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      珍珠番石榴果實(shí)中的營養(yǎng)成分與活性物質(zhì)分析

      2020-09-18 07:15:20崔小麗張仕鳳
      食品與機(jī)械 2020年8期
      關(guān)鍵詞:番石榴濾液珍珠

      彭 燕 張 敏 崔小麗 - 張仕鳳 - 湯 停

      (嶺南師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,廣東 湛江 524048)

      番石榴(PsidiumguajavaLinn.)又名芭樂、雞矢果、拔子、喇叭番石榴、番桃樹,隸屬于桃金娘科番石榴屬,具有生津止渴、收斂止瀉、消炎止血等功效,是一種藥食兩用的果樹,廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區(qū),中國臺(tái)灣、海南、福建、廣東、廣西等地均有栽培[1-2]。番石榴中的優(yōu)秀品種——珍珠番石榴,因具有易栽培、早果豐產(chǎn)、產(chǎn)品好看好吃等優(yōu)良性狀,已成為中國南方農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的重要水果之一。

      番石榴具有較高的藥用價(jià)值和食用價(jià)值,葉、花、根、皮、果均可入藥[3-5],不同部位具有不同的功效[6-10],且與化學(xué)成分密切相關(guān)[3,6,11]。相關(guān)文獻(xiàn)記載,番石榴葉含有脂肪、蛋白質(zhì)、糖類、三萜、黃酮、鞣質(zhì)、多酚、倍半萜、雜源萜、揮發(fā)油、植物多糖等營養(yǎng)活性成分[6,12-15],具有明顯的降血糖、降血脂、抗病毒、抗腹瀉、抗菌、抗炎、抗腫瘤等藥理活性[6,12-17],民間常用其輔助降糖,治療急慢性腸炎、痢疾等疾??;花蕾可緩解消化障礙[7];番石榴根含有三萜、酚酸等成分,具有收斂止瀉、止痛斂瘡等功效[11];皮能止血和治療小兒腹瀉[9];番石榴果實(shí)香味濃郁、脆甜爽口、風(fēng)味獨(dú)特,可用于營養(yǎng)補(bǔ)充劑和止瀉劑[1,3,10],深受消費(fèi)者的喜愛,臺(tái)灣本地人常用番石榴果汁或果醬來治療糖尿病。

      目前對(duì)番石榴的研究主要包括葉、果實(shí)、根等部位,尤以番石榴葉研究最為深入和系統(tǒng),而對(duì)食用價(jià)值較高的番石榴果實(shí)研究報(bào)道較少[3,10,18-21],僅有幾篇文獻(xiàn)關(guān)于果實(shí)基本營養(yǎng)成分[3,18]、風(fēng)味成分[18]、黃酮[10]、萜類[20]和揮發(fā)性成分[21]的報(bào)道。為了進(jìn)一步闡述番石榴的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和合理利用番石榴植物資源,試驗(yàn)擬對(duì)湛江河唇產(chǎn)的珍珠番石榴果實(shí)的營養(yǎng)活性成分進(jìn)行分析測(cè)定,以期為番石榴資源的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

      1 材料與方法

      1.1 材料與試劑

      1.1.1 試驗(yàn)材料

      珍珠番石榴果實(shí):2017年5月采摘于廣東省湛江市河唇鎮(zhèn)(東經(jīng)110°18′10.60″,北緯21°41′50.83″),挑選果實(shí)柔軟有彈性、香味濃郁、表皮光滑、皺褶少、顏色淡而均勻、無機(jī)械傷、無病蟲害的鮮果,單果質(zhì)量為(485.15±10.21) g。

      1.1.2 試劑

      石油醚、乙醇、苯酚、濃硫酸、葡萄糖、沒食子酸、硝酸鋁、亞硝酸鈉、福林試劑、蘆丁:分析純,湛江科銘科技有限公司。

      1.2 主要儀器與設(shè)備

      電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀:X Series 2 ICP-MS型,賽默飛世爾科技(中國)有限公司;

      自動(dòng)凱氏定氮儀:Kjeltec 8400型,德國塞卡姆公司;

      氨基酸自動(dòng)分析儀:L8900型,日本日立公司;

      紫外分光光度計(jì):A3600型,翱藝儀器(上海)有限公司;

      酶標(biāo)儀:ELx 800型,美國BioTech公司;

      液相色譜儀:1260型,美國Agilent公司;

      可見分光光度計(jì):V-1800型,浙江賽德儀器設(shè)備有限公司。

      1.3 方法

      1.3.1 樣品處理 將新鮮的珍珠番石榴切成小塊用打漿機(jī)打漿,立即進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的分析。

      1.3.2 一般營養(yǎng)成分測(cè)定

      (1) 水分:稱取上述漿狀樣品2~4 g,加入1 g無水Na2SO4,攪拌均勻后,按GB 5009.3—2016的直接干燥法測(cè)定水分含量。

      (2) 粗蛋白:稱取漿狀樣品2~5 g,小心移入干燥潔凈的250 mL或500 mL定氮瓶中,依次加入研細(xì)的CuSO40.4 g、K2SO46 g和濃硫酸20 mL,輕搖后,于消化電爐上加熱消煮至液體呈藍(lán)綠色透明,再繼續(xù)加熱30 min,冷卻后無損地轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中,定容,同時(shí)做試劑空白,然后按GB 5009.5—2016的凱氏定氮法測(cè)定粗蛋白含量。

      (3) 總糖:稱取漿狀樣品15~20 g置于250 mL容量瓶中,加水50 mL,依次緩慢加入5 mL乙酸鋅溶液和亞鐵氰化鉀溶液,加蒸餾水定容,靜置30 min后,過濾,棄去初濾液,取后續(xù)濾液加鹽酸(6 mol/L) 5 mL水解后,依據(jù)GB 5009.8—2016的酸水解—萊茵—埃農(nóng)氏法測(cè)定總糖含量。

      (4) 粗脂肪:稱取5~10 g漿狀樣品于蒸發(fā)皿中,加入約20 g石英砂,于沸水浴上蒸干后,于95~105 ℃烘干、研細(xì),全部移入濾紙筒內(nèi),蒸發(fā)皿及粘附有樣品的玻璃棒均用沾有乙醚的脫脂棉擦凈,將棉花放入濾紙筒內(nèi),然后按GB 5009.6—2016的索氏提取法測(cè)定粗脂肪含量。

      (5) 灰分:按GB 5009.4—2016的灼燒法執(zhí)行。

      (6) 粗纖維:按GB/T 5009.10—2003的重量法執(zhí)行。

      1.3.3 可溶性糖與有機(jī)酸含量測(cè)定

      (1) 果糖、葡萄糖、蔗糖:稱取5~10 g漿狀樣品于100 mL容量瓶中,加水約50 mL溶解,緩慢加入乙酸鋅溶液和亞鐵氰化鉀溶液各5 mL,接著加水定容,超聲30 min,用干燥濾紙過濾,棄去初濾液,后續(xù)濾液用0.45 μm 微孔濾膜過濾至樣品瓶,然后依據(jù)GB 5009.8—2016的高效液相色譜法測(cè)定。

      (2) 總酸:稱取25~30 g漿狀樣品,用15 mL無CO2蒸餾水將其移入250 mL容量瓶中,在75~80 ℃水浴上加熱30 min,冷卻后定容,用干燥濾紙過濾,棄去初始濾液,收集濾液,然后按GB/T 12456—2008的滴定法測(cè)定。

      (3) 檸檬酸:按GB 5009.157—2016的高效液相色譜法執(zhí)行。

      1.3.4 氨基酸測(cè)定 按GB 5009.124—2016執(zhí)行。

      1.3.5 礦物質(zhì)含量測(cè)定 稱取1.0 g漿狀樣品置于微波消解內(nèi)罐中,加入5~10 mL硝酸,加蓋放置1 h或過夜,旋緊罐蓋消解。冷卻取出,開蓋排氣和沖洗內(nèi)蓋,然后在100 ℃下加熱30 min或超聲脫氣2~5 min,加水定容至25 mL或50 mL,混勻,同時(shí)做空白試驗(yàn)。將空白溶液和試驗(yàn)溶液分別注入電感耦合等離子體質(zhì)譜儀中,按GB 5009.268—2016測(cè)定鉀、鈣、鈉、鎂、錳、鐵、銅、鋅、硒。

      1.3.6 維生素C含量測(cè)定 稱取約20 g勻漿樣品于燒杯中,用2%草酸溶液將樣品轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中,定容、過濾,收集濾液。若濾液有顏色,可用白陶土脫色后再過濾。取濾液按GB 5009.86—2016的2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定維生素C。

      1.3.7 水溶性多糖的提取與含量測(cè)定 將新鮮珍珠番石榴果洗凈切片、曬干,粉碎備用。稱取10~20 g粉末樣品,依次用石油醚、80%乙醇對(duì)其進(jìn)行脫色和除單糖、低聚糖、苷類等成分處理,棄去醇液,使殘?jiān)鼡]干醇液后,加入熱水(80 ℃)回流提取0.5 h,趁熱過濾,收集濾液為多糖含量測(cè)定備用液。

      水溶性多糖含量的測(cè)定:將多糖提取備用液轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶,加水定容混勻,得到測(cè)試液,吸取樣液0.5 mL,以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)品,參照張惟杰[22]的苯酚—硫酸法測(cè)定多糖含量。

      1.3.8 多酚的提取與含量測(cè)定 根據(jù)文獻(xiàn)[23]提取制備番石榴多酚貯備液。

      多酚含量的測(cè)定:將多酚提取備用液轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶,定容混勻,得到分析測(cè)試液,吸取0.5 mL測(cè)試液,以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品,采用Folin Ciocaltu比色法[24]測(cè)定多酚含量。

      1.3.9 黃酮的提取與含量測(cè)定 黃酮的提取根據(jù)文獻(xiàn)[25]修改如下:將新鮮珍珠番石榴果洗凈切片、曬干后,粉碎備用。稱取15~20 g物料,按料液比1∶25 (g/mL)加入60%乙醇,于70 ℃下加熱回流提取2.5 h,提取3次,過濾得濾液,作為黃酮含量測(cè)定備用液。

      黃酮含量測(cè)定:將黃酮提取備用液轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶,加60%乙醇溶液定容混勻,得到分析測(cè)試液。吸取1.0 mL分析測(cè)試液,以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品,采用硝酸鋁—亞硝酸鈉比色法[25]測(cè)定黃酮含量。

      1.4 數(shù)據(jù)處理

      所有測(cè)定均為3次重復(fù),除氨基酸和礦物質(zhì)測(cè)定結(jié)果以平均值表示之外,其余測(cè)定結(jié)果均以(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)表示。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 營養(yǎng)風(fēng)味成分

      由表1可知,湛江河唇珍珠番石榴果的主要營養(yǎng)成分是水分、總糖和粗纖維。水分含量最高,為(88.98±0.04) g/100 g,高于文獻(xiàn)[3,18,26]報(bào)道的番石榴??偺呛繛?5.78±0.02) g/100 g,低于金斗香番石榴[27]。粗纖維含量為(2.27±0.01) g/100 g,低于文獻(xiàn)[3,26]報(bào)道的番石榴。蛋白質(zhì)含量為(0.78±0.01) g/100 g,灰分含量為(0.50±0.05) g/100 g,略低于周濃等[18]報(bào)道的珍珠番石榴;脂肪含量較低??梢?,湛江河唇珍珠番石榴含有多種人體必需營養(yǎng)成分,其含量與文獻(xiàn)報(bào)道的番石榴存在明顯差異,原因可能與分析樣品種類、采摘地點(diǎn)、時(shí)間及檢測(cè)方法差異有關(guān)。

      表1 珍珠番石榴果的營養(yǎng)成分及活性成分

      此外,湛江河唇珍珠番石榴還含有葡萄糖、果糖、蔗糖、檸檬酸等非揮發(fā)性風(fēng)味成分,葡萄糖、果糖、蔗糖含量分別為(22.05±0.25),(22.00±0.20),(12.45±0.15) mg/g,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于檸檬酸含量。可見,糖酸含量的顯著差異賦予了珍珠番石榴果清甜的口味。

      2.2 氨基酸

      由表2可知,珍珠番石榴果中共檢測(cè)出16種氨基酸,包含7種必需氨基酸,其中天冬氨酸、亮氨酸、谷氨酸、纈氨酸和甘氨酸含量豐富。研究[28]表明,天冬氨酸能降血壓和保護(hù)肝臟;亮氨酸能降低血糖濃度、治療頭痛和促進(jìn)傷口愈合;谷氨酸能治療胃病、調(diào)節(jié)神經(jīng)衰弱和保護(hù)肝臟功能;纈氨酸能調(diào)節(jié)神經(jīng)機(jī)能;甘氨酸能治療糖尿病和防止高血壓??梢姡渲榉窆卸喾N功能性氨基酸,對(duì)人體健康起重要調(diào)節(jié)作用。

      表2 珍珠番石榴果中氨基酸含量?

      氨基酸總量為4 546.32 mg/kg,高于人參果、余甘子、菠蘿等熱帶水果[29]。必需氨基酸含量為1 910.32 mg/kg,占氨基酸總量的42.02%,高于獼猴桃、閩南柑橘等水果[30];非必需氨基酸含量為2 636.24 mg/kg,必需氨基酸和非必需氨基酸的比值為0.72,符合FAO/WHO提出的理想蛋白質(zhì)條件:必需氨基酸占氨基酸總量的40%左右,必需氨基酸與非必需氨基酸比值在0.6以上。因此珍珠番石榴果具有較高的營養(yǎng)價(jià)值,可推薦為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)食物。

      2.3 礦物質(zhì)元素

      由表3可知,珍珠番石榴果含有鉀、鈣、鈉、鎂、錳、鐵、鋅、銅、硒等多種常量元素和微量元素,其中鉀含量最高,其次為鈣和鐵。鈉含量為0.90 mg/100 g,低于文獻(xiàn)[7]報(bào)道的番石榴果,鈉/鉀為0.004(<1),不易引起高血壓[31]。鐵含量為1.15 mg/100 g,鋅含量為0.10 mg/100 g,鋅/鐵為0.087,配比理想,不產(chǎn)生拮抗作用[32]。硒含量為0.004 mg/100 g,是蘋果的40倍,遠(yuǎn)高于葡萄、柑、橙等市場(chǎng)常見水果[33-34]。硒與糖尿病關(guān)系密切,補(bǔ)硒可以緩解糖尿病病情[35],這可能是中國臺(tái)灣民間用番石榴果汁治療糖尿病的原因之一??梢?,珍珠番石榴果是有益于人體健康的食物,具有廣闊的市場(chǎng)開發(fā)前景。

      表3 珍珠番石榴果中礦物質(zhì)

      2.4 主要生物活性物質(zhì)

      珍珠番石榴果中不僅含有人體需要的多種營養(yǎng)物質(zhì),還含有多糖、多酚、黃酮、維生素C等生物活性成分(表1)。由表1可知,珍珠番石榴果多糖含量為(5.68±0.02) g/100 g,遠(yuǎn)高于多酚、黃酮和維生素C。多糖水溶性好,能改善糖代謝及糖尿病并發(fā)癥,且安全無副作用,已成為降糖藥物和保健品開發(fā)的熱點(diǎn)[37]。由此推測(cè)珍珠番石榴果多糖可能也是一種具有開發(fā)潛力的抗糖尿病藥物,有待于進(jìn)一步研究。

      總多酚含量為(180.84±0.15) mg/100 g,高于泰國[38]和新加坡[39]的番石榴;總黃酮含量為(193.58±0.01) mg/100 g,低于鄭必勝等[40]的測(cè)定結(jié)果。多酚和黃酮是蔬果中重要的一類次生代謝產(chǎn)物,具有強(qiáng)抗氧化活性[41],可以通過抗氧化活性顯示出降血糖、抗癌等生物活性[42]。維生素C含量為(94.02±0.22) mg/100 g,略低于周濃等[18]的測(cè)定結(jié)果,維生素C與鋅聯(lián)用具有明顯的降血糖作用[43]。由此可見,多酚、黃酮、維生素C可能也是番石榴果實(shí)中的降血糖活性成分,功能活性單體值得深入系統(tǒng)研究。

      3 結(jié)論

      通過對(duì)湛江河唇珍珠番石榴果實(shí)的營養(yǎng)活性成分分析可知,珍珠番石榴果實(shí)含有蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、膳食纖維、礦物質(zhì)、氨基酸等多種營養(yǎng)成分,水分、脂肪、總糖、粗纖維、灰分等基本營養(yǎng)成分含量與文獻(xiàn)報(bào)道的番石榴存在明顯差異,原因可能與分析樣品的種類、采摘地點(diǎn)、時(shí)間及分析方法等密切相關(guān)。蛋白質(zhì)含量為0.78 g/100 g,含有16種氨基酸和7種必需氨基酸,質(zhì)量較好,具有良好的營養(yǎng)性。礦物質(zhì)種類較多,鉀、鈣、鐵等礦物質(zhì)含量較高,鈉鉀比值<1,不易引起高血壓,鐵鋅配比理想,不產(chǎn)生拮抗作用,硒含量為0.004 mg/100 g,補(bǔ)硒可以緩解糖尿病病情。從營養(yǎng)角度考慮,珍珠番石榴果實(shí)是一種營養(yǎng)成分種類較多、蛋白質(zhì)質(zhì)量較好、鈉鉀比例合理、鐵鋅比例理想的含硒營養(yǎng)保健食物,可作為糖尿病人的健康食物。活性成分分析表明,珍珠番石榴果還含有多糖、多酚、黃酮、維生素C等活性成分,將來可對(duì)珍珠番石榴果的功能性單體進(jìn)行深入研究。

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