全 文 :第 31卷第 5期 江 西 农 业 大 学 学 报 Vol.31, No.5
2009年 10月 ActaAgriculturaeUniversitatisJiangxiensis Oct., 2009
文章编号:1000-2286(2009)05-0901-05
10种壳斗科植物果实主要营养成分比较分析
刘仁林 1 ,王 娟 2 ,廖为明 3*
(1.赣南师范学院 化学与生命科学学院 , 江西 赣州 341000;2.云南师范大学 文理学院 , 云南 昆明 650222;
3.江西农业大学 园林与艺术学院 ,江西 南昌 330045)
摘要:于 10月 30日采摘 10种壳斗科植物的果实 , 并测定其果实的含水率和种子(种仁)中总脂肪 、蛋白质 、还
原糖 、淀粉 、果胶的含量 ,结果表明:(1)这 10种壳斗科植物果实中种子淀粉含量与还原性糖的含量具有相似
的规律 ,即甜槠 >茅栗 >苦槠 >锥栗 >红钩栲 >多穗柯 >华南石栎 >青冈 >长柄水 >细叶青冈;而且甜槠 、茅
栗 、苦槠 、锥栗的果实中蛋白质含量都比较高 , 因此这 4个树种的果实作为木本淀粉类资源具有较大的开发价
值。 (2)脂肪的含量没有明显的规律 ,其中青冈果实中种子脂肪含量最高 , 多穗柯最低;果胶含量的变化也没
有明显的规律 ,其中以苦槠果实的种子果胶含量最高 ,锥栗最低。 (3)果实的水分含量分析表明 , 茅栗 、锥栗的
果实水分含量都比较高 ,口感好 。
关键词:壳斗科;果实;营养成分;比较分析
中图分类号:Q949.91 文献标识码:A
ComparativeAnalysisofMajorNutritionIngredients
ofFruitsof10 SpeciesBelongingtoFagaceae
LIURen-lin1 , WANGJuan2 , LIAOWei-ming3*
(1.DepartmentofLifeScienceandChemistryofGannanTeachersColege, Ganzhou341000, China;2.
ColegeofArts&Sciences, YunnanNormalUniversity, Kunming650222, China;3.ColegeofArtandLand-
scape, JAU, Nanchang330045 , China)
Abstract:Thefruitsof10speciesofFagaceaewerepickedon30thOct, andexperimentsoncontentsofto-
talfat, protein, reducingsugar, starch, pectinofseedsandcontentofwateroffruitswereconducted.There-
sultsareasfolows:(1)Starchcontent(%)andreducingsugarcongtent(%)ofseedsofthe10 speciesof
Fagaceaeshowasimilarpatern, thatisCastanopsiseyrei>Castaneaseguini>Castanopsissclerophyla>Casta-
neahenryi>Castanopsistibetana>Lithocarpuslitseifolius>Lithocarpusfenestratus>Cyclobalanopsisglauca>
Faguslongipetiolata>Cyclobalanopsisgracilis.Inaddition, higherpercentagesofproteinhavebeenfoundin
theseedsofthenutsof4species, i:eCastanopsiseyrei, Castaneaseguini, CastanopsissclerophylaandCasta-
neahenryi.Thesefactsconvinceusthatitisveryvaluabletodevelopstarchresourceofnutsofthese4 spe-
cies.(2)Contentsoffatoftheseedsdonotshowanylaw, butonepointisveryclearthattheseedsofCyclobal-
anopsisglaucahavethehighestpercentageoffatandLithocarpuslitseifoliushasthelowest.Althoughthepectin
收稿日期:2009-06-11
基金项目:江西省科技厅资助项目(赣教技字 [ 2006] 147号)
作者简介:刘仁林(1958 -), 男 ,教授 , 主要从事植物分类学研究 , E-mail:lrldongh@126.com;*通讯作者:廖为明 ,
教授 , E-mail:liaowm62@yahoo.com.cn。
江 西 农 业 大 学 学 报 第 31卷
contentsoftheseedsdonotshowanylaw, theseedsofCastanopsissclerophylahavethehighestpercentageof
pectinandCastaneahenryihasthelowest.(3)Thehighestpercentagesofwaterarefoundinthefruitsof2spe-
cies, i:eCastaneaseguiniandCastaneahenryi, becauseofthis, thefruitsofthistwospecieshavenicetaste
texture.
Keywords:Fagaceae;nuts;nutritioningredients;comparativeanalysis
壳斗科(Fagaceae)主要分布在中国东南部 ,约 900种。我国大部分省区通常把壳斗科植物的坚果
统称为 “橡实 ”,营养丰富 ,是我国传统食品的原料之一。有些省区只把栎属(Qucercus)种类的坚果称为
“橡实” ,而李世华等 [ 1]认为 “橡实又叫橡子 ”,是壳斗科植物坚果的统称。
在橡实开发利用研究领域 ,主要集中在绿色食品 、医药和饲料方面。赵文恩等[ 2]研究了利用橡实
淀粉制取草酸的工艺 ,可以节约大量的粮食。彭注等 [ 3]研究了橡实淀粉酿酒的工艺 ,为开发酒精等生
物能源提供了参考。徐廷生等 [ 4]开展了野生饲料资源橡实的开发利用研究 ,利用橡实淀粉进行喂猪 ,
结果表明橡实淀粉作猪饲料与玉米作猪饲料对猪的生长没有差异 ,完全可以代替玉米作为饲料 ,节约粮
食 。王小民等[ 5]用野生橡实替代玉米饲喂生猪 ,每头猪可比原来的玉米饲料日增重量 17.68%,效果明
显 。汪玉如等[ 6]研究了白栎果实矿质元素的积累与动态规律。谢玮等 [ 7]开展了橡实淀粉的毒性试验 ,
结果表明橡实淀粉无毒。赵文恩等 [ 8]分析了河南南部橡子淀粉 ,认为橡实淀粉含量为 66.1%,淀粉颗
粒为无定形相的颗粒较多 ,晶态相的颗粒较少;X-射线衍射分析说明橡子淀粉为 C型结晶结构 ,不同
于马铃薯淀粉的 B型结晶结构 。
由于不同种类的橡实淀粉 、灰分 、蛋白质等含量有较大的差异 ,如云南不同橡实种类的淀粉含量在
30.36% ~ 62.88%之间 [ 9] ,说明不同种类之间的营养积累差异较大 。本文选择 10种壳斗科植物:长柄
水青冈(FaguslongipetiolataSeem.)、锥栗 [ Castaneahenryi(Skan)Rehd.EtWils.] 、茅栗 (Castanea
seguiniDode)、苦槠 [ Castanopsissclerophyla(Lindl.)Schot.] 、甜槠 [ Castanopsiseyrei(Champ.)
Tutch.] 、钩栲(CastanopsistibetanaHance)、华南石栎 [ Lithocarpusfenestratus(Roxb.)Rehd.] 、多穗柯
[ Lithocarpuslitseifolius(Hance)Chun] 、细叶青冈 [ Cyclobalanopsisgracilis(Rehd.EtWils.)ChengetT.
Hong] 、青冈 [ Cyclobalanopsisglauca(Thunb.)Oerst.] ,测定并分析它们种子(种仁)的主要营养成分(总
脂肪 、蛋白质 、还原糖 、淀粉 、果胶)的含量以及果实含水率 ,为进一步的开发利用提供参考 。
1 研究方法
1.1 取样
于 10月 30日采摘这 10种壳斗科植物的果实 ,采摘地点在江西永新西南部 ,海拔 350 ~ 800 m,树
龄 8 ~ 10年。每个树种采集 4 ~ 5 kg,混合均匀 ,摊开在干燥 、通风的楼板上凉干 ,然后采用风选方法纯
净坚果 ,剥去碗状壳斗和坚果的壳 ,取种子为样品用于实验分析。
1.2 壳斗科果实营养成分测定方法
1.2.1 蛋白质含量测定 称取 2个平行样品 ,经消化后进行定氮测定 ,每个平行样定氮 2次 , 4个数据
取平均值即可得蛋白质含量。蛋白质(%)=[ (V1 -V2)×N×0.014×K/W] ×100,式中:V1 、V2为滴
定时所耗酸标准溶液的毫升数(mL);N为标准盐酸溶液的当量浓度(mol/L);0.014为 1 mg当量氮的
克数(g);K为换算系数;W为样品质量(g);V为样品体积(mL)[ 10] 。
1.2.2 总脂肪含量测定 取一定量的 2个平行样品 ,经索氏提取 6 ~ 8h后烘干称质量 ,对结果进行平
均处理得总脂含量。总脂(%)=(W2 -W1)×100 /M,式中:W1为脂肪烧瓶质量(g);W2为脂肪烧瓶和
油脂的质量(g);M为样品质量(g)[ 10] 。
1.2.3 果胶含量测定 采用蒸馏滴定法 ,称捣碎样 10g于 250 mL烧瓶中 ,加 12% HCl100 mL,放入
140 ~ 150℃水浴加热蒸馏 ,蒸馏液达 30 mL时 ,用漏斗加 φ=12% HCl30 mL于烧瓶中 ,继续蒸馏 ,保
持瓶内体积至馏出液无糠醛 ,用 0.05 mol/L硫代硫酸钠滴定。果胶质 =(N(V2 -V1)×0.024×3.7)/W
×100,式中:0.024为 1 mol/L溴溶液 1 mL相当于糠醛的量(g);3.7为在普通蒸馏条件下 ,将糠醛换称
为果胶质的等数;W为样品溶液相当于样品的量(g);N为硫代硫酸钠标液的当量浓度;V1为空白滴定
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第 4期 刘仁林等:10种壳斗科植物果实主要营养成分比较分析
图 1 不同树种种子的淀粉含量
Fig.1 Starchofseedsofdifferentspecies
注:横坐标中 , 1为细叶青冈;2为长柄水青冈;3为青冈;4为华南石栎;5为多
穗柯;6为钩栲;7为锥栗;8为苦槠;9为茅栗;10为甜槠。
硫代硫酸钠标液消耗的体积(mL);V2为样液硫代硫酸钠标液消耗的体积(mL)[ 10] 。
1.2.4 还原糖含量测定 采用直接滴定法 [ 10] ,称取 2 ~ 5 g样品 ,置于 100 mL容量瓶中 ,加 50 mL水 ,
在 45℃水浴中加热 1 h。标定费林氏液溶液 ,记录消耗的葡萄糖标准溶液总体积 ,平行操作 3份 ,取其
平均值 ,计算每 10 mL(甲 、乙液各 5 mL)碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量(mg)。吸取 5.0 mL
碱性酒石酸铜甲液及 5.0 mL乙液 ,置于 150mL锥形瓶中 ,加水 10 mL,加热至沸 。在滴定管中滴加样
品溶液 ,然后滴定直至终点 。记录消耗样液的总体积 ,平行操作 2 ~ 3份 ,得到平均消耗体积 。计算公式
为:X=(C×V1 ×V)/(m×V2 ×1 000)×100,式中:X为样品中还原糖的含量(%);C为葡萄糖标准溶液
的浓度(mg/ml);V1为滴定 10 mL费林氏溶液消耗葡萄糖标准溶液的体积(mL);V2为测定时平均消耗
样品溶液的体积(mL);V为样品定容体积(mL);m为样品质量(g)。
1.2.5 淀粉含量测定 采用酸水解法 ,按 1∶1加水在组织捣碎机中捣成匀浆 ,称取 5 ~ 10 g匀浆于
250 mL锥形瓶中 ,加 30 mL乙醚振摇提取(除去样品中脂肪)。吸取 50mL处理后的样品溶液 ,放入
400 mL烧杯内 ,加 25 mL碱性酒石酸铜甲液及 25 mL乙液加热 ,加 25 mL硫酸铁溶液及 25 mL水 ,以
0.1 N高锰酸钾标液滴定至微红色为终点 。同时吸取 50 mL水 ,加与测样品时相同量的碱性酒石酸铜
甲乙液 、硫酸铁溶液及水 ,按同一方法做试剂空白试验。计算公式为:X2 =[ (A3 -A4)×0.9)∕(M2 ×
V2 /500×100)] ×100, 式中:X2为样品中淀粉含量(%);A3为测定用样品中水解液中还原糖含量
(mg);A4为试剂空白中还原糖的含量(mg);M2为样品质量(mg);V2为测定用样品水解液体积(mL);
500为样品液总体积(mL);0.9为还原糖折算成淀粉的换算系数 [ 10] 。
1.2.6 含水量测定 采用恒重法测定 [ 11] :把样品放在 105 ℃恒温箱中 , 4 h后每隔 30 min,称重 1次 ,
以称重相等的 2次为止 ,计算其含水率 。
2 结果与分析
2.1 淀粉含量比较
通过实验测定结果表明 ,种子(种仁)干样品的营养物质含量在不同的树种表现出一定程度的差异
(图 1)。由图 1可知 ,不同树种种子淀粉含量大小依次是:细青冈(20.9%)<长柄水青冈(24.4%)<青冈
(26.2%)<华南石栎(28.6%)<多穗柯(31.0%)<红钩栲(32.4%)<锥栗(41.5%)<苦槠(48.7%)<茅栗
(70.0%)<甜槠(79.8%),甜
槠含量最高 ,其次是茅栗 、苦
槠 、锥栗 ,这 4个树种作为木
本淀粉类资源具有较高的开
发价值 ,在我国许多地区都
有利用这 4个树种的果实加
工淀粉类食品的传统习惯 。
2.2 还原糖含量比较
食品中还原糖含量的多
少直接影响到食品的质量和
口感。根据实验测定 , 10种壳
斗科植物果实中种子的还原
糖含量变化与淀粉含量的变
化相似 ,即细叶青冈(23.3%)
<长柄水青冈(27.1%)<青冈(29.1%)<华南石栎(31.8%)<多穗柯(34.5%)<红钩栲(36.0%)<
锥栗(46.1)<苦槠(54.1%)<茅栗(77.8%)<甜槠(88.6%)。由此可以看出 ,甜槠和茅栗还原糖含
量较高 ,果实口感好 ,甜觉度高 ,具有较大的开发利用价值;在生态系统的食物链中 ,甜槠和茅栗的果实
是灵长类动物的主要食物来源 ,对维护森林生态系统的可持续发展具有重要意义。此外 ,这 10种果实
中 ,水青冈属(Fagus)、青冈属(Cyclobalanopsis)、石栎属(Lithocarpus)的果实还原糖含量较低 ,口感也比
较差。
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江 西 农 业 大 学 学 报 第 31卷
图 2 不同树种种子的脂肪含量
Fig.2 Contentoffatofseedsamongdiferentspecies
注:横坐标中 , 1为细叶青冈;2为长柄水青冈;3为青冈;4为华南石栎;5为多穗
柯;6为钩栲;7为锥栗;8为苦槠;9为茅栗;10为甜槠。
图 3 不同树种种子的蛋白质含量
Fig.3 Proteinofseedsofdiferentspecies
注:横坐标中 , 1为长柄水青冈;2为细叶青冈;3为苦槠;4为青冈;5为华南石
栎;6为钩栲;7为甜槠;8为多穗柯;9为茅栗;10为锥栗。
图 4 不同树种种子的果胶含量
Fig.4 Pectinofseedsofdifferentspecies
注:横坐标中 , 1为苦槠;2为茅栗;3为细叶青冈;4为多穗柯;5为甜槠;6为华
南石栎;7为长柄水青冈;8为钩栲;9为青冈;10为锥栗。
2.3 总脂肪含量比较
壳斗科植物果实的脂肪含量一般较低 ,在这 10种壳斗科植物的果实中种子脂肪含量变化比较大
(图 2)。由图 2可知 ,青冈脂肪含量最高(4.43%);其次为细叶青冈(4.34%),另外 ,甜槠(2.9%)、长柄
水青冈(2.6%)、钩栲(2.6%)
的脂肪含量也较高;脂肪含量
较少的为华南石栎(0.9%)、
锥栗(1.0%)、苦槠(1.7%)、
茅栗 (1.1%);多穗柯含量
最少(0.4%)。多穗柯富含
天然咖啡色色素 ,广泛用于
食品加工 ,其果实脂肪含量
低 ,有利于色素的提取 。青
冈 、细叶青冈的果实脂肪含
量较高 ,可应用于饲料等加
工生产 。
2.4 蛋白质含量比较
10种壳斗科植物果实中
蛋白质含量变化如图 3所示 ,
长柄水青冈(1.3%)<细叶青
冈(1.8%)<苦槠(2.1%)<
青冈 (2.5%)<华南石栎
(2.6%)<钩栲 (3.2%)<
甜槠 (3.9%)<多穗 柯
(4%)<茅栗 (4.9%)<锥
栗(5.6%)。锥栗种子的蛋
白质含量最高;其次是茅栗;
多穗柯 、甜槠 、钩栲种子蛋白
质含量也较高;含量最少的
是长柄水青冈。根据前面的
分析 ,锥栗 、茅栗和甜槠的淀
粉 、还原性糖都比较丰富 ,含
量较高 ,图 3表明这 3个树
种的蛋白质含量也较高 ,因
此其具有很高的开发潜力 。
目前锥栗已有许多新品种选
育出来 ,并在浙江 、福建等地
栽培[ 12, 13] 。
2.5 果胶含量比较
在可食的植物中 ,有许
多果实含有果胶 ,果胶为一
类多糖的总称 ,由多糖和杂
多糖组成 ,如 D-半乳聚糖 、
L-阿拉伯聚糖或 D-半乳
糖醛酸聚糖 、半乳糖醛酸聚糖 、半乳聚糖等。果胶水解后 ,产生果胶酸和果酸 ,可改善口感。 10种壳斗
科树种果实中种子果胶含量的变化如图 4,即苦槠(6.3%)>茅栗(4.4%)>小叶青冈(4.39%)>多穗
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第 4期 刘仁林等:10种壳斗科植物果实主要营养成分比较分析
柯(3.4%)>甜槠(3.2%)>华南石栎(3.0%)>长柄水青冈(2.1%)>红钩栲(1.6%)>青冈(1.58%)>
锥栗(1.4%)。由此可以分为 4个类型:①含量 6%以上的有苦槠;②含量 4% ~ 5%的有茅栗 、小叶青
冈;③含量 3% ~ 4%的有多穗柯 、甜槠 、华南石栎;④含量 1% ~ 3%的有长柄水青冈 、红钩栲 、青冈和锥
栗 。第一类型和第二类型适合 “栗子豆腐 ”等淀粉产品加工;第三类型 、第四类型适合果品加工。
2.6 水分含量比较
用 10种壳斗科植物的果实自然凉干后剥去碗状壳斗和坚果的壳 ,以种子(种仁)为样品测定其含
水率 ,大小依次为细叶青冈(43.1%)、多穗柯(41.4%)、茅栗(41.3%)、锥栗(38.8%)、青冈(36.1%)、
华南石栎(34.5%)、甜槠(32.5%)、长柄水青冈(32.2%)、苦槠(27.7%)、红钩栲(27.4%)。由此可
知 ,这 10种树种果实的种子含水率差异不太大 ,可以划分为两类:第一类为细叶青冈 、多穗柯 、茅栗 、锥
栗;第二类为青冈 、华南石栎 、甜槠 、长柄水青冈 、苦槠 、红钩栲 。第一类含水率的变化规律与蛋白质含量
的变化规律有一定的类似性 ,说明营养物质积累的生理过程中可能存在着一定的相互影响关系 。
3 结 论
(1)这 10种壳斗科植物果实中种子淀粉含量与还原性糖的含量具有相似的规律 ,即甜槠 >茅栗 >
苦槠 >锥栗 >红钩栲 >多穗柯 >华南石栎 >青冈 >长柄水 >细叶青冈 。甜槠果实中种子的淀粉含量 、
还原性糖的含量最高;其次是茅栗 、苦槠 、锥栗 。这 4个树种作为木本淀粉类资源具有较大的开发价值。
(2)蛋白质的含量为锥栗 >茅栗 >多穗柯 >甜槠 >钩栲 >华南石栎 >青冈 >苦槠 >细叶青冈 >长
柄水青冈。由此可见 ,锥栗 、茅栗和甜槠的淀粉 、还原性糖和蛋白质含量都比较高 。
(3)脂肪的含量没有明显的规律 ,壳斗科植物果实的脂肪含量一般较低 ,在这 10种壳斗科植物中 ,
青冈果实的种子脂肪含量最高 ,多穗柯最低。果胶含量的变化也没有明显的规律 ,其中以苦槠果实的种
子果胶含量最高 ,锥栗最低 。果实的水分含量分析表明 ,茅栗 、锥栗的水分含量都比较高 ,口感好 。
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