淮安特色蔬果营养分析与评价
2024-04-13焦云鹏骆子瑶廖倪彬姜宇昕陈冲朱永强
焦云鹏,骆子瑶,廖倪彬,姜宇昕,陈冲,朱永强
江苏食品药品职业技术学院(淮安 223003)
江苏淮安地区地处亚热带与暖温带过渡区,在淮河下游、黄河故道之上,气候温和,雨量充沛,四季分明,其植物在长期的进化选择中积累了丰富的基因资源,形成富有特色的地方蔬菜品种[1],常见得有淮安蒲菜、紫芽青萝卜、淮安红椒等。
蒲菜(Typha latifoliaL.)尤以古城淮安西南隅天妃宫所产为肥美,菜体洁白如玉,食之肥嫩清香,素有“天下第一笋”的美誉[2]。生食鲜嫩多汁,清香微甜,无涩味;熟食爽嫩柔软,无渣。如今形成不同加工方式的产品,产品主要有保鲜、速冻、干制和腌制,其中保鲜是销售量最大的加工方式[3]。
淮安地方特产紫芽青萝卜(Raphanus sativus),含水量高,肉质根呈圆柱形,通体青绿,顶端往往留着少量深紫的叶芽,食用起来脆甜爽口[4]。近年来,其栽培面积逐年扩大,但由于栽培技术不规范,产量和品质存在较大差异,生产水平不够平衡,在质量上难以与市场接轨[5]。
淮安红椒(C.annuumvar.Grossum)是江苏省首个获批的蔬菜类地理标志证明商标,是淮安市最负盛名的优质特色农产品之一[6]。近年来,为充分利用该优良资源,分别采取一些措施进行产品开发,首先是进行色、香、味俱佳的红椒菜肴开发,其次是进行形、神、韵兼备的红椒盆景开发,此外,寻找合作企业研制开发红椒加工产品,如红椒休闲食品、红椒罐头、红椒腌制品等系列食品,丰富了产品种类,拓展了红椒产业链。
淮安的黑芭菜(Brassica campestrisL.)食用株纤维少,味略甜,品质好,“不甜、葱 脆、耐锅”,这使其在所有青菜中独领风骚的三大特色,一直作为淮安的特色产业受到市政府的大力扶持[7]。
草莓(Fragaria×ananassaDuch.)享有“水果皇后”的美誉,因其生产周期短、见效快、收益高,且含有丰富的蛋白质和维生素,深受生产者和消费者的青睐[8]。江苏省地处沿海经济发达地区,是我国优质草莓主产区之一。就各品种种植面积占该地区草莓总种植面积的比率而言,“红颜”在南京、苏州、镇江、淮安、盐城均占第一[9]。
扬花萝卜(Raphanus sativusL.)是一种小型萝卜,又名樱桃萝卜,根部外皮光滑,颜色鲜红发亮,肉质雪白,耐破裂,不易糠心,食用方法多样,可生食、炒菜、腌制小萝卜头等,其中最常用、最著名的食用方法是做成凉拌菜糖醋萝卜,老少咸宜,深受广大消费者青睐[10-11]。
试验以淮安6种特色蔬果淮安蒲菜、紫芽青萝卜、红椒、黑芭菜、草莓、杨花萝卜为原料,对其中的部分营养成分进行分析和综合性评价,为其进一步研究开发和综合利用奠定理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
黑芭菜、红椒、草莓、蒲菜、杨花萝卜、紫芽青萝卜(淮安市农科院提供)。
石油醚、丙酮、无水乙醇、苯二酚、抗坏血酸、氢氧化钾、无水硫酸钠、乙酸钠、亚硝酸钠、硫酸铜、硫酸钾、钼酸铵、硝酸、高氯酸、硫酸、盐酸、偏磷酸、硼酸、乙酸、ɑ-淀粉酶、蛋白酶、淀粉葡萄糖苷酶(淮安凯同化学试剂有限公司)。
1.2 仪器与设备
ML204电子分析天平(上海梅特勒-托利多有限公司);高效液相色谱仪(日本岛津ODS-SP C184.6 mm×150 mm,5 μm);RV 3V旋转蒸发仪(德国IKA公司);FP640火焰光度计(上海仪电分析仪器有限公司);AA240FS原子吸收分光光度仪(美国Varian公司);SGM·M30/12A马弗炉(甘肃中仪科技有限公司);GZX-9146MBE数显鼓风干燥箱(上海博迅医疗生物仪器股份有限公司);K9860全自动凯氏定氮仪(济南海能仪器股份有限公司);Agilent 8453紫外可见风光光度计(美国安捷伦科技有限公司);AFS-820双道原子荧光光度计(北京吉天仪器有限公司);DT-110XS水浴恒温振荡器(上海笃特科学仪器有限公司);CSF6膳食纤维测定仪(意大利VELP公司);RF-5301PC荧光分光光度计(日本株式会社岛津制作所)。
1.3 试验方法
1.3.1 基本营养成分的测定
水分,GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》第一法;灰分,GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》;蛋白质,GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》第一法;脂肪,GB/T 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》第二法;碳水化合物,总/碳水化合物含量的测定=100-水分-灰分-蛋白质-脂肪-膳食纤维;不溶性膳食纤维含量的测定参照GB 5009.88—2023《食品安全国家标准 食品中膳食纤维的测定》,样品前处理均需要要脱糖和脱脂,用85%乙醇进行脱糖处理3次,再用石油醚进行脱脂处理3次,干燥后备用。
1.3.2 维生素含量的测定
维生素B1,GB 5009.84—2016《食品安全国家标准 食品中维生素B1的测定》第二法;维生素B2,GB 5009.85—2016《食品安全国家标准 食品中维生素B2的测定》第二法;维生素A,GB 5009.82—2016《食品安全国家标准 食品中维生素A、D、E的测定》第一法;维生素C,GB 5009.86—2016《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定》第二法;β-胡萝卜素,GB 5009.83—2016《食品安全国家标准 食品中胡萝卜素的测定》。
1.3.3 矿物质元素的测定
钙,GB 5009.92—2016《食品安全国家标准 食品中钙的测定》;铁,GB 5009.90—2016《食品安全国家标准 食品中铁的测定》;磷,GB 5009.87—2016《食品安全国家标准 食品中磷的测定》;钠,钾 GB 5009.91—2017《食品安全国家标准 食品中钾、钠的测定》;镁,GB 5009.241—2017《食品安全国家标准 食品中镁的测定》;锌,GB 5009.14—2017《食品安全国家标准 食品中锌的测定》;硒,GB 5009.93—2017《食品安全国家标准 食品中硒的测定》;锰,GB 5009.242—2017《食品安全国家标准 食品中锰的测定》;铜,GB 5009.13—2017《食品安全国家标准食品中铜的测定》。均采用的第一法。
1.3.4 矿物元素主成分分析
对6种蔬果中矿物元素进行主成分分析,建立矿物元素主成分方程,计算综合得分并进行综合评价。
1.3.5 数据处理方法
数据使用Excel与 SPSS 19.0软件相结合的方式进行统计分析[12]。
2 结果与分析
2.1 6种特色蔬果基本营养成分及对比
6种特色蔬果主要营养成分测定结果见表1。结果表明,6种蔬果水分基本在91.0%~93.8%之间,灰分在0.35%~1.2%之间,不溶性膳食纤维在0.15%~1.65%之间,粗蛋白在0.84%~2.26%之间,粗脂肪在0.1%~0.4%之间,总碳水化合物在2.9%~7.1%之间。黑芭菜各基本营养素中灰分、蛋白质、不溶性膳食纤维含量比其他5种果蔬要高,分别为1.2,2.26和1.65 g/100 g,水分和碳水化合物含量低于其他5种果蔬,可见黑芭菜是一种高蛋白、高纤维、低碳水的蔬菜。
表1 主要营养成分对比表 单位:g/100 g
2.2 6种特色蔬果维生素含量及对比
维生素是人和动物为维持正常的生理功能而必需从食物中获得的一类微量有机物质,在人体生长、代谢、发育过程中发挥着重要的作用[13]。从表2可以看出,维生素A、维生素B1和维生素B2只在紫芽青萝卜中检出,其他5种蔬果中均未检出,β-胡萝卜素只有在红椒和黑芭菜中检出,除杨花萝卜外均检出维生素C,且含量差别较大,其中淮安红椒中维生素C含量最为丰富,达到1.4×102mg/100 g,是维生素C的最好来源。其次是紫芽青萝卜60 mg/100 g,草莓维生素C含量为45.2 mg/100 g,黑芭菜中维生素C含量为20.1 mg/100 g,蒲菜维生素C含量最低为5.7 mg/100 g。
2.3 6种特色蔬果矿物元素含量
共检测6种特色蔬果中10种矿物元素,包括5种常量元素(K、Na、Ca、Mg、P)和5种微量元素(Fe、Zn、Se、Mn、Cu),结果见表3和表4。
表3 5种常量元素统计表
表4 5种微量元素统计表 单位:mg/kg
从常量元素检测结果可见,6种特色蔬果中Na、Ca和Mg含量最丰富的就是黑芭菜,分别为75.6 mg/100 g,2.2×103mg/kg和237 mg/kg,其中Ca含量远高于其他5种蔬果,是钙元素的最好来源。K含量最丰富的是蒲菜,其次是黑芭菜和杨花萝卜。P元素较为丰富的是蒲菜、杨花萝卜和草莓,含量分别达5.5×102,3.6×102和2.3×102mg/100 g,远高于黑芭菜、红椒和紫芽青萝卜,是P元素的良好来源。
从微量元素检测结果可见,Fe和Zn含量丰富的是黑芭菜,远高于其他5种蔬果,分别达到48.6和4.7 mg/kg。Fe元素在6种蔬果中含量都较为丰富,最高的是黑芭菜48.6 mg/kg,其次是杨花萝卜11.6 mg/kg。Zn含量最为丰富的也是黑芭菜,其次为蒲菜、红椒。Se元素含量均不高,稍高的是蒲菜,含量为0.106 mg/kg。Mn元素含量最为丰富的是蒲菜,达到16.4 mg/kg,其次为草莓、黑芭菜。Cu元素含量稍高的是红椒为0.58 mg/kg。
2.4 矿物元素主成分分析
将6种蔬果中检测到的各种矿物质作为自变量,采用SPSS 19.0对原始数据进行标准化处理后,再进行主成分分析,以主成分特征根大于1和累计方差贡献率大于85%为筛选标准[14],得出主成分的相关矩阵特征值、方差贡献率及累计贡献率。
由表5可知,前3个主成分的贡献率分别为46.246%,35.485%和11.816%,累计达93.546%,即表明前3个主成分能够代表矿物元素93.546%的信息量。
表5 主成分特征值、方差贡献率及累计贡献率
2.5 主成分得分及综合评价
由表6可知,根据因子得分系数矩阵及其对应的主成分,可以计算出每个主成分因子得分,各主成分得分表达式为:Y1=0.407ZNa+0.231ZK+0.454ZCa+0.365ZMg-0.009ZP+0.452ZFe+0.452ZZn-0.103ZSe-0.001ZMn-0.109ZCu;Y2=0.049ZNa+0.393ZK-0.104ZCa+0.106ZMg+0.503ZP-0.067ZFe+0.004ZZn+0.512ZSe+0.478ZMn-0.270ZCu;Y3=-0.387ZNa-0.132ZK-0.018ZCa+0.496ZMg+0.042ZP+0.018ZFe+0.213ZZn+0.103ZSe+0.263ZMn+0.677ZCu。
表6 成分得分系数矩阵
主成分得分系数可见:组分Y1在Na、Ca、Fe、Zn有较高的正载荷,说明Na、Ca、Fe、Zn与第一主成分有较高的相关性;组分Y2在K、P、Se、Mn有较高的正载荷,说明K、P、Se、Mn与第二主成分有较高的相关性;组分Y3在Mg、Cu有较高的正载荷,说明Mg、Cu与第三主成分有较高的相关性。根据利用每个主成分所对应的特征值占所提取主成分总特征值之和的比例作为权重得到综合主成分表达式为Y=0.462 46Y1+0.354 85Y2+0.118 16Y3,并根据综合得分情况对6种蔬果矿物元素含量进行排序并评价,如表7所示,黑芭菜、蒲菜、杨花萝卜矿物元素含量综合得分排名前3,其次为草莓、红椒、紫芽青萝卜。
表7 因子得分及综合得分
可见,这几种蔬果中黑芭菜是非常好的矿物质来源,可以作为补充Ca、Na、K、Mg、Fe、Zn等元素的重要食物,蒲菜可以作为补充K、P、Mn等元素的重要食物,红椒可以作为补充维生素C等元素的重要食物。
3 结论
采用国标方法对淮安蒲菜、紫芽青萝卜、红椒、黑芭菜、草莓、杨花萝卜6种蔬果中基本营养物质、维生素和矿物质的含量进行测定并对其中10种矿物元素进行主成分分析,建立矿物元素主成分方程,并进行综合评价。结果显示,6种蔬菜中蛋白质、灰分、不溶性膳食纤维、Na、Ca、Mg、Fe、Zn含量最高的均为芭菜,维生素A含量最丰富的是紫芽青萝卜(579 mg/100 g),维生素C含量最丰富的是淮安红椒(1.4×102mg/100 g),K、P、Mn含量最丰富的是蒲菜,含量分别为442 mg/100 g,5.5×102mg/100 g和16.4 mg/kg。主成分分析也表明这6种蔬果按矿物元素含量综合分析排序为黑芭菜、蒲菜、杨花萝、草莓、红椒、紫芽青萝卜。可见,黑芭菜可作为补充Ca、Na、K、Mg、Fe、Zn等元素、蒲菜可作为补充K、P、Mn等元素,红椒可作为补充维生素C等元素的重要食物。
淮安地理位置优越,拥有丰富的自然资源,需要进一步挖掘淮安特色蔬果的潜在价值,大力宣传蔬果特色和文化,积极探索特色蔬果的精深加工,不断延伸产业链,促进农业增效、农民增收。