藍(lán)莓果渣營(yíng)養(yǎng)成分分析及評(píng)估

陳成花，張婧，劉炳杰，孟祥紅

(中國(guó)海洋大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島，266003)

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藍(lán)莓果渣營(yíng)養(yǎng)成分分析及評(píng)估

陳成花，張婧，劉炳杰，孟祥紅*

(中國(guó)海洋大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島，266003)

為提高藍(lán)莓的綜合利用，解決藍(lán)莓加工中果渣資源的浪費(fèi)，對(duì)藍(lán)莓果渣的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析和評(píng)估。結(jié)果表明：與藍(lán)莓鮮果相比藍(lán)莓果渣中蛋白質(zhì)、粗脂肪、灰分、總糖、總酸等常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量豐富；礦物質(zhì)元素K、Ca仍保持優(yōu)勢(shì)；花色苷含量為6.39 mg/g；含有21種香氣成分，基本保留所有藍(lán)莓香氣成分；主要的6種有機(jī)酸皆可檢出；單糖組成主要是葡萄糖、果糖和半乳糖；黃酮醇含量為1.19 mg/g、綠原酸含量為1.30 mg/g。

藍(lán)莓果渣；營(yíng)養(yǎng)成分；評(píng)估；花色苷

藍(lán)莓，一種小漿果，果實(shí)呈藍(lán)色，味道酸甜適口，具有香爽宜人香氣，為鮮食佳品。藍(lán)莓中蛋白質(zhì)、糖和酸等常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量十分豐富，礦物質(zhì)和維生素含量也比較高，而且還含有極為豐富的花色苷、有機(jī)酸、黃酮醇等特殊營(yíng)養(yǎng)成分，被稱為“漿果之王”。由于藍(lán)莓果實(shí)不耐貯藏，采后處理比其他果實(shí)要求也更為嚴(yán)格，而且運(yùn)輸過程中易受擠壓破裂出汁，貨架期短[1]，因此藍(lán)莓產(chǎn)后冷鏈物流保鮮和加工問題尤為重要。近年來山東青島周邊藍(lán)莓種植面積迅速擴(kuò)大，藍(lán)莓果汁加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，作為果汁加工的副產(chǎn)物果渣產(chǎn)量大，解決果渣的綜合利用成為困擾果汁生產(chǎn)企業(yè)的一個(gè)亟待解決的問題[2]。

本文通過對(duì)比分析藍(lán)莓鮮果與果渣中營(yíng)養(yǎng)成分的的變化，進(jìn)而對(duì)藍(lán)莓果渣的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行全面評(píng)估，為提高藍(lán)莓果汁加工副產(chǎn)物果渣資源的綜合利用，提高產(chǎn)業(yè)的效益提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料

藍(lán)莓鮮果，青島膠南張家樓鎮(zhèn)沃林藍(lán)莓基地；藍(lán)莓果渣，青島沃林藍(lán)莓果業(yè)有限公司(-40 ℃冷庫凍存)。藍(lán)莓果汁生產(chǎn)時(shí)并不是采用單一品種的藍(lán)莓，所以果渣是不同藍(lán)莓品種混合榨汁的總副產(chǎn)物，本實(shí)驗(yàn)用鮮果也是不同品種藍(lán)莓的混合。

1.2檢測(cè)方法

水分含量：直接干燥法(GB 5009.3—2010)；粗蛋白含量：半微量凱氏定氮法(GB 5009.5—2010)；粗脂肪含量：索氏抽提法(GB/T 5009.6—2003)；灰分含量：高溫灼燒法(GB 5009.4—2010)；總糖和還原性糖：蒽酮比色法測(cè)定總糖[3-4]、直接滴定法測(cè)定還原糖(GB/T 5009.7—2008)；總酸：電位滴定法(GB/T 12456—2008)；礦物質(zhì)元素：電感耦合等離子體質(zhì)譜法[5-6]；有機(jī)酸：采用食品中有機(jī)酸的測(cè)定(GB/T 5009.157—2003)；單糖：糖醇乙酰酯衍生化的方法[7]；花色苷：pH示差法[8]；黃酮醇：NaNO2-Al(NO3)3比色法[9]；綠原酸：紫外分光光度法[10]；香氣成分：頂空固相微萃取-氣質(zhì)法[11]。

2　結(jié)果與分析

2.1藍(lán)莓果渣常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分分析

實(shí)驗(yàn)測(cè)得藍(lán)莓鮮果中水分含量為87.86%，-40 ℃冷庫凍存的藍(lán)莓果渣水分含量為63.70%。表1中的相對(duì)所占比例僅僅是為了對(duì)比分析果渣中營(yíng)養(yǎng)成分，將鮮果某一營(yíng)養(yǎng)成分看做1，計(jì)算果渣中相應(yīng)營(yíng)養(yǎng)成分所占百分?jǐn)?shù)，以下比例同上。從表1中可以看出與藍(lán)莓鮮果相比，藍(lán)莓果渣中灰分相對(duì)所占百分?jǐn)?shù)(46.40%)最大，粗脂肪(26.01%)的相對(duì)所占百分?jǐn)?shù)接近1/3，因?yàn)楣ト∵^程中更多的是水溶性的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)留在果汁中，同時(shí)大部分的藍(lán)莓籽殘留在果渣中，而藍(lán)莓籽中脂肪含量高。而藍(lán)莓果渣中總糖(14.18%)、還原糖(13.92%)和可滴定酸(19.64%)的相對(duì)所占百分?jǐn)?shù)也超過了10%。藍(lán)莓果渣中常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分的量雖然比鮮果中少，但是所有的營(yíng)養(yǎng)成分都存在，保持了其營(yíng)養(yǎng)成分的豐富性，可以用來開發(fā)果渣飼料、堆肥等。

表1　藍(lán)莓果渣與藍(lán)莓鮮果常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)比

注： *表示的總酸的含量是換算成結(jié)晶檸檬酸的量來計(jì)算的。

2.2藍(lán)莓果渣礦物質(zhì)元素成分分析

從表2可以看出藍(lán)莓果渣中的礦物質(zhì)元素相對(duì)鮮果的殘留量，其中Ca(76.90%)、 Mg(78.485)、Na(74.73%)相對(duì)所占百分?jǐn)?shù)均超過了70%，而Fe(33.16%)、K(32.85%)也超過了30%。尤其是K、Ca的含量在藍(lán)莓鮮果和果渣中相對(duì)于其他元素含量較高，而藍(lán)莓果渣中Zn的含量(1.54 μg/g)相對(duì)比藍(lán)莓鮮果中Zn的含量(1.98 μg/g)還高。與藍(lán)莓鮮果相比，藍(lán)莓果渣中礦物質(zhì)元素的種類沒有變化，尤其是保留了優(yōu)勢(shì)元素K和Ca的含量，Zn的相對(duì)含量反而比鮮果中還高。

表2　藍(lán)莓果渣與藍(lán)莓鮮果礦物質(zhì)成分對(duì)比

2.3藍(lán)莓果渣有機(jī)酸成分分析

以藍(lán)莓中含量比較豐富的有機(jī)酸做實(shí)驗(yàn)依據(jù)和參考，實(shí)驗(yàn)選取了草酸、酒石酸、奎寧酸、莽草酸、蘋果酸、檸檬酸和琥珀酸標(biāo)準(zhǔn)品，對(duì)藍(lán)莓果渣中相應(yīng)有機(jī)酸的含量進(jìn)行定量分析，并且與藍(lán)莓鮮果進(jìn)行對(duì)比。根據(jù)有機(jī)酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖，以有機(jī)酸的濃度為橫坐標(biāo)，峰面積均值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線得到回歸方程。表3為各個(gè)有機(jī)酸的回歸方程。

表3　有機(jī)酸標(biāo)準(zhǔn)品的回歸方程

1-奎寧酸；2-酒石酸；3-草酸；4-莽草酸；5-蘋果酸，6-檸檬酸；7-琥珀酸圖1　藍(lán)莓果渣和藍(lán)莓鮮果中有機(jī)酸的高效液相色譜圖Fig.1　HPLC of organic acids in blueberry pomace and blueberry

如圖1顯示，根據(jù)有機(jī)酸標(biāo)準(zhǔn)品的出峰時(shí)間，從實(shí)驗(yàn)得到藍(lán)莓果渣和藍(lán)莓鮮果中有機(jī)酸的高效液相色譜圖?？梢钥闯鱿鄳?yīng)有機(jī)酸的峰面積及相應(yīng)含量的對(duì)比。結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)品的回歸方程和藍(lán)莓果渣、藍(lán)莓鮮果的高效液相色譜圖，得到相應(yīng)有機(jī)酸的含量。由表4可以看出藍(lán)莓果渣與藍(lán)莓鮮果相比，除了奎寧酸因?yàn)楹康臀礄z出，其他的有機(jī)酸皆相應(yīng)檢出，結(jié)合表1中可滴定酸的含量分析，藍(lán)莓果渣中有機(jī)酸可以被提取用于食品添加劑中。

表4　藍(lán)莓果渣與藍(lán)莓鮮果中有機(jī)酸含量對(duì)比　單位：mg/g干基

2.4藍(lán)莓果渣單糖成分分析

表5顯示，藍(lán)莓果渣中單糖主要是由葡萄糖、果糖和半乳糖組成，并且含有少量的鼠李糖、阿拉伯糖以及甘露糖。因果汁生產(chǎn)中都會(huì)添加果膠酶和纖維素酶等，所以果渣中會(huì)含有多種糖類，結(jié)合表1中總糖和還原糖的含量分析，可以提取藍(lán)莓果渣單糖和多糖添加到食品中或用于食品工業(yè)生產(chǎn)。

表5　藍(lán)莓果渣與藍(lán)莓鮮果中單糖含量對(duì)比　單位：%干基

2.5藍(lán)莓果渣中特殊營(yíng)養(yǎng)成分分析

根據(jù)GIUSTI和 WROLSTAD[12]測(cè)定花青素的pH示差法計(jì)算得到藍(lán)莓果渣中花色苷含量為6.39 mg/g(干基)，藍(lán)莓鮮果花色苷含量是32.71 mg/g(干基)(表6)，而根據(jù)賀強(qiáng)等[13]研究藍(lán)莓鮮果中花色苷含量是1.63 mg/g(濕重)，GIOVANELLI等[14]研究了意大利馬焦雷湖邊上生長(zhǎng)的藍(lán)莓4個(gè)品種，其中花色苷含量最高的是1.29 mg/g(濕重)，李穎暢等人[15]研究沈陽藍(lán)莓基地4個(gè)品種中，花色苷含量在1.2～3.08 mg/g(濕重)，而劉萬平[16]研究了青島8個(gè)藍(lán)莓品種花色苷含量在3.726～3.824 mg/g(濕重)，藍(lán)莓果渣中花色苷含量換算為濕重為2.32 mg/g(濕重)，藍(lán)莓鮮果花色苷含量是3.97 mg/g(濕重)，雖然不同國(guó)家和地區(qū)藍(lán)莓中花色苷含量不同，但是藍(lán)莓果渣中花色苷含量超過了藍(lán)莓果實(shí)中最低花色苷含量水平。從圖2中可以看出，藍(lán)莓果渣與藍(lán)莓鮮果中花色苷的種類基本相同，圖2中1～12個(gè)色譜峰，二者中都存在，只是數(shù)量上存在差異，而13～15含量相對(duì)比較少的花色苷峰在鮮果中比較明顯。所以從花色苷含量的角度來看，藍(lán)莓果渣中花色苷的提取具有可開發(fā)利用價(jià)值。

表6　藍(lán)莓果渣與藍(lán)莓鮮果中特殊營(yíng)養(yǎng)成分含量對(duì)比　單位：mg/g 干基

圖2　藍(lán)莓果渣和藍(lán)莓鮮果中花色苷成分的高效液相色譜圖Fig.2　HPLC of anthocyanins in blueberry pomace and blueberry

黃酮醇含量測(cè)定以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品，蘆丁的紫外可見光譜掃描最大吸收峰為506 nm，得到蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為y=16.783x-0.000 2(R2=0.999 7)，蘆丁的濃度與吸光度呈現(xiàn)很好的線性相關(guān)性。根據(jù)蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線實(shí)驗(yàn)測(cè)得藍(lán)莓果渣中黃酮醇的含量為1.19 mg/g，而藍(lán)莓鮮果中黃酮醇的含量是6.62 mg/g。目前對(duì)于藍(lán)莓中黃酮類物質(zhì)的提取方法研究報(bào)道已經(jīng)有很多[17]，如果根據(jù)條件選擇適宜的提取方法提取藍(lán)莓果渣中的黃酮醇，就能充分利用藍(lán)莓果渣，提高藍(lán)莓產(chǎn)品的附加值。

綠原酸標(biāo)準(zhǔn)品的標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為y=4.289 3x+0.001 9(R2=0.999 6)，綠原酸的濃度與吸光度呈現(xiàn)很好的線性相關(guān)性。根據(jù)綠原酸標(biāo)準(zhǔn)曲線實(shí)驗(yàn)測(cè)得藍(lán)莓果渣中綠原酸的含量是1.30 mg/g，而藍(lán)莓鮮果中綠原酸的含量是1.95 mg/g。相對(duì)于鮮果，果渣中的綠原酸殘留量達(dá)66%以上。綠原酸是植物體在有氧呼吸過程中經(jīng)莽草酸途徑產(chǎn)生的一種苯丙素類化合物，具有較廣泛的抗菌作用。龍妍[18]采用了高效液相色譜法法測(cè)定了藍(lán)莓中綠原酸的含量，而對(duì)于藍(lán)莓果渣中綠原酸的提取利用還需要繼續(xù)研究分析。

2.6藍(lán)莓果渣中香氣成分分析

采用頂空固相微萃取的方法提取香氣成分，揮發(fā)性香氣成分經(jīng)氣相色譜分離，不同的組分各自形成相應(yīng)的色譜峰，由GC-MS分析得到的質(zhì)譜數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)在NIST標(biāo)準(zhǔn)譜庫的檢索及參照已發(fā)表的質(zhì)譜資料[19]，鑒定了大部分峰。用峰面積歸一化法算出各成分的相對(duì)含量,如圖7所示。

表7　藍(lán)莓果渣與藍(lán)莓鮮果中主要香氣成分含量相對(duì)百分比

注：-表示未檢出。

從表7中可以看出，藍(lán)莓果渣中主要檢測(cè)出21種香氣成分，而藍(lán)莓鮮果中主要的是24種香氣成分。藍(lán)莓果渣中主要香氣成分含量最高的是苯甲酸甲酯，其具有濃郁的冬青油和尤南迦油香氣；香氣成分中芳樟醇具有鈴蘭香氣；十八醛濃時(shí)有椰子香味，稀釋時(shí)有杏仁味或桃花香；壬醛具玫瑰、柑橘等香氣；苯乙醛具有類似風(fēng)信子的香氣，稀釋后具有水果的甜香氣；癸醛具有甜香、柑橘香、蠟香、花香。雖然藍(lán)莓果渣是藍(lán)莓榨取果汁后的殘?jiān)⑶医?jīng)過在冷庫儲(chǔ)存的過程，但是與藍(lán)莓鮮果相比其保留了大部分藍(lán)莓的香氣成分，并且主要的藍(lán)莓香氣成分都存在。其中有6種醛類、7種酯類、2種醇類和2種酚類，此外還有烯、酮、烷類等[20-21]。所以藍(lán)莓果渣可以用來提取香精或者研究新型藍(lán)莓風(fēng)味食品。

3　結(jié)果與討論

藍(lán)莓果渣中的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分蛋白質(zhì)、粗脂肪、總糖和還原糖、總酸等與藍(lán)莓鮮果相比在含量上是減少的，但是其保持了營(yíng)養(yǎng)成分的豐富性，同時(shí)藍(lán)莓果渣中礦物質(zhì)和微量元素的種類沒有減少，繼續(xù)保持優(yōu)勢(shì)元素K和Ca，可以利用加工為飼料和肥料等；藍(lán)莓果渣中有機(jī)酸和單糖成分相對(duì)藍(lán)莓鮮果其種類基本沒有減少，同時(shí)藍(lán)莓果渣中仍然富含多種特殊營(yíng)養(yǎng)成分，其中花色苷、黃酮醇、綠原酸等含量較高，尤其是花色苷的含量高于藍(lán)莓鮮果花色苷含量的最低水平，非常具有開發(fā)價(jià)值，可以從中提取有機(jī)酸、糖、花色苷色素、黃酮類、綠原酸等制成精深加工產(chǎn)品；藍(lán)莓果渣保留了藍(lán)莓的香氣成分，可以用來提取香精或者研究新型藍(lán)莓風(fēng)味食品。

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Analysis and evaluation of nutritional components of blueberry pomace

CHEN Cheng-hua, ZHANG Jing, LIU Bing-jie, MENG Xiang-hong*

(College of Food Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266003,China)

In order to improve the value of comprehensive utilization and solve the problem of pomace wasting in the processing of blueberries, the nutritional components of blueberry pomace were analyzed. The results indicated that nutrients in pomace including protein, crude fat, ash, total sugar and total were rich. K and Ca were dominant species of mineral elements in blueberry pomace. Content of anthocyanins was 6.39 mg/g. Twenty major aroma compounds were detected in blueberry pomace suggested that most aroma components in blueberries were retained. All of the primary six organic acids can be detected. Monosaccharide compositions of blueberry pomace were mainly identified as glucose, fructose and galactose. The contents of flavonoids and chlorogenic acid were 1.19 mg/g and 1.30 mg/g, respectively. These results indicated that blueberry pomace was rich in many functional components which can be extracted or used as the processing material for the manufacturing of fruit and vegetable.

blueberry pomace;nutritional content; assessment;anthocyanins

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201609038

碩士研究生(孟祥紅教授為通訊作者,E-mail：mengxh@ouc.edu.cn)。

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)(2012AA101607)

2016-01-11，改回日期：2016-02-16