全 文 :食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY食品开发
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2014年 第39卷 第10期
收稿日期:2014-04-15 *通讯作者
基金项目:河南省教育厅科技攻关项目(13A330459)。
作者简介:孙志武(1989—),男,硕士研究生,主要从事环境卫生的研究工作。
孙志武1,王 猛2,李 宁2,陈东明2,李红萍1*
(1.郑州大学公共卫生学院,郑州 450001;
2.郑州大学化工与能源学院,郑州 450001)
摘要:测定青荚叶营养成分的种类和含量并进行营养评价,为深入研究和开发利用青荚叶资源
提供科学依据。样品经预处理后,利用高效液相色谱仪、氨基酸自动分析仪等对其进行分析,
采用氨基酸评分和必需氨基酸指数(EAAI)等方法进行评价。结果表明:青荚叶中脂肪4.80%、蛋
白质14.05%、多糖49.77 mg/g、总多酚29.54 mg/g、表儿茶素5.33 mg/g、β-胡萝卜素0.236 mg/g;
8种脂肪酸中不饱和脂肪酸占63.2%,亚麻酸最高,油酸、亚油酸次之;8种矿物元素中钾最高
(37.80 mg/g)、钙次之(21.80 mg/g),硒含量最低(0.11 μg/g);17种氨基酸总量为11.82%,其中7种
必需氨基酸占41%,9种药效氨基酸占50.25%;青荚叶的EAAI为1.02。青荚叶富含人体必需的多
种营养和药效成分,且相对均衡合理,属WHO/FAO推荐的优质蛋白源,兼具营养和保健功能的
新资源食品。
关键词:青荚叶;营养成分;脂肪酸;氨基酸评分;评价
中图分类号:TS 201.4 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2014)10-0096-04
Analysis of nutritional components in Helwingia japonica
SUN Zhi-wu1, WANG Meng2, LI Ning2, CHEN Dong-ming2, LI Hong-ping1*
(1.College of Public Health, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001;
2.School of Chemical Engineering and Energy, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001)
Abstract: The research aimed to determine the species and content of the various nutritional ingredients
in helwingia japonica and evaluate the nutrition value, so as to offer the scientific basis for the further
study and exploitation of helwingia japonica. After pretreatment of the sample, the nutritional ingredient
was analyzed by high performance liquid chromatograph (HPLC), automatic analyzer for amino acids.
The nutritional value was evaluated by amino acids score (AAS) and essential amino acid index (EAAI).
The results showed that the contents of crude fat, crude protein, polysaccharide, polyphenol, epicatechin,
β-Carotene were 4.80%, 14.05%, 49.77 mg/g, 29.54 mg/g, 5.33 mg/g, 0.236 mg/g respectively. In the eight
kinds of fatty acids the proportion of unsaturated fatty acids was 63.2% in Helwingia japonica. Among the
unsaturated fatty acid the content of the linolenic acid was tiptop, followed by oleic acid and linoleic acid.
The content of potassium was the highest (37.80 mg/g), the content of calcium was the second (21.80
mg/g), and that of selenium was the lowest (0.11 μg/g) among eight kinds of mineral element. There were
seventeen kinds of amino acid contained in Helwingia japonica. Total contents of amino acid were 11.82%,
青荚叶营养成分评价分析
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2014.10.019
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青荚叶(Helwingia japonica(Tunb.)Dietr.)为山
茱萸科青荚叶属落叶灌木,因雌花无梗,生于叶
脉中部而得名,分布于中国陕西、河南、四川、
云南等省海拔1500 m的原始森林,多生于林下阴
处。别名叶上花(《峨嵋药植》)、叶上果(《中国
药植图鉴》)、叶上珠(《民间常用草药汇编》)、阴
证药、大部参(《植物名实图考》)、大叶通草、转
竺、小录果等。青荚叶富含人体必需的氨基酸、
不饱和脂肪酸、多糖、多酚类等生物活性成分,
具有清热、解毒、活血、消肿、治疮等疗效,其
根、叶、果、茎髓均可入药,可全株入药[1],是
药食同源的新资源食品。在食品、医药、化工等
行业有着广泛的用途,是一种极其宝贵的自然资
源。目前对青荚叶的研究主要集中在其观赏和种
植[2]、药用价值、化学成分[3-4]及多糖等有效成分
提取[5]等方面,对营养价值综合评价研究较少。本
课题组利用多种精密分析仪器,参照相关国家食
品标准分析方法,对青荚叶的多种活性营养成分
进行测定分析,以期为青荚叶资源的开发和综合
利用提供一些有益的科学信息。
1 材料与方法
1.1 实验材料及预处理
青荚叶:2013年6月采自河南省伏牛山脉卢
氏县狮子坪原始森林,海拔约1800 m,经鉴定
为山茱萸科青荚叶属(Helwingia)青荚叶(Helwingia
japonica(Tunb.)Dietr.)。原料预处理:鲜叶依次用
自来水、蒸馏水冲洗干净,阴干,粉碎、过60目
筛,干燥器中贮存备用。
1.2 仪器与设备
FA2104N电子天平:上海菁海仪器有限公
司;FOSS-2300凯氏自动定氮分析仪:美国福斯
公司;Z-5000偏振塞曼原子吸收分光光度计、
L-8800氨基酸自动分析仪:日本日立公司;
Agilent 1100高效液相色谱仪:美国安捷伦公司;
HP6890N气相色谱仪:美国惠普公司;UV-1601
紫外可见分光光度计:日本岛津公司;多用途超
声波提取机:上海比朗仪器有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 一般营养成分测定方法 水分:常压干燥
法,参照GB/T 5009.3—2010;灰分:灼烧称重
法,参照GB/T 5009.4—2010;粗脂肪:索氏提取
法,参照GB/T 14772—2008;总蛋白质:凯氏定
氮法,参照GB/T 5009.5—2003。
1.3.2 有机营养成分测定 多糖:以葡萄糖为对照
品,苯酚-硫酸法比色法[5];多酚:以没食子酸为
对照品,Folin-ciocalteu比色法[6];维生素、胡罗卜
素、表儿茶素:高效液相色谱法,参照GB/T 5009.
(83,85)—2003;脂肪酸测定:气相色谱法,参照
GB/T 17377—2008;氨基酸分析:样品按照标准
蛋白水解法处理,使用氨基酸自动分析仪测定,
参照GB/T 5009.124—2003。
1.3.3 矿物元素测定 铜、铁、锰、镁、锌、钙:
原子吸收光谱法测定[7],铜参照GB/T 5009.13—
2003,锌参照GB/T5009.14—2003,铁、锰、镁
参照GB/T 5009.90 —2003,钙参照GB/T 5009.91
—2003;硒:氢化物原子荧光光谱法,参照GB
5009.93—2010;钾:火焰发射光谱法,参照GB/T
5009.91—2003。
1.3.4 营养价值评价 根据氨基酸平衡理论,利
用世界卫生组织(World Health Organization,WHO)
和联合国粮食与农业组织(United Nations Food
Agriculture Organization,FAO)推荐的必需氨基酸
模式,计算氨基酸评分(Amino acid score,AAS)、
化学评分(Chemical score,CS)和必需氨基酸指数
(Essential amino acid index,EAAI)[8]。由于EAAI
反映了蛋白源的必需氨基酸组成与标准蛋白必
需氨基酸组成的拟合程度,因此可用EAAI评价
蛋白源的营养价值。用EAAI评价蛋白源时,当
n=6~12,提出的实用评价标准为:EAAI>0.9为
优质蛋白源,0.85
适蛋白源[9]。
1.3.5 数据处理 样品测定至少3个平行样,结果
not only do they offer seven kinds of essential amino acid at 41%, they contain 50.25% content of nine
kinds of pharmacodynamic amino acid at the total. EAAI (WHO/FAO) was 1.02. As a consequence, the
Helwingia japonica containis abundant nutrition and effi cacy components which are essential for human.
It is a new resource food with richer nutrition and healthy function.
Key words: Helwingia japonica; nutritional components; fatty acid; amino acid score; valuation
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均以平均值计。
2 结果与分析
2.1 一般营养成分
青荚叶中一般营养成分含量分别为:水分
1.81%,灰分14.12%,总蛋白质14.05%,脂肪4.80%。
青荚叶的总蛋白质含量较高,而脂肪含量较低,可
作为一种天然食物资源为人类提供营养素。
2.2 矿物质元素分析
青荚叶中含有丰富矿物元素,见表2。青荚叶
中钾、钙、镁、铁的含量较高,其中钙、钾的含
量很高,镁、铁次之,硒的含量最低。这些元素
为人体正常生长发育所需或在人体内起重要的保
健作用[10]。铁铜比为77.7:1和锌铜比为7.1:1较理想
的比例,相互之间的拮抗作用小,有利于元素的
吸收;铁锌比为11:1,可能会影响铁锌的吸收,
开发利用时应强化锌的含量以提高利用率。
表2 青荚叶中矿物质的含量
矿物元素 含量/(mg/g) 矿物元素 含量/(mg/g)
K 37.8 Mn 0.118
Ca 21.8 Zn 0.044
Mg 2.980 Cu 0.0062
Fe 0.482 Se 0.00011
2.3 有机营养成分
2.3.1 青荚叶多糖 青荚叶中多糖含量为49.77
mg/g。多糖是构成生命的基本物质之一,临床研
究表明,一些多糖类化合物具有抗肿瘤、抗病
毒、增强免疫、降血糖、降血脂等多种生物学活
性[11],能增强机体的抗氧化性,提高免疫调节能
力,已用于临床预防和治疗糖尿病,药效温和且
毒副作用小。
2.3.2 青荚叶多酚 青荚叶多酚含量为29.54
mg/g。多酚类化合物具有良好的抗氧化功能,强
化血管壁、促进肠胃消化、降血脂、增强人体免
疫力,有利尿、降血压、抑制细菌和癌细胞生长
等作用,还可以抑制低密度脂蛋白的氧化而有助
于防止冠心病、动脉粥样硬化[12-13]。
2.3.3 青荚叶维生素 青荚叶中表儿茶素含量为
5.33 mg/g,β-胡罗卜素(β-Carotene)含量为0.236
mg/g,VB2含量为5.6 μg/g。表儿茶素是优良的抗
氧化、自由基清除剂、除臭剂,具有防龋、抑制
血压、血糖、胆固醇上升,抗癌、抗突变及抗辐
射的功效[14]。β-胡萝卜素(C40H56)是类胡萝卜素
之一,是维护人体健康不可缺少的营养素,在抗
癌、解毒、预防心血管疾病、白内障及抗氧化上
有显著功能,并进而防止老化和衰老引起的多种
退化性疾病。
2.3.4 脂肪酸组成及评价 青荚叶中检出8种脂肪
酸,总含量为4.80%,见表3。其中,3种不饱和
脂肪酸(油酸、亚油酸和亚麻酸)的含量占总脂肪的
63.2%,单不饱和脂肪酸占14.7%,多不饱和脂肪
酸占48.5%。
表3 青荚叶脂肪酸种类及含量
饱和脂肪酸种类 含量/% 不饱和脂肪酸种类 含量/%
花生酸 17.4 **亚麻酸 34..3
棕榈酸 12.9 *油酸 14.7
二十碳一烯酸 2.55 **亚油酸 14.2
山嵛酸 2.02
硬脂酸 1.97
注:“*”为单不饱和脂肪酸;“**”为多不饱和脂肪酸。
研究显示,单不饱和脂肪酸不但能起到降血
糖、调节血脂和降低胆固醇的作用,还能保护脂
蛋白免受氧化而保护动脉[16-17]。多不饱和脂肪酸
(亚油酸和亚麻酸)是人体必需的脂肪酸,亚油酸
属于ω-6型脂肪酸,对人体健康具有抗肿瘤、抗
氧化、抗动脉粥样硬化、降低胆固醇、提高免疫
力、提高骨骼密度、防治糖尿病等多种重要生理
功能。亚麻酸属于ω-3型脂肪酸,是人体正常生
长发育所不可或缺的,在冠心病、高血压、关节
炎、其他炎症性和自身免疫性疾病及肿瘤的防治
中发挥重要的作用。此外,亚麻酸在人体肝脏内
能够生成更长链的多不饱和脂肪酸——二十碳五
烯酸(Eicosapentaenoic Acid,EPA)和二十二碳六烯
酸(Docosahexaenoic Acid,DHA),对人类大脑发
育和心脑血管的健康发挥关键作用。人体一旦缺
少必需脂肪酸就会产生皮炎、生长迟缓、生殖障
碍、皮肤损伤(出现皮疹等)以及肾脏、肝脏、神经
和视觉方面的多种疾病[18]。
2.3.5 氨基酸的组成 青荚叶中检出的17种氨基酸
总含量为11.82%(表4),其中人体必需氨基酸7种
占4.88%,占氨基酸总量(E/T)的41%;半必需氨基
酸(组氨酸、精氨酸)1.0%,必需氨基酸与非必需
氨基酸的总量之比(E/N)为0.70;9种药效氨基酸为
5.94%,占氨基酸总量的50.25%。
2.4 氨基酸营养评价
蛋白质中所含必需氨基酸组成比例与人体必
需氨基酸比例越接近,则其质量越好。按FAO/
WHO标准、美国标准、全鸡蛋标准计算结果见表
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5。青荚叶的EAAI分别为1.02、1.06、0.77,可见
必需氨基酸均衡性好,易于消化吸收,人体利用
率高。7种鲜味氨基酸(谷氨酸、天冬氨酸、苏氨
酸、丝氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸)含量为
6.17 g/100 g,占总氨基酸的52.2%,故青荚叶口味
鲜美。由AAS和CS可知,青荚叶的第一、二限制
性氨基酸分别为蛋氨酸+胱氨酸、赖氨酸,故在开
发利用时,需要强化蛋氨酸+胱氨酸、赖氨酸以提
高利用率。
表5 青荚叶氨基酸模式与FAO/WHO模式、全鸡蛋模式及
美国模式的比较,mg/g蛋白质
氨基酸种类
青荚叶
氨基酸
模式
FAO/
WHO
模式
美国模
式
全鸡蛋
模式 AAS CS
异亮氨酸(Ile) 45.55 40 42 52.4 1.14 0.87
亮氨酸(Leu) 84.70 70 70 84.1 1.21 1.01
苏氨酸(Thr) 43.42 40 35 53.9 1.09 0.81
缬氨酸(Val) 54.80 50 48 57.6 1.10 0.95
蛋氨酸+胱氨酸
(Met+Cys) 22.06 35 26 51.2 0.63 0.43
苯丙氨酸+酪氨
酸(Phe+Tyr) 79.72 60 73 95.5 1.33 0.83
赖氨酸(Lys) 44.13 55 51 64.9 0.80 0.68
色氨酸(Trp) - 10 - 16.2 - -
3 结论
根据WHO和FAO提出的理想蛋白质人体必需
氨基酸模式谱和计分标准组成[19]为E/T在0.40,E/N
在0.60以上。青荚叶的E/T为0.41,E/N为0.70,必
需氨基酸组成相对均衡合理,营养价值高。青荚
叶中所含有的药效氨基酸的种类较多,尤其是谷
氨酸、天冬氨酸、亮氨酸等含量较高,其衍生物
在临床广泛地被用来治疗各种疾病[20],具有重要
的医用价值。
综上所述,青荚叶中富含植物多糖、多酚、
表儿茶素、β-胡罗卜素和VB2等生物活性成分,
以及钾、钙、镁、铁等人体必需的矿物质元素,
含有较多人体必需的氨基酸、药效氨基酸和不饱
和脂肪酸,营养成分均衡,是一种兼具营养和保
健的功能性食品,也是极具开发利用潜力的功能
性新资源食品。
参考文献:
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表4 青荚叶中氨基酸含量
氨基酸 含量/% 氨基酸 含量/%
天冬氨酸(Asp) 1.20 *亮氨酸(Leu)# 1.19
*苏氨酸(Thr) 0.61 酪氨酸(Tyr)# 0.26
丝氨酸(Ser) 0.60 *苯丙氨酸(Phe)# 0.86
谷氨酸(Glu)# 1.38 *赖氨酸(Lys)# 0.62
脯氨酸(Pro) 0.85 组氨酸(His) 0.30
甘氨酸(Gly)# 0.74 精氨酸(Arg)# 0.70
丙氨酸(Ala) 0.79 T 11.82
胱氨酸(Cys) 0.12 E 4.88
*缬氨酸(Val) 0.77 N 6.94
*蛋氨酸(Met)# 0.19 E/T 0.41
*异亮氨酸(Ile) 0.64 E/N 0.70
注:*人体必需氨基酸;#药效氨基酸;T氨基酸总质量分数;E必需氨
基酸总质量分数;N非必需氨基酸总质量分数。
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2014年 第39卷 第10期
收稿日期:2014-06-30 *通讯作者
基金项目:黑龙江省教育厅科学技术研究(指导)项目(12525035)。
作者简介:隋良志(1962—),男,山东人,教授,研究方向为材料工程。
隋良志1,林 甄1*,郑先哲2
(1.黑龙江建筑职业技术学院,哈尔滨 150025;
2.东北农业大学工程学院,哈尔滨 150030)
摘要:为探讨微波辅助萃取树莓花青素过程对树莓萃取液介电特性的影响规律,以树莓为原料,
采用二次正交旋转中心组合设计试验,研究萃取时间、萃取温度、乙醇浓度和物液比对介电常数
和介电损耗因子的影响规律。用Design Expert软件处理试验数据,研究结果表明:各工艺参数对
介电常数和介电损耗因子变化影响显著,所建立的数学模型可以描述树莓萃取液介电特性在不同
工艺条件下的变化规律。研究结果可为控制微波辅助萃取树莓花青素品质提供理论依据。
关键词:树莓;微波辅助萃取;介电特性;花青素
中图分类号:TS 251.1 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2014)10-0100-06
The effect of the technological conditions of microwave assisted
extraction on the dielectric properties of raspberry extract liquor
SUI Liang-zhi1, LIN Zhen1*, ZHENG Xian-zhe2
(1.Heilongjiang College of Construction, Harbin 150025;
2.School of Engineering, Northeast Agricultural University, Harbin 150030)
Abstract: The effects of microwave assisted extraction conditions on the dielectric properties of raspberry
extract liquor. Raspberry anthocyanin was studied in the research. The raspberry was taken as raw
material. A central composite rotatable orthogonal experimental design of response surface methodology
was employed. The influences of extraction time, extraction temperature, ethanol concentration and
微波辅助萃取工艺条件对树莓
萃取液介电特性的影响
中国全科医师,2012,15(8B):2643-2645
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