五種秋葵營養(yǎng)成分及活性物質(zhì)含量的分析比較

王 芳，吳 越,馬 浪,屈 敏,周炎輝,李加興

(1.長沙市科技成果轉(zhuǎn)化服務(wù)中心，湖南長沙 410006；2.湖南奇異生物科技有限公司,湖南長沙 410008;3.湖南湘純農(nóng)業(yè)科技有限公司,湖南長沙 410300;4.吉首大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,湖南吉首 416000)

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五種秋葵營養(yǎng)成分及活性物質(zhì)含量的分析比較

王 芳1，吳 越2,馬 浪2,屈 敏3,周炎輝3,李加興4,*

(1.長沙市科技成果轉(zhuǎn)化服務(wù)中心，湖南長沙 410006；2.湖南奇異生物科技有限公司,湖南長沙 410008;3.湖南湘純農(nóng)業(yè)科技有限公司,湖南長沙 410300;4.吉首大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,湖南吉首 416000)

通過測定瀏陽本地秋葵、紅秋葵、綠五星、早生五角、臺(tái)灣五福等五個(gè)品種秋葵的營養(yǎng)成分及活性物質(zhì)含量,以比較不同品種間的差異。結(jié)果表明,五種秋葵嫩果莢的灰分、粗脂肪、粗蛋白、總糖、多糖、總黃酮含量分別處于4.33～6.53、1.54～2.05、1.96～2.46、64.35～68.64、2.60～2.87、1.66～1.97 g·100 g-1的范圍之間,變異系數(shù)分別為14.36%、9.62%、10.22%、2.38%、3.95%、7.36%;五種秋葵嫩果籽的灰分、粗脂肪、粗蛋白、總糖、多糖、總黃酮含量分別處于4.50～5.95、15.05～17.37、22.73～25.36、20.48～25.03、1.20～1.59、2.03～2.20 g·100 g-1的范圍之間,變異系數(shù)分別為11.67%、4.91%、4.21%、8.19%、9.47%、2.89%;五種秋葵嫩果莢的營養(yǎng)成分以總糖為主,其次為灰分,粗蛋白、粗脂肪含量最少;五種秋葵嫩果籽主要含粗脂肪、粗蛋白、多糖,三者含量均衡;五種秋葵嫩果莢的多糖含量均高于嫩果籽,總黃酮含量低于嫩果籽(p<0.05);秋葵嫩果莢、嫩果籽的多糖、總黃酮含量均高于老果莢與老果籽(p<0.05)。

秋葵,營養(yǎng)成分,活性成分

秋葵(Abelmoschusesculentus(L.)Moench)別名秋葵夾、羊角豆,是錦葵科一年生草本植物,原產(chǎn)于非洲,廣泛栽培于熱帶地區(qū),在我國主要分布于臺(tái)灣、廣東、廣西等地區(qū)[1-2]。秋葵渾身是寶,嫩莢、花、種子均能食用,其嫩莢肉質(zhì)細(xì)膩,富含蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪及多糖、黃酮等活性成分,可生食,也能烹調(diào)成各種美味菜肴,具有抗疲勞、輔助降血脂、提高免疫力等食療功效,是公認(rèn)的營養(yǎng)保健蔬菜[3-4]。此外,成熟秋葵種子富含脂肪、蛋白質(zhì)、咖啡因等成分,不僅可用于榨油,生產(chǎn)蛋白飼料,還可作為咖啡替代品,開發(fā)利用前景廣闊[5-6]。

近年來,我國吉林、海南、湖南、四川等地區(qū)陸續(xù)開展了秋葵的引種栽培研究,以篩選適合地區(qū)生長的秋葵品種,但以上研究主要集中于植物形態(tài)、產(chǎn)量、抗性等方面[7-11],而基于秋葵不同品種的營養(yǎng)、活性成分的研究較少。湖南瀏陽地區(qū)已有較長的秋葵種植歷史,并且當(dāng)?shù)鼐用褚研纬墒秤们锟牧?xí)慣。本實(shí)驗(yàn)對(duì)瀏陽本地種、紅秋葵、綠五星、早生五角、臺(tái)灣五福等五個(gè)品種秋葵的營養(yǎng)成分及活性物質(zhì)含量進(jìn)行了比較研究,以期為秋葵的種植與加工提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

秋葵 包括瀏陽本地種、臺(tái)灣五福、綠五星、早生五角、紅秋葵五個(gè)品種,均栽培于湖南湘純農(nóng)業(yè)科技有限公司同一實(shí)驗(yàn)田內(nèi),開花坐果后掛牌;秋葵嫩果 開花坐果6 d后的清晨采摘;秋葵老果 開花坐果15 d后的清晨采摘;無水乙醇、濃硫酸、濃鹽酸、苯酚、氫氧化鈉、硝酸鋁、亞硝酸鈉、硼酸等試劑 均為分析純。

XA-1型固體樣品粉碎機(jī) 江蘇金壇市億通電子有限公司;101-2AB型電熱鼓風(fēng)干燥箱 天津市泰斯特儀器有限公司;JA2003型電子天平 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;TAZ4臺(tái)式多管自動(dòng)平衡離心機(jī) 長沙平凡儀器儀表有限公司;HH-2型數(shù)顯恒溫水浴鍋 金壇市富華儀器有限公司;722型紫外可見分光光度計(jì) 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;KQ-5200DE型超聲波清洗機(jī) 昆山市超聲儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 秋葵果莢和果籽樣品的制備 挑選無病蟲害、機(jī)械損傷、當(dāng)天采摘的秋葵嫩果和老果,用鋒利刀具將秋葵沿根蒂、果尖對(duì)半切分,之后剝離秋葵果實(shí)中的果籽,得秋葵果莢,分別收集秋葵果籽和果莢;將適量果莢切成小塊,果籽壓裂(汁液不外流)后測定其水分含量;將果莢、果籽用研缽分別研磨后測定灰分、粗蛋白、總糖、多糖、總黃酮含量。

1.2.2 水分、灰分、粗蛋白、粗脂肪含量的測定 水分采用直接干燥法[12];灰分采用高溫灼燒法[12];粗蛋白采用微量凱氏定氮法[13];粗脂肪采用索氏抽提法[13]。

1.2.3 總糖的測定 采用硫酸苯酚法[13]。a.標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作:準(zhǔn)確稱取標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖80 mg于1000 mL容量瓶中,加水至刻度線,分別吸取0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 mL置于比色管中,并用水分別補(bǔ)至2.0 mL,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的苯酚1.0 mL,濃硫酸5.0 mL,靜止10 min,搖勻,室溫放置20 min后,以2.0 mL水按同樣的顯色操作做空白,于490 nm測吸光值,以葡萄糖含量為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為Y=0.1515X+0.0022,R2=0.9956。

b.樣品的測定:稱取樣品適量,研磨,轉(zhuǎn)移至50 mL的比色管中,加入5 mL質(zhì)量濃度為 6 moL/L的鹽酸溶液,沸水浴40 min,流水冷卻,用質(zhì)量濃度為6 moL/L氫氧化鈉溶液調(diào)pH至7.0,定容至50 mL,過濾,取1 mL溶液(前十滴棄去)于50 mL比色管中,定容至50 mL,搖勻,即為供試液。取供試液1 mL，按標(biāo)準(zhǔn)曲線方法測定總糖含量。

1.2.4 多糖的測定 采用硫酸苯酚法[13]。a.標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作:同1.2.3總糖的測定。

b.供試液的制備[3]:稱取適量樣品,研磨,置于三角瓶中,加入蒸餾水300 mL,于溫度100 ℃、頻率60 Hz超聲波水浴1 h,抽濾,濾渣加水150 mL,100 ℃超聲波水浴浸提30 min,然后過濾,濾液合并后真空濃縮。之后加入3倍體積的無水乙醇,4 ℃冰箱靜置沉淀過夜,離心,去除上清液。沉淀物用無水乙醇洗滌,再放置4 ℃冰箱,過夜沉淀,抽濾,用無水乙醇洗滌沉淀物,最后用蒸餾水溶解,定容到100 mL,搖勻,供分析用。樣品測定:將待測液適當(dāng)稀釋,吸取1 mL樣品液于試管中,多糖含量按標(biāo)準(zhǔn)曲線方法測定。

1.2.5 總黃酮的測定 采用Al(NO3)3比色法[14]。a.標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備:精確稱取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品1.00 g,以體積分?jǐn)?shù)為30%的無水乙醇定容到100 mL;取5 mL定容至100 mL,得到質(zhì)量濃度為0.5 mg·mL-1的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液;分別精確量取0、1、2、3、4、5、6 mL的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液于25 mL的比色管中,用體積分?jǐn)?shù)為30%的乙醇溶液稀釋到10 mL,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaNO20.7 mL,混勻后靜置6 min,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的Al(NO3)30.7 mL,混勻后靜置6 min,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的NaOH 5 mL,用體積分?jǐn)?shù)為30%的乙醇定容至25 mL,混勻,靜置15 min后于510 nm處測定吸光度,同時(shí)用試劑空白作為參比液。以蘆丁質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)、吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算其回歸方程,標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為Y=0.0018X+0.0167,R2=0.9908。

b.樣品測定:精密稱取樣品,研磨后按料液比1∶25 g·mL-1加體積分?jǐn)?shù)為30%乙醇,于溫度60 ℃、頻率60 Hz超聲提取30 min,提取兩次,離心,過濾,收集濾液,適當(dāng)濃縮后用體積分?jǐn)?shù)30%的乙醇定容至200 mL。吸取提取液5 mL,按照標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法測定吸光度,計(jì)算總黃酮含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,采用SAS對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 五種秋葵嫩果莢、嫩果籽主要營養(yǎng)成分的測定結(jié)果與比較

表1 五種秋葵嫩果莢主要營養(yǎng)成分(g·100 g-1)Table 1 The contents of main nutritional components in five kinds of okra tender pod(g·100 g-1)

注:小寫字母表示同行之間的差異性(p<0.05),相同表示差異不顯著,不同表示差異顯著。除水分含量為濕基含量外,其余成分含量為干基含量;表2同。

表2 五種秋葵嫩果籽的主要營養(yǎng)成分(g·100 g-1,干基)Table 2 The contents of main nutritional components in five kinds of okra tender seed(g·100 g-1,DW)

表3 五種秋葵嫩果莢與果籽的多糖含量(g·100 g-1,干基)Table 3 Contents of polysaccharide in five kinds of okra tender pod and seed(g·100 g-1,DW)

注:小寫字母表示同行之間的差異性(p<0.05),相同表示差異不顯著,不同表示差異顯著;表4同。

表4 五種秋葵嫩果莢與果籽的總黃酮含量(g·100 g-1,干基)Table 4 Contents of flavonoids in five kinds of okra tender pod and seed(g·100 g-1,DW)

由表1可知,五種黃秋葵嫩果莢的水分含量為88.93～90.27 g·100 g-1,其中以瀏陽本地種的最高。五種秋葵嫩果莢的灰分含量為4.33～6.53 g·100 g-1,以瀏陽本地種、綠五星最高,紅秋葵次之,早生五角最低。五種秋葵嫩果莢的粗脂肪含量為1.54～2.05 g·100 g-1,含量最高的為瀏陽本地種。五種秋葵嫩果莢中粗蛋白的含量較少,僅為1.96～2.46 g·100 g-1,其中早生五角、綠五星含量最高。五種秋葵嫩果莢的總糖含量無顯著差異,含量為64.35～68.64 g·100 g-1,為所測營養(yǎng)成分中最高。可見秋葵果莢營養(yǎng)物質(zhì)以糖類及相關(guān)研究指出粗纖維[15]、果膠[16]、多糖[17]等活性成分為主,其次為灰分、粗蛋白、粗脂肪含量最少。綜合考慮所測營養(yǎng)成分,五種秋葵之間沒有明顯優(yōu)劣。

由表2可知,五種秋葵嫩果籽的灰分含量為4.50～5.95 g·100 g-1,與果莢相近,其中以臺(tái)灣五福含量最高;五種秋葵嫩果籽的粗脂肪含量為15.05～17.37 g·100 g-1,以早生五角含量最高,說明其富含油脂,是一種優(yōu)質(zhì)的油料,并且老熟的秋葵籽含油量將更高,可達(dá)到20 g·100 g-1左右[5],開發(fā)價(jià)值較大;五種秋葵嫩果籽的粗蛋白含量遠(yuǎn)高于果莢,含量高達(dá)22.73～25.36 g·100 g-1,其中以瀏陽本地種最高,可作為蛋白質(zhì)資源加以利用,制備蛋白飼料或提取秋葵籽蛋白等[18];一般成熟作物種子的碳水化合物主要以淀粉形式存在,而秋葵果籽的總糖含量較高,富含淀粉質(zhì),為20.48～25.03 g·100 g-1,可用于加工富含淀粉質(zhì)的食品。五種秋葵果籽中,瀏陽本地種、臺(tái)灣五福的粗蛋白、粗脂肪、總糖含量更為突出,加工利用價(jià)值更大。

2.2 五種秋葵嫩果莢與嫩果籽的多糖、總黃酮含量測定結(jié)果與比較

秋葵具有抗疲勞、提高免疫力、輔助降血脂、抗氧化等作用,這與其富含的多糖、黃酮類活性物質(zhì)密切相關(guān)[19-22]。由表3可知,五種秋葵果莢的多糖含量為2.60～2.87 g·100 g-1,品種之間的含量無顯著差異;五種秋葵果籽多糖含量為1.20～1.59 g·100 g-1,其中以早生五角含量最高,紅秋葵含量最低;較之秋葵果莢,秋葵果籽的多糖含量更低,可能是由于秋葵富含的半乳聚糖、阿拉伯聚糖、果膠及少量糖蛋白形成的粘液物質(zhì)主要集中于嫩果莢中,這與前述實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出的秋葵果莢高含量總糖相關(guān)。由表4可知,五種秋葵果莢的總黃酮含量為1.66～1.97 g·100 g-1,以紅秋葵、臺(tái)灣五福最高;五種秋葵果籽的總黃酮含量為2.03～2.20 g·100 g-1,其中早生五角果籽的黃酮含量要顯著高于綠五星,且果籽的總黃酮含量高于果莢。

表6 五種秋葵的主要營養(yǎng)成分、活性物質(zhì)含量及變異系數(shù)(g·100 g-1,干基)Table 6 Contents of main nutritional components,active substance and coefficient of variation in five kinds of okra tender pod and seed(g·100 g-1,DW)

注:水分含量為濕基含量。

2.3 秋葵老果和嫩果的總黃酮及多糖含量測定結(jié)果與比較

秋葵果實(shí)發(fā)育過程中,其營養(yǎng)物質(zhì)及功能成分均發(fā)生變化。由表5可知,瀏陽本地種秋葵的老果莢、果籽的多糖、總黃酮含量均低于嫩果莢、果籽,這與黃阿根[3]、徐康[15]的研究結(jié)果一致;尤其是對(duì)于多糖含量,老果莢、果籽的多糖僅僅為嫩果莢、果籽含量的一半,這可能是由于在秋葵果實(shí)生長過程中,果實(shí)慢慢老化,纖維素含量增加,而蛋白質(zhì)、多糖、黃酮類物質(zhì)含量降低[15]。

表5 瀏陽本地種秋葵老果和嫩果的多糖、總黃酮含量(g·100 g-1,干基)Table 5 Contents of polysaccharide，flavones in native species of okra tender pod and seed(g·100 g-1,DW)

注:大寫字母表示同列之間的差異性,相同表示差異不顯著(p>0.05),不同表示差異顯著(p<0.05)。

2.4 五種秋葵的主要營養(yǎng)成分、活性物質(zhì)含量及變異系數(shù)

由表6可知,對(duì)于所測的五個(gè)秋葵品種,其嫩果莢水分、灰分、粗脂肪、粗蛋白、總糖、多糖、總黃酮含量的平均值分別為89.46、5.68、1.78、2.19、67.54、2.74、1.78 g·100 g-1;其中灰分、粗蛋白、粗脂肪的變異系數(shù)較大,分別為14.36%、10.22%、9.62%,可見不同品種對(duì)秋葵嫩果莢灰分、粗蛋白、粗脂肪含量影響較大。秋葵嫩果籽水分、灰分、粗脂肪、粗蛋白、總糖、多糖、總黃酮含量的平均值分別為85.22、4.87、16.53、24.03、23.05、1.40、2.10 g·100 g-1;其中灰分、多糖、總糖的變異系數(shù)較大,分別為11.67%、9.47%、8.19%,秋葵品種間的差異更明顯。

3 結(jié)論

對(duì)五種秋葵的營養(yǎng)成分及活性物質(zhì)的檢測表明,五種秋葵嫩果莢的灰分、粗脂肪、粗蛋白、總糖、多糖、總黃酮含量分別為4.33～6.53、1.54～2.05、1.96～2.46、64.35～68.64、2.60～2.87、1.66～1.97 g·100 g-1,品種對(duì)嫩果莢灰分、粗蛋白、粗脂肪含量影響較大;五種秋葵嫩果籽的灰分、粗脂肪、粗蛋白、總糖、多糖、總黃酮含量分別為4.50～5.95、15.05～17.37、22.73～25.36、20.48～25.03、1.20～1.59、2.03～2.20 g·100 g-1,嫩果籽灰分、多糖、總糖含量受品種影響較大;五種秋葵嫩果莢的多糖含量均高于嫩果籽,總黃酮含量低于嫩果籽;秋葵嫩果莢、嫩果籽的多糖、總黃酮含量均高于老果莢與老果籽。

秋葵果莢與果籽的營養(yǎng)特點(diǎn)差異較大,應(yīng)充分發(fā)揮各自特性,進(jìn)行加工利用;秋葵果莢含有更豐富的多糖等粘液物質(zhì),食用價(jià)值較佳,另外可用于提取多糖、黃酮等活性物質(zhì);秋葵籽富含均衡的脂肪、蛋白質(zhì)、總糖,尤其是瀏陽本地種、臺(tái)灣五福的果籽品質(zhì)更好,可作為榨油油料,取油后的餅粕是優(yōu)良的蛋白質(zhì)、淀粉質(zhì)食品原料,利用程度高。秋葵種質(zhì)資源豐富,品種繁多,本實(shí)驗(yàn)僅僅研究了五個(gè)秋葵品種,且檢測的營養(yǎng)成分及活性物質(zhì)的指標(biāo)有限,后續(xù)實(shí)驗(yàn)應(yīng)擴(kuò)大品種考察范圍,針對(duì)性的進(jìn)行秋葵營養(yǎng)特性分析,篩選出榨油、提取活性物質(zhì)等加工專用品種。

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Analysis and comparison of nutrients and active substances in five kinds of okra

WANG Fang1,WU Yue2,MA Lang2,QU Min3,ZHOU Yan-hui3,LI Jia-xing4,*

(1.Changsha Science and Technology Service Center,Changsha 410006,China;2.Hunan Amazing Grace Biotechnology Co.,Ltd.,Changsha 410008,China;3.Hunan Xiangchun Agricultural Technology Co.,Ltd.,Changsha 410300,China;4.College of Chemistry and Chemical Engineering,Jishou University,Jishou 416000,China)

Through measuring nutrients and active substances of five kinds of okra to compare the differences between different varieties. The results showed that the ash,crude fat,crude protein,total sugar,polysaccharide,total flavonoids content in five kinds of okra tender pod were 4.33～6.53,1.54～2.05,1.96～2.46,64.35～68.64,2.60～2.87,1.66～1.97 g·100 g-1,the coefficient of variation were 14.36%,9.62%,10.22%,2.38%,3.95%,7.36%. The ash,crude fat,crude protein,total sugar,polysaccharide,total flavonoids content in five kinds of okra tender seed were 4.50～5.95,15.05～17.37,22.73～25.36,20.48～25.03,1.20～1.59,2.03～2.20 g·100 g-1,the coefficient of variation were 11.67%,4.91%,4.21%,8.19%,9.47%,2.89%. The nutritional components of five kinds of okra tender pods mainly contained total sugar,followed by ash,crude protein,crude fat content was the lowest. Five kinds of okra tender seed mainly contained crude fat,crude protein,polysaccharide,the proportion of the three was balanced. The polysaccharide content of five okra tender pods were higher than that of tender seeds,the content of total flavonoids was lower than that of tender seeds(p<0.05). The polysaccharide and total flavonoids content of okra tender pods and seeds were higher than the old pods and seeds(p<0.05).

okra;nutrient composition;active substances

2016-11-04

王芳(1984-)，女，碩士，工程師，研究方向:功能性食品開發(fā)與應(yīng)用轉(zhuǎn)化,E-mail：183098891@qq.com。

*通訊作者:李加興(1969-)，男，博士，教授，研究方向:植物資源開發(fā)利用與功能性食品研究,E-mail：jslijiaxing@sohu.com。

湖南省2015年重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2015NK3018)。

TS255.1

A

1002-0306(2017)10-0365-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.10.060