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4种大枣的营养成分分析

2017-06-28李高燕孙昭倩郭庆梅周凤琴

山东科学 2017年3期
关键词:金丝小枣泉城冬枣

李高燕,孙昭倩,郭庆梅,周凤琴

(山东中医药大学药学院,山东 济南250355 )



【中药与天然活性产物】

4种大枣的营养成分分析

李高燕,孙昭倩,郭庆梅*,周凤琴

(山东中医药大学药学院,山东 济南250355 )

对沾化冬枣、乐陵小枣、新疆大枣、“泉城红”4种大枣的常规营养成分、氨基酸、矿物质、总三萜、环磷酸腺苷及黄酮类化合物进行了分析研究。结果表明, 4个枣品种均含有17种氨基酸及7种人体必需氨基酸,含有丰富的钙、钠、镁、钾、铁、锌、硒、锶、铜等矿物质,新疆大枣的可溶性固形物含量为质量分数36.50%、水溶性多糖含量为质量分数31.49%、维生素C含量为1 018.00 mg/100 g、环磷酸腺苷的含量为26.17 mg/100 g,均高于其他3种大枣;“泉城红”大枣的总三萜含量最高,为74.26 mg/100 g;乐陵金丝小枣的粗纤维含量最高,为2.85 g/100 g;沾化冬枣的总黄酮含量最高,为404.28 mg/100 g。不同枣品种的不同营养成分含量不同,显示其在药用价值和商品化生产中具有不同的发展潜力。

大枣;营养成分;氨基酸;矿物质

大枣为鼠李科枣属植物枣(ZiziphusjujubaMill.)的果实,味甘、性温、无毒,入心、脾、胃经,不但含有丰富的营养成分,而且还含有多种药用物质,用途非常广泛。大枣的医疗保健价值极高,具有养胃健脾、补血益气、和解药毒、保护肝脏、增强肌力等功效,可润肺、止咳、治虚、养胃。《本草纲目》记载:“大枣味甘,无毒,安中养脾,平胃气,通九窍。” 因此,大枣不同于一般的干鲜果品,因集药用、保健、食用等于一体,而成为果中珍品[1]。我国是大枣主产区,产量约占世界总产量的90%以上[2],主要分布于冀、晋、鲁、陕、豫等省和新疆维吾尔自治区。除我国之外,韩国、印度、朝鲜、日本等国也有栽培[3]。近年来,随着国家退耕还林政策的推广和经济价值的提高,大枣栽培面积和产量急剧增加。沾化冬枣果实扁圆,具有色泽艳丽、皮薄肉细、入口无渣、质脆汁多、甜醇清香等优点。乐陵金丝小枣栽培历史悠久,核小皮薄、果肉丰满、肉质细腻,鲜枣呈鲜红色,肉质清脆,脆甜可口,掰开半干的小枣,可清晰地看到由果胶质和糖组成的缕缕金丝粘连于果肉之间。新疆大枣因日照时间长、温差大等独特的生长环境,果实含糖量高,含酸量低,味极香甜,新疆大枣干果还具有果皮光滑褶皱较少、果肉多、纤维少、香气浓、口感细腻等优点。济南“泉城红”大枣,果实大而靓丽,外观呈长椭圆形,果面光洁,平均单果重达35 g,具有抗寒性强、耐低温储藏的优点,其蒸食后枣皮极易剥离,口感更佳,肉厚香甜,弥补了国内外市场适宜餐桌用蒸食、加工高品质晚熟大枣的空白。本文对这4个枣品种的常规营养成分和活性成分进行分析比较,了解4种枣的品质差异,旨在为大枣产业发展中的品种选择及进一步开发和利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器与试剂

沾化冬枣、乐陵金丝小枣分别购自山东沾化、乐陵的当地水果市场,新疆大枣购自新疆当地水果市场,“泉城红”大枣采自济南蓬生农业科技有限公司的大枣种植基地。经山东中医药大学周凤琴教授鉴定为鼠李科枣属植物枣(ZiziphusjujubaMill.)的新鲜果实。

紫外分光光度计(UV-3010,日本岛津公司);高速多功能粉碎机(ST-04A型,上海树立仪器仪表有限公司);电子分析天平(MA110型,上海第二天平仪器厂);电热恒温水浴锅(DK-98-Ⅱ型,天津市泰斯特仪器有限公司);(M-3100型原子吸收分光光度计,美国PE公司);手持式糖度计(LB10T型,广州市速为电子科技有限公司);L-2000高效液相色谱仪(日本日立公司)。

芦丁对照品(上海源叶生物科技有限公司,批号:YM0316SA13);熊果酸对照品(上海源叶生物科技有限公司,批号:YA0505YA14);葡萄糖对照品(天津市广成化学试剂有限公司);Vc对照品(上海源叶生物科技有限公司,批号:S19J6G1);环磷酸腺苷对照品(上海源叶生物科技有限公司,批号:MO1022YA13);甲醇为色谱纯,其他试剂均为分析纯。

1.2 分析方法

1.2.1 一般营养成分的测定方法

水分测定依据GB 5009.3—2010,用直接干燥法[4];灰分含量测定依据 GB 5009.4—2010[5];可溶性固形物测定依据GB/T 12295—1990[6];粗纤维测定依据 GB/T 5009.10—2003[7];水溶性多糖的测定采用苯酚-硫酸法滴定[8];维生素C的测定依据GB/T 6195—1986,用2,6-二氯靛酚滴定[9]。

1.2.2 活性成分的测定方法

1.2.2.1 氨基酸的测定

依据GB/T 5009.124—2003,采用酸水解法进行试样氨基酸含量的测试分析[10]。

1.2.2.2 矿物质元素的测定

采用原子吸收分光光度法测定。用去离子水洗净大枣,将枣肉部分切成薄片,在恒温干燥箱内干燥至恒重,准确称量10 g枣粉,将样品置于红外炉上碳化至焦状,然后置于马弗炉中升温到900 ℃,恒温灰化50 min,再加入足量的消化液(16.0 mL HNO3与4.0 mL HClO4),水浴加热到90 ℃,进行消化处理12 h,过滤,将滤液完全转移至容量瓶中,用去离子水定容至50 mL,采用原子吸收法测定其元素含量。

1.2.2.3 总黄酮的测定

总黄酮的测定采用三氯化铝比色法。取8.6 mg芦丁对照品,置于25 mL的容量瓶中,用适量的体积分数60%的乙醇溶解并定容至刻度,摇匀。精密吸取芦丁标准溶液0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mL于10 mL的容量瓶中,加60%乙醇至5 mL,加质量分数5%的NaNO2溶液0.4 mL,摇匀,放置6 min,加质量分数10%的Al(NO3)3溶液0.4 mL,摇匀,放置6 min,再加质量分数4%的NaOH溶液4 mL,用60%的乙醇定容,摇匀,放置15 min。以溶剂为空白对照,在505 nm处测定吸光度,绘制标准曲线,得到回归方程为y=12.11x-0.048 5,R2=0.999 1。取1.0 g样品,加70%的乙醇溶液30 mL,超声30 min,抽滤,滤液定容至50 mL容量瓶中,按上述方法显色,测其吸光度,并计算其含量。

1.2.2.4 总三萜的测定

以熊果酸为对照品,配制100 μg/ mL的对照品溶液,分别取0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL对照品溶液,水浴蒸干后加入体积分数5%的香草醛显色剂0.5 mL,再加入0.8 mL高氯酸,移入60 ℃水浴10 min,取出置于冰水浴中冷却5 min,加冰醋酸5 mL,摇匀后置于室温,用紫外可见分光光度计在548 nm波长下测定其吸光度,根据测定结果绘制工作曲线,得到回归方程为y=37.93x-0.0024 3,R2=0.999 2。取1.0 g样品,加80%的乙醇溶液30 mL,超声30 min,抽滤,滤液定容至50 mL容量瓶中。取1 mL样品溶液和1 mL无水乙醇于具塞试管中,按以上方法显色,测其吸光度,并计算其含量。

1.2.2.5 环磷酸腺苷的测定

环磷酸腺苷采用高效液相色谱法测定[11]。

2 结果与分析

2.1 常规营养成分

常规营养成分的测定过程中,每种样品做3组平行实验。对沾化冬枣、乐陵金丝小枣、新疆大枣和“泉城红”大枣的常规营养成分测定结果见表1。

表1 4种大枣的常规营养成分含量 (n=3)

注:其中粗纤维、水溶性多糖、维生素的含量为每100g可溶性固形物中的含量。

果实可溶性固形物的含量是评价果实品质的重要因子,糖是可溶性固形物的重要组成部分,其含量决定了果实的甜度和风味,可溶性固形物的含量可作为果实的甜度指标[12-13]。由表1可知,可溶性固形物含量由大到小依次为新疆大枣、乐陵金丝小枣、沾化冬枣、“泉城红”大枣。粗纤维具有广泛的保健功能,可吸收毒素、保护皮肤、降低血脂、刺激消化道的蠕动,有防治便秘和预防肠癌的作用[14]。粗纤维含量由大到小依次为乐陵金丝小枣、“泉城红”大枣、沾化冬枣、新疆大枣。多糖不仅具有能量储存、结构支持、防御功能等多方面的生物功能,还具有抗肿瘤、增强免疫力、清除自由基、降血脂、降血糖等作用[15]。4种大枣中水溶性多糖的含量由大到小依次为新疆大枣、乐陵金丝小枣、“泉城红”大枣、沾化冬枣。大枣中的维生素C含量在水果中名列前茅,有“维生素C丸”之美称。4种大枣的鲜枣果中维生素C含量最高的为新疆大枣,含量高达1 018.00 mg/100 g,其次为“泉城红”大枣和乐陵金丝小枣,沾化冬枣的维生素C含量最少。新疆大枣的可溶性固形物、水溶性多糖以及维生素C的含量均高于其他3种大枣,可能与新疆昼夜温差大、日照丰富、降水量少的气候特点有关。

2.2 活性成分

2.2.1 氨基酸

沾化冬枣、乐陵金丝小枣、新疆大枣和“泉城红”大枣均检测出含有17种氨基酸,每种氨基酸的含量如表2所示。四种大枣的氨基酸总量分别为:沾化冬枣5.04 g/100 mL,乐陵金丝小枣4.88 g/100 mL,新疆大枣4.64 g/100 mL,“泉城红”大枣5.02 g/100 mL。

表2 4种大枣的氨基酸含量(g/100 g )

注:*为人体必需氨基酸;色氨酸含量小于0.01 g/100 g,未检出。

氨基酸具有调节营养物质代谢,为机体提供能量,维持机体内环境稳态,合成一氧化氮、多胺、谷胱甘肽、核酸激素和神经递质,影响神经和内分泌,调控细胞的基因表达和信号转导、免疫、抗氧化、抗应激等功能,这些调节作用最终可影响到动物的生长发育、生产性能以及健康状况[16]。由表2可知,4种大枣中氨基酸的种类比较齐全,枣肉中均含有17种氨基酸,包括7种人体必需的氨基酸,以及儿童必需的组氨酸和精氨酸。氨基酸总量由高到低依次为:沾化冬枣、“泉城红”大枣、乐陵金丝小枣和新疆大枣。天门冬氨酸的平均含量为0.87%,脯氨酸的平均含量为2.30%,显著高于其他氨基酸的含量,为大枣中的优势氨基酸。依据4种大枣相关氨基酸含量测试分析结果,采用氨基酸比值系数法,分别计算4种大枣的氨基酸比值系数分。氨基酸比值系数分越高,说明受试物人体必需氨基酸组成与人体必需氨基酸搭配含量模式越接近,蛋白的营养价值越高。4种大枣中,乐陵金丝小枣中人体必需氨基酸组成模式相对较好,氨基酸比值系数分达52.28,其次为新疆大枣和“泉城红”大枣,氨基酸比值系数分分别为 51.97 和 45.57;沾化冬枣的氨基酸比值系数分较低,仅为36.35。天门冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸和精氨酸9种氨基酸,因在人和动物体内具有一些特殊的医疗保健功效而被列为药效氨基酸[17]。4种大枣均含有这9种药用氨基酸,沾化冬枣的药用氨基酸总量为质量分数2.44%,其次为“泉城红”大枣和新疆大枣,其质量分数分别为1.81%和1.55%,含量最少的为乐陵金丝小枣,质量分数为1.24%,沾化冬枣的药用氨基酸含量显著高于其他3种大枣,药用价值较高。

2.2.2 矿物质

沾化冬枣、乐陵金丝小枣、新疆大枣和“泉城红”大枣的矿物质元素测定结果如表3所示。

表3 4种大枣的矿物质元素含量(mg/100 g)

矿物质元素是人体不可缺少的营养物质,是肌体正常运转的能源物质。沾化冬枣、乐陵小枣、新疆大枣、“泉城红”大枣均含有丰富的矿物质元素,包括钙、钠、镁、钾等常量元素和铁、锌、硒、锶、铜等微量元素。通过分析,4种大枣的钾含量为510.00~918.00 mg/100 g,钠含量仅为21.00~28.00 mg/100 g,是典型的高钾低钠食物。钾和钠是人体内两种非常重要的常量元素,共同维护着细胞内外环境的平衡和稳定。高钾低钠食物的摄入,有降血压和保护血管的作用。4种大枣中钙和镁元素的含量均较高,这两种元素是骨和牙齿的重要组成成分。钙是人体生理活动必需的矿物质元素之一,对心脑功能、肌肉收缩、激素系统有重要影响,对细胞分裂、再生有应激作用。镁离子通过激活膜上的酶,保持细胞内的稳定,镁离子的改变也影响钙的代谢,所以镁具有维持心肌、神经、肌肉的正常功能的特殊作用[18]。沾化冬枣中钙和镁的含量最高,钙含量为50.20 mg/100 g,镁的含量为42.04 mg/100 g;钙和镁含量最少的为乐陵金丝小枣。微量元素对人体细胞内的新陈代谢起着十分重要的作用,在体内成为某些酶、激素和维生素等的组成部分,部分微量元素还与癌症、心血管病、瘫痪、生育等息息相关,而微量元素铁、锌、硒、锶、铜的摄入,能够维持人体的正常生理机能,促进人体生长发育[19]。沾化冬枣的矿物质元素总含量高于其他3种大枣。

2.2.3 总黄酮、总三萜、环磷酸腺苷

沾化冬枣、乐陵金丝小枣、新疆大枣和“泉城红”大枣的总黄酮、总三萜、环磷酸腺苷含量如表4所示。

表4 4种大枣的总黄酮、总三萜、环磷酸腺苷的含量(n=3)(mg/100 g )

枣果实中的黄酮类化合物主要包括芦丁、当药黄素、花青素等。这些黄酮类化合物具有清除自由基、延缓衰老、预防心脑血管疾病、降血压、降血脂、降血糖等广泛的生理活性。枣果实含有多种三萜类化合物,以熊果酸和齐墩果酸为代表的五环三萜类化合物是枣果实的主要活性成分,三萜类化合物具有保护肝肾、增强白细胞、提高免疫力、杀伤癌细胞的功能。环磷酸腺苷(cAMP)具有重要的生理调节功能,能够调节免疫、抑制哮喘,并能有效地治疗冠心病、心肌梗塞、牛皮癣等疾病[20]。由表4可知,总黄酮含量由高到低依次为沾化冬枣、乐陵金丝小枣、“泉城红”大枣、新疆大枣,沾化冬枣的总黄酮含量最高,为404.28 mg/100 g。总三萜含量由高到低依次为“泉城红”大枣、乐陵金丝小枣、沾化冬枣、新疆大枣,“泉城红”大枣中的总三萜含量最高,为74.26 mg/100 g。环磷酸腺苷含量由高到低依次为新疆大枣、“泉城红”大枣、乐陵金丝小枣、沾化冬枣,新疆大枣的环磷酸腺苷含量最高,为26.17 mg/100 g。

3 结论

研究发现,4种大枣在外观与口感上各具特色。沾化冬枣果实扁圆,个头中等,皮薄肉细,入口无渣,质脆汁多。乐陵金丝小枣果实个头较小,核小皮薄,果肉丰满,肉质细腻,色泽红润,脆甜可口,掰开半干的小枣可见果肉间有缕缕金丝。新疆大枣果实个头较大,含糖量高,味极香甜,新疆大枣干果的果皮光滑褶皱较少,果肉多,纤维少,香气浓,口感细腻。济南“泉城红”大枣果实大,呈长椭圆形,平均单果重达35 g,具有耐低温储藏的优点,蒸食后口味更佳。4种枣果中,新疆大枣的可溶性固形物和可溶性糖的含量高于其他3种枣果,主要是因为新疆处于干旱、半干旱地区,昼夜温差大,使新疆大枣的糖含量远远高于其他品种的大枣。因此,新疆大枣可以开发多糖产品,如开发具有抗肿瘤活性、增强免疫力、抗氧化活性、抗病作用、降血脂作用、降血糖作用的保健品。新疆大枣的鲜枣果维生素C含量高达1 018.00 mg/100 g,新疆大枣可作为食补维生素C的首选。4种大枣都含有17种氨基酸,含有的氨基酸种类齐全,乐陵金丝小枣中人体必需氨基酸组成模式相对较好,沾化冬枣中药用氨基酸含量相对较高。4种大枣中均含有钙、钠、镁、钾等常量元素和铁、锌、硒、锶、铜等微量元素,沾化冬枣的常微量元素高于其他3种枣果,经常食用可摄入丰富的矿物质,保持人体健康。沾化冬枣的总黄酮含量最高,“泉城红”大枣的总三萜含量高于其他3种枣果,新疆大枣的环磷酸腺苷含量明显高于其他3种大枣果实,可根据其营养成分的不同,开发胶囊、冲剂及罐头等功能性食品。

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Nutritional ingredients analysis of four kinds of jujubes

LI Gao-yan,SUN Zhao-qian,GUO Qing-mei*,ZHOU Feng-qin

(College of Pharmacy, Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan 250355,China)

∶The nutritional ingredients such as general nutrients, amino acids, minerals, total triterpene, cAMP and flavonoids of Zhanhua winter jujube, Laoling zizyphus jujube, Xinjiang jujube and Quanchenghong jujube were analyzed, respectively. The results indicated that there were 17 amino acids in each of the four kinds of jujubes, 7 amino acids were essential to human life among them, and the four kinds of jujubes were also rich in minerals such as Ca, Na, Mg, K, Fe, Zn, Se, Sr, Cu. For Xinjiang jujube, the soluble solids content 36.50%, the soluble polysaccharide content 31.49%, vitamin C content 1 018.00 mg /100 g and the content of cAMP 26.17 mg /100 g were all higher than the other three jujubes. The content of total triterpene of Quanchenghong jujube was the highest, which was 74.26 mg/100 g; The crude fiber content of Laoling zizyphus jujube was the highest, which amounted to 2.85 g/100 g; The total flavone content of Zhanhua jujube was the highest, which was 404.28 mg/100 g. The contents of different nutrient among different kinds of jujubes are different, which show their different development potential in the medicinal value and commercial production.

∶ jujube; nutritional ingredient; amino acid; mineral

10.3976/j.issn.1002-4026.2017.03.007

2016-10-08

山东省研究生教育创新计划(SDYY15110)

李高燕(1992—),女,硕士研究生,研究方向为中药质量控制与资源研究,E-mail:1361371327@qq.com

*通信作者,郭庆梅,教授,博士生导师,研究方向为中药质量控制与资源研究。 E-mail:qmguo@sina.com.cn

R284.1

A

1002-4026(2017)03-0033-06

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