湘西“蒿菜粑粑”原料植物的营养成分测定

湘西“蒿菜粑粑”原料植物的营养成分测定*

张幸1，2，陈璇1，3，陈功锡1，2，李贵1，2，魏华1

(1.吉首大学植物资源保护与利用湖南省高校重点实验室，湖南 吉首 416000；

2.吉首大学生物资源与环境科学学院，湖南 吉首 416000；

3.湖南师范大学生命科学学院，湖南 长沙 410081)

摘要：对湘西自治州各地区风味食品“蒿菜粑粑”的2种原料植物——白蒿(Artemisia princeps Pamp.)和鼠麹草(Gnaphalium affine D.Don)的可食用部位茎与叶，采用常压烘干法、灼烧法、微波消解-ICP-AES测定法、微量凯氏定氮法、蒽酮比色法、酸碱消煮法、紫外分光光度法、索氏抽提法进行各营养成分测定.测定结果表明，2种植物水分质量分数86%～91%，水溶性总糖质量分数6.75%～13.51%，粗纤维素质量分数20.30%～31.90%，粗脂肪质量分数3.70%～6.25%，粗蛋白质量分数5.22%～10.23%，灰分质量分数0.84%～1.30%，维生素C质量分数为99～188 μg/g；2种植物所含矿质营养元素丰富，其中以Mg和Fe的质量分数最高；2种原料植物茎中水分、水溶性总糖、粗纤维质量分数都高于叶，粗脂肪、维生素C质量分数则是叶中高于茎，灰分、矿质元素在茎与叶中的质量分数差异不大；整体而言，鼠麹草中的水分、可溶性总糖、粗脂肪质量分数高于白蒿，白蒿中的粗纤维、粗蛋白、灰分、维生素C和矿质元素质量分数高于鼠麹草.

关键词：蒿菜粑粑；鼠麹草；白蒿；营养成分；湘西自治州

文章编号：1007-2985(2015)06-0072-07

中图分类号：S641.3文献标志码：B

DOI:10.3969/j.cnki.jdxb.2015.06.017

收稿日期：*2015-09-21

基金项目：湖南省教育厅重点资助项目(09A073)

通信作者：陈功锡(1966—)，男，湖南张家界人，吉首大学植物资源保护与利用湖南省高校重点实验室教授，主要从事植物分类、植物资源与植物生态学研究.

民族植物学是研究人与植物之间相互作用的一门学科，其研究内容涉及人类利用植物的传统知识和经验，包括人类对植物的生态利用、经济利用和社会利用的历史、现状、特征及其动态变化过程[1-2].通过民族植物学研究，可以认识和发现一些植物的传统用途，并进一步挖掘出其药用、食用等应用价值，这对生物资源的合理利用具有重大意义.

蒿菜粑粑，又叫粉粑、清明粑、绵菜粑，是长江以南山区少数民族人们喜爱的一种传统食品，也是祭祀祖宗的一种常备佳品.清明时节，当地都有制作蒿菜粑粑的习俗，既供先人歆享，又可为今人品尝.然而，由于地域的差异性，不同地方制作蒿菜粑粑所选用的原料植物有所不同.蒿菜粑粑是湘西自治州极具民族特色的美食，但其营养价值如何，至今未见准确的科学报道.为了进一步科学认识湘西蒿菜粑粑的营养价值，笔者拟在文献的基础上，对其主要原料蒿菜植物的营养成分分别进行测定，为该特色食品的加工生产和产业化提供科学依据.

1材料与方法

1.1 试验材料

(1)原料植物调查和采集.访问湘西自治州不同地区多处民间蒿菜粑粑制作坊，在坊主指引和带领下进行野外拍照，采集制作蒿菜粑粑的原料植物.采集地为吉首市郊区的曙光村，采集时间2014年3月29日，此期正是民家采集制作蒿菜的最佳时令.采集的2种供试材料经鉴定为菊科蒿属的魁蒿(俗称白蒿，ArtemisiaprincepsPamp.)和鼠麹草(俗称清明蒿，GnaphaliumaffineD.Don).凭证标本存吉首大学植物标本馆.

(2)原料植物的处理.取现采集的2种蒿菜粑粑原料植物的茎、叶各1 kg(鲜重)，一部分放入4 ℃冰箱保鲜冷藏备用，另一部分进行烘干处理，供样品制备和营养成分测定需要.

1.2 仪器设备及试剂

试验用设备主要有电子天平(JA2003，上海舜宇恒平科技仪器有限公司)、电热恒温干燥箱(560，长沙医疗器械厂)、高温炉(TDW型温度控制仪，沈阳节能电炉厂)、微波消解仪(Excel-2010，上海屹尧仪器科技发展有限公司)、紫外分光光度计(UV2550，日本岛津公司)、脂肪测定仪(SZC-C，上海纤检仪器有限公司)、定氮仪(KDN-2C型，上海纤检仪器有限公司)、电感耦合等离子光谱发生仪 (ICP-2008430，北京朝阳华洋分析仪器有限公司).

所用试剂盐酸、氢氧化钠、硼酸、亚甲基兰、甲基红、无水乙醇、硫酸、硫酸钾、硫酸铜、石油醚等均为分析纯.

1.3 各成分的测定

(1)水分的测定.采用烘干法测定.清洗称量皿—烘至恒重—称取样品5 g—放入调好温度的烘箱(105 ℃)—烘4 h—于干燥器冷却—称重—再烘0.5 h—称至恒重(2次重量差不超过0.002 g)，每样做3组平行，为重复试验.计算公式：ω(水分)(%)=(m1-m2)/m×100%，m1为称量皿和样品质量(g)，m2为烘后称量皿和样品质量(g)，m为样品质量(g).

(2)灰分的测定.采用灼烧质量法测定.(ⅰ)瓷坩埚的准备.将坩埚用盐酸(体积分数25%)煮1～2 h，洗净晾干，先置于规定温度(550 ℃ )高温炉中灼烧1 h，冷却到200 ℃左右后，移入干燥器中，冷却至室温，准确称重.(ⅱ)样品预处理.将样品制成均匀样品称重，放烘箱中干燥(先60～70 ℃，后95～105 ℃)，再炭化.(ⅲ)炭化.将待测物放入坩埚中，坩埚置于电炉上，半盖坩埚盖，小心加热使试样在通气情况下逐渐炭化，不断用玻璃棒搅拌，直至无黑烟产生.(ⅳ)灰化.将坩埚移入所规定温度(500～550 ℃)的高温炉炉口处，慢慢移入炉膛内灼烧1 h，冷却到200 ℃左右后，移入干燥器中，冷却至室温，准确称重.重复3次，取平均值.计算公式：ω(灰分)(%) =(m1-m2)/m×100%，m1为 坩埚质量(g)，m2为坩埚和灰分质量(g)，m为样品质量(g).

(3)矿质元素的测定.采用微波消解 ICP-AES 测定法测定.将供试材料用蒸馏水洗2次后水洗1 次，清洗干净，电热恒温鼓风干燥箱调至105 ℃进行杀青，20 min后调至70 ℃干燥处理至烘干为止，再用小研钵将干燥样品进行粉碎.取 0.40 g干燥粉末样品，每样品称取 3 份，分别放入贴上标签的消化管中，加入4 mL王水，然后将消化管放入微波消解仪中按程序进行消解.待消解完毕后，消解罐冷却至室温.将溶液定量转移至50mL容量瓶中，再用ICP-AES 法测定各元素质量分数.计算公式：ω(矿质元素)(μg/g)=PV/m，P为样品质量浓度(μg·mL-1)，V为试样体积(mL)，m为样品质量(g).

(4)维生素C的测定.采用紫外分光光度法测定.(ⅰ)标准曲线的制作.取5 mg抗坏血酸加2 mL质量分数10% HCl，用蒸馏水定容至500 mL容量瓶中备用.配成质量浓度分别0，1，2，4，6，8，10 mg/L的溶液，在243 nm处测取吸光值.(ⅱ)样品溶液的制备和测定.称取鲜样5 g，放入研钵中加入少许质量分数1% HCl研磨，用漏斗移入25 mL容量瓶中定容，过滤备用.吸取1 mL 提取液于10 mL容量瓶中，加水定容.以蒸馏水为参比，在波长243 nm 处，用1 cm 石英皿测定其吸光度.(ⅲ)碱处理样液的测定及计算.吸取0.2 mL 提取液于10 mL容量瓶中，加2 mL水再加体积0.5 mL浓度1 mol/L NaOH，15 min后加0.5 mL质量分数10% HCl，定容在波长243 nm 处，用1 cm 石英皿测定其吸光度.由待测样品与待测碱处理样品的吸光值之差查对校准曲线，即可计算出样品中维生素C 的质量分数.其计算公式：ω(维生素C)(μg/g)= 250×CV/m，m为样品质量(g)，250为稀释倍数，V为试样体积(mL)，C维生素质量浓度(mg/L).

(6)总糖的测定.采用蒽酮比色法测定.取7支试管，按表1数据配制一系列不同浓度的葡萄糖溶液.每支试管中加入蒽酮试剂4.0 mL，均匀震荡，迅速浸于冰水浴中冷却.待各管加完试剂后一起浸于沸水浴中(10 min)，取出冷却至室温，在620 nm波长下以第1支管为空白，迅速测定其余各支管的吸光值.以标准葡萄糖质量(μg)为横坐标，以吸光值为纵坐标，做出标准曲线.

表1　葡萄糖溶液的配制

(7) 粗纤维的测定.采用酸碱消煮法[10]测定.(ⅰ)取1 g干样品，装入已知质量的称量瓶中，在电子天平上准确称量，无损失地倒入锥形瓶中.于已知质量的称量瓶中烘干滤纸.(ⅱ)在烧瓶外壁上，相当200 mL容量处做好标记.将200 mL质量分数1.25%的硫酸倒入瓶中，加热至沸腾再继续30 min，加热时不断搅拌，以防激烈沸腾.每5 min向瓶内倒入沸水至标记处，以保持硫酸浓度恒定.(ⅲ)煮沸之后，用带有已知质量的滤纸的漏斗真空抽滤，用蒸馏水冲洗烧杯及漏斗，直至滤液用石蕊试纸测定为中性为止.(ⅳ)用质量分数1.25 %NaOH溶液将滤纸上的沉淀物完全洗入瓶中，将其加热至沸腾再继续30 min，操作同上.(ⅴ)煮沸之后冷却，用原来所用已知质量的滤纸抽滤，用蒸馏水冲洗3次，再用乙醇冲洗3次直至滤液无色.(ⅵ)将滤纸和沉淀放入以前称量过这张滤纸的称量瓶中，在100～105 ℃烘箱中烘至恒重并称重.重复3次，取平均值.计算公式：ω(粗纤维)(%)=(m2-m1)/m×100%，m1为抽提筒和脂肪酸质量，m2为抽提筒质量，m为样品质量(g).

(8)脂肪的测定.采用索氏抽提法[11]测定.按照“将抽提筒洗净、烘干称恒重—精确称取试样2 g干样品于滤纸筒中—在滤纸筒上面塞上脱脂棉—将抽提筒、滤纸筒装入脂肪测定仪—将抽提筒中倒入适当的石油醚—打开索氏脂肪测定仪—浸泡1 h—抽提1 h—回收石油醚—将抽提筒烘干称恒重”的操作流程重复3次，取其平均值.计算公式：粗脂肪质量分数(%)=(m1-m2)/m× 100%，ml为抽提筒和脂肪的质量(g)，m2为抽提筒的质量(g)，m为样品质量(g).

2结果与讨论

2.1 水分质量分数

蒿菜粑粑原料植物的可食用各部分水分质量分数测定结果如图1所示.由图1可知：2种蒿菜粑粑原料植物水分质量分数都在80%以上，其中白蒿的为81.62%～89.07%，鼠麹草的为81.62%～91.23%；2种植物茎中水分的质量分数都高于叶中的，白蒿的茎比叶高出7.45%，鼠麹草的茎比叶高出4.64%.

2.2 水溶性糖类质量分数

最终测定的水溶性总糖质量分数结果如图2所示.从图2可知：白蒿水溶性糖类质量分数为6.75%～8.37%，鼠麹草水溶性糖类的为11.23%～13.51%，鼠麹草中水溶性总糖质量分数高于白蒿中的；2种蒿菜耙粑原料植物茎中水溶性糖类的质量分数都要高于叶中的，白蒿的茎比叶高1.62%，鼠麹草的茎比叶高2.28%.

图1　水分质量分数测定结果

图2　水溶性总糖质量分数测定结果

2.3 粗纤维质量分数

图3　粗纤维质量分数测定结果

粗纤维的质量分数测定结果如图3所示.由图3可知：白蒿粗纤维质量分数为24.50%～31.90%，鼠麹草粗纤维的为20.30%～28.30%，白蒿中粗纤维质量分数要高于鼠麹草的；2种蒿菜粑粑原料植物茎中粗纤维的质量分数都要高于叶中的，白蒿的茎比叶高7.40%，鼠麹草的茎比叶高7.80%.

2.4 粗蛋白质量分数

粗蛋白质量分数的测定结果如图4所示.由图4可知：白蒿粗蛋白质量分数为7.06 %～310.23 %，鼠麹草粗蛋白的为5.22 %～8.70 %，白蒿中粗蛋白质量分数要比鼠麹草中的高；不能找出各部位粗蛋白量质量分数相关规律，如白蒿茎中粗蛋白质量分数高于叶中的，但是在鼠麹草叶中粗蛋白质量分数高于茎中的.

2.5 灰分质量分数

2种植物各部位灰分测定结果如图5所示.由图5可知：2种植物各部位的灰分质量分数相当，如白蒿的茎和叶中灰分的都为1.30%左右，鼠麹草的茎和叶中灰分的都为0.84%左右；总体而言，白蒿的比鼠麹草灰分的高出0.46%左右.

图4　粗蛋白质量分数测定结果

图5　灰分质量分数测定结果

2.6 维生素C质量分数

2种蒿菜粑粑原料植物维生素C质量分数测定结果如图6所示.从图6可知：白蒿维生素C质量分数为2.8～3.6 μg/g，鼠麹草维生素C质量分数为2.3～3.1 μg/g，白蒿中维生素C的质量分数要比鼠麹草中的高；2种植物茎中的维生素质量分数高于叶中的，白蒿的茎比叶高0.8 μg/g，鼠麹草的茎比叶高0.8 μg/g.

2.7 粗脂肪质量分数

粗脂肪质量分数测定结果如图7所示.由图7可知：白蒿的粗脂肪质量分数为3.700%～5.950%，鼠麹草的粗脂肪质量分数为6.250%～6.500%，鼠麹草的粗脂肪质量分数要高于白蒿的，高出0.30%～2.80%；2种植物叶中粗脂肪的质量分数要比茎中的高，白蒿的叶比高2.250%，鼠麹草的叶比茎高0.25%.

图6　维生素C质量分数测定结果

图7　粗脂肪质量分数测定结果

2.8 微量矿质元素质量分数

微量矿质元素试验测定结果如表1所示.由表1可知：白蒿微量矿质元素质量分数从大到小依次是Mg，Ca，Fe，其次是Cr，Cu，Mn，最少的是Ba；鼠麹草微量矿质元素质量分数从大到小依次是Mg，Fe，其次是Mn，Ca，Cu，Ba；2种植物Mg，Fe的质量分数都较高(分别为890～1 351，220～280 μg/g)；白蒿Ca质量分数为鼠麹草的20～25倍；2种植物的其他元素质量分数差别不大.

表1　蒿菜粑粑原料植物可食用部分各矿质营养成分　μg·g -1

3结论与分析

(1)经调查，湘西自治州各地区制作蒿菜粑粑的主要原料植物有2种(一种是菊科蒿属魁蒿，当地居民称之为“白蒿”，另一种为菊科鼠麹草属的鼠麹草，当地居民称之为“绵菜”)，2种植物茎、叶的营养成分见表2.从表2可知，鼠麹草茎的水分、水溶性总糖、维生素C质量分数较高，分别为91.23%，13.51%，188.8 μg/g；白蒿茎的粗蛋白和粗纤维质量分数较高，分别为10.23%和31.90%.

表2　2种蒿菜粑粑原料植物可食用部分各营养成分

(2)采用一些常见的植物营养成分测定方法，对调查采集回来的2种蒿菜粑粑原料植物的营养成分进行分部位测定.测定结果表明：有些营养成分在不同的部位其质量分数差异不大，如矿质元素和灰分；多数营养成分则表现为因选取的部位不同而质量分数有明显差异，如2种蒿菜粑粑原料植物茎中水分质量分数大于叶中的，2种植物茎中水溶性总糖质量分数大于叶中的，2种植物茎中粗纤维质量分数大于叶中的，2种植物茎中维生素C的质量分数大于叶中的，2种植物叶中粗脂肪质量分数大于茎中的.这些差异与各部位的结构、功能有很大关系，如粗纤维质量分数有差异，这种差异的产生可能是因为植物的疏导组织含有较多的纤维，而茎中的疏导组织比叶中的要发达.经综合比较不难发现，营养成分质量分数从大到小的顺序为白蒿、鼠麹草茎，白蒿、鼠麹草叶，所以民间常常选取这2种植物比较幼嫩的茎制作蒿菜粑粑是有科学根据的.

为了分析方便，将2种蒿菜粑粑原料植物与4种常见蔬菜主要营养成分作比较(表3).

表3　2种蒿菜粑粑原料植物与4种常见蔬菜部分营养成分比较　%

从表3可以看出：2种蒿菜粑粑原料植物各营养成分中，质量分数最高的是粗纤维(20.30%～31.90%)，是一般蔬菜的20～30倍.粗纤维在预防人体某些疾病如冠心病、糖尿病、结肠癌和便秘等方面有重要作用[13]，因此食用蒿菜粑粑对于当今社会多发性疾病有积极的缓解作用.2种原料植物的蛋白质质量分数也比较高(5.22%～10.23%)，是一般蔬菜的2～10倍，如白蒿的蛋白质量分数是大白菜的6～9倍、油菜的2～4倍、韭菜的2～3倍、大蒜的1.5～2.5倍.蛋白质是建造和修复身体的重要原料，在人体进行各项生命活动中起有至关重要的作用，尤其是植物蛋白，是人体不可或缺的营养物质.蒿菜粑粑含有丰富的植物蛋白，因此具有较好的食用和开发价值，值得进一步深入开发.

(3)2种蒿菜粑粑原料植物与4种常见蔬菜部分矿质营养成分比较如表4所示.由表4可以看出：2种蒿菜粑粑原料植物Mg的质量分数为大白菜的8～10倍、韭菜的3.2～5倍.镁是人体必需元素，人体日需镁量为300～500 mg[14]，缺镁时，细胞产生能量的功能发生障碍，影响体内蛋白质的合成，导致肌肉无力.所以食用蒿菜粑粑能补充人体所需的Mg元素，Fe也是人体必不可缺的矿质元素之一，它与氧的运输、机体的免疫功能有重要的联系[15].缺Fe时，人体就会出现头晕乏力、精神不振、食欲减退等症状.蒿菜粑粑原料植物Fe的质量分数为大白菜的40～70倍、油菜的18～30倍、韭菜的13～22倍，因此蒿菜粑粑能够为人体提供很好的铁源.

表4　2种蒿菜粑粑原料植物与4种常见蔬菜部分矿质营养成分比较　μg·g -1

综上所述，蒿菜粑粑是湘西自治州一带具有较高知名度的重要民族食品之一，其原料植物营养成分丰富，表明其具有较高营养价值和良好发展前景.至于它们的具体营养组份及功能等问题，笔者还将做进一步深入探讨.

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PreliminaryAnalysisofNutrientsofthePlantIngredientsof

“Haocaibaba”inXiangxi

ZHANGXing1，2，CHENXuan1，3，LIGui1，2，WEIHua1，2，CHENGongxi1，2

(1.KeyLaboratoryofPlantResourcesConservationandUtilization(JishouUniversity)，CollegeofHunanProvince，

Jishou416000，HunanChina；2.CollogeofBiologyandEnvironmentalSciences，JishouUniversity，Jishou416000，

HunanChina；3.SchoolofLifeSciences，HunanNormalUniversity，Changsha，410081，China)

Abstract：Two of original plants are usually used as ingredients in the local flavor food “Haocaibaba” in Xiangxi Autonomous Prefecture:the Artemisia princes Pamp.and Gnaphalium affine D.Don.The main nutritional components of the edible parts of the plants,including the stems and the leaves,were tested and analyzed respectively，via atmospheric pressure drying method，calcination method，microwave digestion-ICP-AES determination method，kjeldahl determination，anthrone colorimetr，acid and alkali boiling elimination method，ultraviolet spectrophotometry and soxhlet extraction method.The results demonstrated 86%～91% water content,6.75%～13.51% total water soluble sugar content,20.30%～31.90% crude fiber content,3.70%～6.25% crude fat content,5.22%～10.23% crude protein content,0.84%～1.30% ash content,and 0.009 9%～0.018 88% Vitamin C.The mineral nutrition elements were rich in both kinds of plants，especially Mg and Fe.The water content，total water soluble sugar content and crude fiber content in stems were higher than in leaves in two original plant;while crude fat content and Vitamin C content in stems were lower than in the leaves.The ash content and mineral element content were the same in the two parts.Overall,the content of water，total soluble sugar and crude fat in Gnaphalium affine was higher than in Artemisia stelleriana.But the content of crude fiber，crude protein，the ash，Vitamin C and mineral element in affine cudweed was lower than in Artemisia stelleriana.With unique taste and rich nutrition,“Haocaibaba” is worthy of development.

Keywords: “Haocaibaba”;Gnaphalium affineD.Don;Artemisia princes Pamp;nutritionalcomponents；XiangxiAutonomousPrefecture

(责任编辑陈炳权)