不同產(chǎn)地雪菊氨基酸組成分析及綜合評(píng)價(jià)

呂青遙 周 敏 周慧玲 焦士蓉

(西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，四川 成都 610039)

雪菊學(xué)名兩色金雞菊(CoreopsistinctoriaNutt.)，為菊科金雞菊屬(Coreopsis)多年生草本植物[1]。中國(guó)雪菊大多分布于新疆、四川、西藏等海拔較高地區(qū)。雪菊中富含黃酮、多酚、多糖、氨基酸、維生素等營(yíng)養(yǎng)成分，具有抗衰老、抗氧化等作用[2-3]。目前，雪菊的應(yīng)用大多集中于復(fù)合飲料的開發(fā)，吳曉菊[4]將銀杏果與雪菊相結(jié)合調(diào)配制得銀杏果雪菊復(fù)合飲料；姬華等[5]以昆侖雪菊、紅茶、冰糖為主要原料制得昆侖雪菊飲料，得到的雪菊復(fù)合飲料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，風(fēng)味獨(dú)特；宋生建等[6]優(yōu)化了雪菊酒的發(fā)酵工藝條件。而對(duì)雪菊氨基酸的風(fēng)味分析及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)甚少。遠(yuǎn)輝等[7]對(duì)新疆5種產(chǎn)地雪菊進(jìn)行了氨基酸組分測(cè)定，但未進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)。

研究擬以新疆和田、烏魯木齊，青海西寧，四川阿壩、甘孜瀘定5個(gè)產(chǎn)地的雪菊為研究對(duì)象，采用氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定不同產(chǎn)地雪菊氨基酸種類及含量，并采用營(yíng)養(yǎng)學(xué)評(píng)價(jià)等方法對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行分析比較，以期為深入研究和開發(fā)利用優(yōu)勢(shì)雪菊提供理論依據(jù)。

1 材料及方法

1.1 材料、試劑和設(shè)備

雪菊：成都升聚匯商貿(mào)有限公司；

濃鹽酸、檸檬酸鈉：分析純，成都市科隆化學(xué)品有限公司；

17種氨基酸混標(biāo)：上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司；

真空干燥箱：DHG-9070A型，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；

氨基酸自動(dòng)分析儀：L-8900型，株式會(huì)社日立制作所。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 氨基酸含量測(cè)定 參照遠(yuǎn)輝等[7]的方法并稍作改進(jìn)。稱取粉碎干燥后的雪菊樣品0.2 g，置于20 mL水解管中，加入6 mol/L鹽酸15 mL，冷凍5 min后，抽真空后充入氮?dú)?，迅速封口，?10 ℃干燥箱內(nèi)水解22 h。取出放冷至室溫，過(guò)濾3次并將濾液用超純水定容至50 mL容量瓶中，精密吸取2 mL，55 ℃蒸干，再加入1 mL pH 2.2 的檸檬酸鈉緩沖液，溶解后，過(guò)0.22 μm膜使用。氨基酸測(cè)定條件：緩沖液流速0.400 mL/min；茚三酮流速0.350 mL/min；柱層析4.6 mm×60.0 mm，3 μm離子交換樹脂；分離柱溫57.0 ℃；反應(yīng)柱溫度135 ℃；進(jìn)樣體積20 μL。

1.2.2 氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià) 根據(jù) FAO/WHO 的必需氨基酸模式[8]，參照文獻(xiàn)[9-10]計(jì)算樣品中氨基酸比值(RAA)、氨基酸比值系數(shù)(RC)、氨基酸比值系數(shù)分(SRC)值。

(1)

(2)

SRC=100-C1×100，

(3)

式中：

RAA——氨基酸比值；

RC——氨基酸比值系數(shù)；

SRC——氨基酸比值系數(shù)分；

E1——待評(píng)相應(yīng)某必需氨基酸占氨基酸總量百分比；

E2——相應(yīng)氨基酸的FAO/WHO模式譜值；

R1——某必需氨基酸的氨基酸比值；

R2——各種必需氨基酸的氨基酸比值的平均值；

C1——氨基酸比值系數(shù)的變異系數(shù)。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理分析 采用SPSS分析軟件進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，每個(gè)樣品做3次重復(fù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同產(chǎn)地雪菊氨基酸組分種類及含量分析

由表1可知，5個(gè)產(chǎn)地的雪菊均含有17種氨基酸(未檢測(cè)Trp)，且5個(gè)產(chǎn)地均含有7種必需氨基酸，分別是Thr、Val、Met、Leu、Ile、Lys、Phe。各產(chǎn)地雪菊之間氨基酸含量存在差異。從氨基酸總量來(lái)看，烏魯木齊的氨基酸總量最高，為(10.407±0.054) g/100 g，氨基酸總量最低的是瀘定的雪菊，僅為(7.151±0.109) g/100 g。5個(gè)產(chǎn)地雪菊中Asp含量均為最高，約占氨基酸總量的18%，其中烏魯木齊的雪菊Asp含量最高，Asp呈鮮味，為雪菊提供了清香宜人的口感。5個(gè)產(chǎn)地的雪菊中，Glu和Pro的含量差異較大，其中Glu含量最高的是烏魯木齊的雪菊，比阿壩的雪菊高出0.563 g/100 g，Pro含量最高的是阿壩的雪菊，比和田的高出0.459 g/100 g。從檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，5個(gè)產(chǎn)地雪菊的氨基酸含量存在不同的差異，可能與各個(gè)產(chǎn)地的氣候和種植環(huán)境不同有關(guān)，雪菊的氨基酸組成表現(xiàn)出豐富的多樣性。

必需氨基酸總量最高的是烏魯木齊的雪菊，達(dá)到3.585 g/100 g。從必需氨基酸比例來(lái)看，5種雪菊的E/T值為31%～36%，E/N值為46%～55%，其中和田的E/T值和E/N值均為最高，說(shuō)明和田的雪菊必需氨基酸含量更為豐富，有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。根據(jù)FAO/WHO提出的理想蛋白質(zhì)中E/T值為40%， E/N值為60%[8]，5種雪菊的E/T值與E/N值均接近并略低于理想蛋白標(biāo)準(zhǔn)。但是根據(jù)趙璇等[11]的研究，茶葉的E/T值為15%～22%，E/N值在35%左右，研究的5個(gè)產(chǎn)地的雪菊的E/T值和E/N值均高于茶葉的，表明雪菊中的氨基酸含量相對(duì)豐富。

2.2 不同產(chǎn)地雪菊呈味氨基酸分析

氨基酸是維系人體生命活動(dòng)的重要物質(zhì)，它不僅具有各種生理功能，而且大多數(shù)氨基酸及其鹽具有甜味或苦味，少數(shù)幾種具有鮮味或酸味[12]。按照其呈味特征，一般將其分成鮮味氨基酸、甜味氨基酸、苦味氨基酸和無(wú)味氨基酸四大類[13]。

味道強(qiáng)度值(TAV)為呈味物質(zhì)的濃度與其呈味閾值的比值，其值越大說(shuō)明該呈味物質(zhì)對(duì)呈味特征的貢獻(xiàn)越大。由表2可知，雪菊中有2種鮮味氨基酸、5種甜味氨基酸、9種苦味氨基酸。在雪菊鮮味特征中，2種鮮味氨基酸對(duì)烏魯木齊的雪菊貢獻(xiàn)最大，其次是和田的。在雪菊的甜味特征中，除了Pro對(duì)阿壩的雪菊貢獻(xiàn)最大以外，其他4種甜味氨基酸均對(duì)和田的雪菊貢獻(xiàn)最大。在雪菊的的苦味特征中，Met對(duì)西寧的雪菊貢獻(xiàn)最大；His、Arg、Val、Ile、Phe對(duì)烏魯木齊的雪菊貢獻(xiàn)最大；Lys、Leu、Tyr對(duì)和田的雪菊貢獻(xiàn)最大。

表1 不同產(chǎn)地雪菊氨基酸種類及含量?

綜上所述，烏魯木齊與和田的雪菊呈味氨基酸更為豐富，可能與新疆的環(huán)境氣候以及土壤條件有關(guān)。多種呈味氨基酸相互作用，賦予了雪菊苦中回甜、甘洌清爽的沖泡滋味及口感，使得雪菊在食品、飲品行業(yè)中存在巨大的開發(fā)潛力。

表2 不同產(chǎn)地雪菊呈味氨基酸的TAV值

2.3 不同產(chǎn)地雪菊必需氨基酸組成比例與FAO/WHO氨基酸模式譜比較

蛋白質(zhì)中所含必須氨基酸組成比例越接近人體必需氨基酸比例，則其質(zhì)量越好[16]。由表3可知，5個(gè)產(chǎn)地雪菊中的Met+Cys都低于模式譜標(biāo)準(zhǔn)，通常來(lái)說(shuō)，Met是大多數(shù)非谷類植物蛋白質(zhì)的第一限制氨基酸[17]。在這5個(gè)產(chǎn)地中，除了Met+Cys都低于模式譜標(biāo)準(zhǔn)以外，西寧雪菊的Ile、Val和阿壩雪菊的Val也略低于模式譜標(biāo)準(zhǔn)，但瀘定、烏魯木齊、和田3個(gè)產(chǎn)地的其他必需氨基酸比例都超過(guò)了模式譜標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明這3個(gè)產(chǎn)地的雪菊的必需氨基酸含量相對(duì)豐富。

表3 不同產(chǎn)地雪菊必需氨基酸占總氨基酸含量分?jǐn)?shù)與FAO/WHO推薦氨基酸模式譜比較

2.4 不同產(chǎn)地雪菊必需氨基酸RAA、RC及SRC比較

由表4可知，各個(gè)產(chǎn)地雪菊的氨基酸含量不均衡，氨基酸含量不足或者過(guò)剩都會(huì)影響蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。5個(gè)產(chǎn)地雪菊的Met+Cys的RC值均為最小，其他種類的氨基酸RC值均接近于1，說(shuō)明雪菊的Met+Cys含量相對(duì)不足，為雪菊的第一限制氨基酸。在食用雪菊時(shí)，建議與Met+Cys相對(duì)過(guò)剩的金針菇[18]或Phe+Tyr相對(duì)缺乏的松露[19]等食物搭配，可以使人體獲得更為全面的蛋白質(zhì)。5個(gè)產(chǎn)地的SRC值為75～80，均高于7種云南產(chǎn)核桃中的氨基酸SRC值[18]，西寧雪菊的SRC值最高，代表其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相對(duì)較高。

2.5 不同產(chǎn)地雪菊氨基酸相關(guān)性分析

由表5可知，不同氨基酸之間存在著特定的相關(guān)性，雪菊大部分氨基酸組分間相關(guān)性較強(qiáng)，各種氨基酸之間既存在正相關(guān)也存在負(fù)相關(guān)。Asp與Thr、Ser、Glu、Gly、Ala、Tyr、Phe、Lys、His氨基酸之間存在極為顯著的正相關(guān)性；Thr除了與Pro、Met及Arg之外，與其他的氨基酸之間均存在極為顯著的正相關(guān)性。僅Pro與其他氨基酸均呈負(fù)相關(guān)，并且與Ala之間呈現(xiàn)最大相關(guān)性。Met與其他氨基酸的相關(guān)性均不顯著；與Arg相關(guān)性最低的為Met(0.427)，與Met相關(guān)性最低的為Ile(0.217)。

表5 雪菊氨基酸間相關(guān)性分析?

2.6 不同產(chǎn)地雪菊氨基酸系統(tǒng)聚類分析

由圖1可知，在類間距離為15時(shí)，5個(gè)產(chǎn)地樣品分為兩大類。成分上的差異可能與氣候、地理位置等生態(tài)環(huán)境有一定的關(guān)聯(lián)性。第1類為瀘定、阿壩、西寧雪菊，這一類主要聚集了呈味氨基酸味道強(qiáng)度值相對(duì)較低的品種；第2類為烏魯木齊、和田雪菊，這類雪菊呈味氨基酸味道強(qiáng)度值均相對(duì)較高，沖泡口感較好，且這些雪菊顏色更深，外觀好看，更受消費(fèi)者歡迎。

圖1 不同產(chǎn)地雪菊氨基酸聚類分析圖

3 結(jié)論

對(duì)和田、烏魯木齊、阿壩、瀘定、西寧5個(gè)產(chǎn)地的雪菊氨基酸進(jìn)行了綜合分析，結(jié)果表明5個(gè)產(chǎn)地雪菊的氨基酸含量以及組成上各有不同，可能與各地的環(huán)境氣候、土壤條件以及地形情況等生態(tài)因子不同有關(guān)。和田產(chǎn)地雪菊的必需氨基酸總量與氨基酸總量的比值和必需氨基酸總量與非必需氨基酸總量的比值均為最高，說(shuō)明其有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。其中烏魯木齊雪菊呈味氨基酸總量要高于其他4個(gè)產(chǎn)地，說(shuō)明其沖泡口感較好，滋味醇厚。各產(chǎn)地呈味氨基酸含量總和與其總氨基酸含量呈一定的正相關(guān)。總的來(lái)說(shuō)，5個(gè)產(chǎn)地的雪菊氨基酸種類齊全，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，具有應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化妝品等行業(yè)的潛力。