賴瑞聯(lián),陳 瑾,馮 新,池麗麗,陳義挺,吳如健
(1 福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所,福州,350013;2 福建省農(nóng)科院科技開發(fā)總公司,福州,350003)
橄欖Canariumalbum在我國栽培歷史悠久,主要集中在我國福建、廣東、廣西和四川等南部省(區(qū)),其中福建省橄欖產(chǎn)業(yè)又主要集中在福州市。由于橄欖味苦澀,主要以加工為主,如蜜餞、果汁、果醋和果酒等初級加工產(chǎn)品,其中的營養(yǎng)成分遭到大量破壞。隨著人們生活水平的提高和消費(fèi)觀念的改變,大量以鮮食為主要目標(biāo)選育的橄欖優(yōu)新品種(系)得到大規(guī)模推廣和應(yīng)用,在橄欖產(chǎn)業(yè)占據(jù)越來越重要的地位,如福欖1號、福欖2號、靈峰、閩清2號、清欖1號和三棱欖等[1-4]。其中靈峰、閩清2號和清欖1號是目前福州市分布面積較大的3種鮮食橄欖品種(系),因其香氣濃郁、口味清甜、肉質(zhì)清脆,具有較高的市場接受度。開展靈峰、閩清2號和清欖1號營養(yǎng)和品質(zhì)研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
氨基酸是果實(shí)營養(yǎng)和品質(zhì)評價的重要指標(biāo)之一。在橄欖氨基酸研究的相關(guān)報道中,彭真汾[5]研究發(fā)現(xiàn),橄欖果實(shí)主要含有7種必需氨基酸和9種非必需氨基酸。池毓斌等[6]提出總游離氨基酸是橄欖鮮食品質(zhì)評價的核心指標(biāo)之一。謝曉瓊[7]研究認(rèn)為,橄欖中胱氨酸、賴氨酸、脯氨酸和丙氨酸含量較高,而亮氨酸和異亮氨酸是最主要的限制氨基酸。林玉芳[8]和萬繼鋒等[9]比較品種(系)發(fā)現(xiàn),不同橄欖品種(系)間氨基酸組成和含量存在較大差異。可見,氨基酸對橄欖營養(yǎng)和風(fēng)味品質(zhì)的形成具有重要影響,然而其具體影響方式有待進(jìn)一步研究。
靈峰、閩清2號和清欖1號作為橄欖主產(chǎn)區(qū)福州市的主栽鮮食品種(系),在前期試驗(yàn)中我們對其品質(zhì)特征和香氣組分進(jìn)行了研究[10],而進(jìn)一步挖掘其氨基酸組分含量、營養(yǎng)價值、風(fēng)味品質(zhì)以及藥用功能,有助于推動鮮食橄欖品種(系)的推廣和創(chuàng)新利用。鑒于此,試驗(yàn)以靈峰、閩清2號和清欖1號成熟果實(shí)為材料,測定其氨基酸組成和含量,并通過氨基酸比值系數(shù)和氨基酸含量閾值比等參數(shù)比較,分析其對鮮食橄欖風(fēng)味品質(zhì)形成的影響,以期為鮮食橄欖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供參考。
1.1 材料
靈峰、閩清2號和清欖1號成熟果實(shí)均來自福建省閩侯縣白沙鎮(zhèn)大目埕村東洋山的農(nóng)業(yè)農(nóng)村部熱帶作物(橄欖)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)示范園,北緯26°12′50.73″,東經(jīng)118°59′39.30″。2019年12月采集充分成熟、大小一致、無病蟲害、無機(jī)械損傷的果實(shí),洗凈后晾干備用。
1.2 方法
1.2.1 氨基酸含量測定 迅速切取供試樣品果肉,60 ℃烘干,粉碎,過150 μm目篩,按GB 5009.124—2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸的測定,進(jìn)行氨基酸的成分和含量測定。
1.2.2 氨基酸營養(yǎng)評價 采用氨基酸比值系數(shù)法[11]計(jì)算氨基酸比值(Ratio of amino acid,RAA)、氨基酸比值系數(shù)(Ratio coefficient of amino acid,RC)和比值系數(shù)分(Score of RC,SRC)。RC表示樣品氨基酸與模式氨基酸的偏離程度。RC值等于1時,橄欖中的氨基酸含量符合FAO/WHO的推薦值;RC值大于1時,對應(yīng)氨基酸的含量過剩;RC值小于1時,對應(yīng)氨基酸的含量不足。SRC越接近100表示橄欖所含各必需氨基酸的含量越均衡。
1.2.3 氨基酸風(fēng)味品質(zhì)評價 采用氨基酸含量閾值比(Ratio of content threshold,RCT)進(jìn)行衡量,RCT=風(fēng)味氨基酸含量/味覺閾值[12-13]。當(dāng)RCT大于1時,該氨基酸對特征味覺的形成存在貢獻(xiàn),該值越大則貢獻(xiàn)越大,反之沒有影響。
1.2.4 聚類分析 參照侯娜等[14]的方法采用SPSS軟件進(jìn)行聚類分析。
2.1 氨基酸組成與含量
供試鮮食橄欖品種(系)果實(shí)中氨基酸種類與含量見表1。供試品種(系)果實(shí)均含有17種氨基酸,但品種(系)間的氨基酸含量存在較大差異,其中靈峰的氨基酸總量(Total amino acid,TAA)最高,達(dá)到20.078 mg/g,閩清2號次之,清欖1號的TAA最低。各品種(系)中,必需氨基酸含量(Essential amino acid,EAA)占TAA比值(EAA/TAA)為17.87%~22.35%,而EAA與非必須氨基酸含量(Nonessential amino acid,NEAA)比(EAA/NEAA)介于0.21~0.27,其中清欖1號的TAA、EAA/TAA、EAA/NEAA均為最高。各氨基酸中,谷氨酸的含量最高,其次是天門冬氨酸,分別占氨基酸總量的30.42%~41.09%和13.74%~16.82%,為主要氨基酸。
表1 3個鮮食橄欖品種(系)的氨基酸組成與含量 mg/g
2.2 氨基酸營養(yǎng)評價
從表2看出,3個品種(系)果實(shí)的SRC介于39.73~52.40,其中,清欖1號的SRC最高,必需氨基酸含量最均衡,營養(yǎng)價值較高;而閩清2號的SRC最低,營養(yǎng)價值較差。在各類氨基酸中,3個品種(系)中蘇氨酸和賴氨酸含量相對過剩(RC>1.0),尤其是蘇氨酸;酪氨酸、纈草氨酸和苯丙氨酸的RC分布在1.0左右,較接近WHO/FAO推薦值,接近標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì),比例相對合理。此外,亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸和半胱氨酸的含量相對不足,尤其甲硫氨酸和半胱氨酸可能為鮮食橄欖的第一限制氨基酸。
表2 鮮食橄欖品種(系)的氨基酸比值RAA、氨基酸比值系數(shù)RC 及氨基酸比值系數(shù)分SRC比較
2.3 氨基酸風(fēng)味品質(zhì)評價
天然蛋白質(zhì)中的氨基酸大多具有甜味、苦味、鮮味或酸味等多種風(fēng)味特征,RCT是評價風(fēng)味氨基酸對相應(yīng)風(fēng)味貢獻(xiàn)的衡量指標(biāo)[12,15]。從表3看出,3個鮮食橄欖品種(系)中檢測到的氨基酸大體歸為4種風(fēng)味。在甜味氨基酸中,組氨酸、丙氨酸和賴氨酸均對3個品種(系)果實(shí)甜味形成存在影響作用(RCT>1.0),尤其是丙氨酸(RCT=3.01)在閩清2號中的影響效果最明顯;此外,絲氨酸對靈峰和閩清2號甜味的形成也有貢獻(xiàn),但對清欖1號甜味特征的形成沒有影響。6種苦味氨基酸中,僅有精氨酸對該特征風(fēng)味的形成存在較高的貢獻(xiàn)率,其他氨基酸并沒有顯著的影響效果。此外,天門冬氨酸和谷氨酸均在橄欖特征鮮味形成過程中發(fā)揮了重要作用,其中天門冬氨酸在閩清2號中的貢獻(xiàn)率最高,而谷氨酸在靈峰中的貢獻(xiàn)率最高。在芳香族氨基酸中,半胱氨酸在3個品種(系)中的RCT值也大于1.0,影響效果從高到低依次為靈峰>閩清2號>清欖1號。
表3 3個鮮食橄欖品種(系)風(fēng)味氨基酸的含量閾值比RCT
2.4 藥用氨基酸組分分析
自然界的20種氨基酸中,有些是維持機(jī)體代謝所必需的但人體無法直接合成的氨基酸,稱為藥用氨基酸,通常包括谷氨酸、精氨酸、甘氨酸、亮氨酸、賴氨酸、酪氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸和天門冬氨酸[7,16]。靈峰、閩清2號、清欖1號果實(shí)中藥用氨基酸含量分別為13.94、11.24、11.54 mg/g,占總氨基酸含量的比例分別為69.43%、61.69%、70.58%。其中,靈峰的藥用氨基酸含量最高,閩清2號最低。然而,清欖1號中藥用氨基酸占總氨基酸含量的比例最高,閩清2號最低;3個品種(系)果實(shí)的藥用氨基酸均占總氨基酸含量的60.0%以上。在各類藥用氨基酸中,谷氨酸為橄欖最主要的藥用氨基酸組分,其次是天門冬氨酸,甲硫氨酸和半胱氨酸含量最低。因此,橄欖可視為具有較高藥用價值的植物蛋白資源。
2.5 聚類分析
TAA、EAA、EAA/TAA、EAA/NEAA、SRC、風(fēng)味氨基酸以及藥用氨基酸等指標(biāo)單獨(dú)分析往往難以準(zhǔn)確反映橄欖的綜合營養(yǎng)品質(zhì)特征,為更合理地體現(xiàn)3個鮮食橄欖品種(系)營養(yǎng)價值情況,試驗(yàn)綜合相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行聚類分析,結(jié)果見圖1。靈峰與清欖1號的氨基酸組分和含量較為相似,氨基酸營養(yǎng)品質(zhì)可能較好,可作為橄欖高氨基酸品種(系)的理想資源,且二者均與閩清2號存在較大的差異。聚類結(jié)果為橄欖綜合營養(yǎng)價值評價提供了參考。
圖1 3個鮮食橄欖品種(系)聚類分析
氨基酸是果實(shí)品質(zhì)和營養(yǎng)評價的重要指標(biāo)。橄欖鮮食品質(zhì)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),其品質(zhì)評價綜合值=0.417×總多酚含量+0.417×可溶性總糖含量+0.109×可滴定酸含量+0.056×總游離氨基酸含量[6],可見氨基酸在其中發(fā)揮重要影響作用。本試驗(yàn)中,福州市主栽的鮮食橄欖品種(系)的總氨基酸含量從高到低依次為靈峰>閩清2號>清欖1號,說明靈峰的品質(zhì)可能較其他兩者好,其次是閩清2號,與實(shí)際感官審評結(jié)果較吻合。
福州市3個主栽鮮食橄欖品種(系)中,必需氨基酸含量占氨基酸總量的17.87%~22.35%,必需氨基酸與非必需氨基酸含量比介于0.21~0.27,低于FAO/WHO[17]標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的40%和0.6,說明供試鮮食橄欖品種(系)中,氨基酸組分仍不完善,甚至未檢測到色氨酸,與林玉芳[8]和萬繼鋒等[9]的研究結(jié)果一致。在氨基酸營養(yǎng)評價方面,清欖1號的組分含量最均衡,營養(yǎng)價值最高,而閩清2號最低,與總氨基酸含量排序的擬合程度較低,需要根據(jù)蛋白質(zhì)互補(bǔ)原理[18]與其他水果復(fù)配,以達(dá)到氨基酸營養(yǎng)平衡。另外,本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),甲硫氨酸和半胱氨酸可能為靈峰、閩清2號和清欖1號橄欖的第一限制氨基酸;而對福州、漳州、莆田、泉州的20個橄欖品種(系)研究發(fā)現(xiàn),甲硫氨酸為第一限制氨基酸,異亮氨酸和苯丙氨酸為第二限制氨基酸[8],說明不同品種(系)橄欖中氨基酸營養(yǎng)價值存在一定差異。
在橄欖特征風(fēng)味形成過程中,組氨酸、丙氨酸和賴氨酸均會影響鮮食橄欖甜味的形成,精氨酸對苦味的形成存在較高的貢獻(xiàn)率,天門冬氨酸和谷氨酸的大量存在可能是其鮮味形成的重要原因之一。以往橄欖特征風(fēng)味呈味氨基酸的相關(guān)研究中,彭真汾[5]認(rèn)為橄欖甜味氨基酸和鮮味氨基酸的占比較高,是形成清橄欖鮮食品質(zhì)優(yōu)于普通橄欖的可能原因。萬繼鋒等[9]研究發(fā)現(xiàn),福欖1號、檀香、自來圓、長營等5種橄欖的甜味氨基酸主要為丙氨酸、甘氨酸、絲氨酸、蘇氨酸和脯氨酸,苦味氨基酸主要為纈氨酸、甲硫氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、精氨酸和苯丙氨酸,鮮味氨基酸為谷氨酸和天門冬氨酸,無論在主要種類或含量上都與靈峰、閩清2號和清欖1號存在一定差異,進(jìn)一步說明氨基酸組分和含量差異可能是不同品種(系)橄欖間特征風(fēng)味各異的重要因素之一。
福州市主栽鮮食橄欖品種(系)果實(shí)中均富含谷氨酸、精氨酸和天門冬氨酸等多種藥用氨基酸。研究表明,谷氨酸能夠調(diào)控機(jī)體基本能量代謝,清除代謝廢物和有毒物質(zhì),調(diào)控神經(jīng)遞質(zhì)釋放與活性,調(diào)節(jié)人體生物節(jié)律,促進(jìn)機(jī)體疲勞恢復(fù)等[19]。同時,谷氨酸還參與腦組織代謝,也是胰島素的重要組成成分。天門冬氨酸具有保護(hù)心肌,延緩骨骼和牙齒損壞,增強(qiáng)記憶功能[20]。精氨酸為機(jī)體條件下必需氨基酸,是機(jī)體中合成細(xì)胞漿蛋白和核蛋白的重要物質(zhì),同時在增強(qiáng)機(jī)體免疫力,細(xì)胞分裂,傷口復(fù)原和分泌激素等各種生理過程中也都擔(dān)任重要角色,在代謝應(yīng)激時,精氨酸能促進(jìn)創(chuàng)傷愈合,是病理狀態(tài)下的必需氨基酸[21]。本研究中,這些氨基酸在福州市主栽鮮食橄欖品種(系)中均存在較高含量,可能也是橄欖的重要藥理成分。橄欖同時兼具藥用價值和食用價值,是典型的藥食同源原料,開展橄欖氨基酸藥理活性研究,篩選具有氨基酸高含量且符合鮮食標(biāo)準(zhǔn)的橄欖優(yōu)新品種(系)對于進(jìn)一步促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展意義重大。