姜紹通，程元珍，鄭 志，潘麗軍

(合肥工業(yè)大學(xué)生物與食品工程學(xué)院，安徽省農(nóng)產(chǎn)品精深加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 安徽 合肥 230009)

紅芽芋營(yíng)養(yǎng)成分分析及評(píng)價(jià)

姜紹通，程元珍，鄭 志，潘麗軍

(合肥工業(yè)大學(xué)生物與食品工程學(xué)院，安徽省農(nóng)產(chǎn)品精深加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 安徽 合肥 230009)

目的：檢測(cè)紅芽芋的營(yíng)養(yǎng)成分，并分析其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。方法：采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)紅芽芋(鮮樣)的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果：紅芽芋中粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、淀粉、灰分、水分含量分別為：2.18%、0.096%、1.37%、13.40%、0.76%、82.88%；胡蘿卜素、VC、VB1、VB2的含量為：7.714、0.069、0.117、0.204mg/100g；K、P、Ca、Mg、Na、Fe、F礦物質(zhì)元素的含量為95.87、23.88、7.92、3.60、0.10、0.06、9.93×10-3mg/100g。樣品蛋白中氨基酸總量(TAA)為96.24%，其中必需氨基酸總量(EAA)為39.87%、非必需氨基酸總量(NEAA)為56.37%。氨基酸評(píng)分(AAS)、化學(xué)評(píng)分(CS)、氨基酸指數(shù)(EAAI)分別為7.38、5.47、56.12。EAA/TAA為41.43%，EAA/NEAA為70.73%。鮮味氨基酸總量占氨基酸總量為40.43%。結(jié)論：紅芽芋中碳水化合物含量較高，脂肪含量較低，蛋白質(zhì)、維生素及礦物質(zhì)元素含量豐富，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，具有良好的食用價(jià)值和開(kāi)發(fā)前景。

紅芽芋；營(yíng)養(yǎng)成分；營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)

芋頭(Colocasia esculenta (L.) Schott)俗稱(chēng)芋艿，屬天南星科本草植物，內(nèi)含豐富的淀粉、蛋白質(zhì)、維生素和人體所需的多種礦物質(zhì)元素。芋頭原產(chǎn)于中國(guó)、印度、馬來(lái)半島等熱帶沼澤地區(qū)，在我國(guó)已經(jīng)有2000多年的栽培歷史。我國(guó)以珠江流域及臺(tái)灣省種植最多，長(zhǎng)江及淮河流域次之，北方地區(qū)栽培較少。芋頭不僅可以食用還可藥用，具有寬腸胃、補(bǔ)脾胃、腹中癖塊、消癆散結(jié)等作用，主治腫毒、牛皮癬、燙火傷等癥[1]。另外，芋頭中富含的多糖具有增強(qiáng)細(xì)胞免疫和體液免疫的功能[2-3]。

芋頭按種芽的顏色可分為紅芽芋、白荷芋和紫荷芋3個(gè)品種[4]。紅芽芋是江西上饒著名的土特產(chǎn)，其易煮爛，煮熟后肉質(zhì)細(xì)致松滑、味甘可口，且淀粉顆粒細(xì)小易被消化[5]，品質(zhì)風(fēng)味居芋類(lèi)之首。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)紅芽芋的研究主要集中在栽培技術(shù)方面[6-9]，而對(duì)其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值分析、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的研究則鮮見(jiàn)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)江西上饒產(chǎn)紅芽芋的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行全面的檢測(cè)分析與評(píng)價(jià)，為紅芽芋的產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)和高值化利用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅芽芋產(chǎn)于江西省上饒市鉛山縣。

氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品(色譜純) 美國(guó)Sigma公司；茚三酮試劑(色譜純)、鋰洗提緩沖液(色譜純) 美國(guó)Pickering公司；苯酚、硫酸、硝酸、硼酸、高氯酸、鹽酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀、無(wú)水乙醇、乙醚、硫酸銅、2,6-二氯靛酚均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

UDK152自動(dòng)凱氏定氮儀、SER148自動(dòng)脂肪測(cè)定儀 意大利VELP公司；S7130氨基酸全自動(dòng)分析儀 德國(guó)Sykam公司；AFS-3100 原子熒光分光光度計(jì) 北京科創(chuàng)海光儀器有限公司；N-1000型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海愛(ài)朗儀器有限公司；UV-2102PC型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 龍尼柯(上海)儀器有限公司；RF-5301PC熒光分光光度計(jì)、GCMS-QP2010氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本島津公司；3-550PD可控高溫爐 美國(guó)Vulcan公司；IRIS Intrepid Ⅱ電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀 美國(guó)Thermo Electron 公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

選取大小中等、無(wú)機(jī)械損傷的新鮮子芋，用蒸餾水洗去表面泥沙，晾干，去皮后進(jìn)行成分檢測(cè)，各實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次，取其平均值，檢測(cè)結(jié)果均以濕質(zhì)量表示。

1.3.2 基本營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定

水分的測(cè)定：參考GB/T 5009.3—2010《食品中水分的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定；灰分的測(cè)定：參考GB/T 5009.4—2010《食品中灰分的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定；粗脂肪測(cè)定：參考GB/T 14772—2008《食品中脂肪的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定；蛋白質(zhì)的測(cè)定：參考GB/T 5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定；淀粉的測(cè)定：參考GB/T 5009.9—2008《食品中淀粉的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定；粗纖維的測(cè)定：參考GB/T 5009.88—2008《食品中粗纖維的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定。

1.3.3 維生素的測(cè)定

胡蘿卜素的測(cè)定：參考GB/T 5009.83—2003《食品中胡蘿卜素的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定；VB1的測(cè)定：參考GB/T 5009.84—2003《食品中硫胺素(VB1)的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定；VB2的測(cè)定：參考GB/T 5009.85—2003《食品中核黃素的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定；VC的測(cè)定：參考GB 6195—1986《水果、蔬菜VC含量測(cè)定法(2,6-二氯靛酚滴定法)》進(jìn)行測(cè)定。

1.3.4 礦物質(zhì)元素的測(cè)定

磷的測(cè)定：參考GB/T 5009.78—2003《食品中磷的測(cè)定》；鎂、鐵的測(cè)定：參考GB/T 5009.90—2 0 0 3《食品中鐵、鎂、錳的測(cè)定》；鉀、鈉測(cè)定：參考GB/T 5009.91—2003《食品中鉀、鈉的測(cè)定》；鈣的測(cè)定：參考GB/T 5009.92—2003《食品中鈣的測(cè)定》；氟的測(cè)定：參考GB/T 5009.18—2003《食品中氟的測(cè)定》。

1.3.5 氨基酸的測(cè)定

氨基酸的測(cè)定：參考GB/T 5009.124—2003《食品中氨基酸的測(cè)定》。

1.3.6 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)方法

根據(jù)FAO/WHO(1973年)建議的每克氮中氨基酸評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式和全雞蛋蛋白質(zhì)氨基酸模式[10]進(jìn)行比較，計(jì)算氨基酸評(píng)分(AAS)、化學(xué)評(píng)分(CS)和必需氨基酸指數(shù)(EAAI)[11-12]。

式中：n為計(jì)算中涉及的必需氨基酸數(shù)；ai為樣品中各種氨基酸含量/%；Ai為雞蛋蛋白中相應(yīng)的必需氨基酸含量/%；i=1,2,…,n。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅芽芋的基本營(yíng)養(yǎng)成分

表1 紅芽芋的基本營(yíng)養(yǎng)成分Table 1 Major nutritional components of red bud taro

由表1可知，紅芽芋的基本營(yíng)養(yǎng)成分中粗蛋白、淀粉及粗纖維的含量相對(duì)較高，粗脂肪的含量相對(duì)較低，是一種理想的低熱量食物。紅芽芋中的淀粉含量高達(dá)13.40%，有研究[13]報(bào)道芋頭淀粉顆粒的平均粒徑為1.5μm，僅為大米淀粉的四分之一，其消化率可達(dá)98.8%；另外，紅芽芋中粗纖維含量占1.37%，是馬鈴薯的2倍[14]，膳食纖維因具有延緩碳水化合物消化吸收、促進(jìn)腸道蠕動(dòng)、降低膽固醇的作用，有利于防止便秘、肥胖、糖尿病和心血管疾病等而備受現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)的關(guān)注[15]。美國(guó)FDA推薦的膳食纖維攝入量為成人20～35g/d，以保持纖維對(duì)腸功能起作用而又不影響人體對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)素的吸收[16]，因此，每日攝入適量的紅芽芋可以改善腸道的消化功能。

2.2 紅芽芋中的維生素含量

表2 紅芽芋中的維生素含量Table 2 Vitamin contents in red bud taro

由表2可知，紅芽芋中除了VC的含量比較低以外，V B1、V B2及胡蘿卜素的含量均比較高。尤其是胡蘿卜素的含量十分豐富，每100g鮮芋中達(dá)到了7.714mg。胡蘿卜素不僅具有延緩衰老、預(yù)防癌癥、防治心血管疾病[17]的功能，還可以轉(zhuǎn)化為VA。VA與人體正常生長(zhǎng)發(fā)育、骨骼形成、維持正常視覺(jué)功能及機(jī)體正常免疫功能息息相關(guān)[18]，是人和動(dòng)物所必需的一種脂溶性維生素。

2.3 紅芽芋中的礦物質(zhì)元素含量

表3 紅芽芋中的礦物質(zhì)元素Table 3 Mineral elements in red bud taro

由表3可知，紅芽芋中K含量最高，達(dá)到95.87mg/100g，其次是P、Ca、Mg，分別為23.88、7.92、3.60mg/100g。紅芽芋的礦物質(zhì)元素與人體需要的礦物質(zhì)元素相近，可參與構(gòu)建骨骼、血紅蛋白、細(xì)胞色素，維持體內(nèi)滲透壓和酸堿平衡，還可作為酶的輔助因子維持人體正常生理機(jī)能、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育、抵抗疾病[19]。此外，紅芽芋中還含有一定量的氟，具有潔齒防齲、保護(hù)牙齒的作用。因此，紅芽芋含有豐富的能維持人體生理機(jī)能正常發(fā)揮的必需礦物質(zhì)元素。

2.4 紅芽芋中氨基酸的組成與含量

由表4可知，紅芽芋經(jīng)酸水解后得到16種氨基酸(除色氨酸在水解過(guò)程中受破壞未檢測(cè))，氨基酸種類(lèi)較齊全，比例相對(duì)平衡；其中含有人體必需氨基酸7種，半必需氨基酸2種，共占蛋白質(zhì)總量的39.87%，亮氨酸含量最高為8.62%，其次是苯丙氨酸、酪氨酸、纈氨酸，含量分別是6.82%、6.51%、5.06%。作為人體主要限制因子的賴氨酸含量也比較豐富，可以補(bǔ)充人體賴氨酸的不足。根據(jù)FAO/WHO建議的理想蛋白模式認(rèn)為，質(zhì)量較好的蛋白質(zhì)其氨基酸組成EAA/TAA在40%左右，EAA/NEAA在60%以上[20]。本實(shí)驗(yàn)中，紅芽芋的EAA/TAA為 41.43%，EAA/NEAA為70.73%，符合這一模式。以上說(shuō)明，紅芽芋中的氨基酸不僅含量多，種類(lèi)齊全，而且人體必需氨基酸含量高，具有較好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。此外，紅芽芋蛋白質(zhì)中谷氨酸、天門(mén)氨酸、甘氨酸和丙氨酸組成的鮮味氨基酸占蛋白質(zhì)總量的38.91%，占氨基酸總量的 40.43%，遠(yuǎn)高于一般食品類(lèi)鮮味氨基酸的含量。紅芽芋鮮嫩爽口，清香宜人的特征可能與其較高的鮮味氨基酸含量有關(guān)[21]。

表4 紅芽芋的氨基酸組成及含量Table 4 Amino acid composition of red bud taro

2.5 紅芽芋的氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)

由表5可知，紅芽芋的氨基酸評(píng)分、化學(xué)評(píng)分、氨基酸指數(shù)分別為7.38、5.47、56.12。第一限制氨基酸為甲硫氨酸+半胱氨酸，第二限制氨基酸為蘇氨酸。從單一氨基酸組成半上來(lái)看，除了甲硫氨酸、半胱氨酸和蘇氨酸含量較低外，其他氨基酸的含量與AAS標(biāo)準(zhǔn)相接近。

表5 紅芽芋中必需氨基酸評(píng)分與化學(xué)評(píng)分Table 5 EAA value and CS score in red bud taro

3 結(jié) 論

紅芽芋的各種營(yíng)養(yǎng)成分搭配合理，富含各種對(duì)人體有益的礦物質(zhì)元素，并且具有高纖維、高蛋白、低脂肪、低熱量等特點(diǎn)，具有良好的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值。同時(shí)，紅芽芋的氨基酸種類(lèi)齊全，人體必需氨基酸含量高，是優(yōu)良的蛋白源。綜上所述，紅芽芋是一種符合現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)關(guān)于健康食品要求的天然佳品，具有良好的開(kāi)發(fā)前景。

[1]李雅臣, 李德玉, 吳壽金. 芋頭化學(xué)成分的研究[J]. 中草藥, 1995, 26 (10): 555.

[2]趙國(guó)華, 陳宗道, 王赟. 芋頭多糖的理化性質(zhì)及體內(nèi)免疫調(diào)節(jié)活性研究[J]. 中國(guó)食品學(xué)報(bào), 2002, 2(3): 21-25.

[3]孟慶繁, 王瑜, 高暢, 等. 芋頭多糖的提取及生物活性的研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2006, 27(6): 73-75.

[4]肖月士. 紅芽芋無(wú)公害高產(chǎn)栽培技術(shù)[J]. 作物雜志, 2006(2): 55-56.

[5]蔣高松, RAMSDEN L, CORKE H. 芋頭在加工食品中的應(yīng)用[J]. 配料, 1998(12): 14.

[6]林雪玉. 紅芽芋地膜覆蓋早熟高產(chǎn)栽培技術(shù)[J]. 農(nóng)家之友: 理論版, 2008(24): 53.

[7]賴永紅, 黃一賜, 林警周. 龍巖紅芽芋特征及高產(chǎn)栽培技術(shù)[J]. 福建麥田科技, 2008, 26(4): 36-38.

[8]鄭峰. 不同播期及施肥條件對(duì)紅芽芋生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響試驗(yàn)[J]. 上海蔬菜, 2008(5): 69; 71.

[9]徐國(guó)環(huán), 許滿慶. 紅芽芋一稻一菜高效種植技術(shù)[J]. 中國(guó)種業(yè), 2008 (2): 66-67.

[10]PELLETT P L, YOUNG V R. Nutritional evaluation of protein foods [M]. Tokyo: The United National University Publishing Company, 1980: 26-29.

[11]鄭藝梅, 李群, 華平, 等. 發(fā)芽糙米蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)[J]. 食品科學(xué), 2006, 27(10): 549-551.

[12]李培兵, 王永輝, 鄧炳南, 等. 羊胎素中氨基酸測(cè)定與評(píng)價(jià)[J]. 氨基酸和生物資源, 2009, 31(3): 20-22.

[13]姜瑞敏, 史美麗, 陳玉珍, 等. 芋頭淀粉性能及化學(xué)組成的研究[J].萊陽(yáng)農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào), 1998(15): 128-131.

[14]中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院食品營(yíng)養(yǎng)衛(wèi)生研究所. 食物成分表[M]. 北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社, 2001: 81.

[15]沈群. 膳食纖維的功能特性及在食品中的應(yīng)用[J]. 農(nóng)村實(shí)用工業(yè)技術(shù), 2000(11): 32.

[16]孫潔, 呂加平, 薄海波. 藏藥蕨麻的營(yíng)養(yǎng)成分分析及評(píng)價(jià)[J]. 食品科學(xué), 2008, 29(2): 411-414.

[17]邵斌, 許新德. 胡蘿卜素的來(lái)源及組成與功能差異[J]. 中國(guó)食品添加劑, 2008(5): 41-44.

[18]孟海男. 維生素A(VA)與人體健康的關(guān)系[J]. 飲料工業(yè), 2011, 14(4): 7-10.

[19]董宇靜, 俞勵(lì)平, 顏戊利, 等. 食用菌類(lèi)中礦物質(zhì)元素的研究[J]. 廣東微量元素科學(xué), 2004, 11(1): 47-50.

[20]譚愛(ài)華, 劉發(fā)志, 張曙光. 紫陀螺菌蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)[J]. 食用菌學(xué)報(bào), 2003(10): 24-28.

[21]趙冰. 蔬菜品質(zhì)學(xué)概論[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2003: 65.

Analysis and Evaluation of Nutritional Components of Red Bud Taro (Colocasia esulenla L. Schott)

JIANG Shao-tong，CHENG Yuan-zhen，ZHENG Zhi，PAN Li-jun
(Key Laboratory for Agricultural Products Processing of Anhui Province, School of Biotechnology and Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)

Objective: To determine the nutrients and quality of red bud taro (Colocasia esulenla (L.) Schott). Methods: The nutritional value and ingredients of red bud taro were examined and evaluated according to relevant national standards. Results: The contents of crude protein, crude fat, crude fiber, starch, ash and water in red bud taro were 2.18%, 0.096%, 1.37%, 13.40%, 0.76% and 82.88%, respectively. The contents of carotene, ascorbic acid, thiamine and riboflavin were 7.714, 0.069, 0.117 mg/100g and 0.204 mg/100 g, respectively. The contents of mineral elements K, P, Ca, Mg, Na, Fe and F were 95.87, 23.88, 7.92, 3.60, 0.10, 0.06 mg/100 g and 9.93 × 10-3mg/100 g, respectively. The contents of essential (EAA), non-essential (NEAA), and total amino acids (TAA) were 39.87%, 56.37% and 96.24%, respectively. The amino acids score (AAS), chemical score (CS), and essential index (EAAI) were7.38, 5.47 and 56.12, respectively. Additionally, the EAA/TAA and EAA/NEAA ratios were 41.43% and 70.73%, respectively. Moreover, the content of flavor amino acids was 40.43% based on total amino acids. Conclusion: Red bud taro is rich in carbohydrates, proteins, vitamins and mineral elements and low in fat so that it reveals high edibleness and great development prospects.

red bud taro；nutritional components；nutritional evaluation

TS201.4

A

1002-6630(2012)11-0269-04

2011-08-22

安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目(2009AKSY0102)

姜紹通(1954—)，男，教授，博士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品生物化工。E-mail：jiangshaotong@yahoo.com.cn