5種生姜的酸不溶性灰分都在GB/T 30383-2013的限定范圍內(nèi)。其中野山姜的酸不溶性灰分含量為0.39%,與田姜、浙江鳳爪姜、嫩姜的酸不溶性灰分含量較為接近;而萊蕪小黃姜的酸不溶性灰分最高,為0.55%。因而,萊蕪小黃姜中可能含有較多的SiO2成分。
鈣的測定是經(jīng)由干法灰化處理的總灰分在酸處理后加入指示劑,利用氨水將其溶液轉(zhuǎn)為氨性溶液,后用草酸銨沉淀鈣離子,最終用硫酸洗滌沉淀,在低于70 ℃的條件下用高錳酸鉀溶液滴定至微紅色的方法。通過高錳酸鉀滴定測定5種生姜中萊蕪小黃姜、肉姜的鈣含量最高,為3.23%、1.44%,而GB/T 30383-2013中規(guī)定未漂白的生姜的鈣含量不得超出1.1%,因此這兩種生姜的鈣含量超出國家標準的范圍;野山姜的鈣含量為1.05%,與鈣含量為1.052%的浙江鳳爪姜相差不大,田姜的鈣含量最低,為0.66%。
生姜中的揮發(fā)油具有抗菌、鎮(zhèn)痛、健胃、保肝、中樞調(diào)節(jié)、抗肝毒、抗壞血病等作用[11],在醫(yī)藥行業(yè)中具有很大的發(fā)展前景。生姜的揮發(fā)油的測定是利用生姜的揮發(fā)組分的揮發(fā)性與難溶于水的特點,順著水蒸汽共同蒸出來的輕油性混合物。通過水蒸餾法測定5種生姜的揮發(fā)油的含量。結(jié)果表明,野山姜與萊蕪小黃姜揮發(fā)油含量較高,分別為2.99 mL/100 g、2.83 mL/100 g;其中田姜與浙江鳳爪姜、肉姜揮發(fā)油含量比較接近,分別為2.43 mL/100 g、2.12 mL/100 g、2.07 mL/100 g。生姜揮發(fā)油是生姜的重要活性組份之一,其含量的高低是衡量生姜品質(zhì)的重要標準。由此可知,5種生姜中野山姜與萊蕪小黃姜的品質(zhì)較高,田姜的次之。
蘆丁標準液測定結(jié)果如圖1所示,其標準線性方程為y=12.48x-0.004,相關(guān)系數(shù)r=0.999 9,說明在0.02~0.1 mg·mL-1濃度范圍內(nèi),蘆丁的吸光度(A)與蘆丁濃度(mg·mL-1)具有良好的線性關(guān)系,實驗結(jié)果準確可靠。
圖1 蘆丁的標準曲線圖
利用標準曲線檢測生姜樣品,結(jié)果表明5種生姜的總黃酮含量都較高,其中野山姜、萊蕪黃姜、肉姜的含量較高,分別為 21.67 mg·g-1、23.99 mg·g-1、20.44 mg·g-1,浙江鳳爪姜的總黃酮含量相對較低,為16.35 mg·g-1,田姜含量最低為 9.36 mg·g-1。
由于姜辣素的結(jié)構(gòu)與香蘭素的相似,且在280 nm的波長處都具有特殊的紫外光吸收峰,因而可使用香蘭素作為對照標準。香草醛標準液測定結(jié)果如圖2所示,由相關(guān)系數(shù)可知,香蘭素的吸光度與其濃度呈良好的線性關(guān)系,說明實驗結(jié)果準確可靠。
圖2 香蘭素標準曲線圖
結(jié)果表明,5種生姜的姜辣素含量的測定中野山姜與肉姜、萊蕪黃姜、浙江鳳爪姜的含量相差不大,分別 66 mg·g-1、62 mg·g-1、59 mg·g-1、54 mg·g-1,田姜中姜辣素含量亦為最低,為37 mg·g-1。
在5種生姜中,野山姜總體水平上較優(yōu),而萊蕪小黃姜的價格較于其他4種生姜昂貴,且其各項指標也較高,但其總灰分、鈣含量與肉姜的都超出了國家標準的限定范圍。肉姜與浙江鳳爪姜的營養(yǎng)價值較野山姜與萊蕪小黃姜的低;田姜相較于其他幾種生姜的總體上營養(yǎng)價值較低。