澳洲坚果花茶中营养成分和香气分析

2018-03-06宋海云贺鹏张涛汤秀华谭秋锦许鹏黄锡云郑树芳覃振师王文林

食品研究与开发 2018年5期

宋海云，贺鹏，张涛，汤秀华，谭秋锦，许鹏，黄锡云，郑树芳，覃振师，王文林

（广西南亚热带农业科学研究所，广西龙州532415）

澳洲坚果（Macadamia integrifolia）属于山龙眼科常绿乔木果树，因其果仁口感好，营养价值丰富，被我国华南及西南等多地纷纷引种栽培。随着国内澳洲坚果种植规模不断扩大，产业链不断延伸，澳洲坚果得到较好的研究和开发，对果实、果仁的加工制品有：澳洲坚果油、澳洲坚果饮品、澳洲坚果仁罐头、澳洲坚果蛋糕、澳洲坚果仁牛奶巧克力、澳洲坚果糖果、澳洲坚果面包等[1]。对澳洲坚果副产物的研究和加工有：张明楷等对澳洲坚果果皮的主要功能性成分进行了分析[2]，石柳等对其果壳中纤维素和木质素成分进行分析[3]，刘晓芳等报道了澳洲坚果壳制备活性炭的工艺研究[4]；对澳洲坚果仁剩余物的研究加工有：郭刚军等研究了澳洲坚果粕的营养成分和澳洲坚果粕的饼干、澳洲坚果片加工工艺[5-7]。对澳洲坚果花的文献仅限于对其挥发性成分的分析[8-11]。澳洲坚果花总状花序下垂，花朵繁多，花香浓郁，香气宜人，花期长达1个月，具有很好的开发利用价值，但目前国内未见有文献报道其加工制品，笔者以澳洲坚果花多香气浓、花期长的特点将其开发成为花茶。花茶以其感官品质和营养品质捕获消费者，感官品质通过人体感官可以评判优劣，营养品质如氨基酸和香气成分则需要理化方法进行分析。氨基酸是合成蛋白质的主要原料，不仅具有平衡营养物质代谢、为机体供能、提高机体免疫、抗氧化等功能[12]，对食品风味的形成也起到了重要的作用[13]，有报道指出，食物中氨基酸的种类、数量、比例结构决定了食品的营养价值[14]，因此氨基酸可以作为评价澳洲坚果花茶营养价值的一项重要指标。另外，香气是评判茶饮品质的重要感官指标，是吸引消费者的因素之一，香气品质决定了茶饮在市场上的受欢迎程度，因此研究澳洲坚果花茶茶饮的挥发性香气成分具有很重要的意义。本文先以澳洲坚果花为原料制成花茶，再通过对澳洲坚果花茶的氨基酸含量和挥发性香气成分进行检测分析，以期为澳洲坚果花茶的充分利用提供必要理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

澳洲坚果花：澳洲坚果桂热1号品种，无病虫害，无雨水无露水的完全开放小花，取自广西南亚热带农业科学研究所澳洲坚果种质资源圃；澳洲坚果花摊凉，60℃热风干燥4 h[15]，制成澳洲坚果花茶，包装。

SHIMADZU QP-2010 Plus型气相色谱-质谱联用仪：日本岛津公司；PAL System三合一自动进样器：瑞士CTC公司；100 μm SPME萃取头：美国Supelco公司；ABT220—5DM分析天平：德国KERN公司；4640060 100-1000 μL微量移液器：上海热电仪器有限公司。

1.2 试验方法

氨基酸：根据GB/T 2009.124—2003[16]《食品中氨基酸的测定》

挥发性香气成分[17]：采用固相微萃取（Solidphase micro－extraction，SPME）方法提取茶叶香气物质，根据GB/T 8303—2013[18]《茶磨碎试样的制备及其干物质含量测定》中的紧压茶试样制备法，取出粉末茶样，混匀、磨碎，然后称取1 g茶样放入萃取瓶中，加入30 mL沸水，然后将装有在250℃老化 15 min，65 μm聚二甲基硅氧烷二乙烯基苯（Polydimethylsiloxane/Divinybenzene，PDMS/DVB）萃取头的SPME手持器通过瓶盖的橡皮垫插入到萃取瓶中，在50℃水浴中平衡5 min，萃取头置于样品瓶内顶空内转速250 r/min，吸附30 min后，250℃下解吸5 min，同时启动仪器收集数据经浓缩后保存于1 mL离心管中，密封后冷藏，待气相色谱-质谱分析用。

1.3 GC-MS分析条件

色谱条件：色谱柱VF-WAXms毛细管柱（30m×0.25 mm，0.25 m）；载气高纯度氦气（＞99.999%），流速1.0 mL/min，进样口温度250℃；采用柱温升温程序：60℃（保持2 min），以8℃/min升温至230℃（保持2 min），以20℃/min升温至250℃（保持2 min）；进样量0.5 mL，不分流模式进样，进样时间1 min。

质谱条件：电离方式：EI源，电离能量70 eV，离子源温度230℃，传输线温度280℃；其他参数为标准自动调谐参数；质量扫描范围：50 m/z～550 m/z。

1.4 检索方式

仪器自动检测索，依据为NIST 14.0和Wiley 9.0标准质谱数据库进行定性分析。对谱库中化合物匹配程度（Q值）低于85（最大值为100）的组分标为未鉴定出。采用峰面积归一法计算各成分的相对含量。

2 结果与分析

2.1 澳洲坚果花茶中游离氨基酸的含量组成分析和营养评价

2.1.1 游离氨基酸的含量和组成分析

澳洲坚果花茶的氨基酸含量测定结果见表1。由表1可以看出澳洲坚果花茶中含有苏氨酸、脯氨酸、丙氨酸、谷氨酸、谷氨酸等17种游离氨基酸，总氨基酸平均含量为967.6 mg/100 g。其儿童必须氨基酸/氨基酸总量（CE/TAA）为6.7%，必需氨基酸/氨基酸总量（EAA/TAA）为41.3%，其必需氨基酸/非必需氨基酸（EAA/NEAA）为70.5%，与FAO/WHO标准规定的必需氨基酸含量40%和E/N值为0.6接近[19]。

表1 澳洲坚果花茶中氨基酸的含量Table 1 The content of amino acid in macadamia scented tea

2.1.2 澳洲坚果花茶中蛋白质营养评价

澳洲坚果花茶氨基酸的比值系数法分析结果见表2，由表2看出，澳洲坚果花茶中异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、酪氨酸+苯丙氨酸都远低于模式谱值，苏氨酸含量是模式谱值的6倍之多，仅缬氨酸与模式谱值接近。该花茶中氨基酸的比值系数分（SRC）为44.02，蛋氨酸+胱氨酸为第一限制氨基酸，亮氨酸为第二限制氨基酸。

表2 必需氨基酸与模式谱的比较得分及其氨基酸比值（ratio tof amino acid，RAA）、比值系数（ratio coefficient，RC）、比值系数分（score of ratio coefficient，SRC）分析结果Table 2 The comparison scores of essential amino acids and pattern spectra and the RAA，RC and SRC analysis results of them

氨基酸平衡的理论认为，不但氨基酸不足会影响蛋白质营养价值，氨基酸过剩也同样会限制蛋白质营养价值。氨基酸比值系数分（SRC）的意义为：如果食物蛋白质的必需氨基酸组成比例与必需氨基酸模式一致，则变异系数（CV）=0，SRC=100；如果食物蛋白质SRC越分散，表明这些RAA在氨基酸平衡生理作用方面所提供的负贡献越大，则CV变大，SRC变小，蛋白质的营养价值越差。而SRC越接近100，其营养价值相对较高[20]。根据以上观点，结合表2中RAA、RC及SRC所得结果可知，澳洲坚果花茶中各个必需氨基酸的含量并不均衡，SRC得分低，就蛋白质的营养价值而言，澳洲坚果花茶不是非常理想的茶饮。但是，从表2中也可以看出在该茶饮中苏氨酸占总氨基酸的含量很高，达24.5%，其次是脯氨酸20.2%。苏氨酸属于必需氨基酸其生理功能有：平衡氨基酸，促进蛋白质合，影响机体脂肪代谢，具有神经调节作用，影响血液、尿液生理生化指标，影响免疫调节[21]。脯氨酸对细胞分化和孕体发育具有重要作用[22]。尽管澳洲坚果花茶游离氨基酸配比不均衡，但是其氨基酸种类齐全，EAA/TAA、EAA/NEAA符合FAO/WHO推荐比例值，苏氨酸、脯氨酸含量高等特点仍然具备一定的研究价值，为我们后续对澳洲坚果花茶的研究深加工提供参考依据和指导方向。

2.2 澳洲坚果花茶中挥发性香气成分的组成分析

2.2.1 挥发性香气成分

对澳洲坚果花茶中挥发性香气成分的分析结果见图1和表3。

图1 澳洲坚果花茶的香气成分GC/Ms总离子流图Fig.1 GC/MS total ion chromatogram of aroma compounds in the macadamia scented tea

表3 澳洲坚果花茶中挥发性香气成分的含量Table 3 The content of volatile aroma components in macadamia scented tea

由表3中可以看出通过本试验方法能够鉴定出该花茶中的香气成分有29种，主要成分是醇类、醛类、酯类、酸类、烃类以及少量的其他类化合物。其中醇类含量最高，占所鉴定成分的60.2%；其次是醛类，占19.1%；酯类和酸类各占6.7%。

2.2.2 挥发性香气成分的分析

澳洲坚果花茶通过嗅觉就可以发现有浓郁的香气、令人愉悦舒畅。该花茶挥发性香气成分中醇类含量最高，苯乙醇具有青甜玫瑰的气息，香气柔和，苯甲醇也称苄醇，具有芳香性气味[11]，苯甲醇和苯乙醇属于芳香醇，芳香醇类由于它们的嗅觉阈值低，所以其香气值（浓度/阈值）较高，同时醇类是其他香气物质的良好溶剂，因此对总体香气的形成有重要作用[23]。醛类最丰富，低级醛（主要指甲醛，乙醛和丙烯醛等）具有刺激性气味，但醛类物质随着分子量的增大逐渐产生香气[24]，庚醛、癸醛等脂肪醛大多呈现果香风味，有青草气[17]；苯甲醛为芳香醛则主要呈现油脂香、芳香。酯类物质多数呈现成熟果香，酸类中的壬酸和葵酸具有果香[23]；澳洲坚果花茶挥发油含有的香气成分较多，各成分的含量、人体感知阈值及其相互作用决定了该花茶的最终香气特征。

3 结论

1）因必需氨基酸与其模式谱相差大，SRC得分低，澳洲坚果花茶中游离氨基酸配比不均衡，其蛋白质不易被吸收。但是其氨基酸种类齐全、EAA/TAA、EAA/NEAA符合FAO/WHO推荐比例值、苏氨酸和脯氨酸含量高等特点仍然具备一定的研究价值，为我们后续对澳洲坚果花茶的研究深加工提供参考。

2）澳洲坚果花茶中挥发香气成分共鉴定出29种，醇类3种占所鉴定成分的60.2%，醛类8种占19.1%，酯类4种占6.7%，酸类4种占6.7%，烃类5种以及其他类化合物4种含量均较低，所含化合物是：苯乙醇（29.2%）、苯苄醇（22.8%）、2-乙基己醇（8.2%）、苯甲醛（4.6%）、庚醛（4.2%）、月桂醛（3.7%）、酞酸二乙酯（3.7%）、壬酸（3.4%）、癸醛（3%）、六甲基环三硅氧烷（1.9%）等，他们构成了澳洲坚果花茶的特征香气。

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