吳姍姍,夏雨,吳俏槿,劉靄莎,張延杰,杜冰*
1. 華南農(nóng)業(yè)大學食品學院(廣州 510642);2. 中山洪力健康食品產(chǎn)業(yè)研究院有限公司(中山 528437);3. 咀香園健康食品(中山)有限公司(中山 528437)
苦蕎,學名韃靼蕎麥(Fagopyrum tataricum(L.)Gaertn),屬蓼科(Polygonaceae)蕎麥屬(Fagopyrummill)[1],是我國傳統(tǒng)的藥食兩用雜糧作物[5]。其可分為黃苦蕎和黑苦蕎,黃苦蕎外殼呈黃白色,黑苦蕎被稱為“黑珍珠”,外殼呈深黑色[3]。在我國苦蕎主要種植在四川、云南、貴州等高寒地區(qū)[4]??嗍w被譽為“五谷之王”,營養(yǎng)價值極高,其脂肪、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量普遍高于其他禾谷類作物,而且富含槲皮素、蘆丁等黃酮類活性成分[5-6],可加工成多種保健食品和藥品,市場發(fā)展前景十分廣闊[7]。苦蕎功能性成分的含量是衡量其品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標??嗍w的營養(yǎng)成分和保健功能活性,含量多少因品種和種植地域而異[3]。目前對苦蕎的研究主要集中在營養(yǎng)成分和活性成分的測定及相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā),關(guān)于幾個主要產(chǎn)區(qū)苦蕎的營養(yǎng)和品質(zhì)分析還較少研究。
為比較不同區(qū)域苦蕎的營養(yǎng)價值與品質(zhì)差異,此次試驗選用四川、云南重點產(chǎn)區(qū)及貴州苦蕎樣品,分別對其中的基本營養(yǎng)成分、氨基酸組成和活性成分進行比較分析與評價,以期為苦蕎資源的開發(fā)利用提供數(shù)據(jù)基礎和理論支撐,推動我國苦蕎產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
四川涼山川蕎1號黑苦蕎、四川涼山川蕎2號黃苦蕎、云南昭通云蕎1號黑苦蕎、云南昭通云蕎2號黃苦蕎、貴州畢節(jié)市威寧縣黃苦蕎,分別購于當?shù)剞r(nóng)科院;槲皮素、蘆丁標準品、甲醇(色譜純),美國Sigma公司;氫氧化鈉、鹽酸、乙酸鎂、硫酸銅、硫酸鉀、硼酸、硫酸、乙醇、甲基紅指示劑、溴甲酚綠指示劑、亞甲基藍指示劑、無水乙醚、石油醚、碘、碘化鉀、苯酚、檸檬酸鈉、氯化鋁,均為國產(chǎn)分析純。
BS110S精密電子天平,北京賽多利斯天平有限公司;DHG-9070 A電熱恒溫鼓風干燥箱,上海精宏實驗設備有限公司;R210D恒溫水浴鍋,上海豫康有限公司;S433D型全自動氨基酸分析儀,德國賽卡姆公司;LC-20A液相色譜儀,日本(島津)有限公司;UV-1200型紫外可見分光光度計,上海美普達儀器有限公司;TDL-5-A離心機,上海安亭科學儀器廠。
1.2.1 苦蕎脫殼
將苦蕎炒制一段時間后放入研缽中研磨脫殼,將脫殼后的苦蕎粉碎,過0.250 mm孔徑篩。
1.2.2 基本成分的測定
水分含量:GB 5009.3—2016 第一法;灰分含量:GB 5009.4—2016 第一法;蛋白質(zhì)含量:GB 5009.5—2016 第一法;脂肪含量:GB 5009.6—2016 第二法。
1.2.3 氨基酸組成及含量的測定
參照GB 5009.124—2016《食品安全國家標準食品中氨基酸的測定》。食品中的蛋白質(zhì)經(jīng)過酸水解而成為游離氨基酸,顯色反應后利用氨基酸分析儀測定氨基酸組分。
1.2.4 總黃酮、槲皮素及蘆丁含量的測定
1.2.4.1 總黃酮含量測定
采用鋁鹽法[9]。精確稱取0.2 g 樣品于150 mL具塞三角瓶中,加入30 mL 70%甲醇溶液,置于65 ℃恒溫水浴振蕩器中,以160 r/min的振蕩頻率振蕩2 h,趁熱過濾,濾液置于50 mL容量瓶中,并用70%甲醇定容至刻度搖勻,即得待測液。準確吸取1 mL待測液于10 mL具塞比色管中,先加2 mL 0.1 mol/L AlCl3溶液,再加3 mL 1 mol/L CH3COOK溶液,用70%甲醇定容至10 mL,搖勻后靜置30 min,于420 nm測定吸光度。
標準曲線繪制:分別精確吸取0,0.5,1,2,3和4 mL 0.05 mg/mL蘆丁標準溶液于10 mL具塞比色管中,按上述方法進行顯色并測定吸光度,以蘆丁質(zhì)量濃度為橫坐標,吸光度為縱坐標,繪制標準曲線,得方程y=27.945x+0.000 3,R2=0.999 5。
1.2.4.2 蘆丁、槲皮素含量測定
采用高效液相色譜法[10]。精確稱取2 g 樣品,加70%甲醇,按料液比1∶25(g/mL)在70 ℃下提取3 h,得到樣液。樣液過0.45 μm濾膜,進樣1 μL。色譜柱為C18(250 mm×4.6 mm),柱溫30 ℃,檢測波長360 nm。
0.2 mg/mL蘆丁標準液經(jīng)0.45 μm濾膜過濾,分別進樣 1,2,3,4,5和6 μL,以進樣體積為橫縱標,面積為縱坐標,作圖;0.05 mg/mL槲皮素標準液經(jīng)0.45 μm濾膜過濾,分別進樣1,2,3,4和5 μL,以進樣體積為橫縱標,面積為縱坐標,作圖。
由表1可知,貴州黃苦蕎的水分含量最高,為5.57 g/100 g,約是水分含量最低的川蕎1號的1.40倍,其他3種苦蕎無顯著性差異;云蕎1號和云蕎2號的灰分含量最低,均為2.2 g/100 g;川蕎1號的蛋白質(zhì)含量最高,達到15.6 g/100 g,其次是云蕎1號,為14.7 g/100 g;5種苦蕎的脂肪含量無顯著性差異,脂肪含量最高的是川蕎1號,為4.5 g/100 g,最低的是川蕎1號和云蕎2號,均為4.0 g/100 g。
表1 五種苦蕎的基本營養(yǎng)成分 單位:g/100 g
據(jù)報道,苦蕎種子的蛋白質(zhì)含量在10%以上[11],高于甜蕎和日常食用的大米和小麥等糧食作物[12]??嗍w蛋白是苦蕎中主要的生物活性物質(zhì)之一,也是評價苦蕎產(chǎn)品營養(yǎng)價值的一個主要指標[13],具有降血糖、降血脂等生理活性[14-15],此次試驗中黑苦蕎的蛋白質(zhì)含量高于黃苦蕎。研究表明苦蕎中脂肪含量為2.1%~2.5%,食用苦蕎能有效補充人體所需的不飽和脂肪酸[16],此次試驗中5種苦蕎的脂肪含量達到4.0~4.5 g/100 g。從基本營養(yǎng)成分角度考慮,川蕎1號含有較高的蛋白質(zhì)和脂肪,是一種良好的蛋白質(zhì)和不飽和脂肪酸食品補充劑。
除了未測定半胱氨酸和色氨酸的含量以外,此次試驗測定了16種常見的氨基酸含量。從表2可以看出,5種苦蕎的氨基酸組成及含量總體趨勢相似。川蕎1號的氨基酸總量最高,為12.8 g/100 g,其次是云蕎1號,為12.0 g/100 g,而川蕎2號、云蕎2號和貴州黃苦蕎這三種黃苦蕎的總氨基酸含量差異不明顯。5種苦蕎含有7種人體的必需氨基酸,其中必需氨基酸含量最高的是川蕎1號,云蕎2號含量最低,這些數(shù)據(jù)進一步證明黑苦蕎的營養(yǎng)價值比黃苦蕎高。5種苦蕎的E/T相差不大,約為34%。
表2 五種苦蕎氨基酸組成及含量 單位:g/100 g
研究表明苦蕎蛋白質(zhì)含量較高,氨基酸組成比例合理,苦蕎中賴氨酸的含量遠遠高于大米和小麥[17],可彌補由于膳食結(jié)構(gòu)不平衡導致的“賴氨酸缺乏癥”[18]。此次試驗中谷氨酸、天冬氨酸和精氨酸在5種苦蕎中含量最高,含量最少的是酪氨酸和蛋氨酸。這與張強等[19]研究的結(jié)果相似。谷氨酸與多種生理活性物質(zhì)的合成有關(guān),具有提高系統(tǒng)免疫力和保護腸道黏膜等功能[20]。精氨酸有一定的降壓作用,缺乏精氨酸會導致肝臟中膽固醇和甘油三酯升高[21]。
從表3可以看出,總黃酮含量最高的是云蕎2號,達到27.52 mg/g,其次是云蕎1號,為26.21 mg/g。貴州黃苦蕎的總黃酮含量最低。蘆丁含量最高的是云蕎1號和云蕎2號,分別為19.60和19.53 mg/g;川蕎1號和川蕎2號的總黃酮和蘆丁含量差異不顯著,但川蕎1號的槲皮素含量達到0.761 mg/g,顯著高于川蕎2號。
表3 五種苦蕎總黃酮、槲皮素及蘆丁含量 單位:mg/g
苦蕎的保健功能主要歸功于其富含類黃酮物質(zhì)[22],苦蕎中黃酮類化合物主要是蘆丁、槲皮素、山奈酚[23]。其中蘆丁含量最高,占總黃酮含量80%以上[16]。蘆丁具有增強血管彈力、降血脂、降血糖等功效[24]。研究表明蘆丁在黑苦蕎中的含量較其他品種苦蕎更高[25]。據(jù)報道不同產(chǎn)地苦蕎間的黃酮含量存在一定差異,表現(xiàn)為四川>貴州>云南>甘肅>陜西[27]。在此次試驗中,云蕎1號和云蕎2號的總黃酮和蘆丁含量較高,但川蕎1號的槲皮素含量顯著高于其他品種。綜合分析,云南地區(qū)的苦蕎總黃酮和蘆丁含量高于其他地區(qū),其中云蕎1號的活性成分含量相對較高。
苦蕎具有極高的營養(yǎng)價值和藥用功效,富含人體所需的多種營養(yǎng)成分。此次試驗以四川涼山川蕎1號黑苦蕎、四川涼山川蕎2號黃苦蕎、云南昭通云蕎1號黑苦蕎、云南昭通云蕎2號黃苦蕎以及貴州畢節(jié)市威寧縣黃苦蕎為原料,對其主要營養(yǎng)成分、氨基酸組成及含量、總黃酮、槲皮素和蘆丁等活性成分進行測定分析,主要結(jié)論如下:
川蕎1號的蛋白質(zhì)和脂肪含量最高,分別達到15.6和4.5 g/100 g;5種苦蕎的氨基酸組成及含量總體趨勢相似,均含有7種人體必需氨基酸,在氨基酸總量上,川蕎1號的含量最高,為12.8 g/100 g,其次是云蕎2號,川蕎2號、云蕎2號和貴州黃苦蕎這三種黃苦蕎的總氨基酸含量相差不大,谷氨酸、天冬氨酸和精氨酸在5種苦蕎中含量最高;云蕎1號和云蕎2號的總黃酮和蘆丁含量較高,但川蕎1號的槲皮素含量最高。綜合分析,黑苦蕎的多種營養(yǎng)成分含量高于黃苦蕎,川蕎1號含有較多的蛋白質(zhì)和脂肪等基本營養(yǎng)成分,而云蕎1號蕎的總黃酮、蘆丁等活性成分含量相對較高。
此次試驗的數(shù)據(jù),將為未來進一步對苦蕎進行開發(fā)利用和藥物功效學研究提供良好的依據(jù),對提高苦蕎的利用率、增加苦蕎的附加價值、研發(fā)苦蕎一系列的產(chǎn)品并實現(xiàn)商業(yè)化發(fā)展具有指導性意義。