蓝莓果渣营养成分分析及评估

陈成花，张婧，刘炳杰，孟祥红

(中国海洋大学 食品科学与工程学院，山东 青岛，266003)



蓝莓果渣营养成分分析及评估

陈成花，张婧，刘炳杰，孟祥红*

(中国海洋大学 食品科学与工程学院，山东 青岛，266003)

为提高蓝莓的综合利用，解决蓝莓加工中果渣资源的浪费，对蓝莓果渣的营养成分进行分析和评估。结果表明：与蓝莓鲜果相比蓝莓果渣中蛋白质、粗脂肪、灰分、总糖、总酸等常规营养成分含量丰富；矿物质元素K、Ca仍保持优势；花色苷含量为6.39 mg/g；含有21种香气成分，基本保留所有蓝莓香气成分；主要的6种有机酸皆可检出；单糖组成主要是葡萄糖、果糖和半乳糖；黄酮醇含量为1.19 mg/g、绿原酸含量为1.30 mg/g。

蓝莓果渣；营养成分；评估；花色苷

蓝莓，一种小浆果，果实呈蓝色，味道酸甜适口，具有香爽宜人香气，为鲜食佳品。蓝莓中蛋白质、糖和酸等常规营养成分含量十分丰富，矿物质和维生素含量也比较高，而且还含有极为丰富的花色苷、有机酸、黄酮醇等特殊营养成分，被称为“浆果之王”。由于蓝莓果实不耐贮藏，采后处理比其他果实要求也更为严格，而且运输过程中易受挤压破裂出汁，货架期短[1]，因此蓝莓产后冷链物流保鲜和加工问题尤为重要。近年来山东青岛周边蓝莓种植面积迅速扩大，蓝莓果汁加工产业发展迅猛，作为果汁加工的副产物果渣产量大，解决果渣的综合利用成为困扰果汁生产企业的一个亟待解决的问题[2]。

本文通过对比分析蓝莓鲜果与果渣中营养成分的的变化，进而对蓝莓果渣的营养成分进行全面评估，为提高蓝莓果汁加工副产物果渣资源的综合利用，提高产业的效益提供基础数据和依据。

1　材料与方法

1.1材料

蓝莓鲜果，青岛胶南张家楼镇沃林蓝莓基地；蓝莓果渣，青岛沃林蓝莓果业有限公司(-40 ℃冷库冻存)。蓝莓果汁生产时并不是采用单一品种的蓝莓，所以果渣是不同蓝莓品种混合榨汁的总副产物，本实验用鲜果也是不同品种蓝莓的混合。

1.2检测方法

水分含量：直接干燥法(GB 5009.3—2010)；粗蛋白含量：半微量凯氏定氮法(GB 5009.5—2010)；粗脂肪含量：索氏抽提法(GB/T 5009.6—2003)；灰分含量：高温灼烧法(GB 5009.4—2010)；总糖和还原性糖：蒽酮比色法测定总糖[3-4]、直接滴定法测定还原糖(GB/T 5009.7—2008)；总酸：电位滴定法(GB/T 12456—2008)；矿物质元素：电感耦合等离子体质谱法[5-6]；有机酸：采用食品中有机酸的测定(GB/T 5009.157—2003)；单糖：糖醇乙酰酯衍生化的方法[7]；花色苷：pH示差法[8]；黄酮醇：NaNO2-Al(NO3)3比色法[9]；绿原酸：紫外分光光度法[10]；香气成分：顶空固相微萃取-气质法[11]。

2　结果与分析

2.1蓝莓果渣常规营养成分分析

实验测得蓝莓鲜果中水分含量为87.86%，-40 ℃冷库冻存的蓝莓果渣水分含量为63.70%。表1中的相对所占比例仅仅是为了对比分析果渣中营养成分，将鲜果某一营养成分看做1，计算果渣中相应营养成分所占百分数，以下比例同上。从表1中可以看出与蓝莓鲜果相比，蓝莓果渣中灰分相对所占百分数(46.40%)最大，粗脂肪(26.01%)的相对所占百分数接近1/3，因为果汁榨取过程中更多的是水溶性的营养物质留在果汁中，同时大部分的蓝莓籽残留在果渣中，而蓝莓籽中脂肪含量高。而蓝莓果渣中总糖(14.18%)、还原糖(13.92%)和可滴定酸(19.64%)的相对所占百分数也超过了10%。蓝莓果渣中常规营养成分的量虽然比鲜果中少，但是所有的营养成分都存在，保持了其营养成分的丰富性，可以用来开发果渣饲料、堆肥等。

表1　蓝莓果渣与蓝莓鲜果常规营养成分对比

注： *表示的总酸的含量是换算成结晶柠檬酸的量来计算的。

2.2蓝莓果渣矿物质元素成分分析

从表2可以看出蓝莓果渣中的矿物质元素相对鲜果的残留量，其中Ca(76.90%)、 Mg(78.485)、Na(74.73%)相对所占百分数均超过了70%，而Fe(33.16%)、K(32.85%)也超过了30%。尤其是K、Ca的含量在蓝莓鲜果和果渣中相对于其他元素含量较高，而蓝莓果渣中Zn的含量(1.54 μg/g)相对比蓝莓鲜果中Zn的含量(1.98 μg/g)还高。与蓝莓鲜果相比，蓝莓果渣中矿物质元素的种类没有变化，尤其是保留了优势元素K和Ca的含量，Zn的相对含量反而比鲜果中还高。

表2　蓝莓果渣与蓝莓鲜果矿物质成分对比

2.3蓝莓果渣有机酸成分分析

以蓝莓中含量比较丰富的有机酸做实验依据和参考，实验选取了草酸、酒石酸、奎宁酸、莽草酸、苹果酸、柠檬酸和琥珀酸标准品，对蓝莓果渣中相应有机酸的含量进行定量分析，并且与蓝莓鲜果进行对比。根据有机酸标准溶液的色谱图，以有机酸的浓度为横坐标，峰面积均值为纵坐标绘制标准曲线得到回归方程。表3为各个有机酸的回归方程。

表3　有机酸标准品的回归方程

1-奎宁酸；2-酒石酸；3-草酸；4-莽草酸；5-苹果酸，6-柠檬酸；7-琥珀酸图1　蓝莓果渣和蓝莓鲜果中有机酸的高效液相色谱图Fig.1　HPLC of organic acids in blueberry pomace and blueberry

如图1显示，根据有机酸标准品的出峰时间，从实验得到蓝莓果渣和蓝莓鲜果中有机酸的高效液相色谱图。可以看出相应有机酸的峰面积及相应含量的对比。结合标准品的回归方程和蓝莓果渣、蓝莓鲜果的高效液相色谱图，得到相应有机酸的含量。由表4可以看出蓝莓果渣与蓝莓鲜果相比，除了奎宁酸因为含量低未检出，其他的有机酸皆相应检出，结合表1中可滴定酸的含量分析，蓝莓果渣中有机酸可以被提取用于食品添加剂中。

表4　蓝莓果渣与蓝莓鲜果中有机酸含量对比　单位：mg/g干基

2.4蓝莓果渣单糖成分分析

表5显示，蓝莓果渣中单糖主要是由葡萄糖、果糖和半乳糖组成，并且含有少量的鼠李糖、阿拉伯糖以及甘露糖。因果汁生产中都会添加果胶酶和纤维素酶等，所以果渣中会含有多种糖类，结合表1中总糖和还原糖的含量分析，可以提取蓝莓果渣单糖和多糖添加到食品中或用于食品工业生产。

表5　蓝莓果渣与蓝莓鲜果中单糖含量对比　单位：%干基

2.5蓝莓果渣中特殊营养成分分析

根据GIUSTI和 WROLSTAD[12]测定花青素的pH示差法计算得到蓝莓果渣中花色苷含量为6.39 mg/g(干基)，蓝莓鲜果花色苷含量是32.71 mg/g(干基)(表6)，而根据贺强等[13]研究蓝莓鲜果中花色苷含量是1.63 mg/g(湿重)，GIOVANELLI等[14]研究了意大利马焦雷湖边上生长的蓝莓4个品种，其中花色苷含量最高的是1.29 mg/g(湿重)，李颖畅等人[15]研究沈阳蓝莓基地4个品种中，花色苷含量在1.2～3.08 mg/g(湿重)，而刘万平[16]研究了青岛8个蓝莓品种花色苷含量在3.726～3.824 mg/g(湿重)，蓝莓果渣中花色苷含量换算为湿重为2.32 mg/g(湿重)，蓝莓鲜果花色苷含量是3.97 mg/g(湿重)，虽然不同国家和地区蓝莓中花色苷含量不同，但是蓝莓果渣中花色苷含量超过了蓝莓果实中最低花色苷含量水平。从图2中可以看出，蓝莓果渣与蓝莓鲜果中花色苷的种类基本相同，图2中1～12个色谱峰，二者中都存在，只是数量上存在差异，而13～15含量相对比较少的花色苷峰在鲜果中比较明显。所以从花色苷含量的角度来看，蓝莓果渣中花色苷的提取具有可开发利用价值。

表6　蓝莓果渣与蓝莓鲜果中特殊营养成分含量对比　单位：mg/g 干基

图2　蓝莓果渣和蓝莓鲜果中花色苷成分的高效液相色谱图Fig.2　HPLC of anthocyanins in blueberry pomace and blueberry

黄酮醇含量测定以芦丁为标准品，芦丁的紫外可见光谱扫描最大吸收峰为506 nm，得到芦丁标准曲线回归方程为y=16.783x-0.000 2(R2=0.999 7)，芦丁的浓度与吸光度呈现很好的线性相关性。根据芦丁标准曲线实验测得蓝莓果渣中黄酮醇的含量为1.19 mg/g，而蓝莓鲜果中黄酮醇的含量是6.62 mg/g。目前对于蓝莓中黄酮类物质的提取方法研究报道已经有很多[17]，如果根据条件选择适宜的提取方法提取蓝莓果渣中的黄酮醇，就能充分利用蓝莓果渣，提高蓝莓产品的附加值。

绿原酸标准品的标准曲线回归方程为y=4.289 3x+0.001 9(R2=0.999 6)，绿原酸的浓度与吸光度呈现很好的线性相关性。根据绿原酸标准曲线实验测得蓝莓果渣中绿原酸的含量是1.30 mg/g，而蓝莓鲜果中绿原酸的含量是1.95 mg/g。相对于鲜果，果渣中的绿原酸残留量达66%以上。绿原酸是植物体在有氧呼吸过程中经莽草酸途径产生的一种苯丙素类化合物，具有较广泛的抗菌作用。龙妍[18]采用了高效液相色谱法法测定了蓝莓中绿原酸的含量，而对于蓝莓果渣中绿原酸的提取利用还需要继续研究分析。

2.6蓝莓果渣中香气成分分析

采用顶空固相微萃取的方法提取香气成分，挥发性香气成分经气相色谱分离，不同的组分各自形成相应的色谱峰，由GC-MS分析得到的质谱数据经计算机在NIST标准谱库的检索及参照已发表的质谱资料[19]，鉴定了大部分峰。用峰面积归一化法算出各成分的相对含量,如图7所示。

表7　蓝莓果渣与蓝莓鲜果中主要香气成分含量相对百分比

注：-表示未检出。

从表7中可以看出，蓝莓果渣中主要检测出21种香气成分，而蓝莓鲜果中主要的是24种香气成分。蓝莓果渣中主要香气成分含量最高的是苯甲酸甲酯，其具有浓郁的冬青油和尤南迦油香气；香气成分中芳樟醇具有铃兰香气；十八醛浓时有椰子香味，稀释时有杏仁味或桃花香；壬醛具玫瑰、柑橘等香气；苯乙醛具有类似风信子的香气，稀释后具有水果的甜香气；癸醛具有甜香、柑橘香、蜡香、花香。虽然蓝莓果渣是蓝莓榨取果汁后的残渣并且经过在冷库储存的过程，但是与蓝莓鲜果相比其保留了大部分蓝莓的香气成分，并且主要的蓝莓香气成分都存在。其中有6种醛类、7种酯类、2种醇类和2种酚类，此外还有烯、酮、烷类等[20-21]。所以蓝莓果渣可以用来提取香精或者研究新型蓝莓风味食品。

3　结果与讨论

蓝莓果渣中的常规营养成分蛋白质、粗脂肪、总糖和还原糖、总酸等与蓝莓鲜果相比在含量上是减少的，但是其保持了营养成分的丰富性，同时蓝莓果渣中矿物质和微量元素的种类没有减少，继续保持优势元素K和Ca，可以利用加工为饲料和肥料等；蓝莓果渣中有机酸和单糖成分相对蓝莓鲜果其种类基本没有减少，同时蓝莓果渣中仍然富含多种特殊营养成分，其中花色苷、黄酮醇、绿原酸等含量较高，尤其是花色苷的含量高于蓝莓鲜果花色苷含量的最低水平，非常具有开发价值，可以从中提取有机酸、糖、花色苷色素、黄酮类、绿原酸等制成精深加工产品；蓝莓果渣保留了蓝莓的香气成分，可以用来提取香精或者研究新型蓝莓风味食品。

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Analysis and evaluation of nutritional components of blueberry pomace

CHEN Cheng-hua, ZHANG Jing, LIU Bing-jie, MENG Xiang-hong*

(College of Food Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266003,China)

In order to improve the value of comprehensive utilization and solve the problem of pomace wasting in the processing of blueberries, the nutritional components of blueberry pomace were analyzed. The results indicated that nutrients in pomace including protein, crude fat, ash, total sugar and total were rich. K and Ca were dominant species of mineral elements in blueberry pomace. Content of anthocyanins was 6.39 mg/g. Twenty major aroma compounds were detected in blueberry pomace suggested that most aroma components in blueberries were retained. All of the primary six organic acids can be detected. Monosaccharide compositions of blueberry pomace were mainly identified as glucose, fructose and galactose. The contents of flavonoids and chlorogenic acid were 1.19 mg/g and 1.30 mg/g, respectively. These results indicated that blueberry pomace was rich in many functional components which can be extracted or used as the processing material for the manufacturing of fruit and vegetable.

blueberry pomace;nutritional content; assessment;anthocyanins

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201609038

硕士研究生(孟祥红教授为通讯作者,E-mail：mengxh@ouc.edu.cn)。

国家高技术研究发展计划(863计划)(2012AA101607)

2016-01-11，改回日期：2016-02-16