五种秋葵营养成分及活性物质含量的分析比较

王 芳，吴 越,马 浪,屈 敏,周炎辉,李加兴

(1.长沙市科技成果转化服务中心，湖南长沙 410006；2.湖南奇异生物科技有限公司,湖南长沙 410008;3.湖南湘纯农业科技有限公司,湖南长沙 410300;4.吉首大学化学化工学院,湖南吉首 416000)



五种秋葵营养成分及活性物质含量的分析比较

王 芳1，吴 越2,马 浪2,屈 敏3,周炎辉3,李加兴4,*

(1.长沙市科技成果转化服务中心，湖南长沙 410006；2.湖南奇异生物科技有限公司,湖南长沙 410008;3.湖南湘纯农业科技有限公司,湖南长沙 410300;4.吉首大学化学化工学院,湖南吉首 416000)

通过测定浏阳本地秋葵、红秋葵、绿五星、早生五角、台湾五福等五个品种秋葵的营养成分及活性物质含量,以比较不同品种间的差异。结果表明,五种秋葵嫩果荚的灰分、粗脂肪、粗蛋白、总糖、多糖、总黄酮含量分别处于4.33～6.53、1.54～2.05、1.96～2.46、64.35～68.64、2.60～2.87、1.66～1.97 g·100 g-1的范围之间,变异系数分别为14.36%、9.62%、10.22%、2.38%、3.95%、7.36%;五种秋葵嫩果籽的灰分、粗脂肪、粗蛋白、总糖、多糖、总黄酮含量分别处于4.50～5.95、15.05～17.37、22.73～25.36、20.48～25.03、1.20～1.59、2.03～2.20 g·100 g-1的范围之间,变异系数分别为11.67%、4.91%、4.21%、8.19%、9.47%、2.89%;五种秋葵嫩果荚的营养成分以总糖为主,其次为灰分,粗蛋白、粗脂肪含量最少;五种秋葵嫩果籽主要含粗脂肪、粗蛋白、多糖,三者含量均衡;五种秋葵嫩果荚的多糖含量均高于嫩果籽,总黄酮含量低于嫩果籽(p<0.05);秋葵嫩果荚、嫩果籽的多糖、总黄酮含量均高于老果荚与老果籽(p<0.05)。

秋葵,营养成分,活性成分

秋葵(Abelmoschusesculentus(L.)Moench)别名秋葵夹、羊角豆,是锦葵科一年生草本植物,原产于非洲,广泛栽培于热带地区,在我国主要分布于台湾、广东、广西等地区[1-2]。秋葵浑身是宝,嫩荚、花、种子均能食用,其嫩荚肉质细腻,富含蛋白质、碳水化合物、脂肪及多糖、黄酮等活性成分,可生食,也能烹调成各种美味菜肴,具有抗疲劳、辅助降血脂、提高免疫力等食疗功效,是公认的营养保健蔬菜[3-4]。此外,成熟秋葵种子富含脂肪、蛋白质、咖啡因等成分,不仅可用于榨油,生产蛋白饲料,还可作为咖啡替代品,开发利用前景广阔[5-6]。

近年来,我国吉林、海南、湖南、四川等地区陆续开展了秋葵的引种栽培研究,以筛选适合地区生长的秋葵品种,但以上研究主要集中于植物形态、产量、抗性等方面[7-11],而基于秋葵不同品种的营养、活性成分的研究较少。湖南浏阳地区已有较长的秋葵种植历史,并且当地居民已形成食用秋葵的习惯。本实验对浏阳本地种、红秋葵、绿五星、早生五角、台湾五福等五个品种秋葵的营养成分及活性物质含量进行了比较研究,以期为秋葵的种植与加工提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

秋葵 包括浏阳本地种、台湾五福、绿五星、早生五角、红秋葵五个品种,均栽培于湖南湘纯农业科技有限公司同一实验田内,开花坐果后挂牌;秋葵嫩果 开花坐果6 d后的清晨采摘;秋葵老果 开花坐果15 d后的清晨采摘;无水乙醇、浓硫酸、浓盐酸、苯酚、氢氧化钠、硝酸铝、亚硝酸钠、硼酸等试剂 均为分析纯。

XA-1型固体样品粉碎机 江苏金坛市亿通电子有限公司;101-2AB型电热鼓风干燥箱 天津市泰斯特仪器有限公司;JA2003型电子天平 上海舜宇恒平科学仪器有限公司;TAZ4台式多管自动平衡离心机 长沙平凡仪器仪表有限公司;HH-2型数显恒温水浴锅 金坛市富华仪器有限公司;722型紫外可见分光光度计 上海舜宇恒平科学仪器有限公司;KQ-5200DE型超声波清洗机 昆山市超声仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 秋葵果荚和果籽样品的制备 挑选无病虫害、机械损伤、当天采摘的秋葵嫩果和老果,用锋利刀具将秋葵沿根蒂、果尖对半切分,之后剥离秋葵果实中的果籽,得秋葵果荚,分别收集秋葵果籽和果荚;将适量果荚切成小块,果籽压裂(汁液不外流)后测定其水分含量;将果荚、果籽用研钵分别研磨后测定灰分、粗蛋白、总糖、多糖、总黄酮含量。

1.2.2 水分、灰分、粗蛋白、粗脂肪含量的测定 水分采用直接干燥法[12];灰分采用高温灼烧法[12];粗蛋白采用微量凯氏定氮法[13];粗脂肪采用索氏抽提法[13]。

1.2.3 总糖的测定 采用硫酸苯酚法[13]。a.标准曲线的制作:准确称取标准葡萄糖80 mg于1000 mL容量瓶中,加水至刻度线,分别吸取0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 mL置于比色管中,并用水分别补至2.0 mL,加入质量分数为6%的苯酚1.0 mL,浓硫酸5.0 mL,静止10 min,摇匀,室温放置20 min后,以2.0 mL水按同样的显色操作做空白,于490 nm测吸光值,以葡萄糖含量为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线,标准曲线方程为Y=0.1515X+0.0022,R2=0.9956。

b.样品的测定:称取样品适量,研磨,转移至50 mL的比色管中,加入5 mL质量浓度为 6 moL/L的盐酸溶液,沸水浴40 min,流水冷却,用质量浓度为6 moL/L氢氧化钠溶液调pH至7.0,定容至50 mL,过滤,取1 mL溶液(前十滴弃去)于50 mL比色管中,定容至50 mL,摇匀,即为供试液。取供试液1 mL，按标准曲线方法测定总糖含量。

1.2.4 多糖的测定 采用硫酸苯酚法[13]。a.标准曲线的制作:同1.2.3总糖的测定。

b.供试液的制备[3]:称取适量样品,研磨,置于三角瓶中,加入蒸馏水300 mL,于温度100 ℃、频率60 Hz超声波水浴1 h,抽滤,滤渣加水150 mL,100 ℃超声波水浴浸提30 min,然后过滤,滤液合并后真空浓缩。之后加入3倍体积的无水乙醇,4 ℃冰箱静置沉淀过夜,离心,去除上清液。沉淀物用无水乙醇洗涤,再放置4 ℃冰箱,过夜沉淀,抽滤,用无水乙醇洗涤沉淀物,最后用蒸馏水溶解,定容到100 mL,摇匀,供分析用。样品测定:将待测液适当稀释,吸取1 mL样品液于试管中,多糖含量按标准曲线方法测定。

1.2.5 总黄酮的测定 采用Al(NO3)3比色法[14]。a.标准曲线的制备:精确称取芦丁标准品1.00 g,以体积分数为30%的无水乙醇定容到100 mL;取5 mL定容至100 mL,得到质量浓度为0.5 mg·mL-1的芦丁标准溶液;分别精确量取0、1、2、3、4、5、6 mL的芦丁标准液于25 mL的比色管中,用体积分数为30%的乙醇溶液稀释到10 mL,加入质量分数为5%的NaNO20.7 mL,混匀后静置6 min,加入质量分数为10%的Al(NO3)30.7 mL,混匀后静置6 min,加入质量分数为4%的NaOH 5 mL,用体积分数为30%的乙醇定容至25 mL,混匀,静置15 min后于510 nm处测定吸光度,同时用试剂空白作为参比液。以芦丁质量浓度为横坐标、吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,计算其回归方程,标准曲线方程为Y=0.0018X+0.0167,R2=0.9908。

b.样品测定:精密称取样品,研磨后按料液比1∶25 g·mL-1加体积分数为30%乙醇,于温度60 ℃、频率60 Hz超声提取30 min,提取两次,离心,过滤,收集滤液,适当浓缩后用体积分数30%的乙醇定容至200 mL。吸取提取液5 mL,按照标准曲线的方法测定吸光度,计算总黄酮含量。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel对原始数据进行处理,采用SAS对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 五种秋葵嫩果荚、嫩果籽主要营养成分的测定结果与比较

表1 五种秋葵嫩果荚主要营养成分(g·100 g-1)Table 1 The contents of main nutritional components in five kinds of okra tender pod(g·100 g-1)

注:小写字母表示同行之间的差异性(p<0.05),相同表示差异不显著,不同表示差异显著。除水分含量为湿基含量外,其余成分含量为干基含量;表2同。

表2 五种秋葵嫩果籽的主要营养成分(g·100 g-1,干基)Table 2 The contents of main nutritional components in five kinds of okra tender seed(g·100 g-1,DW)

表3 五种秋葵嫩果荚与果籽的多糖含量(g·100 g-1,干基)Table 3 Contents of polysaccharide in five kinds of okra tender pod and seed(g·100 g-1,DW)

注:小写字母表示同行之间的差异性(p<0.05),相同表示差异不显著,不同表示差异显著;表4同。

表4 五种秋葵嫩果荚与果籽的总黄酮含量(g·100 g-1,干基)Table 4 Contents of flavonoids in five kinds of okra tender pod and seed(g·100 g-1,DW)

由表1可知,五种黄秋葵嫩果荚的水分含量为88.93～90.27 g·100 g-1,其中以浏阳本地种的最高。五种秋葵嫩果荚的灰分含量为4.33～6.53 g·100 g-1,以浏阳本地种、绿五星最高,红秋葵次之,早生五角最低。五种秋葵嫩果荚的粗脂肪含量为1.54～2.05 g·100 g-1,含量最高的为浏阳本地种。五种秋葵嫩果荚中粗蛋白的含量较少,仅为1.96～2.46 g·100 g-1,其中早生五角、绿五星含量最高。五种秋葵嫩果荚的总糖含量无显著差异,含量为64.35～68.64 g·100 g-1,为所测营养成分中最高。可见秋葵果荚营养物质以糖类及相关研究指出粗纤维[15]、果胶[16]、多糖[17]等活性成分为主,其次为灰分、粗蛋白、粗脂肪含量最少。综合考虑所测营养成分,五种秋葵之间没有明显优劣。

由表2可知,五种秋葵嫩果籽的灰分含量为4.50～5.95 g·100 g-1,与果荚相近,其中以台湾五福含量最高;五种秋葵嫩果籽的粗脂肪含量为15.05～17.37 g·100 g-1,以早生五角含量最高,说明其富含油脂,是一种优质的油料,并且老熟的秋葵籽含油量将更高,可达到20 g·100 g-1左右[5],开发价值较大;五种秋葵嫩果籽的粗蛋白含量远高于果荚,含量高达22.73～25.36 g·100 g-1,其中以浏阳本地种最高,可作为蛋白质资源加以利用,制备蛋白饲料或提取秋葵籽蛋白等[18];一般成熟作物种子的碳水化合物主要以淀粉形式存在,而秋葵果籽的总糖含量较高,富含淀粉质,为20.48～25.03 g·100 g-1,可用于加工富含淀粉质的食品。五种秋葵果籽中,浏阳本地种、台湾五福的粗蛋白、粗脂肪、总糖含量更为突出,加工利用价值更大。

2.2 五种秋葵嫩果荚与嫩果籽的多糖、总黄酮含量测定结果与比较

秋葵具有抗疲劳、提高免疫力、辅助降血脂、抗氧化等作用,这与其富含的多糖、黄酮类活性物质密切相关[19-22]。由表3可知,五种秋葵果荚的多糖含量为2.60～2.87 g·100 g-1,品种之间的含量无显著差异;五种秋葵果籽多糖含量为1.20～1.59 g·100 g-1,其中以早生五角含量最高,红秋葵含量最低;较之秋葵果荚,秋葵果籽的多糖含量更低,可能是由于秋葵富含的半乳聚糖、阿拉伯聚糖、果胶及少量糖蛋白形成的粘液物质主要集中于嫩果荚中,这与前述实验结果得出的秋葵果荚高含量总糖相关。由表4可知,五种秋葵果荚的总黄酮含量为1.66～1.97 g·100 g-1,以红秋葵、台湾五福最高;五种秋葵果籽的总黄酮含量为2.03～2.20 g·100 g-1,其中早生五角果籽的黄酮含量要显著高于绿五星,且果籽的总黄酮含量高于果荚。

表6 五种秋葵的主要营养成分、活性物质含量及变异系数(g·100 g-1,干基)Table 6 Contents of main nutritional components,active substance and coefficient of variation in five kinds of okra tender pod and seed(g·100 g-1,DW)

注:水分含量为湿基含量。

2.3 秋葵老果和嫩果的总黄酮及多糖含量测定结果与比较

秋葵果实发育过程中,其营养物质及功能成分均发生变化。由表5可知,浏阳本地种秋葵的老果荚、果籽的多糖、总黄酮含量均低于嫩果荚、果籽,这与黄阿根[3]、徐康[15]的研究结果一致;尤其是对于多糖含量,老果荚、果籽的多糖仅仅为嫩果荚、果籽含量的一半,这可能是由于在秋葵果实生长过程中,果实慢慢老化,纤维素含量增加,而蛋白质、多糖、黄酮类物质含量降低[15]。

表5 浏阳本地种秋葵老果和嫩果的多糖、总黄酮含量(g·100 g-1,干基)Table 5 Contents of polysaccharide，flavones in native species of okra tender pod and seed(g·100 g-1,DW)

注:大写字母表示同列之间的差异性,相同表示差异不显著(p>0.05),不同表示差异显著(p<0.05)。

2.4 五种秋葵的主要营养成分、活性物质含量及变异系数

由表6可知,对于所测的五个秋葵品种,其嫩果荚水分、灰分、粗脂肪、粗蛋白、总糖、多糖、总黄酮含量的平均值分别为89.46、5.68、1.78、2.19、67.54、2.74、1.78 g·100 g-1;其中灰分、粗蛋白、粗脂肪的变异系数较大,分别为14.36%、10.22%、9.62%,可见不同品种对秋葵嫩果荚灰分、粗蛋白、粗脂肪含量影响较大。秋葵嫩果籽水分、灰分、粗脂肪、粗蛋白、总糖、多糖、总黄酮含量的平均值分别为85.22、4.87、16.53、24.03、23.05、1.40、2.10 g·100 g-1;其中灰分、多糖、总糖的变异系数较大,分别为11.67%、9.47%、8.19%,秋葵品种间的差异更明显。

3 结论

对五种秋葵的营养成分及活性物质的检测表明,五种秋葵嫩果荚的灰分、粗脂肪、粗蛋白、总糖、多糖、总黄酮含量分别为4.33～6.53、1.54～2.05、1.96～2.46、64.35～68.64、2.60～2.87、1.66～1.97 g·100 g-1,品种对嫩果荚灰分、粗蛋白、粗脂肪含量影响较大;五种秋葵嫩果籽的灰分、粗脂肪、粗蛋白、总糖、多糖、总黄酮含量分别为4.50～5.95、15.05～17.37、22.73～25.36、20.48～25.03、1.20～1.59、2.03～2.20 g·100 g-1,嫩果籽灰分、多糖、总糖含量受品种影响较大;五种秋葵嫩果荚的多糖含量均高于嫩果籽,总黄酮含量低于嫩果籽;秋葵嫩果荚、嫩果籽的多糖、总黄酮含量均高于老果荚与老果籽。

秋葵果荚与果籽的营养特点差异较大,应充分发挥各自特性,进行加工利用;秋葵果荚含有更丰富的多糖等粘液物质,食用价值较佳,另外可用于提取多糖、黄酮等活性物质;秋葵籽富含均衡的脂肪、蛋白质、总糖,尤其是浏阳本地种、台湾五福的果籽品质更好,可作为榨油油料,取油后的饼粕是优良的蛋白质、淀粉质食品原料,利用程度高。秋葵种质资源丰富,品种繁多,本实验仅仅研究了五个秋葵品种,且检测的营养成分及活性物质的指标有限,后续实验应扩大品种考察范围,针对性的进行秋葵营养特性分析,筛选出榨油、提取活性物质等加工专用品种。

[1]薛志忠,刘思雨,杨雅华.黄秋葵的应用价值与开发利用研究进展[J].保鲜与加工，2013,13(2):58-60.

[2]韩菊兰,李臻,胡韬,等.黄秋葵的功能特性及综合应用[J].现代农业科技,2013(3):105-106.

[3]黄阿根,陈学好,高云中,等.黄秋葵的成分测定与分析[J].食品科学,2007,28(10):451-453.

[4]吴燕春,谢金鲜.黄秋葵的研究进展[J].中医药学刊,2005,23(10):1898-1899.

[5]李加兴,吴越,黄诚,等.5种黄秋葵籽油的理化特性及脂肪酸组成比较研究[J].中国油脂,2014,39(10):82-85.

[6]郑鸿雁,高阳,王慧彬.黄秋葵种子咖啡碱提取工艺优化及抗氧化活性研究[J].食品科技,2016,41(6):231-236.

[7]邵海龙,赵文若,赵宏辉.吉林地区黄秋葵不同品种引种实验[J].吉林蔬菜,2010(3):72-73.

[8]许如意,肖日升,范荣,等.三亚市黄秋葵品种引进比较实验[J].广东农业科学,2010(11):102-103.

[9]曹亮,周佳民,朱校奇,等.黄秋葵种质资源、引种栽培及功效成分研究进展[J].中南药学,2012,9(10):695-697.

[10]杨春安,李玉芳,刘开智,等.湖南黄秋葵品种引进筛选实验[J].特种经济动植物,2015(8):42-44.

[11]叶昌华,胡韬,卓明,等.成都地区黄秋葵品种比较实验初报[J].现代园艺,2012,24:7-8.

[12]刘杰.食品分析实验[M].北京:化学工业出版社,2012:36-41.

[13]李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2004:184-246.

[14]李加兴,陈选,邓佳琴,等.黄秋葵黄酮的提取工艺和体外抗氧化活性研究[J].食品科学,2014,35(10):121-125.

[15]徐康.采收期对黄秋葵果实品质及风味物质的影响[J]. 食品与发酵工业,2015,41(4):207-211.

[16]李加兴,石春诚,马浪,等.黄秋葵果胶理化特性的研究[J].食品科学,2015,36(17):104-108.

[17]黄诚,喻晓,梅尹红.超声波提取黄秋葵多糖的工艺条件研究[J].现代农业科技,2015(11):299-301.

[18]李加兴,向东,周炎辉,等.碱提酸沉法提取黄秋葵籽蛋白的工艺条件优化[J].食品科学,2013,34(20):23-26.

[19]赵焕焕,贾陆,裴迎新.黄秋葵粗多糖体外抗氧化活性测定[J].郑州大学学报:医学版,2012,47(1):40-43.

[20]王君耀,周峻,汤谷平.黄秋葵抗疲劳作用的研究[J].中国现代应用药学杂志,2003,20(4):316-317.

[21]陈艳珍,宋新华.黄秋葵粉对衰老小鼠抗疲劳和免疫功能的影响[J].食品研究与开发,2012,33(10):170-172.

[22]王宏.黄秋葵降血脂的功能与作用机理研究[D].广州:华南理工大学,2013:62-63.

Analysis and comparison of nutrients and active substances in five kinds of okra

WANG Fang1,WU Yue2,MA Lang2,QU Min3,ZHOU Yan-hui3,LI Jia-xing4,*

(1.Changsha Science and Technology Service Center,Changsha 410006,China;2.Hunan Amazing Grace Biotechnology Co.,Ltd.,Changsha 410008,China;3.Hunan Xiangchun Agricultural Technology Co.,Ltd.,Changsha 410300,China;4.College of Chemistry and Chemical Engineering,Jishou University,Jishou 416000,China)

Through measuring nutrients and active substances of five kinds of okra to compare the differences between different varieties. The results showed that the ash,crude fat,crude protein,total sugar,polysaccharide,total flavonoids content in five kinds of okra tender pod were 4.33～6.53,1.54～2.05,1.96～2.46,64.35～68.64,2.60～2.87,1.66～1.97 g·100 g-1,the coefficient of variation were 14.36%,9.62%,10.22%,2.38%,3.95%,7.36%. The ash,crude fat,crude protein,total sugar,polysaccharide,total flavonoids content in five kinds of okra tender seed were 4.50～5.95,15.05～17.37,22.73～25.36,20.48～25.03,1.20～1.59,2.03～2.20 g·100 g-1,the coefficient of variation were 11.67%,4.91%,4.21%,8.19%,9.47%,2.89%. The nutritional components of five kinds of okra tender pods mainly contained total sugar,followed by ash,crude protein,crude fat content was the lowest. Five kinds of okra tender seed mainly contained crude fat,crude protein,polysaccharide,the proportion of the three was balanced. The polysaccharide content of five okra tender pods were higher than that of tender seeds,the content of total flavonoids was lower than that of tender seeds(p<0.05). The polysaccharide and total flavonoids content of okra tender pods and seeds were higher than the old pods and seeds(p<0.05).

okra;nutrient composition;active substances

2016-11-04

王芳(1984-)，女，硕士，工程师，研究方向:功能性食品开发与应用转化,E-mail：183098891@qq.com。

*通讯作者:李加兴(1969-)，男，博士，教授，研究方向:植物资源开发利用与功能性食品研究,E-mail：jslijiaxing@sohu.com。

湖南省2015年重点研发计划项目(2015NK3018)。

TS255.1

A

1002-0306(2017)10-0365-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.10.060