两种处理下蒲公英苗菜主要营养成分分析
2022-12-05付晨青何立威王秀萍张红瑞
付晨青,何立威,王秀萍,葛 飞,姚 珊,张红瑞
(1.河南省农业科学院长垣分院 河南长垣 453000; 2.河南农业大学农学院 郑州 450046)
蒲公英(Taraxacum mongolicumHand.-Mazz.),别名婆婆丁、黄花地丁、华花郎,是菊科蒲公英属多年生草本植物,在我国大部分地区均有分布[1]。蒲公英是我国传统的药食同源型植物,含有黄酮类、酚酸类、萜类、蒲公英色素和植物甾醇类等活性成分,具有抗炎、抗菌、抗氧化、抗高血糖、抗血栓形成、抗胃损伤、利胆保肝等药理功效[2]。此外,蒲公英还富含胡萝卜素、维生素C 和矿质元素等对人体有益的营养成分[3]。鉴于蒲公英的保健功效及丰富的营养价值,很多研究者都在积极研制和开发蒲公英产品。目前,蒲公英苗菜开始越来越多地被人们关注和食用[4-8]。
蔬菜软化栽培是一种常见的栽培方式,主要有遮光、培土、深栽等软化措施,现主要应用的蔬菜种类有水芹、韭菜和大蒜等[9]。软化栽培后的蔬菜色泽变为淡黄色,质地柔嫩多汁,可改善蔬菜风味和品质。以前人们以食用野生蒲公英为主,近年来随着蒲公英栽培的规模化,蒲公英苗菜开始越来越多地出现在餐桌上。因此,开展蒲公英苗菜的栽培,可满足人们不同的口感和营养需求。
关于蒲公英的栽培技术、成分含量及药用价值等方面已有系统研究,但其作为苗菜的食用营养价值的研究相对较少。为此,笔者采用了自然光照射和遮光处理两种处理方法,分别获得绿色蒲公英苗菜与黄化蒲公英苗菜,并对其相关成分含量进行测定分析,研究其品质差异,以期为蒲公英苗菜的食用开发提供数据参考和理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试验仪器
供试蒲公英品种为郑蒲1 号,该品种植株大、抗性强、适应性较好、口感苦味淡,由河南省农业科学院长垣分院选育。试验仪器为电子天平(上海舜宇恒平科学仪器有限公司,FA-1004)、马弗炉(JISHICO,JFM38)、粗脂肪测定仪(上海新嘉电子有限公司,SZF-06A)、离心机(Thermo,BR4I)、紫外可见分光光度计(Agilent,8453)、液相色谱仪(Agi‐lent,1260)、微波消解仪(MILESTONE,ETHOS 1)、电感耦合等离子体质谱仪(Thermo,ICAPQ)、电感耦合等离子光谱仪(美国Perkin Elmer 公司,optima 8000)。
1.2 试验设计
试验于2021 年7—10 月在河南省农科院长垣分院基地开展。挖取生长中的蒲公英,剪去上部叶片,叶基部留0.5 cm,取接近芦头位置直径为0.5~1.0 cm 的蒲公英根,保持芦头完整。将带芦头的鲜活蒲公英根段消毒后定植于营养钵(口径13 cm,深度15 cm)中,芦头外露,生长期内进行正常水肥管理,10 d 即可收割蒲公英苗菜进行相关成分测定。试验共设置2 个处理:自然光照射处理(完全接受自然光)、遮光处理(完全遮光处理)。采用随机区组试验设计,每个处理种植100 株,3 次重复。
1.3 测定指标与方法
待蒲公英苗菜长成后,按试验小区将100 株全部收获后用于鲜质量和干质量测定;其中,每小区随机选取10 株进行标记,用于主要营养成分的测定,除维生素C 含量采用鲜品检测外,其他成分均采用干品检测(烘干温度为45 ℃)。每小区100 株新鲜苗菜收获后用于测定鲜质量;将每小区100 株新鲜苗菜于45 ℃下烘干至恒质量用于干质量测定;含水量/%=(鲜质量-干质量)/鲜质量×100;叶长为蒲公英苗菜由下至上2 个新生叶片的长度。参照GB/T 5009.10—2003《植物类食品中粗纤维的测定》[10]检测粗纤维含量;参照李帅等[11]的方法,采用索氏提取法检测粗脂肪含量;参照肖平等[12]的方法,采用滴定法检测有机酸含量;参照曹建康等[13]的方法,采用考马斯亮蓝法检测可溶性蛋白含量;参照曹建康等[13]的方法,采用分光光度计法检测维生素C 含量。
采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)[14]测定Fe、Zn 和Mg 含量,具体操作如下:称取适量样品至聚四氟乙烯消解罐中,加入5 mL 硝酸,静置,反应结束后盖上密封,放入微波消解仪,消解程序为100 ℃(3 min)→140 ℃(3 min)→160 ℃(3 min)→180 ℃(3 min)→190 ℃(15 min)。待温度冷却至50 ℃以下后,取出消解罐放入通风橱中,打开消解罐,用超纯水润洗,转移至50 mL 容量瓶中,润洗3~4 次,用超纯水稀释定容至刻度,待测。空白对照同法处理。ICP-MS 质谱仪主要技术参数为射频功率:1550 W;泵速:40 r·min-1;雾化室温度:2.7 ℃;采样深度:5 mm;冷却气流速:14 L·min-1;辅助气流速:0.8 L·min-1;雾化气流速:0.9 L·min-1。采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)[14]测定Ca、P 和K 含量,样品和空白对照参照上述ICP-MS方法进行前处理。ICP-OES 光谱仪主要技术参数为射频功率:1150 W;泵速:45 r·min-1;采样深度:5 mm;冷却气流速:12 L·min-1;辅助气流速:0.5 L·min-1。参照GB 5009.124—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》[15],采用高效液相法检测水解氨基酸含量。
1.4 数据处理与分析
试验数据采用Office2010 Excel 进行整理,并结合DPS7.05 统计软件进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 蒲公英苗菜生理指标分析
由表1 可以看出,自然光照射处理的蒲公英苗菜鲜质量和干质量均高于遮光处理,但遮光处理的蒲公英苗菜叶片生长速度较快,叶长比自然光照射处理的苗菜显著提高42.33%。两种处理下蒲公英苗菜的含水量存在显著差异,分别为86.42%和89.42%,均低于常见的绿叶类蔬菜。
表1 两种处理下蒲公英苗菜生理指标测定结果
2.2 蒲公英苗菜基本营养成分分析
由表2 可知,自然光照射和遮光两种处理下蒲公英苗菜的基本营养成分含量之间存在显著差异。其中,自然光照射处理的蒲公英苗菜粗脂肪含量、可溶性蛋白含量和维生素C 含量均显著高于遮光处理;而遮光处理的蒲公英苗菜粗纤维含量、有机酸含量显著高于自然光照射处理。两种处理下蒲公英苗菜的粗脂肪含量、有机酸含量和维生素C 含量差异显著,自然光照射处理的蒲公英苗菜粗脂肪含量(w,后同)、维生素C 含量分别为4.00%、30.07 mg·100 g-1,是遮光处理苗菜的2.07 和1.80倍;遮光处理的苗菜有机酸含量高达1.42%,是自然光照射处理苗菜的1.63 倍。
表2 两种处理下蒲公英苗菜的基本营养成分含量
2.3 蒲公英苗菜水解氨基酸含量分析
由表3 可知,供试蒲公英苗菜中共检测到了16种水解氨基酸,含有人体必需氨基酸7 种。自然光照射和遮光处理苗菜的总氨基酸含量分别为147.06、148.59 mg·g-1;自然光照射处理的蒲公英苗菜必需氨基酸含量较高,为62.29 mg·g-1,比遮光处理苗菜提高43.39%;两种处理下蒲公英苗菜的必需氨基酸占总氨基酸含量比值(EAA/TAA)分别为42.36%和29.23%。从两种处理下蒲公英苗菜中同一种类氨基酸含量来分析,天冬氨酸、谷氨酸、脯氨酸和亮氨酸含量差异较大,其他种类氨基酸含量差异较小。遮光处理的苗菜天冬氨酸、谷氨酸含量较丰富,分别为37.46 和25.41 mg·g-1,是自然光照射处理苗菜的3.21 和1.31 倍;自然光照射处理苗菜脯氨酸和亮氨酸含量较高,分别为10.29 和16.29 mg·g-1,比遮光处理苗菜提高77.11%和64.55%。
表3 两种处理下蒲公英苗菜的水解氨基酸含量 w/(mg·g-1)
2.4 蒲公英苗菜矿质元素含量分析
由表4 可知,自然光照射处理的苗菜矿质元素总含量高于遮光处理。其中,自然光照射处理的苗菜铁、镁和钙含量显著高于遮光处理,分别为115.24、392.77 和11.30 mg·kg-1,比遮光处理苗菜提高65.62%、82.51%和79.94%;遮光处理的苗菜锌含量显著高于自然光照射处理,为49.97 mg·kg-1,比自然光照射处理苗菜高32.79%;自然光照射和遮光处理苗菜的磷含量差异不显著,分别为35.10 和32.23 mg·kg-1;钾含量存在显著差异,分别为216.27 和200.13 mg·kg-1。
表4 两种处理下蒲公英苗菜的矿质元素含量
3 讨论与结论
蒲公英除了具有重要的药用价值外,还是一种营养丰富的保健蔬菜。笔者以蒲公英苗菜为研究对象,对两种处理(自然光照射和完全遮光)方式下蒲公英苗菜的生长情况与主要营养成分含量进行了分析。结果表明,自然光照射处理的蒲公英苗菜鲜质量、干质量较高,但遮光处理的蒲公英苗菜叶片生长速度较快,水分含量相对较高。在遮光黑暗条件下,蒲公英植株的光合作用受到阻碍,组织分化程度较低,导致细胞伸长生长迅速,这一结果与刘美艳等[16]研究发现软化栽培对韭菜、蒜苗主要营养成分影响的结论一致。赵怀宝等[17]也研究发现,遮光处理会使植物叶片长度有所增加,这是由于光会破坏生长素,遮光或弱光条件下有利于植物株高增加或叶面积增大。由此可见,植物会通过改变自身形态来适应遮光或弱光的不良生长条件[18]。
笔者的研究结果表明,蒲公英苗菜含有人体所需的多种营养成分,有些营养价值甚至高于日常食用的普通蔬菜。其中,两种处理下蒲公英苗菜的可溶性蛋白含量分别为32.67 和26.10 mg·g-1,高于芹菜、黄瓜、番茄和茄子等蔬菜[19];维生素C 含量分别为30.07、16.71 mg·100 g-1,分别达到了富含维生素C 的番茄的3.5 倍和1.9 倍[19]。蒲公英苗菜中氨基酸种类丰富,检测到了16 种水解氨基酸,7 种必需氨基酸,其中,苏氨酸、苯丙氨酸和缬氨酸3 种必需氨基酸含量较高。蒲公英苗菜含有磷、钾、钙、镁、铁、锌等矿质元素,与袁瑾等[20]关于野生蒲公英营养成分的研究结果一致。蒲公英苗菜钙和铁含量高于很多种类的蔬菜[21]。
蒲公英苗菜中营养成分因两种处理方式的不同而有所差别,遮光处理条件下,可溶性蛋白和维生素C 含量降低。由于遮光处理时植物无法进行正常的光合作用,故有些营养成分会损耗或降低。赵权等[22]研究发现,大叶芹的维生素C 含量在遮阴后呈逐渐减少趋势。由于自然光照射和遮光处理的蒲公英苗菜氨基酸和矿质元素含量也存在一定差异,因此导致苗菜品质和营养价值各异。已有多项研究结果指出,不同光照度会影响植物中的氨基酸和矿质元素的积累,使植物的养分和品质发生变化[23-25]。
综上所述,两种处理方式会使蒲公英苗菜的营养价值存在差异,自然光照射处理的蒲公英苗菜含有较丰富的粗脂肪、可溶性蛋白、维生素C、铁、镁、钙、脯氨酸和亮氨酸,是一种营养价值极高的绿色蔬菜;遮光处理的苗菜粗纤维、有机酸、锌、天冬氨酸和谷氨酸含量较高,口感鲜嫩,苦味较淡。