黑老虎聚合果的主要營養(yǎng)活性成分分析

張典典，高家東，戴彰言，張文虎，張友勝，劉軍

（1.廣東省農業(yè)科學院農業(yè)生物基因研究中心，廣東省農作物種質資源保存與利用重點實驗室，廣東廣州510610）（2.廣東省農業(yè)科學院蠶業(yè)與農產品加工研究所，農業(yè)部功能食品重點實驗室，廣東省農產品加工重點實驗室，廣東廣州 510610）

黑老虎果為栽培3～4年后的黑老虎（Kadsura coccinea）藤上結出的果實，為聚合果。每個聚合果由30～70個小漿果聚合而成，成熟時果實呈現鮮紅或紫黑色，是近年興起的集食用、觀賞、藥用于一體的極具開發(fā)潛力的珍稀野生水果之一。目前不少山區(qū)開始將其作為林下經濟發(fā)展的一種新型水果進行人工栽培，成熟果園畝產量可達1500～2000 kg[1]。李志春等[2]用黑老虎果對小鼠進行了急性毒理和30 d喂養(yǎng)實驗，同時測定了實驗過程中小鼠血脂的變化。結果表明雌雄小鼠經口最大耐受劑量（MTD）＞20 mL/kg（以體質量計），黑老虎果屬無毒級；30 d喂養(yǎng)實驗各項觀察指標正常，黑老虎果對小鼠的體質量、血液、臟器等均無顯著影響且能明顯降低小鼠血液中膽固醇水平。鄒建文等[3]研究了利用濕法超微粉碎技術的制備黑老虎果漿的最佳粉碎粒度，結論認為果漿的粉碎粒度以80～100目為宜，合適的粉碎粒度有利于果汁飲料產品保持澄清和風味穩(wěn)定。李里等[4]、段林坪[5]、Zhang H[6]的研究結果證明了黑老虎果皮和種子具有較好的抗氧化、抑制鼠傷寒沙門氏菌和枯草桿菌繁殖以及對抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制效果，可作為一種功能食品原料進行開發(fā)利用。謝瑋[7]以黔東黑老虎果為原料，對果實的衛(wèi)生指標進行了評價，結果表明黑老虎果中農藥殘留、重金屬和生物毒素指標均符合國家標準。另外，彭密軍等[8]用火焰原子吸收光譜法測定了黑老虎果實中常見的八種微量元素Zn、Fe、Ca、Cu、K、Na、Mn、Mg的含量；毛云玲等[9]對云南黑老虎果實不同種源氨基酸和其他指標進行了分析與評價；Sun等[10]研究了黑老虎果中花色苷和酚類物質的抗氧化作用；謝瑋等[11]對黑老虎種子中粗多糖、總黃酮、總皂苷以及部分維生素和礦質元素進行了測定。上述系列研究表明，黑老虎果是一種營養(yǎng)豐富有一定保健功能作用的特色資源，值得從整體上進行開發(fā)和利用，但是黑老虎具有明顯的果皮、果汁果肉、果芯和種子4個部分，各部分特色明顯，有可能根據各部位的特點開發(fā)出系列特色產品，上述研究均沒有進行分類比較研究，給各部位針對性產品開發(fā)帶來了諸多不便。為此，本研究針對黑老虎各部位進行了營養(yǎng)成分、脂肪酸組成及活性成分的分類比較研究，旨在為原料各部位的分類開發(fā)提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

黑老虎成熟鮮果，湖南通道獨坡鎮(zhèn)蝦團村的黑老虎果園，品種編號為“湘黑-0701”；3,5-二硝基水楊酸（DNS），上海潤捷化學試劑有限公司；脂肪酸甲酯混合標準品，上海安譜實驗科技股份有限公司；福林酚試劑，國藥集團化學試劑有限公司；沒食子酸和蕓香苷，中國藥品生物制品研究所；4-羥基哌啶醇，Sigma公司；上述試劑均為分析純。

1.2 主要儀器和設備

D-37520型高速離心機，德國Sterode公司；UV1800紫外分光光度計，日本Tokyo公司；pHS-3C精密pH計，上海雷磁儀器廠；Milli-QIntegml3型超純水機，美國Millipore公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 原料處理

采摘果園中的黑老虎成熟鮮果后，立即運回實驗室進行揀選和清洗，清洗干凈后置于-38 ℃冷凍庫中貯藏。鮮果從采摘到貯藏于-38 ℃冷凍庫中時間不超過5 h。

1.3.2 基本性狀測定

參考[11,12]并作修改。隨機取20個黑老虎聚合果，每個聚合果稱質量后，手工將其分成果皮、果肉果汁、種子和果芯4部分，分別稱其質量，計算聚合果中各部分的占比[11,12]。隨機選取10個黑老虎聚合果，手工將其所有小漿果摘下，分別擠壓出每個小漿果中的種子，并計數；用游標卡尺測量漿果果皮厚度。

1.3.3 樣品制備

各項指標測定時，從-38 ℃冷凍庫中取出果實置于4 ℃冰箱中12 h后進行。實驗時，隨機取10個黑老虎聚合果，手工將其分成果皮、果肉果汁、種子和果芯4部分，用普通食品打漿機打漿15 min，漿液備用。

1.3.4 灰分、蛋白質、脂肪、還原糖和總糖

灰分測定按照GB/T 10473-1989水果和蔬菜產品中鹽酸不溶性灰分的測定方法。蛋白質、脂肪和還原糖分別按照GB 5009.5-2016食品中蛋白質的測定、GB 5009.6-2016食品中脂肪的測定和GB 5009.7-2016食品中還原糖的測定方法進行，總糖按照參考文獻進行[12]。

1.3.5 礦質元素

參考中國食物成分表（2002）[13]對食物中礦質元素的檢測項目，選擇鈣、磷、鉀、鎂、鐵、鋅、碘、硒、銅、氟、鉻、錳和鉬共13種礦質元素進行測定。測定方法采用GB 5009.268-2016食品中多元素的測定進行。

1.3.6 脂肪酸組成

脂肪酸組成參考GB 5009.1682016食品中脂肪酸的測定方法和參考文獻[14]并修改。其中，脂肪酸的定量分析參考GB/T 17377-2008《動植物油脂：脂肪酸甲酯的氣相色譜分析》，采用面積歸一化法，依據峰面積計算每種脂肪酸相對百分含量。GC檢測條件為色譜柱：J&W 122-7032毛細管色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；進樣口溫度260 ℃；進樣量1.0 μL，分流比為20:1；載氣為高純氦氣，流速為1.0 mL/min；程序升溫：初始溫度45 ℃，保持1 min，以12 ℃/min升溫速率升至140 ℃，保持0 min；3 ℃/min升溫速率升至230 ℃，保持11 min，運行時間49.92 min。MS檢測條件為電子電離（electronionization，EI）離子源，電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；傳輸線溫度280 ℃；質量范圍10～450 u，全掃描方式；溶劑延遲3 min。

1.3.7 游離酚、結合酚、總酚和總黃酮

參考文獻[15,16]并稍作修改。以沒食子酸的質量濃度表示游離酚和結合酚的濃度，游離酚（結合酚）的標準曲線回歸方程為Y=0.0271X-0.1296，R2=0.9992，線性范圍為7.5～50 μg/mL，其中X軸為沒食子酸標準溶液的質量濃度（μg/mL），Y軸為D（760 nm）值；總酚的質量濃度代表游離多酚和結合多酚的質量濃度之和。以蕓香苷（蘆?。舛缺硎究傸S酮的濃度，總黃酮的標準曲線回歸方程為Y=0.0015X+0.0082，R2=0.9998，線性范圍為5.0～250 μg/mL，其中X軸為蕓香苷（蘆?。藴嗜芤旱馁|量濃度（μg/mL），Y軸為D（505 nm）值。

1.3.8 總多糖

參考苯酚-硫酸法并作修改[17]。以葡萄糖質量濃度表示總多糖濃度，總多糖的標準曲線回歸方程為Y=0.6822X+0.0668，R2=0.996，線性范圍為0.1～0.5 μg/mL，其中X軸為葡萄糖標準溶液的質量濃度（μg/mL），Y軸為D（490 nm）值。

1.3.9 生物堿

參考文獻[18]并修改。用4-羥基哌啶醇質量濃度表示生物堿濃度，生物堿的標準曲線回歸方程為Y=12.675X+0.1763，相關系數R2=0.9994，線性范圍為0.005～0.04 mol/L，其中X軸為4-羥基哌啶醇標準溶液的摩爾濃度（mol/L），Y軸為D（525 nm）值。

1.3.10 花色苷

參照文獻[19]采用pH示差法直接測定。pH示差法花色苷濃度的計算公式為：

式中：C為花色苷的濃度（mg/100 mL）；ApH1.0、ApH4.5分別代表樣品溶液在pH 1.0和pH 4.5時的最大吸光值；M為矢車菊素的分子量，其值為449；ε為矢車菊素的消光系數，其值為29600。

1.3.11 數據處理

采用SPSS 13.0處理數據：進行單因素方差分析，組間差異有統(tǒng)計學意義時，運用S-N-K法進行組間差異分析。

2 結果與分析

2.1 基本性狀

黑老虎聚合果的單果質量為179.41～257.48 g，其中果皮、果肉果汁、種子和果芯質量分別為80.75～112.88、70.87～93.59、17.10～28.60、17.57～24.86 g，其在單個聚合果中的占比分別為42.52%～47.75%、35.23%～37.77%、7.55%～11.26%、8.29%～11.11%。單個漿果的果皮厚度為1.11～2.59 mm。一般而言，新鮮黑老虎的直接可食部位僅僅為果汁果肉，果皮澀味較重需要通過鹽漬、糖鹽等工藝處理后才能食用，對比桑果、草莓等可食用率接近100%的聚合果而言，黑老虎屬于可食用程度較低的水果，這與鄒建文等[1]的研究結果基本一致。相比于青梅、黃皮、楊桃等常用果脯蜜餞制作原料而言，黑老虎果皮含汁液少，厚實，具有較好柔軟性和咀嚼性，且色澤鮮艷，適宜于制作果脯蜜餞類產品。

單個漿果中的種子數為3～6個，鮮見少于3個或多于6個種子的漿果出現。由于種子苦澀味明顯且含有厚實種殼，難以和果肉果汁一起打漿混合，這可能是黑老虎開發(fā)成果汁飲料加工過程中的明顯不足。

2.2 灰分、總糖、還原糖、蛋白質和脂肪

灰分是指某種物質在高溫時，有機成分揮發(fā)逸散后殘留下來的無機物，是衡量食物中無機鹽和氧化物等無機成分總量的一項重要指標。蛋白質、總糖和脂肪為食物的最主要的三大能量來源物質，是衡量食物中基礎營養(yǎng)物質最重要的指標。還原糖是指具有還原性的糖類，食品中還原糖的高低對食品制品的性質起著重要作用。因此，測定原料中的灰分、總糖、還原糖、蛋白質和脂肪基本可以評價出原料的基本營養(yǎng)特性，同時為產品的開發(fā)提供一定的思路。

由表1可以看出，黑老虎種子中的灰分含量（7.25%）、蛋白質含量（11.24%）和粗脂肪含量（22.20%）均為最高，是黑老虎果中一個非常重要的部位，開發(fā)時宜從功能油脂、功能產品方面去思考；果肉果汁部位的總糖含量（5.17%）和還原糖含量（2.40%）最高，這一點和王麗軍等[20]人的研究結果接近，相關研究結果顯示，果肉中總糖含量高于果皮。且果肉果汁中含有一定的礦物質且油脂含量低，可以從特色飲料方面去開發(fā)；果皮中的灰分、總糖、還原糖、蛋白質和脂肪含量適中，且為黑老虎的主要組成部分，宜開發(fā)為特色果脯蜜餞等產品；對于果芯而言，沒有明顯的特別之處。

表1 黑老虎各部分基本營養(yǎng)組成Table 1 Content of basic nutrient composition in each part of of Kadsura coccinea

2.3 礦質元素

由表2可以看出，樣品中宏量元素的含量變化趨勢基本一致，均以鉀含量最高，其次是鈣和鎂；微量元素的含量不同樣品趨勢不完全一樣。值得特別重視的是，在檢測的13種礦質元素中，均以種子含量最高。種子中宏量元素鉀、鈣和鎂元素含量分別達到4950.233 mg/kg、403.210 mg/kg和2012.312 mg/kg；微量元素中錳、鋅、鐵和銅分別達到90.573 mg/kg、9.675 mg/kg、6.373 mg/kg、3.354 mg/kg。黑老虎種子是一個富含多種礦質元素尤其是錳、鋅含量豐富的資源。錳在腦組織中分布較多，能激活單磷酸腺苷在腦神經遞質中起調節(jié)作用，老年人缺錳會出現智力下降，反應遲鈍；鋅是人體生長發(fā)育的一種極其重要的微量元素，對人體的免疫系統(tǒng)、神經系統(tǒng)、代謝系統(tǒng)、生長發(fā)育、智力等方面起著重要作用[21,22]。

表2 黑老虎不同部分樣品的礦物質Table 2 Content of minerals in each part of of Kadsura coccinea (±s, n=3, mg/kg)

表2 黑老虎不同部分樣品的礦物質Table 2 Content of minerals in each part of of Kadsura coccinea (±s, n=3, mg/kg)

注：同一行數據中具有不同字母的表示差異顯著（p＜0.05）；“＜”代表儀器的檢測限值。

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2.4 脂肪酸組成

脂肪酸的種類和比例組成是衡量油脂品質高低的一個重要指標。由表3可以看出，種子中的脂肪酸組成較其它3個部位豐富，由11種脂肪酸組成，而果汁果肉、和果皮和果芯則由7種脂肪酸組成。不飽和脂肪酸含量高達74.78%～75.15%，其中多不飽和脂肪酸為60.76%～63.73%、單不飽和脂肪酸分別為11.42%～13.960%之間。從單個脂肪酸的相對含量的來看，4個部位中的不飽和脂肪酸均以C18:2（亞油酸）最高（60.30%～62.90%），其次是C18:1（油酸）（11.10%～13.56%）。4個部位中的飽和脂肪酸均以C16:0（棕櫚酸）最高（17.21%～18.22%），其次是C18:0（硬脂酸）（4.38%～5.76%）。這也符合王麗軍等人的研究結果，即在果皮中檢測到的不同脂肪酸成分中，主要含有棕櫚酸、亞油酸等[20]。在多個研究結果證明，單不飽和脂肪酸能降低血清總膽固醇、低密度脂蛋白、甘油三酯，具有降低血脂、預防動脈粥樣石化和心血管疾病的作用；多不飽和脂肪酸是細胞和有機體生物膜的重要組成部分，可調節(jié)細胞構型和細胞膜的通透性，并可以轉化為具有多重生理功能的代謝產物，如前列腺素、凝血黃素、消炎素和保護素等[23,24]。因此，黑老虎果中的脂肪是一種優(yōu)質的脂肪原料，但主要脂肪存在于種子中（22.20%）其它部位中的總脂肪含量低（0.91%）。因此，黑老虎種子中的脂肪是一種值得開發(fā)利用的健康油脂原料。

表3 黑老虎果種子和果皮的脂肪酸組成Table 2 Content of fatty acids in seed and fruit peel of Kadsura coccinea (±s, n=3)

表3 黑老虎果種子和果皮的脂肪酸組成Table 2 Content of fatty acids in seed and fruit peel of Kadsura coccinea (±s, n=3)

備注：同一列數據中具有不同字母的表示差異顯著（p＜0.05）；“-”代表沒有檢出。

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2.5 活性成分

活性成分又稱功能成分，是指具有醫(yī)療效用或生理活性的化合物。多酚、黃酮、多糖、生物堿和總花色甘含量是目前資源評價過程中常用的幾種活性成分指標。其中，多酚、黃酮和花色苷類化合物主要體現資源抗氧化、抗衰老活性能力[25,26]，多糖主要體現資源免疫調節(jié)活性能力[27]，生物堿則因資源的不同，表現出不同的活性[28]。由表4可以看出，種子中游離多酚、結合酚、總多酚和總黃酮含量均為最高，分別為23.69 mg/g、6.90 mg/g、30.60 mg/g和30.54 mg/g；多糖含量最高部分為果肉（含果汁）（0.36 μg/g）；生物堿含量最高為果皮（3.20 mg/g）和果芯（2.80 mg/g），但兩者含量沒有顯著性差異（p＜0.05），另外，種子含量（1.89 mg/g）也較豐富；花色苷總含量則以果皮（8.89 mg/g）和果肉果汁（8.52 mg/g）含量最高，兩者之間也沒有顯著性差異（p＜0.05），這可能與取樣時有部分果皮的花色苷擠壓到了果肉果汁樣品有關，種子和果芯含量較低，分別為0.88 mg/g和1.88 mg/g。

表4 黑老虎果各部分的活性成分含量Table 3 Content of active ingredients in each part of Kadsura coccinea (±s, n=3)

表4 黑老虎果各部分的活性成分含量Table 3 Content of active ingredients in each part of Kadsura coccinea (±s, n=3)

注：同一行數據中具有不同字母的表示差異顯著（p＜0.05）。

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3 結論

黑老虎是一種果大、直接可食用率低的聚合果。果皮、果汁果肉、種子和果芯4個部位均具有各自特色，宜從不同角度去開發(fā)成不同類型的產品。黑老虎種子在聚合果中占比?。?.65%～11.16%），但灰分（7.20%）、蛋白質（11.14%）、粗脂肪（21.70%）均為最高，且富含多種礦質元素尤其錳（90.573 mg/kg）、鋅（9.675 mg/kg）含量豐富；種子中的不飽和脂肪酸含量高達74.78%，其中C18:2（亞油酸）高達60.30%；組成也較為豐富；種子中的游離多酚（23.69 mg/g）、結合酚（6.90 mg/g）、總多酚（30.59 mg/g）和總黃酮（30.54 mg/g）含量最高。因此，黑老虎種子是一個應該特別引起重視的健康食品原料。果皮皮厚、生物堿和花色苷含量高，宜從功能果脯蜜餞的角度去開發(fā)，而果肉果汁則可從特色飲料角度去開發(fā)。種子灰分、蛋白質、粗脂肪含量高，則可從油脂、功能產品方面去開發(fā)。