菱茎营养成分及重金属含量测定与评价

李双梅，柯卫东，彭 静，黄新芳，钟 兰，王春丽，李明华

（武汉市农业科学院蔬菜研究所，武汉 430345）

菱（Trapaspp.）为菱科（Trapaceae）菱属（TrapaL.）一年生水生草本植物。传统上菱主要食用果实（菱角米），菱茎（俗称菱角菜）少量被作蔬菜食用。生产中大量的菱茎、菱盘腐烂后严重污染水体，因此，亟待开发菱茎的食用及附加值以减轻水体污染，同时还可以增加农民收入，丰富市民菜篮子。据《本草推陈》记载，菱茎味甘、涩，性平，清热解毒，主治胃溃疡、疣赘、疮毒。王雅［1］研究了不同加工方法对菱茎营养成分的影响，发现菱茎经过漂烫、微波和油炒后，其水分、灰分、粗纤维、维生素C、蛋白质、多糖、脂肪、多酚和黄酮含量出现了不同程度的变化，总体呈下降趋势。李峰等［2］对四角菱茎多酚的超声提取工艺优化及体外抗肿瘤活性进行研究，发现四角菱茎多酚具有较好的体外抗肿瘤活性。申凯等［3］研究发现，菱茎多酚具有良好的抗氧化性和抑菌活性。但对于菱茎产品重金属含量安全性目前尚未见相关研究报道。因此，试验在栽培条件下，对菱茎的营养成分和重金属安全性进行了测定与评价。

1 材料与方法

1.1 材料

选取湖北省目前主要栽培品种汉川红菱和嘉鱼菱的菱茎，汉川红菱为红菱类型，菱茎紫红色；嘉鱼菱为青菱类型，菱茎青绿色。产品均取自国家种质武汉水生蔬菜资源圃试验基地。测试分析用样品为适合市场销售的菱茎，取样时间为2018年7月17日，洗净沥干后待测。

1.2 方法

1.2.1 测定方法 营养成分及重金属含量测定委托农业部食品质量监督检验测试中心（武汉）进行。干物质含量依据GB 5009.3—2016（食品安全国家标准食品中水分的测定）中的直接干燥法测定；蛋白质含量依据GB 5009.5—2016（食品安全国家标准食品中蛋白质的测定）中的凯氏定氮法测定；可溶性糖含量依据GB 5009.8—2016测定；粗纤维含量依据GB/T 5009.10—2003（植物类食品中粗纤维的测定方法）测定；钾（K）和钠（Na）含量依据GB 5009.91—2017测定；钙（Ca）含量依据GB 5009.92—2016测定；镁（Mg）含量依据GB 5009.241—2017测定；铁（Fe）含量依据GB 5009.90—2016测定；锰（Mn）含量依据GB 5009.242—2017测定；锌（Zn）含量依据GB 5009.14—2017测定；磷（P）含量依据GB 5009.87—2016测定；硒（Se）含量依据GB 5009.93—2017测定；砷（As）含量依据GB 5009.11—2014中总砷和无机砷法测定；铅（Pb）含量依据GB 5009.268—2016中的石墨炉原子吸收光谱法测定；汞（Hg）含量依据GB 5009.17—2014中的冷原子吸收法测定；镉（Cd）含量依据GB 5009.268—2016中的第一法石墨炉原子吸收光谱法测定。

1.2.2 菱茎营养成分测定值与新鲜蔬菜营养成分的比较 参照刘义满等［4］的方法进行，将菱茎各营养成分测定值与新鲜蔬菜相应营养成分含量已知数据（不包括脱水蔬菜、干制蔬菜、酱腌蔬菜及灌装蔬菜）进行比较分析。新鲜蔬菜营养成分含量已知数据中，粗纤维已知数据取自《中国蔬菜栽培学》（1987年版）附录2《各种蔬菜每100 g食用部分所含营养成分表》［5］，干物质、蛋白质、钾、钠、钙、镁、铁、锰、锌、磷及硒已知数据取自《中国蔬菜栽培学》（第二版）（2010）附录2《各种蔬菜每100 g食用部分所含营养成分表》［6］。单项营养成分测定值高低的判断标准：“高”表示测定值比90%以上的新鲜蔬菜已知数据高；“较高”表示测定值比50%～90%的新鲜蔬菜已知数据高；“较低”表示测定值比50%以下的新鲜蔬菜已知数据高［4］。

1.3 数据分析

试验数据利用SAS 8.2统计软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 汉川红菱和嘉鱼菱菱茎营养成分比较

从表1可以看出，汉川红菱和嘉鱼菱菱茎在所检测的13项营养成分中，有9项为汉川红菱菱茎高于嘉鱼菱菱茎，2项为汉川红菱菱茎低于嘉鱼菱菱茎，1项持平，1项未检出。相关营养成分含量测定值的比值（汉川红菱菱茎/嘉鱼菱菱茎）大于1.00的分别为干物质1.08、蛋白质1.10、可溶性糖1.05、钠1.21、钙1.31、镁1.03、铁1.23、锰1.19、锌1.56，小于1.00的为钾0.92和磷0.81，等于1.00的为粗纤维。

表1 汉川红菱和嘉鱼菱菱茎营养成分比较

2.2 菱茎营养成分测定值与新鲜蔬菜营养成分已知数据比较

表2中列出了《中国蔬菜栽培学》中104～140种（品种）新鲜蔬菜及汉川红菱、嘉鱼菱菱茎的干物质、蛋白质、粗纤维、钾、钠、钙、镁、铁、锰、锌、磷及硒12种营养成分含量已知数据的统计值，因《中国蔬菜栽培学》中无可溶性糖已知数据，表2中未予列出。从表2可以看出，菱茎的大多数营养成分含量处于“高”或“较高”水平，仅少数指标处于“较低”水平。

由表2可知，有97.37%和96.49%新鲜蔬菜的钠（Na）含量分别低于汉川红菱和嘉鱼菱菱茎，有96.30%和94.07%新鲜蔬菜的铁（Fe）含量分别低于汉川红菱和嘉鱼菱菱茎，有98.15%和97.22%新鲜蔬菜的锰（Mn）含量分别低于汉川红菱和嘉鱼菱菱茎，表明菱茎钠、铁和锰含量处于“高”水平。

与已知数据新鲜蔬菜相比，汉川红菱和嘉鱼菱菱茎的干物质、粗纤维、钙（Ca）、镁（Mg）含量处于“较高”水平。

已知数据新鲜蔬菜中，仅有1.44%新鲜蔬菜的蛋白质含量低于汉川红菱菱茎，所有新鲜蔬菜的蛋白质含量均高于嘉鱼菱菱茎，有38.26%和43.48%新鲜蔬菜的钾（K）含量低于汉川红菱和嘉鱼菱菱茎，有8.18%和2.73%新鲜蔬菜的锌（Zn）含量低于汉川红菱和嘉鱼菱菱茎，有18.57%和28.57%新鲜蔬菜的磷（P）含量低于汉川红菱和嘉鱼菱菱茎，表明菱茎蛋白质、钾、锌和磷含量处于“较低”水平。菱茎中未能检测出硒（Se）含量。

表2 菱茎营养成分与新鲜蔬菜营养成分已知数据比较

2.3 菱茎铅、砷、镉、汞含量测定值与国家标准的比较

表3为汉川红菱和嘉鱼菱菱茎产品铅、砷、镉及汞4种元素含量实测值及GB 2671—2012规定的相应限量指标。由表3可知，汉川红菱和嘉鱼菱菱茎实测值仅为食品安全国家标准规定限量指标的1.45%～24.60%。

表3 菱茎重金属测定值及相应限量指标（单位：mg/kg）

3 小结与讨论

试验所检测的汉川红菱和嘉鱼菱，其菱茎营养成分含量有一定差异，总体上为汉川红菱菱茎营养成分含量明显高于嘉鱼菱菱茎，说明不同品种之间菱茎营养成分差异较大。目前，中国用于食用的菱茎专用品种非常少，但是拥有比较丰富的菱资源。为了对菱茎产业进行进一步开发，有必要对菱茎的菜用价值进行系统评价，并开展相关品种的选育工作。

菱茎是一种钠、铁和锰含量高的蔬菜。本试验中用于比较钠含量的114个已知数据新鲜蔬菜中，有97.37%和96.49%的蔬菜分别小于汉川红菱和嘉鱼菱菱茎的钠含量测定值，汉川红菱和嘉鱼菱菱茎钠含量测定结果折算成每100 g鲜重含量分别为112.00和92.50 mg；用于比较铁含量的135个已知数据新鲜蔬菜中，有96.30%和94.07%的蔬菜分别小于汉川红菱和嘉鱼菱菱茎的铁含量测定值，汉川红菱和嘉鱼菱菱茎铁含量测定结果折算成每100 g鲜重含量分别为10.40和8.48 mg；用于比较锰含量的108个已知数据新鲜蔬菜中，有98.15%和97.22%的数据分别小于汉川红菱和嘉鱼菱菱茎的锰含量测定值，汉川红菱和嘉鱼菱菱茎锰含量测定结果折算成每100 g鲜重含量分别为2.72和2.28 mg。

与已知数据新鲜蔬菜相比，菱茎的多数营养成分指标均比较高，如菱茎的干物质、粗纤维、钙（Ca）及镁（Mg）含量均处于“较高”水平。

本试验检测的菱茎产品中铅、砷、镉及汞4种元素都是安全的，汞在本次试验中未检出。