大理白族特色食品資源刺菱角營養(yǎng)成分分析*

羅建學(xué) 楊桂秀 譚文高 萬長江*

（大理農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，云南大理 671003）

刺菱角主產(chǎn)于大理洱海等高原淡水湖泊，其葉邊有鋸齒，葉柄中部較兩端肥大，花小色白，果實(shí)外皮堅(jiān)硬并生有嫩刺。刺菱角作為大理白族特色食品資源，具有悠久的食用歷史，可生食或煮熟后食用。目前，對刺菱角營養(yǎng)品質(zhì)的研究鮮見報(bào)道，限制了這一民族特色食品資源的開發(fā)，因此對刺菱角食用價(jià)值方面的研究顯得極為迫切。本文通過研究大理刺菱角的常規(guī)營養(yǎng)成分、維生素、氨基酸、脂肪酸和礦物元素等，全面了解刺菱角的營養(yǎng)品質(zhì)，為刺菱角的精深開發(fā)提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

刺菱角采自云南大理洱海，分別從洱海海東鎮(zhèn)文筆、挖色、康廊及上關(guān)鎮(zhèn)江尾等地進(jìn)行采集，這4個地方是洱海刺菱角的主要生長地，每份樣品采用四分法進(jìn)行取樣。

TRACE GC UL TRA-DSQ氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國熱電公司；S433D型氨基酸自動分析儀，德國Sykam公司；Agilent 7500型電感耦合等離子質(zhì)譜儀，美國Agilent Technologies有限公司；LC20A高效液相色譜儀，日本島津公司；722型可見分光光度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司；DHC-9070型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海申賢恒溫設(shè)備廠；BS110S型分析天平，北京賽多利斯天平有限公司；MDS-2002A型微波消解儀，上海新儀微波化學(xué)科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 常規(guī)營養(yǎng)成分的測定

水分含量：采用GB 5009.3—2016《食品中水分的測定》直接干燥法進(jìn)行測定；蛋白質(zhì)含量：采用GB 5009.5—2016《食品中蛋白質(zhì)的測定》凱氏定氮法進(jìn)行測定；灰分含量：采用GB 5009.4—2016《食品中灰分的測定》進(jìn)行總灰分的測定；總糖含量（以蔗糖計(jì)）：采用GB 5009.8—2016《食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定》高效液相色譜法進(jìn)行測定；總酸含量：根據(jù)GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》酸堿滴定法進(jìn)行測定；總黃酮含量：根據(jù)SN/T 4592—2016《出口食品中總黃酮的測定》進(jìn)行測定；膳食纖維含量：根據(jù)GB 5009.88—2014《食品中膳食纖維的測定》進(jìn)行總膳食纖維的測定；淀粉含量：根據(jù)GB 5009.9—2016《食品中淀粉的測定》酶水解法進(jìn)行測定。

1.2.2 維生素的測定

維生素A、D、E測定：參照GB 5009.82—2016《食品中維生素A、D、E的測定》高效液相色譜法進(jìn)行測定；維生素B1測定：參照GB 5009.84—2016《食品中維生素B1的測定》高效液相色譜法進(jìn)行測定；維生素B2測定：參照GB 5009.85—2016《食品中維生素B2的測定》高效液相色譜法進(jìn)行測定；維生素B6測定：參照GB 5009.154—2016《食品中維生素B6的測定》高效液相色譜法進(jìn)行測定；維生素C測定：參照GB 5009.86—2016《食品中抗壞血酸的測定》高效液相色譜法進(jìn)行測定。

1.2.3 氨基酸、脂肪酸、礦物元素的測定

氨基酸參照GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的測定》氨基酸自動分析儀進(jìn)行測定；脂肪酸參照GB 5009.168—2016《食品中脂肪酸的測定》內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行測定；礦物元素參照GB 5009.268—2016《食品中多元素的測定》電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES） 進(jìn)行測定。

1.2.4 刺菱角中氨基酸評價(jià)計(jì)算方法

采用氨基酸評價(jià)方法（RAA、RC、SRC） 計(jì)算，同時將被測必需氨基酸組成與參考蛋白質(zhì)氨基酸模式進(jìn)行比較。E/T=必需氨基酸含量/氨基酸總量；E/N=必需氨基酸含量/非必需氨基酸含量；RAA=待評蛋白質(zhì)中某氨基酸的含量/FAO模式中相應(yīng)氨基酸的含量；RC=待評蛋白質(zhì)中某氨基酸的RAA/各種氨基酸RAA的平均值；SRC=100-SRD×100（其中RAA：氨基酸比值，RC：氨基酸比值系數(shù)，SRD：RC的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差）。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 刺菱角中主要營養(yǎng)成分

對刺菱角中常規(guī)營養(yǎng)成分進(jìn)行了測定，結(jié)果如表1所示。

表1 刺菱角常規(guī)營養(yǎng)成分含量 單位：%

由表1可知，刺菱角中含有粗蛋白、粗脂肪、膳食纖維及淀粉等營養(yǎng)成分，其中淀粉含量較高，是紫色馬鈴薯（14.44%）的2.07倍，可作為淀粉生產(chǎn)的原料。

2.2 刺菱角中礦物元素含量

對刺菱角中常量元素、微量元素進(jìn)行測定，結(jié)果見下頁表2。

由表2可知，刺菱角中共檢測出9種礦物元素，常量元素有P、Mg、Ca、Na、K等，微量元素有 Zn、Fe、Mn、Cu等。其中 P（1 200 mg/kg）、K（3 790 mg/kg）元素含量較高。適當(dāng)?shù)臄z入磷有助于人的牙齒和骨骼健康，而鉀在預(yù)防高血壓和心腦血管等疾病中起到作用。醫(yī)學(xué)研究表明，攝取足夠的鈣可預(yù)防骨質(zhì)疏松和直腸癌，并且鈣在心血管疾病的病因中起到作用。鎂具有調(diào)節(jié)神經(jīng)和肌肉的功能，有助于防治中風(fēng)、冠心病和糖尿病。刺菱角中銅含量（0.644 mg/kg） 高于山竹（0.409 mg/kg） ,銅可以參與體內(nèi)氧化還原過程，能促進(jìn)正常黑色素的形成和維護(hù)毛發(fā)正常結(jié)構(gòu)、保護(hù)機(jī)體細(xì)胞免受超氧陰離子自由基的損傷等重要作用。刺菱角中鋅（4.59 mg/kg） 是桃子 （0.693 mg/kg） 的 6.6倍，鋅是構(gòu)成人體中許多酶的重要組分，并參與多種器官的構(gòu)成，尤其對人的智力和身體的生長發(fā)育有更為顯著和重要的影響。錳是多種酶活性中心的組成成分，他具有促進(jìn)生長發(fā)育、保證內(nèi)分泌功能正常、參與人體骨骼造血、促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)脂肪氧化等多種生物學(xué)功能。

表2 刺菱角中礦物元素含量

刺菱角中重金屬含量的測定結(jié)果見表3。

表3 刺菱角中重金屬的含量

由表3可知，刺菱角中重金屬元素砷、汞、鉛、鉻遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)限量。刺菱角生長于洱海中，屬于野生自然資源，尚無人工引植，由于洱海保護(hù)，其周圍生長環(huán)境不會受到工業(yè)廢水、廢氣、廢渣的污染，重金屬等污染可得到有效控制。因此刺菱角可以作為一種天然、無公害的優(yōu)質(zhì)綠色食品原料。

2.3 刺菱角中氨基酸組成及含量

刺菱角中氨基酸組成及含量測定結(jié)果見表4。

表4 刺菱角中氨基酸組成及含量

由表4可知，刺菱角中含有16種常見的氨基酸，包括6種人體必需氨基酸和2種兒童必需氨基酸（組氨酸、精氨酸）。其中氨基酸含量較高的是谷氨酸（0.776%）、精氨酸（0.569%），谷氨酸具有調(diào)節(jié)酸堿平衡的作用，精氨酸是兒童必需的氨基酸。

根據(jù)FAO/WHO食物蛋白消化吸收和利用特點(diǎn)，得出食物蛋白氨基酸組成比例的推薦標(biāo)準(zhǔn)，即必需氨基酸總量占氨基酸總量的40%，必需氨基酸總量占非必需氨基酸總量的60%。SRC值越接近1表示越接近理想氨基酸模式。根據(jù)此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，刺菱角中必需氨基酸占總氨基酸的比例為19.973%，必需氨基酸占非必需氨基酸的比例為24.957%，SRC為62.387%，遠(yuǎn)低于此理想模式。刺菱角中必需氨基酸與WHO/FAO模式譜比較結(jié)果見表5。

表5 刺菱角中必需氨基酸與WHO/FAO模式譜比較

WHO/FAO于1973年提出了氨基酸模式譜理論，并以此為指導(dǎo)對各類食品中氨基酸進(jìn)行評價(jià)，如果某食物所含必需氨基酸接近或符合氨基酸模式要求，則表明食物中蛋白質(zhì)組成與人體更接近，該食品對人體的營養(yǎng)價(jià)值也就越高。由表5可知，刺菱角中只有蘇氨酸（4.43%）接近氨基酸模式譜參考值，其他必需氨基酸均低于氨基酸模式譜參考值。根據(jù)氨基酸比值系數(shù)法，甲硫氨酸為刺菱角的第一限制性氨基酸，因其SRC值最低。

2.4 刺菱角中脂肪酸組成及含量

刺菱角脂肪酸組成氣相色譜見圖1，刺菱角脂肪酸組成及含量見表6。

圖1 刺菱角脂肪酸組成氣相色譜

由圖1、表6可知，刺菱角中各組分在檢測條件下分離效果較好，共分離出5種脂肪酸，其中飽和脂肪酸2種，分別為棕櫚酸、硬脂酸，含量共占20.34%。棕櫚酸可以降低血清膽固醇，具有保護(hù)胰島素的作用。硬脂酸可以通過降低腸道對膽固醇的吸收間接減輕血液和肝臟中膽固醇的代謝負(fù)擔(dān)。不飽和脂肪酸3種，分別為油酸、亞油酸、a-亞麻酸，含量共占79.66%。油酸是除了供給人體所需的大量熱能外，還能調(diào)整人體血漿中高、低密度脂蛋白膽固醇的濃度比例。亞油酸的含量（52.6%）是花生的4倍，亞油酸具有相當(dāng)廣泛的生理作用，用于治療心血管系統(tǒng)疾病，降低血脂。a-亞麻酸具有抗動脈粥樣硬化、預(yù)防心腦血管疾病及減肥、降血脂等生理功能。

表6 刺菱角脂肪酸組成及含量

2.5 刺菱角中維生素組成及含量

圖2、圖3、圖4為部分維生素測定的液相色譜圖。

圖2 維生素B1高效液相色譜

圖3 維生素C高效液相色譜

圖4 維生素E高效液相色譜

表7 刺菱角中維生素含量

由表7可知，共檢測出了3種維生素，分別為維生素B1、C、E。維生素B1高于云南特有的谷類及制品，是軟稻米（0.04 mg/100g） 的3.75倍，對腳氣病的預(yù)防與治療有重要作用。維生素C含量與梨（3.6 mg/100g）的接近。維生素E是很強(qiáng)的抗氧化劑，在體內(nèi)保護(hù)細(xì)胞免受自由基損害。而維生素A、B2、D未檢出，可能是因?yàn)榇塘饨侵泻窟^低的緣故。

3 結(jié)論

刺菱角中淀粉含量為29.85%，屬于高淀粉類食品資源；刺菱角中共檢測出9種礦物元素，其中P、K元素含量較高分別為1 200 mg/kg和3 790 mg/kg；含有豐富的維生素，維生素B1高達(dá)0.15 mg/100g；氨基酸種類齊全，含有多種脂肪酸，亞麻酸含量可達(dá)52.6%，營養(yǎng)價(jià)值較高。基于其營養(yǎng)特性，可圍繞高淀粉及亞麻酸等開發(fā)刺菱角系列綠色產(chǎn)品，對弘揚(yáng)白族特色食品具有重要的意義。