3种板栗中主要成分含量的对比分析
2023-10-12陈艳辉杨成翠包刘媛
韩 多,陈艳辉,杨成翠,包刘媛
(昭通学院,云南昭通 657000)
板栗(Castanea mollissimaBlume)又名栗子、毛栗等,属壳斗科(Fagaceae)栗属(Castanea),在我国已有3 000多年的栽培历史[1-2]。板栗富含蛋白质、脂肪和B族维生素等多种营养物质,被称为“铁杆庄稼”和“干果之王”,可用于加工成各种食品、饮料和保健品[3-8]。
板栗具有抗病性强、含糖量高、糯性强、易于脱落等优点,受到国内外消费者的青睐,目前板栗产业已成为山区农民收入的主要来源[9-10]。随着人们生活水平的不断提高,人们对果蔬的质量和营养也越来越关注,对板栗品质的研究也越来越受到研究者的关注[11]。研究发现板栗的甜、糯特性与其所含糖、淀粉的含量密切相关;制品烹调后的囊衣是否容易脱落取决于囊衣中所含单宁的多少[12-14];栗实中的单宁虽不是基本营养成分,但对板栗的口感和味觉有很大的影响,且单宁对人体的作用具有双重性,食物中的单宁含量过量会产生抗营养的作用,如降低蛋白质的营养价值、影响维生素A和维生素B12的有效作用[15]。
本研究以大软枝、云栗3号、3113 3个品种板栗为研究对象,采用考马斯亮蓝G-250染色法、蒽酮法、碘量法和分光光度法分别对3个品种板栗果肉中可溶性蛋白、可溶性糖、淀粉、煮熟前后果肉中单宁和囊衣中的单宁含量进行测定,对主要成分的含量进行差异对比,为板栗市场选择板栗品种提供一定的科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
板栗样品取自云南省宜良县,品种为大软枝、云栗3号和3113;牛血清蛋白;考马斯亮蓝G-250;蒽酮;乙酸乙酯;可溶性淀粉;碘;碘化钾;乙醇;乙醚;单宁酸;钨酸钠;磷钼酸;磷酸;磷酸钠;碳酸铵;乙醇;甲醇;蔗糖。
1.2 仪器与设备
数显恒温水浴锅HH-6(上海质谱瑞仪器制造有限公司);紫外可见分光光度计UV-6100S(上海云析仪器有限公司);离心机JIDI-16D(广州吉迪仪器有限公司);电子秤(云南航航生物科技有限公司);恒温水浴箱HHS-21-8(博讯仪器)。
1.3 实验方法
1.3.1 板栗可溶性蛋白含量的测定
采用考马斯亮蓝G-250染色法测定板栗中可溶性蛋白含量。
(1)样品处理。精密称取2 g板栗果肉,加入5 mL蒸馏水或缓冲液研磨成匀浆后,40 ℃超声波提取15 min,于4 ℃、12 000×g离心20 min,收集上清液即为可溶性蛋白质提取液,低温保存备用。吸取1.0 mL样品提取上清液,放入具塞试管中,加入5.0 mL考马斯亮蓝G-250溶液,充分混合,放置2 min后用分光光度仪在波长595 nm处比色。按上述步骤重复3次。
(2)可溶性蛋白标准曲线的制作。用牛血清白蛋白预先经凯氏定氮法测定蛋白含氮量,根据其纯度配制成浓度为1 mg·mL-1的可溶性蛋白标准溶液。将可溶性蛋白标准溶液配制成浓度分别为0 μg·mL-1、20 μg·mL-1、40 μg·mL-1、60 μg·mL-1、80 μg·mL-1和100 μg·mL-1的可溶性蛋白系列标准溶液,分别加入考马斯亮蓝G-250染液5.0 mL和蒸馏水,混匀后静置2 min,以空白管做对照,测定各管在分光光度仪595 nm下的吸光度值。以吸光度值为纵坐标、可溶性蛋白溶液浓度为横坐标作图,绘制标准曲线,求得回归方程为y=0.049 9x+0.012 9(R2=0.999 6)。
1.3.2 板栗中可溶性糖含量的测定
采用蒽酮法测定板栗中可溶性糖含量。
(1)样品处理。精密称取1 g板栗果肉置于研钵中,研磨呈浆状后,加入少量蒸馏水,转入到刻度试管中再加入5~10 mL蒸馏水,用塑料薄膜封口,于沸水中煮沸提取30 min;取出待冷却后过滤,将滤液直接滤入100 mL容量瓶中。将残渣回收到试管中,加入5~10 mL蒸馏水再煮沸提取10 min,并将滤液滤入容量瓶中,用水反复漂洗试管及残渣,过滤后一并转入100 mL容量瓶并定容至刻度。吸取0.5 mL板栗样品提取液于25 mL刻度试管中,依次加入1.5 mL蒸馏水、0.5 mL蒽酮乙酸乙酯试剂、5 mL浓硫酸,使用紫外可见分光光度计在630 nm下测定吸光值。按照以上步骤重复3次。
(2)可溶性糖标准曲线的制作。精密称取1 g蔗糖标准物质加入有少许蒸馏水的100 mL容量瓶中,加0.5 mL浓硫酸,再用蒸馏水定容(0.01 g·mL-1),精确吸取1 mL定容后的溶液,加蒸馏水定容到100 mL容量瓶配制成100 μg·mL-1的可溶性糖标准液。将可溶性糖标准液配制成浓度分别为0 μg·mL-1、20 μg·mL-1、40 μg·mL-1、60 μg·mL-1、80 μg·mL-1和100 μg·mL-1的可溶性糖系列标准溶液,分别加入蒽酮乙酸乙酯0.5 mL、浓硫酸5 mL与蒸馏水,用分光光度仪在630 nm处测定溶液吸光值,以吸光度值为纵坐标、可溶性糖的质量为横坐标绘制标准曲线,求得回归方程为y=0.005 3x+0.006 7(R2=0.999 8)。
1.3.3 板栗中淀粉含量的测定
采用碘量法测定板栗中淀粉含量。
(1)样品处理。精密称取10 g板栗果肉置于研钵中,研磨匀浆后,加入50 mL乙醚,混合、过滤,进行3~5次。将滤渣完全转移到80%乙醇中,混合、过滤、洗涤3~5次,以除去样品中的色素、可溶性糖及其他非淀粉物质。将滤纸上的残留物转移到小烧杯中,用蒸馏水多次洗涤滤纸,将残留物全部吸入烧杯中,将烧杯置于沸水浴中边加热边搅拌,直至淀粉全部糊化成澄清透明溶液。将此糊化淀粉转移到100 mL容量瓶中,定容、混匀,即为淀粉提取液。加入7.8 mL蒸馏水和0.2 mL碘液摇匀,待蓝色溶液稳定10 min后,用分光光度仪在波长660 nm处测定吸光度值。按上述步骤重复3次。
(2)淀粉标准曲线的制作。精密准确称取100 mg可溶性淀粉,置于小烧杯中,加入少量蒸馏水,调成糊状加60~70 mL热蒸馏水,放入沸水浴中煮沸30 min,取出冷却后转移到100 mL容量瓶中,加蒸馏水稀释至刻度,即得1 mg·mL-1淀粉溶液。吸取10.0 mL此溶液转移到100 mL容量瓶中,加蒸馏水稀释至刻度,即为100 μg·mL-1的淀粉标准液。将淀粉标准液配制成浓度分别为0 μg·mL-1、20 μg·mL-1、40 μg·mL-1、60 μg·mL-1、80 μg·mL-1和100 μg·mL-1的淀粉系列标准溶液,分别加入碘液0.2 mL和蒸馏水,在660 nm波长下测定溶液吸光值,以吸光度值为纵坐标、淀粉溶液的浓度为横坐标绘制标准曲线,求得回归方程为y=0.015 5x+0.027 3(R2=0.999 8)。
1.3.4 板栗中单宁含量的测定
采用分光光度法测定煮熟前后囊衣和果肉中的单宁含量。
(1)精密称取板栗果实和囊衣2 g,研磨成浆状,加入95%乙醇50 mL、偏磷酸50 mL、水50 mL。吸取20 mL匀浆于100 mL容量瓶中,加入75%乙醇40 mL,在沸水浴中加热30 min,冷却后用75%乙醇稀释至刻度。充分摇匀混合,以慢性定量滤纸过滤,弃去初滤液。吸取上述滤液置于盛有25 mL磷钼钨酸试剂的50 mL容量瓶中,加入1 mol·L-1碳酸钠溶液1 mL,剧烈振摇后,以蒸馏水稀释至刻度,充分摇匀,反应30 min后用分光光度仪在680 nm处测定吸光值。按上述步骤重复3次。
(2)单宁标准曲线的制作。精确称取单宁酸50 mg,溶解后用水稀释至100 mL,形成(0.5 mg·mL-1)单宁酸标准溶液。将单宁酸标准溶液配制成浓度分别为0 μg·mL-1、0.1 μg·mL-1、0.2 μg·mL-1、0.4 μg·mL-1、0.8 μg·mL-1和1.0 μg·mL-1的单宁酸系列标准溶液,分别加入75%乙醇2 mL、偏磷酸0.1 mL、磷钼钨酸试剂25 mL和1 mol·L-1碳酸钠溶液10 mL后充分摇匀,以蒸馏水定容至50 mL容量瓶,充分混合,反应30 min后在680 nm处测定吸光值,以吸光度值为纵坐标、单宁的质量为横坐标绘制标准曲线,求得回归方程为y=0.258 4x-0.015 8(R2=0.999 7)。
1.3.5 数据分析
用Microsoft Excel 2010进行数据整理及作图、SPSS 20.0统计软件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 板栗中可溶性蛋白质含量的分析
由表1可知,3113板栗的可溶性蛋白含量最高,为7.290%,其次是云栗3号,可溶性蛋白含量为7.147%,均极显著高于大软枝(P<0.01)。
表1 板栗中可溶性蛋白质含量
2.2 板栗中可溶性糖、淀粉含量的分析
由表2可知,3种板栗中可溶性糖含量无显著性差异,含量为10.309%~10.916%。大软枝板栗的淀粉含量最高,极显著高于云栗3号和3113板栗中的淀粉含量(P<0.01);3113板栗的淀粉极显著高于云栗3号板栗(P<0.01)。
表2 板栗中可溶性糖、淀粉含量
2.3 板栗熟化前后囊衣中单宁含量的对比分析
由表3可知,3个品种板栗囊衣中单宁含量差异较大,通过熟化处理能有效消除板栗囊衣中的单宁成分。3113板栗生果囊衣中单宁含量最高,极显著高于大软枝和云栗3号板栗(P<0.01);大软枝板栗生果囊衣中单宁含量极显著高于云栗3号板栗(P<0.01)。
表3 板栗熟化前后囊衣中的单宁含量
熟化处理后,3113熟化板栗囊衣中单宁含量仍为最高,极显著高于大软枝和云栗3号板栗(P<0.01);大软枝熟化板栗囊衣中单宁含量极显著高于云栗3号(P<0.01)。3个品种板栗经熟化处理后,囊衣中单宁含量下降幅度最大的是云栗3号。
2.4 板栗熟化前后果肉中单宁含量的对比分析
由表4可知,3113板栗生果果肉中单宁含量极显著高于大软枝和云栗3号板栗(P<0.01);大软枝板栗生果果肉中单宁含量极显著高于云栗3号板栗(P<0.01)。
表4 板栗熟化前后果肉中的单宁含量
熟化处理后,3113熟化板栗果肉中单宁含量仍最高,极显著高于大软枝和云栗3号板栗(P<0.01);大软枝熟化板栗果肉中单宁含量极显著高于云栗3号板栗(P<0.01)。3个品种板栗经熟化处理后,云栗3号板栗果肉中单宁含量下降率最高,为45.09%。
3 结论与讨论
对大软枝、云栗3号、3113 3个板栗品种的主要成分含量进行对比分析可得出以下结论。①3种板栗中可溶性蛋白含量排序为3113>云栗3号>大软枝,3113板栗的可溶性蛋白含量最高,为7.290%。可溶性蛋白是生物体内主要吸收利用的蛋白,参与果蔬多种生理生化代谢过程的调控,与果蔬的生长发育、成熟衰老、抗病性、抗逆性密切相关,也是果蔬品质和营养的重要评价指标之一。②3种板栗中可溶性糖含量无显著性差异,含量在10.309%~10.916%。可溶性糖是植物体内重要的渗透调节物质,与抗逆性密切相关,植物碳水化合物代谢对低温、干旱等逆境条件均表现为植株可溶性碳水化合物含量的提高。本研究中3个品种板栗的生长环境一致,可溶性糖含量无显著差异。③3种板栗中淀粉含量排序为大软枝>3113>云栗3号,大软枝淀粉含量为18.312%。④3种板栗囊衣、果肉中单宁含量均为3113>大软枝>云栗3号,3113板栗生果囊衣中单宁含量最高,为14 014.31 mg/100 g,熟化囊衣中单宁含量最高,为8 846.41 mg/100 g;3113板栗生果果肉中单宁含量最高,为3 145.28 mg/100 g,熟化果肉中单宁含量最高,为2 440.99 mg/100 g。
3113板栗7月份开始成熟掉落,大软枝板栗8月份开始成熟掉落,云栗3号板栗9月份开始成熟掉落,3113的早熟特性可使其提前进入市场,抢占先机。果肉中的单宁含量在一定程度上直接影响了板栗的口感,熟化可降低板栗中单宁的含量,且单宁水平下降率都保持在23%以上。板栗囊衣在一定领域也可以实现二次利用,3113板栗囊衣中的单宁熟化前后都最高,可以最大化利用或提取其中的单宁。近年来,市场对早熟板栗的需求量大,价格高,导致大量板栗树被嫁接为早熟品种,导致种植结构单一,易发生病害,大量优质种源流失。本研究分析比较了不同品种板栗主要成分含量的差异,能在一定程度上为板栗产业发展提供理论依据,同时为不同市场需求提供选择依据。