陳曉燕, 孫漢巨, 程小群, 韓 卓, 李延紅
(1.合肥工業(yè)大學 生 物與食品工程學院,安徽 合 肥 230009;2.黃山山大士藥業(yè)有限公司,安徽 黃 山 242700)
覆盆子(raspberry)又稱樹莓、牛奶母、大號角公,薔薇科懸鉤子屬漿果植物,主要產(chǎn)于浙江、安徽、四川及貴州等地[1-3]。覆盆子不僅是味道非常鮮美的生食果品,其果實和葉片也具有較高的營養(yǎng)價值,含豐富的氨基酸、單寧酸、兒茶酚、維生素B2、超氧化物氧化酶以及鈣、鉀、鋅等微量元素[4-7],《本草綱目》有記載“氣味甘,平,無毒,有益腎固精縮尿壯陽作用”[8],因此,覆盆子及其葉片具有藥食兩用的功能。目前,對覆盆子果實的營養(yǎng)價值研究相對較多,但對覆盆子葉片的研究相對較少。本文采用氨基酸全自動分析儀測定了覆盆子果實及其葉片的氨基酸質量比,對其果實與葉片進行了全面的營養(yǎng)評價,為該資源的開發(fā)和應用提供基礎科學依據(jù)。
S-433D氨基酸全自動分析儀,德國SYKAM公司;DHG-9070A電熱鼓風干燥箱,上海滬粵明科學儀器有限公司;TVE-1000試管濃縮儀,日本東京理化;KD-B型電子天平,福州電子有限公司。
掌葉覆盆子果實和葉片,黃山山大士藥業(yè)有限公司;氨基酸標準品,北京捷盛依科公司;鹽酸、檸檬酸三鈉、檸檬酸、氫氧化鈉、硫二甘醇、硼酸、苯酚、乙酸鈉、醋酸鉀、冰醋酸、苯酚、抗壞血酸及茚三酮等,均為分析純;甲醇,為色譜純。
1.3.1 樣品制備
氨基酸測定采用文獻[9]的測試方法,將覆盆子果實和葉片置于60℃烘箱內(nèi)烘至恒重,再用研缽將其搗碎,分別稱取13.5mg覆盆子果實和17.6mg覆盆子葉片,加入6mol/L 的 HCl 2mL,在110℃下水解22h,水解完成后用試管濃縮儀將其蒸干,加入緩沖液溶解,使用0.45μm的微孔濾膜過濾,再用氨基酸全自動分析儀進行分析檢測。
1.3.2 測定條件
陽離子交換樹脂分析柱,測定波長570nm和440nm,緩沖液的流速為0.45mL/min,2種緩沖液進行梯度洗脫,茚三酮溶液的流速為0.25mL/min,分 析 時 間 為 50min,進 樣 量 為50μL,標準品濃度為100nmol/mL,其中,半胱氨酸的濃度為50nmol/mL,氮氣壓力為0.5kPa。
食品蛋白質中氨基酸的組成比例雖不盡相同,但其營養(yǎng)價值主要取決于其所含必需氨基酸(EAA)的種類、數(shù)量和組成比例[10]。本文主要圍繞覆盆子果實和葉片蛋白質的必需氨基酸展開綜合分析和討論。
1.4.1 模糊識別方法
以雞蛋蛋白質為標準蛋白質(a),根據(jù)蘭氏距離法[11-12],將覆盆子果實和葉片的必需氨基酸蛋白(ui,i=1,2)與雞蛋標準蛋白質(a)進行比較,兩者貼近度U(a,u)的計算公式為:
其中,ak為雞蛋標準蛋白質的8種EAA質量濃度,k=1,2,…,8;uik為第i個評價對象的第k種EAA質量濃度。貼近度反映評價對象蛋白質與標準蛋白質的貼近程度,U值越接近1,表示其蛋
RC=RAA/RAA的平均數(shù);
SRC=100-CV×100。
其中,CV為RC的變異系數(shù)。
如果覆盆子果實和葉片蛋白質中氨基酸的組成質量濃度與氨基酸參考模式一致,則RC=1;若RC>1,則表示該種EAA相對過剩;RC<1,則表示該種EAA相對缺乏,RC值最小的是該種物質蛋白質的第1限制氨基酸(First Limiting Acid,簡稱FLAA)。
根據(jù)氨基酸平衡理論,如果覆盆子果實和葉片蛋白質中EAA組成比例與 WHO/FAO的EAA參考模式一致,則SRC=100;檢測蛋白質中EAA組成比例與參考值相距越遠,則SRC值就越小。覆盆子果實和葉片的EAA組成比例與人體需要氨基酸的比例越接近,SRC值越高,則其營養(yǎng)價值就越高。白質營養(yǎng)價值相對越高。
1.4.2 氨基酸比值系數(shù)法
根據(jù)氨基酸平衡理論,以世界衛(wèi)生組織(WHO)和聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)提出的氨基酸模式[13-14]計算必需氨基酸比值(Ratio of Amino Acid,簡稱RAA)、氨基酸比值系數(shù)(Ratio Coefficient of Amino Acid,簡稱RC)和氨基酸比值系數(shù)分(Score of RC,簡稱SRC),計算公式分別為:
以標準氨基酸溶液為參照,將水解后的覆盆子果實及其葉片溶液用氨基酸全自動分析儀進行檢測,結果如圖1~圖3所示。除脯氨酸在440nm檢測外,其余氨基酸均在570nm進行檢測。由圖1~圖3可以看出,各種氨基酸均得到很好的分離。
圖1 混合氨基酸標準溶液色譜圖
圖2 覆盆子果實的氨基酸色譜圖
圖3 覆盆子葉的氨基酸色譜圖
覆盆子果實和葉片中各種氨基酸的質量比見表1所列。
表1 覆盆子果實和葉片中氨基酸的質量比
由表1可知,各種氨基酸中質量比最高的均為谷氨酸,天冬氨酸占第2位,這2種氨基酸占總氨基酸的質量比分別為35.60%和39.66%。用鹽酸水解蛋白進行氨基酸分析時,色氨酸被完全破壞,半胱氨酸和蛋氨酸也有一定程度的破壞,故檢測結果中沒有檢測出色氨酸,半胱氨酸因為含量過低未被檢測到,蛋氨酸含量也相對較低。覆盆子果實中必需氨基酸與非必需氨基酸的質量比(E/N)為43.76%,必需氨基酸與總氨基酸的質量比(E/T)為29.95%;覆盆子葉片中必需氨基酸與非必需氨基酸的質量比(E/N)為60.30%,必需氨基酸占總氨基酸的質量比(E/T)為37.62%。FAO/WHO規(guī)定的指標為40%和60%,由上述結果可知,覆盆子果實與FAO/WHO規(guī)定的數(shù)值有一定差距,覆盆子葉片均達到或接近FAO/WHO規(guī)定的指標,則覆盆子葉片可以認為是一種優(yōu)質植物蛋白來源。
按照模糊識別法的公式計算得到,覆盆子果實和葉片的蛋白質相當于標準蛋白(雞蛋)的貼近度,覆盆子果實蛋白與雞蛋蛋白的貼近度為0.688 0,覆盆子葉片與雞蛋蛋白的貼近度為0.880 3,相對而言,覆盆子葉片具有較高的貼近度,具有較高的營養(yǎng)價值[15]。
根據(jù)現(xiàn)代營養(yǎng)學的要求,如果蛋白質中各種必需氨基酸的比例、組成接近或符合 WHO/FAO的氨基酸模式要求,則認為這種蛋白質是適宜人體生理作用的,營養(yǎng)價值較大。覆盆子果實和葉片中各種必需氨基酸與 WHO/FAO推薦的氨基酸模式譜的比較見表2所列,根據(jù)表2進一步計算得出覆盆子果實和葉片蛋白質的RAA、RC、SRC,其中,果實和葉片蛋白質的SRC分別為54.03和61.34,RAA和 RC值見表3所列。
表2 必需氨基酸與WHO/FAO推薦的模式譜的比較
覆盆子葉片的SRC為61.34,比覆盆子果實的SRC值高,表明覆盆子葉片具有較高的營養(yǎng)價值。覆盆子果實和葉片蛋白中的異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸的RC值均大于1,則表明在覆盆子果實和葉片中這些氨基酸均相對過剩;覆盆子果實和葉片蛋白中的蘇氨酸、蛋氨酸和胱氨酸的RC值小于1,則表明在覆盆子果實和葉片中這些氨基酸相對缺乏;覆盆子果實和葉片蛋白中的第1限制氨基酸均為蛋氨酸+胱氨酸,第2限制氨基酸均為蘇氨酸。
表3 覆盆子果實和葉片中蛋白的RAA與RC值
本文比較了覆盆子果實和葉片中氨基酸組成,氨基酸組成種類齊全,其中覆盆子果實和葉片中必需氨基酸與非必需氨基酸的比值分別為43.76%和60.30%,必需氨基酸與總氨基酸的比值分別為29.95%和37.62%,覆盆子葉片的指標與WHO/FAO規(guī)定的指標接近,認為其是一種優(yōu)質的植物蛋白。通過模糊識別法得出覆盆子果實和葉片蛋白相對于雞蛋蛋白的貼近度分別為0.688 0與0.880 3,覆盆子葉片蛋白與雞蛋蛋白有更好的貼近度,其具有較高的營養(yǎng)價值。利用氨基酸比值系數(shù)法對覆盆子果實和葉片中蛋白質進行營養(yǎng)評價,2種蛋白質的SRC分別為54.03和61.34,覆盆子葉片具有更高的營養(yǎng)價值。
本文對覆盆子果實和葉片進行了全面的營養(yǎng)評價,研究表明,覆盆子葉片比覆盆子果實具有更高的營養(yǎng)價值,是更為優(yōu)質的植物蛋白原料。利用覆盆子葉片的氨基酸研發(fā)功能性食品,能夠替代一些氨基酸補充劑,其純天然性能更方便被人體所攝取,且覆盆子葉片具有藥食兩用性,將覆盆子葉片作為保健食品原料進行開發(fā)具有較好的潛力。
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