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德庆贡柑共产物的营养组成研究

2022-02-07胡益波毛国兴陈霖红袆帆柳建良马路凯

农产品加工 2022年24期
关键词:抗坏血酸碳水化合物果皮

胡益波,毛国兴,陈霖红,张 桐,刘 袆帆,王 锋,柳建良,马路凯,3

(1.德庆县柑橘研究所,广东 德庆 526600;2.农业农村部岭南特色食品绿色加工与智能制造重点实验室,仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东 广州 510225;3.西藏自治区农牧科学院农产品开发与食品科学研究所,西藏 拉萨 850000)

贡柑(Citrus reticulata,Gonggan)是橙与橘的自然杂交品种[1],其果形靓丽、色泽金黄、肉质细嫩,富含人体所需的多种营养物质,如糖类、维生素等,深受消费者喜爱[2],尤以广东德庆所产贡柑最具代表,更是被中国果品流通协会授予“中华名果”“中国柑王”等荣誉称号,是岭南佳果的典型代表之一。随着贡柑的消费量逐年增加,伴随产生了较多的果皮、果籽,以及坏果、裂果等非鲜销果,若不加以有效利用,势必会造成资源的极大浪费。

柑橘果实在工业生产当中,可以用于提炼各种成分[3],同时作为医用或其他化工产品来说,在人类的生活当中也占据着重要席位[4]。柑橘副产物资源包括柑橘落果、疏果、残次果和加工过程产生的皮、渣、种子等下脚料与废水等[5]。对于柑橘类产品副产物的综合利用,目前已有相关报道。单杨等人[6]利用柑橘副产物提取果胶、类黄酮、类胡萝卜素、类柠檬苦素、香精油和辛弗林等功能性成分。同时,经过动物试验发现,柑橘副产物有成为天然减肥药的可能[7]。邓盾等人[8]利用柑橘渣作为畜禽饲料,对于开发和利用柑橘渣资源、缓解我国饲料资源缺乏的现状、保护环境减少污染等都具有重要意义。截至目前,对于柑橘类副产物营养组分的研究主要还停留在活性物质的提取利用方面,缺乏对其中营养成分的系统分析。

贡柑及其副产品是一种自然资源,具有多种潜在商业应用价值的营养植物化合物。随着贡柑产业园的逐年发展,贡柑果皮与果籽等副产物的数量将会逐年上升,这些废弃物转化食品的价值可以通过环境友好的提取程序来解决,以丰富新型食品和非食品产品的目的。研究对贡柑的果皮、果肉与果籽3个部分中的营养成分进行分析,以期为贡柑共产物的梯次利用提供一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

贡柑,购自德庆县龙山果品产销合作社。果实在采摘之后,在4 h内运输到实验室,再立即进行果皮、果肉与果籽分离处理,防止运输保藏过程当中营养物质的损失,果皮与果籽洗净之后,与果肉一起置于烘箱中烘干至恒质量,采用粉碎机磨粉备用。

1.2 试验试剂

无水乙醇、丙酮、石油醚(30~60 b.p.)、氢氧化钠、氢氧化钾、硫酸铜、硫酸钾、柠檬酸、二甘醇(均为分析纯),国药集团化学试剂有限公司提供。

1.3 试验仪器

ZDDN-II型全自动凯氏定氮仪,浙江托普云农科技股份有限公司产品;FA1104型分析天平,上海精密科学仪器有限公司产品;SHB-III型循环水式多用真空泵,巩义市恒创仪器有限公司产品;DHG-9055A型电热恒温鼓风干燥箱,上海和呈仪器制造有限公司产品;TGL-16型台式高速离心机,常州市凯航仪器有限公司产品;722S型可见分光光度计,上海菁华科技产品;HH-4型恒温水浴锅,江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司产品;RE-52C型旋转蒸发仪,巩仪市予华仪器有限责任公司产品。

1.4 试验方法

1.4.1 蛋白质

蛋白质测定:参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》[9]。

1.4.2 灰分

灰分测定:参照GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》[10]。

1.4.3 脂肪

脂肪的测定:参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》[11]。

1.4.4 膳食纤维

膳食纤维测定:参照GB 5009.88—2014《食品安全国家标准食品中膳食纤维的测定》[12]。

1.4.5 碳水化合物

碳水化合物含量的测定采用蒽酮比色法[13]。

1.4.6 总多酚

总多酚含量的测定采用Folin-Ciocalteu比色法[14]。

1.4.7 总黄酮

总黄酮含量的测定参考NY/T 2010—2011[15]。

1.4.8 抗坏血酸

抗坏血酸含量的测定参考GB 5009.86—2016《食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定》[16]。

1.5 统计结果与分析软件

以上各指标均采用重复测定3次并取平均值,结果显示为平均值±方差(mean±SD),利用Excel软件对数据进行处理。

2 结果与分析

2.1 贡柑果皮、果肉与果核的主要成分

贡柑果皮、果肉、果籽的主要成分及含量见表1。

由表1可知,在贡柑的这3个部分当中均检测出多重营养组分。其中,相对比较突出、含量较高的营养组分为果皮中的总多酚6.84 g/100 g,果肉当中的膳食纤维13.8 g/100 g、抗坏血酸268 mg/100 g和总黄酮4 555 mg/100 g及果籽的总多酚82.4 mg/100 g,总黄酮645 mg/kg。因此,贡柑的果皮与果籽可以作为一种提取多酚加工的原材料,同时果肉与果籽也富含黄酮,也适合用于提取黄酮;果肉中的膳食纤维含量丰富,高达13.8±0.01 g/100 g,可以展开膳食纤维对于现代疾病的研究探索。此外,果皮与果籽当中有一定的脂肪含量,可以用于提取柑橘味精油,增大贡柑的经济价值。综上所述,贡柑的果皮、果肉与果籽含有丰富的营养成分。

表1 贡柑果皮、果肉、果籽的主要成分及含量

2.2 蛋白质

由表1可知,贡柑果皮当中的蛋白质含量(0.47±0.06 g/100 g)较低,而果肉与果籽当中的蛋白质含量则相对较高(8.36±0.06 g/100 g,12.8±0.07 g/100 g)。因此,贡柑果皮不适合作为提取蛋白质的原材料。果肉与果籽较其他水果而言,提取蛋白质的结果会较为理想。

2.3 灰分

食品经灼烧后残留的物质被称为灰分,代表着样品中无机物的总量[17]。在检测中得到贡柑各部分中的灰分含量有一定差别,其中果肉当中的灰分含量相对较高(1.30±0.01 g/100 g),而果皮与果籽当中的灰分含量相对较低(分别为0.29±0.02 g/100 g,0.39±0.04 g/100 g)。因此,相对果皮与果籽来说,果肉中的无机盐含量较高。

2.4 脂肪

与其他部分水果不同的是,在贡柑的果皮、果肉与果籽3个部分当中均能检测出脂肪含量,其中果肉的脂肪含量(1.60±0.04 g/100 g)最高,果籽的脂肪含量(0.63±0.02 g/100 g)次之,而果皮的脂肪含量(0.41±0.02 g/100 g)最少。柑橘类水果的果皮中往往脂肪含量较高,因为在柑橘类水果外果皮的油包层中,存在着柑橘类水果特有的柑橘皮精油[18],一般为果皮鲜质量的0.5%~2.0%[19]。因此,在加工生产中常被用于提取柑橘香味精油,具有抗发炎、清新镇静、淡化疤痕、调和肠胃等功效[20]。同时,植物的核与籽当中通常会含有较高的脂肪。贡柑的果籽中存在10余种脂肪酸,具有较高的营养价值[21],可作为一种潜在的油料资源。

2.5 膳食纤维

柑橘类果实中不论果皮还是果肉,都含有较高的膳食纤维。膳食纤维是对人体具有保健功能的多糖类物质,具有预防肥胖、减少心血管疾病发病率、调节肠道功能、预防便秘、预防结肠癌[22]、提高肠道菌群的丰富度和多样性[23]等生理功效。由表1可知,贡柑当中的膳食纤维含量较高,其中果肉中膳食纤维含量(13.8±0.01 g/100 g)最高,果皮(2.68±0.03 g/100 g)次之,果籽中的膳食纤维含量(2.18±0.03 g/100 g)则相对较低。因此,贡柑属于提取膳食纤维的理想物质。

2.6 碳水化合物

碳水化合物是构成机体的重要物质,具有储存和提供热能、增强肠道功能等作用。对于食品中的挥发性风味化合物的保留与释放产生显著影响[24]。由表1可知,贡柑的3个部分中均能检测出丰富的碳水化合物。其中,果皮中的碳水化合物含量(96.2±0.05 g/100 g)最高,果肉与果籽当中的碳水化合物含量(74.9±0.03 g/100 g,71.8±0.02 g/100 g)接近。碳水化合物结构和肠道的微生物生态对于微生物的组成和功能有决定作用[25]。目前,有研究人员指出,饮食中功能性碳水化合物(如抗性淀粉、功能性低聚糖等)能够通过促进肠道中的有益菌增殖及抑制有害菌生长,进而调节肠道短链脂肪酸、胆汁酸、内源性乙醇等代谢物,以减轻炎症和氧化应激、防止脂类代谢紊乱、抑制胰岛素抵抗和肥胖等途径,改善机体非酒精性脂肪肝[26]。关于贡柑果皮、果肉及果籽中碳水化合物的提取和结构鉴定等相关问题在未来有待深入研究。

2.7 总多酚

对贡柑3个部分中多酚含量进行测定,发现三者中均含有多酚,但含量较大差别。其中,贡柑果皮当中的多酚含量(6.84±0.02 g/100 g)最高,果肉中的多酚含量(0.518±0.04 g/100 g)次之,而果籽当中的多酚含量(82.4±0.03 mg/100 g)则相对非常低。这说明在贡柑的果皮当中富含多酚活性物质。酚类物质是植物中含量最多的次生代谢产物,具有强抗氧化性,有清除体内自由基、抗癌、抗菌、预防动脉粥样硬化[27]、调节免疫能力,降血脂[28]等重要作用。丰富的多酚物质使得贡柑具有很高的药理价值。有研究表明,多酚含量越高,抗氧化能力越强[29]。因此,与其余2个部分相比,贡柑果皮具有更高的抗氧化性,作为保健品、药品等开发或是氧化剂的利用都具有潜在价值。

2.8 总黄酮

在贡柑的果皮、果肉与果籽当中均可检测出黄酮。其中,果皮与果肉中黄酮含量丰富,分别为4.48±0.03 mg RE/g,4 555±0.03 mg/kg,而果籽当中的黄酮含量则相对较低,只有645±0.07 mg/kg。因此,相对于贡柑果籽而言,果皮与果肉则更适合用于提取黄酮。黄酮类化合物同样也具有强抗氧化性,不仅能降低胆固醇、预防癌症、减少有色金属与放射性元素在人体内的积累,还能用于生产天然的风味改良剂、色素等[30]。

2.9 抗坏血酸

抗坏血酸又称为维C,是一种水溶性维生素,具有抗氧化性、抗自由基的功效。柑橘类水果当中丰富的维C资源,属于抗氧化物质之一,维C的含量也被作为评判果品的指标之一[31]。由表1可知,贡柑果肉当中的抗坏血酸含量(268±0.05 mg/100 g)相对于果皮与果籽(分别是5.50±0.01 mg/100 g,2.28±0.03 mg/100 g)来说,含量非常丰富。抗坏血酸的抗氧化性对于果蔬产品的保鲜有着较好的作用,研究人员在利用抗坏血酸作为保鲜剂对鲜切紫甘蓝进行处理,发现可以明显减少紫甘蓝在低温贮藏过程中失重率、褐变度的增加,降低总花青苷含量、使DPPH自由基清除率下降[32]。抗坏血酸的作用远不止于此,贡柑果肉中抗坏血酸的增值利用在未来仍需继续探究。

3 结论

研究对贡柑的果皮、果籽及果肉等共产物的基本营养组成进行了研究,发现各不同部位营养物质的组成类别基本相同,但含量差异较大。结果表明,果皮当中的碳水化合物、总多酚、总黄酮含量较高,在提取对于人体健康有益的活性物质有着重要作用;果籽当中的蛋白质、碳水化合物、脂肪含量也相对可观,未来贡柑果籽精油的利用也会得到更加深入的发展;而果肉当中,膳食纤维的含量极高,可以作为一种优质的膳食纤维原料来源。此外,果肉中的抗坏血酸与黄酮的含量也较高,为果汁等行业的发展提供了新思路。目前,我国乡村振兴与“十四五”规划与广东省大力支持现代农业产业园建设背景下,德庆贡柑的种植面积和规模在未来仍然会增加,在未来的加工产生中将会出现更多的共产物。贡柑及其副产品也可以通过有效的多阶段过程来处理,以实现未充分利用的生物质资源的整体增值。关于贡柑果肉中膳食纤维的提取与研究、结构鉴定、生理功效、药理作用等方面的研究,在未来将会成为关于贡柑加工副产物高值利用相关研究的重点。

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