尚俊可,閆修瑜,羅旭璐,劉 云,王予鳳,黃向陽(yáng),趙 平,*

(1.西南林業(yè)大學(xué),西南山地森林資源保育與利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南昆明 650224;2.烏魯木齊富潤(rùn)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(guó)新疆、甘肅、內(nèi)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(yè),賦予啤酒產(chǎn)品特有的苦味,被譽(yù)為“啤酒的靈魂”[2-3]。同時(shí),啤酒花還兼具抑菌防腐作用,從而穩(wěn)定和協(xié)調(diào)啤酒的風(fēng)味和質(zhì)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(jìn)消化等[7],我國(guó)藥典上記載啤酒花也可用于治療肺結(jié)核、風(fēng)濕病、麻風(fēng)病等[8-9]。青島大花是我國(guó)主要栽培的酒花品種,在生產(chǎn)商品啤酒花的同時(shí)每年產(chǎn)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(fèi)。

近年來(lái),有關(guān)啤酒花加工廢棄物綜合利用方面的相關(guān)研究鮮有報(bào)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(bào)道了新疆產(chǎn)青島大花莖?？傸S酮的微波輔助提取工藝；閆修瑜等[12]報(bào)道了新疆產(chǎn)青島大花莖多酚的提取優(yōu)化和抗氧化活性；白姍姍等[13]報(bào)道了新疆產(chǎn)“札一”和“馬可波羅”啤酒花廢棄枝葉的營(yíng)養(yǎng)成分和抗氧化活性；對(duì)青島大花及其葉營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析比較的研究至今尚未見(jiàn)報(bào)道。

本文以新疆產(chǎn)青島大花花和葉為供試材料,采用國(guó)標(biāo)和農(nóng)業(yè)部頒布的標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)它們的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析比較,以期進(jìn)一步為青島大花加工廢棄物—葉的營(yíng)養(yǎng)、保健價(jià)值研究及其綜合開(kāi)發(fā)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(tài)商品啤酒花和干燥葉(水分含量均為5%) 新疆烏魯木齊富潤(rùn)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(fā)射光譜儀 美國(guó)鉑金埃默爾有限公司;S-433D全自動(dòng)氨基酸分析儀 德國(guó)賽卡姆(北京)科學(xué)儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

委托農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(昆明)進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)分析。蛋白質(zhì):參照國(guó)標(biāo)GB 5009.5-2016[14];維生素C:參照國(guó)標(biāo)GB/T 6195-1986[15];總糖:參照國(guó)標(biāo)GB 5009.7-2016[16];灰分:參照國(guó)標(biāo)GB 5009.4-2016[17];粗纖維:參照國(guó)標(biāo)GB/T 5009.10-2003[18];氨基酸:參照國(guó)標(biāo)GB/T 5009.124-2003[19];礦質(zhì)元素:參照NY/T 1653-2008[20];總黃酮:參照NY/T 1295-2007[21]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)均作3次重復(fù),所得數(shù)據(jù)采用Excel繪制圖表并計(jì)算相對(duì)平均偏差(SD),檢測(cè)結(jié)果最后以平均值±SD表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 一般營(yíng)養(yǎng)成分分析比較

干態(tài)青島大花花和葉的一般營(yíng)養(yǎng)成分含量檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。從表1可知,花和葉均富含蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)含量分別為16.90%和18.10%,白姍姍等[13]報(bào)道新疆產(chǎn)“札一”和“馬可波羅”啤酒花葉中的蛋白質(zhì)含量分別為14.0%和13.1%,均低于干態(tài)青島大花花和葉中的蛋白質(zhì)含量,表明干態(tài)青島大花花和葉均為較好的富含蛋白質(zhì)的材料[22-23]。同時(shí),干態(tài)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(jìn)腸道排毒、防止便秘、預(yù)防結(jié)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(tài)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(guān)。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(guò)程中造成損失所致。

表1 干態(tài)青島大花花和葉中的一般營(yíng)養(yǎng)成分含量

2.2 氨基酸含量分析比較

干態(tài)青島大花花和葉中氨基酸種類和含量見(jiàn)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(cè)出7種必需氨基酸?；ㄖ斜匦璋被岬暮繛?.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(zhì),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(shí),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(jià)值[24-25]。此外,從表2中顯示的氨基酸配比來(lái)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(tài)青島大花花和葉的氨基酸含量

采用氨基酸比值系數(shù)法[26],對(duì)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(jìn)行比較,以進(jìn)一步揭示其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,其分析結(jié)果見(jiàn)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(duì)含量均高于WHO/FAO模式譜數(shù)據(jù),進(jìn)一步表明花和葉均具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,且葉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)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(zhì)元素含量分析比較

干態(tài)青島大花花和葉中的礦質(zhì)元素含量測(cè)定結(jié)果以及與膳食營(yíng)養(yǎng)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(zhì)元素?；ㄖ谐Ａ吭氐姆植家?guī)律為鉀>鈣>鎂>磷>鈉,葉中常量元素的分布規(guī)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(diào)節(jié)人體內(nèi)滲透壓平衡,有利于高血壓病的預(yù)防。

據(jù)研究報(bào)道,在自然界存在的90種元素中,已被確認(rèn)與人體健康和生命有關(guān)的必需元素有18種,按其在體內(nèi)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(duì)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(duì)促進(jìn)大腦發(fā)育和骨骼的生長(zhǎng)發(fā)揮重要作用;鉀參與多種物質(zhì)代謝和能量代謝,適合甲亢患者和對(duì)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(duì)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(zhì)元素均較為豐富,有益人體健康,可望作為礦質(zhì)元素的補(bǔ)充來(lái)源。

表4 干態(tài)青島大花和葉中的礦質(zhì)元素含量

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)新疆產(chǎn)青島大花花和葉營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行測(cè)定表明,花和葉營(yíng)養(yǎng)成分豐富,其中花和葉中蛋白質(zhì)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(tài)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(jià)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(zhì)元素?；ㄖ谐Ａ吭氐姆植家?guī)律為鉀>鈣>鎂>磷>鈉,葉中常量元素的分布規(guī)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(zhì)元素的補(bǔ)充來(lái)源。

新疆產(chǎn)干態(tài)青島大花花和葉均具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健價(jià)值,且葉的總體營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)略優(yōu)于花,表明作為干態(tài)青島大花加工廢棄物的葉具有良好的開(kāi)發(fā)利用前景,值得進(jìn)一步深入系統(tǒng)地開(kāi)展不同產(chǎn)地、不同品種商品啤酒花和葉的相關(guān)評(píng)價(jià)研究。

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