野山姜与市售姜内含物指标的比较
2018-02-22郑海婷
◎ 张 蕾,郑海婷,张 静
(1.河北安普检测技术服务有限公司,河北 邢台 055550;2.明一国际营养品有限公司,福建 福州 350008;3.武夷学院茶与食品学院,福建 武夷山 354300)
生姜,又称黄姜、姜根、鲜生姜,是生长于地下的肉茎姜科草本植物,药食兼用。生姜有“菜中之祖”的美称,可以加工成各种食品、饮料和食品添加剂。生姜有发汗解表、提神活血、止咳祛痰、健脾胃、解毒的作用[1],现代研究证实,生姜中的有效成分为姜酚、黄酮类、姜辣素等成分,故食用生姜有延缓衰老、防治自身免疫性疾病、预防癌症作用,降低癌毒作用。随着近年来人们对绿色食品、健康饮食、保健的追求,越来越多的人认为吃天然野生无污染的生姜比市场上售卖的品质好、营养价值高,但事实上是否如此尚不清楚。本文对野山姜与田姜、肉姜、浙江凤爪姜、莱芜黄姜5种生姜的内含物水分、总灰分、酸不溶性灰分、钙、挥发油的各项指标进行测定,并利用超声波的机械振动作用、空化效应和热效应的原理提取测定姜黄酮、姜辣素的含量,比较野山姜与其他几种生姜的品质差异与营养价值,有利于今后生姜营养价值的研究样本的选择。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
野山姜、田姜、肉姜,均购于武夷学院二期超市;莱芜小黄姜,网购于姜老大食品旗舰店;浙江凤爪姜,网购于特色中国磐安;冰乙酸(AR)、无水乙醇(AR)、亚硝酸钠(AR)、硝酸铝(AR)、氢氧化钠(AR)、浓硫酸(AR)、浓盐酸(AR)、重铬酸钾(AR)、丙酮(AR)、二甲苯(AR)、溴钾酚绿(AR)、草酸铵(AR)、氨水(AR)、香草醛(AR)、芦丁标准品(中国生物制品检定所)。
V-1100D型可见分光光度计(上海美普达仪器有限公司)、HH-4数显电子恒温水浴锅(常州国华电器有限公司)、DH07-9070A电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)、DTS-4型马弗炉(上海广树机电有限公司)、UV-1800紫外光分光光度计(上海美普达仪器有限公司)。
1.2 试验方法
1.2.1 材料的预处理
①选择新鲜、无霉变腐烂、不经过漂白的生姜。②生姜洗净去皮晾干,切片后剁成碎块,置于干燥箱60 ℃烘干,用粉碎机粉碎得到的生姜粉过60目筛,密封保存后备用。③生姜洗净去皮晾干,切片后剁成碎块,用粉碎机粉碎得到鲜姜末,用于水分测定。
1.2.2 营养成分含量的测定
(1)水分的测定。直接干燥法,采用GB 5009.3-2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》第一法[2]。
(2)灰分的测定。采用GB/T 5009.4-2016《食品安全国家标准 食品中总灰分的测定》第一法、食品中酸不溶性灰分的测定 第三法[3]。
(3)钙的测定。采用GB/T 30383-2013《生姜》钙的测定附录A[4]。
(4)挥发油含量的测定。采用GB/T 30385-2013《香辛料和调味品 挥发油含量的测定》[5]。
(5)总黄酮的测定。采用NaNO2-Al(NO3)3-NaOH体系络合化学吸光法:①标准液的制备。称取干燥至恒重的芦丁(芸香叶苷)50.00 mg用60%的乙醇溶液溶解并定容于50 mL的容量瓶制成浓度1 mg·mL-1的母液,再用移液管准确吸取10 mL的母液用60%乙醇定容于另一个50 mL的容量瓶中,得到0.2 mg·mL-1的标准液。用移液管分别吸取0.2 mg·mL-1的芦丁标准液0、1、2、3、4 mL和5 mL分别于6支具塞比色管中,加30%乙醇至5 mL,加5% NaNO2溶液0.3 mL,摇匀放置6 min,加10% Al(NO3)3溶液0.3 mL,摇匀,放置6 min后加1 mol·L-1NaOH溶液4 mL,再加水0.4 mL,摇匀放置15 min后比色[6]。②试验溶液的制备。分别称取5种生姜粉1.00 g于5个带塞的锥形瓶,分别加入80%的乙醇20 mL,用超声波水温60 ℃浸提50 min,过滤于离心管中(5 000 r·min-1)离心8 min,取上清液于容量瓶中,再加入80%的乙醇20 mL超声波浸提50 min。如此重复2次,将滤液合并用提取的溶剂定容至100 mL。用移液管分别吸取1 mL样品于试管中,按上述方法加入试剂在510 nm处比色[7-8]。
每100 g样品中含有黄酮的含量按式(1)计算:
式(1)中:X-生姜中黄酮含量,%;C-为标准曲线所计算出的待测液的黄酮浓度,mg·mL-1;V-样品液体积,mL;Q-样品液稀释总倍数;M-提取的生姜粉末质量,g。
(6)姜辣素的测定。采用紫外分光光度法[9-10]:分别称取5种生姜粉1.00 g于5个带塞的锥形瓶,分别加入65%的乙醇30 mL,用超声波水温60 ℃浸提25 min,过滤于离心管中,3 600 r·min-1离心15 min,取上清液于容量瓶中,重复上述操作2次,将滤液合并用提取的溶剂定容至100 mL,备用。
2 结果与分析
2.1 水分的含量
利用直接干燥法测定5种鲜姜的水分含量,结果表明,野山姜水分含量为84%,莱芜小黄姜与肉姜的水分含量相近,分别为91%、92%,浙江凤爪姜与田姜的水分含量相近,分别为80%、79%。
2.2 总灰分的含量
食品经炭化后高温灼烧所残留的无机盐及金属氧化物等无机物质称为灰分。结果表明莱芜小黄姜和肉姜的总灰分达到8.58%、8.37%,由于GB/T 30383-2013中规定,生姜总灰分含量不得超出8%,其含量都超出国标的限定范围;野山姜和浙江凤爪姜总灰分含量接近,分别为5.64%、4.95%;而田姜的总灰分含量较低,为3.53%,这3种姜的总灰分含量符合国家标准的限量范围。
2.3 酸不溶性灰分的含量
酸不溶性灰分是灼烧后的总灰分经酸处理、过滤、再灼烧后所不溶于酸性溶液的残留物,其反映污染的泥沙和食品中原来存在的微量SiO2的含量。结果表明,5种生姜的酸不溶性灰分都在GB/T 30383-2013的限定范围内。其中野山姜的酸不溶性灰分含量为0.39%,与田姜、浙江凤爪姜、嫩姜的酸不溶性灰分含量较为接近;而莱芜小黄姜的酸不溶性灰分最高,为0.55%。因而,莱芜小黄姜中可能含有较多的SiO2成分。
2.4 钙的含量
钙的测定是经由干法灰化处理的总灰分在酸处理后加入指示剂,利用氨水将其溶液转为氨性溶液,后用草酸铵沉淀钙离子,最终用硫酸洗涤沉淀,在低于70 ℃的条件下用高锰酸钾溶液滴定至微红色的方法。通过高锰酸钾滴定测定5种生姜中莱芜小黄姜、肉姜的钙含量最高,为3.23%、1.44%,而GB/T 30383-2013中规定未漂白的生姜的钙含量不得超出1.1%,因此这两种生姜的钙含量超出国家标准的范围;野山姜的钙含量为1.05%,与钙含量为1.052%的浙江凤爪姜相差不大,田姜的钙含量最低,为0.66%。
2.5 挥发油的含量
生姜中的挥发油具有抗菌、镇痛、健胃、保肝、中枢调节、抗肝毒、抗坏血病等作用[11],在医药行业中具有很大的发展前景。生姜的挥发油的测定是利用生姜的挥发组分的挥发性与难溶于水的特点,顺着水蒸汽共同蒸出来的轻油性混合物。通过水蒸馏法测定5种生姜的挥发油的含量。结果表明,野山姜与莱芜小黄姜挥发油含量较高,分别为2.99 mL/100 g、2.83 mL/100 g;其中田姜与浙江凤爪姜、肉姜挥发油含量比较接近,分别为2.43 mL/100 g、2.12 mL/100 g、2.07 mL/100 g。生姜挥发油是生姜的重要活性组份之一,其含量的高低是衡量生姜品质的重要标准。由此可知,5种生姜中野山姜与莱芜小黄姜的品质较高,田姜的次之。
2.6 黄酮的含量
芦丁标准液测定结果如图1所示,其标准线性方程为y=12.48x-0.004,相关系数r=0.999 9,说明在0.02~0.1 mg·mL-1浓度范围内,芦丁的吸光度(A)与芦丁浓度(mg·mL-1)具有良好的线性关系,实验结果准确可靠。
图1 芦丁的标准曲线图
利用标准曲线检测生姜样品,结果表明5种生姜的总黄酮含量都较高,其中野山姜、莱芜黄姜、肉姜的含量较高,分别为 21.67 mg·g-1、23.99 mg·g-1、20.44 mg·g-1,浙江凤爪姜的总黄酮含量相对较低,为16.35 mg·g-1,田姜含量最低为 9.36 mg·g-1。
2.7 姜辣素的含量
由于姜辣素的结构与香兰素的相似,且在280 nm的波长处都具有特殊的紫外光吸收峰,因而可使用香兰素作为对照标准。香草醛标准液测定结果如图2所示,由相关系数可知,香兰素的吸光度与其浓度呈良好的线性关系,说明实验结果准确可靠。
图2 香兰素标准曲线图
结果表明,5种生姜的姜辣素含量的测定中野山姜与肉姜、莱芜黄姜、浙江凤爪姜的含量相差不大,分别 66 mg·g-1、62 mg·g-1、59 mg·g-1、54 mg·g-1,田姜中姜辣素含量亦为最低,为37 mg·g-1。
3 结论
在5种生姜中,野山姜总体水平上较优,而莱芜小黄姜的价格较于其他4种生姜昂贵,且其各项指标也较高,但其总灰分、钙含量与肉姜的都超出了国家标准的限定范围。肉姜与浙江凤爪姜的营养价值较野山姜与莱芜小黄姜的低;田姜相较于其他几种生姜的总体上营养价值较低。