云南玛卡营养成分分析
2010-10-28孙晓东张先俊
杜 萍,单 云,孙 卉,孙晓东,瞿 煦,张先俊,*,姚 敏
(1.昆明理工大学分析测试研究中心,云南省分析测试中心,云南 昆明 650093;2.会泽县宏仁科工贸有限公司,云南 会泽 654200)
云南玛卡营养成分分析
杜 萍1,单 云1,孙 卉1,孙晓东1,瞿 煦2,张先俊1,*,姚 敏1
(1.昆明理工大学分析测试研究中心,云南省分析测试中心,云南 昆明 650093;2.会泽县宏仁科工贸有限公司,云南 会泽 654200)
为探明从国外引进种植的玛卡的营养成分,采用国标方法对云南玛卡进行分析。结果表明:云南玛卡干样中含蛋白质12.31%、粗纤维32.57%、脂肪0.92%、VC 314.97mg/kg、钙1818mg/kg、铁81.2mg/kg、锌23.8mg/kg、钾18.7mg/kg、磷1895mg/kg等多种营养成分,脂肪酸中含有38.64%亚油酸、26.46%亚麻酸、17.73%棕榈酸,同时富含14.04%氨基酸。玛卡营养成分丰富,可以进一步开发利用。
云南玛卡;营养成分;蛋白质;氨基酸;矿物质元素
玛卡(Lepidium meyenii Walp. (Maca))属于十字花科(Cruciferae或Brassicaceae)独行菜属(Lepidium)的一种植物[1],原产于秘鲁中部基宁(Jinin)及帕斯科(Pasco)附近海拔4000m以上的安第斯大林山区,该地区低温、强风,生态条件恶劣,不适于其他作物生长,玛卡是一种非常独特的高原农作物,含有丰富的营养成分和药用成分,具有强身健体、增强人体免疫力、提高生育力,快速恢复体力、抗疲劳等功效,而且无任何毒副作用,因而其在当地民间有“秘鲁人参”和“南美人参”的美誉。以玛卡为主要原料生产的各类保健品近年来在欧美、日本等市场上已得到越来越多消费者的青睐[2-6]。我国西部部分地区自然条件适宜玛卡的生长,2004年云南会泽县从国外引进玛卡种子,在海拔3000~4000m的地区进行种植试验,并获得成功[7]。本实验在国内首次对引进品种玛卡的营养成分进行分析,为进一步综合研究
会泽玛卡提供重要数据。
1 材料与方法
1.1 材料
样品采自云南省会泽县2009年的干品,由会泽县宏仁科工贸有限公司提供。
1.2 仪器与设备
L-8800型全自动高速氨基酸分析仪 日立公司;DRCⅡ电感耦合等离子体质谱仪 Perkin Elmer公司;6890气相色谱仪 安捷伦公司;定氮仪 瑞士布奇公司;电子天平 梅特勒-托利多公司;KSLR-4000C自动调温量热仪 长沙科晟公司;高温炉。
1.3 样品处理
取玛卡干品,用粉碎机粉碎,放入干燥器内待分析。
1.4 基本营养成分分析[8]
粗蛋白质(GB/T 5009.5—2003《食品中蛋白质的测定》):凯氏定氮法测定总氮,粗蛋白质=总氮×6.25;粗脂肪(GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的测定》):索氏脂肪抽提法测定,提取溶剂为石油醚;灰分(GB/T 5009.4—2003《食品中灰分的测定方法》):采用重量法(干灰法)测定;膳食纤维(GB/T 5009.10—2003《植物类食品中粗纤维的测定》):酸碱洗涤法;VC(G B/T 5009.86—2003《蔬菜、水果及其制品中总抗坏血酸的测定》):紫外分光光度计法。
1.5 热值分析(GB/T 213—2003《煤的发热量测定方法》)
热值采用氧弹法测定,称取1.230g玛卡粉于坩埚里,取一段点火丝,把两端分别接在两个电极柱上,弯曲点火丝接近试样,放入装有10mL蒸馏水的氧弹里于量热仪中进行测定。
1.6 氨基酸分析[9]
采用GB/T 124—2003《食品中氨基酸的测定》进行测定。样品用6mol/L HCl溶液水解24h,采用色谱柱(60mm×4.6mm,3μm),反应管温度136℃条件,以氨基酸自动分析仪进行测定。
1.7 脂肪酸分析(GB/T 14489.3—1993《油料中油的游离脂肪酸含量测定》)[9]
应用脂肪酸甲酯的气相色谱分析法,采用气相色谱仪对样品进行脂肪酸测定,再通过外标法计算出各脂肪酸的含量。色谱条件为:氮气为载气,起始柱温为170℃,1min后以15℃/min的速度升至230℃,保持23min。进样口温度为250℃,检测器温度为260℃。采用不分流进样,进样量为1μL。
1.8 矿物质元素分析(GB/T 18932.11—2002)[10]
采用电感耦合等离子体质谱仪测定。工作条件:雾化气流速:0.90mL/min;辅助气流速:1.2mL/min;冷却气流速:15.0mL/min;ICP功率:1150W;定量方法:内标准法(内标元素:Rh 10μg/mL;数据采集:Sweeps/Reading:20;Replicates:3。精密称取约0.5g样品加硝酸、双氧水混合液适量进行消解,将消解液用0.2% HNO3溶液定容后,于ICP-MS测定。
2 结果与分析
2.1 玛卡营养成分测定
表1 云南玛卡的主要营养成分Table1 Common nutritional components in dried maca root of Yunnan
表2 云南玛卡中氨基酸分析结果Table 2 Amino acid constituents in dried maca root of Yunnan
表3 云南玛卡中矿物元素分析结果Table 3 Mineral element in dried maca root of Yunnan
图1 云南玛卡脂肪酸组分的色谱图Fig.1 Total ion current chromatography of fatty acids in dried maca root of Yunnan
表4 云南玛卡脂肪酸的化学成分Table 4 Chemical constituents of volatile oil from Huize maca from Yunnan
2.2 营养成分及分析
云南玛卡的主要营养成分分析结果显示,云南玛卡干样中粗蛋白含量为12.31%、粗脂肪含量0.92%、纤维含量32.57%、碳水化合物含量51.12%、VC含量314.97mg/kg、热值16464J/g、灰分3.08%。蛋白质含量丰富,而蛋白含量的高低是衡量食物营养价值的重要指标。粗纤维含量较高,食物性纤维能维护肠道生态、有利于心血管系统的健康等。VC含量也丰富,维生素是人体不可缺少的营养素。每克玛卡提供16464J的热量与玛卡中糖类含量比较高密切相关。脂肪含量很低。灰分含量较高。这些数据表明,云南玛卡中90%以上为粗蛋白、粗脂肪、纤维和碳水化合物,属人体必需的六大类营养物质[11]。
2.3 氨基酸成分及分析
食物中的氨基酸组成和含量是评价蛋白质量的重要指标[11]。云南玛卡氨基酸种类齐全,共检测出l7种氨基酸,氨基酸总量为14.04%,其中含有人体必需氨基酸7种,非必需氨基酸10种。必需氨基酸(异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、缬氨酸)总量为3.39%,占氨基酸总量的24.15%。其中天门冬氨酸、谷氨酸是呈鲜味的特征氨基酸;丙氨酸、甘氨酸、丝氨酸、脯氨酸是呈甘味的特征氨基酸,这6种呈味氨基酸占到氨基酸总量的45.86%,从而使玛卡具有较好的口感。因此会泽玛卡中氨基酸组成丰富且含量均衡,表明作为食物,玛卡可与其他食物蛋白相互补充,为人体提供必需的蛋白质营养。
2.4 脂肪酸成分及分析
脂肪酸是各种脂类的重要组成成分,对云南玛卡的脂肪酸进行气相色谱分析,共分离出10种成分,并确定了8种脂肪酸化合物的名称,其含量占总组分的95.08%。这些化合物大部分为不饱和脂肪酸,其中的优势成分为亚油酸为(38.64%)、亚麻酸(26.46%)和棕榈酸(17.73%),其他成分为油酸(1.77%) 、花生四烯酸(1.26%)等。不饱和脂肪酸具有防治心脑血管疾病、促进脑组织及视网膜的正常生长发育等作用,降低血栓形成,是人体必需脂肪酸[11-12]。
2.5 矿物元素及分析
通过ICP-MS分析,云南玛卡中检测出11种矿物质微量元素,其中有P、N a、K、C a、M g等常量矿物元素,以及Fe、Zn等微量矿物元素。含量最高的元素是P为1 89 5mg/kg,次之是C a、Mg、N a、K。微量元素中Fe、Zn的含量最丰富,分别为81.2、23.8mg/kg。铜和锰的含量也较为丰富。具有较高营养价值的钙、铁、锌的含量高于一般植物来源的食物。这些微量元素既可作为营养素,又在生物有机体中起催化、激活动力的作用[12-14]。
3 结 论
3.1 本实验在国内首次对会泽玛卡营养成分进行分析,结果表明云南玛卡地下块茎营养丰富,富含碳水化合物、蛋白质、大量的基本氨基酸和有益于健康的脂肪酸以及高含量的矿物质营养元素等。与文献报道的指标相似,说明会泽玛卡具有较高的营养价值,是一种高能量和高营养食品和添加剂。
3.2 玛卡不仅含有丰富的营养成分,还含有其他活性成分如玛卡酰胺(mecamide)、玛卡烯(maceaen)、含硫的酯甙(Glucosinolates)、生物碱等,具有增强人体免疫力、快速恢复体力、消除疲劳等功效[15],近几年来,引起国际保健食品、医药界的高度重视。预计云南玛卡中也应含有此类活性成分,随着这部分工作的开展,将为进一步开发利用玛卡提供更好的基础数据。
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Nutritional Compositions in Fruit of Maca (Lepidium meyenii Walp.) Cultivated in Yunnan
DU Ping1,SHAN Yun1,SUN Hui1,SUN Xiao-dong1,QU Xu2,ZHANG Xian-jun1,*,YAO Min1
(1. Research Center for Analysis and Measurement, Kunming University of Science and Technology, Analytic and Testing Research Center of Yunnan, Kunming 650093, China;2. Huize Hongren Scientific and Industrial Trading Co. Ltd., Huize 654200, China)
Nutritional compositions in fruit of maca, which were introduced from abroad to Huize county of Yunnan province,was investigated according to the national standard. Dried maca root contained protein (12.31%), crude fibre (32.57%),fat (0.92%), vitamins C (314.97 mg/kg), Ca (1818 mg/kg), Fe (81.2 mg/kg), Zn (23.8 mg/kg), K (18.7 mg/kg), P (1895 mg/kg),and other mineral elements. Fatty acids consisted of linoleic acid (38.64%), linolenic acid (26.46%), and palmitic acid(17.73%). The content of amino acids were 14.04%. The study provided a scientific basis for the research and development of maca.
maca (Lepidium meyenii Walp.);nutritional components;protein;amino acids;mineral element
TQ351.014;R284.1
A
1002-6630(2010)24-0345-03
2010-05-07
杜萍(1968—),女,工程师,本科,主要从事天然产物分析研究。E-mail:pingdu@hotmail.com
张先俊(1949—),男,高级工程师,学士,主要从事天然产物分析和分离研究。E-mail:zhxj3971@sina.com