寿竹笋的营养成分研究
2013-12-23甘小洪唐翠彬温中斌丁雨龙
甘小洪,唐翠彬,温中斌,丁雨龙
1西华师范大学生命科学学院;2西华师范大学西南野生动植物资源保护教育部重点实验室,南充637009;3重庆市林业科学研究院梁平竹子研究所,重庆405200;4 南京林业大学竹类研究所,南京210037
寿竹(Phyllostachys bambusoides f. shouzhu Yi)是隶属于禾本科(Gramineae)竹亚科(Bambusoideae)刚竹属(Phyllostachys )的一种优良大径竹种[1],主要分布在四川东北部、重庆、湖南等地。其竹笋直径大、出笋率较高,具有较大的开发利用前景。目前,寿竹的研究主要集中在秆型特性、材积特性及其对生态环境的适应等方面[2-5],尚无寿竹笋营养成分方面的文献报道,其竹笋品质及利用价值尚不清楚。
本文通过对寿竹笋的营养成分进行研究,并与重要的经济竹种毛竹进行对比,探讨了其竹笋品质及其利用价值,揭示了寿竹在笋用方面的种质优势,为寿竹的合理开发和利用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
试验用寿竹笋材料于2011 年5 月采自重庆市梁平县竹山镇。按寿竹笋的出土高度分成5 个龄级:即10 cm 以下(X1)、10~20 cm(X2)、20~30 cm(X3)、30~40 cm(X4)、40 cm 以上(X5)。在寿竹笋的出土盛期,分别采集大小适中、无病虫害的各龄级寿竹笋2~3 kg,每龄级多点采集。根据使用实际,在同一地区采集出土高度为20~30 cm 的毛竹笋2~3 kg 作对比研究。试验材料由南京林业大学丁雨龙教授鉴定,凭证标本保存于西华师范大学生命科学学院植物学标本室。
1.2 方法
1.2.1 笋样品处理
采集的竹笋剥去笋箨、切除笋蔸,其余部分为可食部分。分别取5 g 左右测定含水率,取20 g 左右测维生素C(VC);其余剩下的切成条状,将切口向上置于70 ℃烘箱中烘干,粉碎(过0.5 mm 筛),保存于干燥器中,供其他成分测定[6]。
1.2.2 测定方法
竹笋中的含水率按GB/T 5009.3-2003 的方法测定;VC 含量按GB/T 6195-1986 的方法测定;灰分含量按GB/T 5009.4-2003 的方法测定;竹笋的粗脂肪含量按GB/T 2906-82 的方法测定;粗蛋白质含量按GB/T 8858-1988 的方法测定;总糖含量按GB/T 5009. 7-2003 的方法测定;粗纤维含量按GB/T 5009.10-2003 植物类食品中粗纤维的测定方法,氨基酸测定使用日立L-8800 氨基酸自动分析仪;矿质元素含量测定使用GGX-6 原子吸收分光光度计。测定时均设置3 个平行组,结果以平均值计。
1.2.3 营养价值评价
根据世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)提出的评价蛋白质营养价值的评分方法[7],计算样品中必需氨基酸的氨基酸比值(Ratio of amino acid,RAA)、氨基酸比值系数(Ratio coeficient of amino acid,RC)和比值系数分(Score of RC,SRC)。计算公式分别为:
式中,CV 为RC 的变异系数,CV =标准差/均数。
2 结果与分析
2.1 基本营养成分
由表1 可知,寿竹鲜笋中含量最多的是水分,其平均含水率为91.276%,含水率较高。随着笋龄的增加,寿竹笋含水率呈现先升高后下降的趋势,在X3 笋龄处达到最大值。寿竹鲜笋中VC 的含量平均为1.012 mg/100 g,最高为1.33 mg/100 g,其VC含量随笋龄的增加逐渐降低。
寿竹干笋中粗蛋白的含量平均为32.53%,最高可达34. 47%,其含量随笋龄的增加逐渐降低。总糖含量较高,平均为9.27%,最高可达12.5%,并随着笋龄的增加逐渐降低(表1)。粗脂肪含量较低,平均值仅占6.04%,其含量随笋龄的增加未呈现规律性变化;整体来看,在出土高度为20 cm 以下(X1、X2)时,寿竹笋的粗脂肪含量相对较高(表1)。粗纤维含量的平均值为5.6%,并随着笋龄的增加而逐渐增加(表1)。寿竹笋中灰分含量平均为10.11%,其含量相对较高,并随着笋龄的增加呈现先下降后上升的趋势。
X5 90.70 0.47 31.19 6.05 5.45 6.42 11.01平均值Average 91.28 1.01 32.53 9.27 6.04 5.60 10.11毛竹Moso 90.08 0.85 32.52 9.60 7.14 7.15 9.28
寿竹笋的含水率、VC 含量、总糖含量均明显高于相同出土高度(20~30 cm)的毛竹笋;粗脂肪和粗纤维的含量明显低于毛竹笋;粗蛋白和灰分含量在两种竹笋之间没有明显差异(表1)。
2.2 矿质元素含量
2.2.1 常量元素
由表2 可知,寿竹笋中常量元素的含量由高至低依次是K >Ca >Mg >Na,其含量随笋龄的增加并未呈现规律性的变化。其中K 含量在X5 龄级最高,Ca 含量在X1 龄级最高,Mg 含量在各个龄级之间均没有显著差异,Na 含量在X2 龄级最低。
相同出土高度(20~30 cm)寿竹笋的K 含量稍低于毛竹笋(表2),Ca 含量明显高于毛竹笋,Mg 和Na 含量则明显低于毛竹笋。
表2 竹笋的矿质元素含量(占干重%)Table 2 Mineral elements content of bamboo shoots (dry weight %)
2.2.2 微量元素
在寿竹笋中,微量元素含量由高至低依次是Zn>Fe >Mn >Cu(表2)。随着寿竹笋龄的增加,只有Mn 的含量逐渐降低,其他微量元素均未呈现明显的规律性变化。其中,Fe 含量最高值出现在X1 龄级,Cu 含量的最高值出现在X2 龄级,Zn 含量的最高值出现在X5 龄级,。
相同出土高度(2~3 cm)寿竹笋的Mn 和Zn 含量明显高于毛竹笋,Fe、Cu 的含量明显低于毛竹笋。
2.3 氨基酸含量分析
必需氨基酸是指人体自身不能合成转化,必须由外界食物供给的氨基酸。非必需氨基酸虽然可以由人体自身合成转化,但在决定食物鲜美度和刺激食欲方面具有重要作用。因此,必需氨基酸和非必需氨基酸的检测在竹笋营养评价方面具有重要作用。由表3 可知,在寿竹笋中含量最高的氨基酸是Asn,各龄级平均值达2.025 %;含量最少的是Cys,各龄级平均值仅为0.235 %。
表3 竹笋的氨基酸含量(占干重%)Table 3 Amino acid content of bamboo shoots (dry weight %)
注:* 表示必需氨基酸。Note:* Essential amino acids.
2.3.1 必需氨基酸含量
由表3 可知,组成寿竹笋的氨基酸种类比较齐全。除了色氨酸(测定时被分解)之外,人体必需的其余7 种氨基酸均被检测出,其含量顺序由大到小依次为Val ﹥Leu ﹥Ile ﹥Phe ﹥Lys ﹥Thr ﹥Met。每种必需氨基酸含量随龄级的变化并不一致,其中X5 龄级的Val、Leu、Ile 含量最高,X1 龄级的Thr、Phe、Met、Lys 的含量最高,几乎所有的必需氨基酸含量均在X3 龄级达到最小值。其必需氨基酸占总氨基酸的比值都较大,均超过了35%,其比值随着笋龄的增加而增加。
相同出土高度寿竹笋的必需氨基酸含量几乎均高于毛竹笋,并且在毛竹笋中未检测出Val;相同出土高度寿竹笋的必需氨基酸占总氨基酸的比例高达39.29%,高于毛竹笋的28.62%(表3)。
2.3.2 鲜味氨基酸含量
Asp 和Glu 属于鲜味氨基酸,影响竹笋的鲜味。寿竹笋中这两种氨基酸含量是所有氨基酸中最高的,其中Asp 含量在X1 龄级最高,与其余龄级之间差异显著;Glu 含量在X1 龄级相对较高,而与其余龄级之间差异不显著(表3)。整体上分析,个体小、笋龄短的寿竹笋味道要鲜美一些。从表3 可知,相同出土高度(2~3 cm)寿竹笋的鲜味氨基酸含量均明显高于毛竹笋,表明寿竹笋的笋味将比毛竹笋更为鲜美。
2.4 营养价值评价
氨基酸比值(RAA)是竹笋中必需氨基酸含量与FAO/WHO 标准中模式氨基酸含量的比值。由表4 可知,不同笋龄寿竹笋中Phe +Tyr、Ile、Val 的含量均高于模式氨基酸含量,而Lys 含量均低于模式氨基酸含量。另外,除X1 龄级外其余各龄级的Met + Cys 的含量均低于模式氨基酸含量;除X1 龄级外其余各龄级的Leu 含量均高于模式氨基酸含量,除X3 龄级外其余各龄级的Thr 含量均低于模式氨基酸含量。
氨基酸比值系数(RC)表示必需氨基酸的组成比例与模式氨基酸含量比例的差别,数值大于或小于1 均表示偏离氨基酸模式。RC >1 表明该必需氨基酸相对过剩,RC <1 则表明该必需氨基酸相对不足,RC 最小者为第一限制性氨基酸(FLAA)[8]。表4 显示,寿竹笋各龄级的RC 相差较大,而Lys 和Thr的RC 在各龄级都比较小;X1 龄级的FLAA 为Thr,其他龄级的FLAA 均为Lys。
比值系数分(SRC)可以用来判断各种氨基酸的组成比例是否与模式氨基酸一致,SRC 值越高表示其营养价值越高。从表4 可知,寿竹笋各龄级SRC顺序依次为X1 >X3 >X2 >X4 >X5。因此,X1 龄级寿竹笋的营养价值最高。
表4 竹笋的氨基酸营养评价(%)Table 4 Nutritional assessment of amino acids of bamboo shoots(%)
相同出土高度毛竹笋的Met + Cys 含量相对较高,RAA 达到636. 36%,RC 也达到332. 47% (表4)。就RC 而言,寿竹笋的FLAA 是Lys,毛竹笋是Ile。就SRC 而言,寿竹笋远远高于毛竹笋。综合分析,寿竹笋蛋白质的营养价值明显高于毛竹笋。
3 结论与讨论
3.1 竹笋的最佳采摘时期
含水量的多少是判断竹笋幼嫩程度的重要证据,直接影响着竹笋的口感和品质,可作为确定竹笋最佳采集时期的依据。胡超宗等[9]发现毛竹的含水率会随着笋龄的增加而增加,而夏勃等[6]发现斑苦竹笋的含水率会随着笋龄的增加而减小。我们发现,寿竹笋的含水率随着笋龄的增加呈现先升高后下降的趋势,在20~30 cm 出土高度处达到最大值。因此,不同竹种竹笋的含水率随笋龄的变化规律存在一定差异,其最佳采摘时期也应不尽相同。
研究发现,在出土高度10 cm 以下时寿竹笋的VC、粗蛋白、总糖等基本营养成分、氨基酸总量以及Ca、Fe、Mn 等矿质元素的含量均为最高,其蛋白质的营养价值也为最高,其笋味最鲜美。此时寿竹笋的含水量相对最低,这有利于竹笋的保存。因此,在出土高度小于10 cm 时寿竹笋的营养价值最丰富,最适宜采摘。
3.2 竹笋的营养品质
寿竹笋的粗蛋白含量平均为32.53%,高于27种竹笋的平均值(28.99%),也高于苦竹、龙竹、沙罗竹、勃氏甜竹、斑苦竹、黄竹和毛竹等竹笋,更超过一般的蔬菜如菠菜、马铃薯等[9-11],属于较高蛋白质含量的竹种。寿竹笋的氨基酸种类比较齐全(共检测出17 种氨基酸),含量比较丰富,其中人体必需氨基酸有7 种(除了色氨酸在样品分析过程中被分解)。各龄级的必需氨基酸比例均都超过了35%,其平均值大于毛竹、斑竹、苦竹等竹笋[9-10]。寿竹笋的SRC 平均为62. 634%,远远大于毛竹笋的2.12%;其10 cm 以下竹笋的SRC 高达75.86%,比斑苦竹笋、菠菜、苋菜、韭菜等蔬菜的SRC 高[10],因此寿竹笋的蛋白质营养价值优于毛竹笋、斑苦竹笋以及一般的蔬菜。另外,寿竹笋的鲜味氨基酸含量均高于毛竹、苦竹和斑苦竹等竹笋,因此其笋味比毛竹等竹笋更为鲜美。
VC 又名抗坏血酸,是治疗贫血重要的辅助药物。预防成人VC 缺乏症的最低必须量是10 mg/d,若考虑到烹调损失约30%,中国居民膳食VC 推荐为成人100 mg/d,孕妇、乳母130 mg/d[12]。研究发现,寿竹笋的VC 含量平均为10.1 mg/100 g,与西红柿的VC 含量(11 mg/100 g)相当,高于毛竹笋、芹菜茎、黄瓜、韭菜等蔬菜[11]。因此,食用寿竹笋有利于增加人体对VC 的需要。
寿竹笋的总糖含量平均为9.27%,高于毛竹、斑苦竹、苦竹、衢县苦竹、红竹等竹笋及常见蔬菜[9,11,13]。寿竹笋粗纤维的含量平均为5.6%,也远高于常见蔬菜的平均值(1.23%)[11]。寿竹笋含有多种矿质元素,均为人体健康不可缺少的物质;其常量元素具有高钾低钠的特点,并且含有Zn、Fe、Cu、Mn 等多种人体必需的微量元素,其中K、Mg、Zn、Mn的含量均高于毛竹笋及常见的蔬菜[14]。糖分是直接为人体提供能量的物质,具有抗生酮作用,对维持脂肪代谢的正常进行具有重要作用,同时对蛋白质有庇护作用,并能保护肝脏、加强肝功能[9]。膳食纤维作为人体必需的第七营养素,具有延缓碳水化合物消化吸收、增强肠道蠕动、降低胆固醇的作用[15]。高钾低钠的膳食有利于维持机体的酸碱平衡及正常血压,对防治高血压病症有益[16]。Mg 是胆碱脂酶、三磷酸腺苷酶、碱性磷酸酶等多种重要酶类的激活剂,对糖、蛋白质的中间代谢和神经肌肉的应激性起调节作用[16]。Zn 在人体中的含量仅次于铁,居第二位,是机体正常生长、蛋白质代谢、膜稳定性及200 余种金属酶发挥功能所需的微量元素[11]。Mn 是多种酶的激活剂,还具有趋脂作用,能改善动脉粥样硬化病人脂质代谢,以防止动脉粥样硬化的发生[14]。因此,寿竹笋所含营养物质丰富,笋味鲜美,对人体有极强的保健作用,具有很好的开发和利用价值。
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