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        德慶貢柑共產(chǎn)物的營養(yǎng)組成研究

        2022-02-07 08:57:00胡益波毛國興陳霖紅袆帆柳建良馬路凱
        農(nóng)產(chǎn)品加工 2022年24期
        關(guān)鍵詞:抗壞血酸碳水化合物果皮

        胡益波,毛國興,陳霖紅,張 桐,劉 袆帆,王 鋒,柳建良,馬路凱,3

        (1.德慶縣柑橘研究所,廣東 德慶 526600;2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部嶺南特色食品綠色加工與智能制造重點實驗室,仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院,廣東 廣州 510225;3.西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與食品科學(xué)研究所,西藏 拉薩 850000)

        貢柑(Citrus reticulata,Gonggan)是橙與橘的自然雜交品種[1],其果形靚麗、色澤金黃、肉質(zhì)細(xì)嫩,富含人體所需的多種營養(yǎng)物質(zhì),如糖類、維生素等,深受消費者喜愛[2],尤以廣東德慶所產(chǎn)貢柑最具代表,更是被中國果品流通協(xié)會授予“中華名果”“中國柑王”等榮譽稱號,是嶺南佳果的典型代表之一。隨著貢柑的消費量逐年增加,伴隨產(chǎn)生了較多的果皮、果籽,以及壞果、裂果等非鮮銷果,若不加以有效利用,勢必會造成資源的極大浪費。

        柑橘果實在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中,可以用于提煉各種成分[3],同時作為醫(yī)用或其他化工產(chǎn)品來說,在人類的生活當(dāng)中也占據(jù)著重要席位[4]。柑橘副產(chǎn)物資源包括柑橘落果、疏果、殘次果和加工過程產(chǎn)生的皮、渣、種子等下腳料與廢水等[5]。對于柑橘類產(chǎn)品副產(chǎn)物的綜合利用,目前已有相關(guān)報道。單楊等人[6]利用柑橘副產(chǎn)物提取果膠、類黃酮、類胡蘿卜素、類檸檬苦素、香精油和辛弗林等功能性成分。同時,經(jīng)過動物試驗發(fā)現(xiàn),柑橘副產(chǎn)物有成為天然減肥藥的可能[7]。鄧盾等人[8]利用柑橘渣作為畜禽飼料,對于開發(fā)和利用柑橘渣資源、緩解我國飼料資源缺乏的現(xiàn)狀、保護環(huán)境減少污染等都具有重要意義。截至目前,對于柑橘類副產(chǎn)物營養(yǎng)組分的研究主要還停留在活性物質(zhì)的提取利用方面,缺乏對其中營養(yǎng)成分的系統(tǒng)分析。

        貢柑及其副產(chǎn)品是一種自然資源,具有多種潛在商業(yè)應(yīng)用價值的營養(yǎng)植物化合物。隨著貢柑產(chǎn)業(yè)園的逐年發(fā)展,貢柑果皮與果籽等副產(chǎn)物的數(shù)量將會逐年上升,這些廢棄物轉(zhuǎn)化食品的價值可以通過環(huán)境友好的提取程序來解決,以豐富新型食品和非食品產(chǎn)品的目的。研究對貢柑的果皮、果肉與果籽3個部分中的營養(yǎng)成分進行分析,以期為貢柑共產(chǎn)物的梯次利用提供一定的理論基礎(chǔ)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗材料

        貢柑,購自德慶縣龍山果品產(chǎn)銷合作社。果實在采摘之后,在4 h內(nèi)運輸?shù)綄嶒炇?,再立即進行果皮、果肉與果籽分離處理,防止運輸保藏過程當(dāng)中營養(yǎng)物質(zhì)的損失,果皮與果籽洗凈之后,與果肉一起置于烘箱中烘干至恒質(zhì)量,采用粉碎機磨粉備用。

        1.2 試驗試劑

        無水乙醇、丙酮、石油醚(30~60 b.p.)、氫氧化鈉、氫氧化鉀、硫酸銅、硫酸鉀、檸檬酸、二甘醇(均為分析純),國藥集團化學(xué)試劑有限公司提供。

        1.3 試驗儀器

        ZDDN-II型全自動凱氏定氮儀,浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司產(chǎn)品;FA1104型分析天平,上海精密科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;SHB-III型循環(huán)水式多用真空泵,鞏義市恒創(chuàng)儀器有限公司產(chǎn)品;DHG-9055A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,上海和呈儀器制造有限公司產(chǎn)品;TGL-16型臺式高速離心機,常州市凱航儀器有限公司產(chǎn)品;722S型可見分光光度計,上海菁華科技產(chǎn)品;HH-4型恒溫水浴鍋,江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司產(chǎn)品;RE-52C型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,鞏儀市予華儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品。

        1.4 試驗方法

        1.4.1 蛋白質(zhì)

        蛋白質(zhì)測定:參照GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》[9]。

        1.4.2 灰分

        灰分測定:參照GB 5009.4—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測定》[10]。

        1.4.3 脂肪

        脂肪的測定:參照GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測定》[11]。

        1.4.4 膳食纖維

        膳食纖維測定:參照GB 5009.88—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中膳食纖維的測定》[12]。

        1.4.5 碳水化合物

        碳水化合物含量的測定采用蒽酮比色法[13]。

        1.4.6 總多酚

        總多酚含量的測定采用Folin-Ciocalteu比色法[14]。

        1.4.7 總黃酮

        總黃酮含量的測定參考NY/T 2010—2011[15]。

        1.4.8 抗壞血酸

        抗壞血酸含量的測定參考GB 5009.86—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中抗壞血酸的測定》[16]。

        1.5 統(tǒng)計結(jié)果與分析軟件

        以上各指標(biāo)均采用重復(fù)測定3次并取平均值,結(jié)果顯示為平均值±方差(mean±SD),利用Excel軟件對數(shù)據(jù)進行處理。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 貢柑果皮、果肉與果核的主要成分

        貢柑果皮、果肉、果籽的主要成分及含量見表1。

        由表1可知,在貢柑的這3個部分當(dāng)中均檢測出多重營養(yǎng)組分。其中,相對比較突出、含量較高的營養(yǎng)組分為果皮中的總多酚6.84 g/100 g,果肉當(dāng)中的膳食纖維13.8 g/100 g、抗壞血酸268 mg/100 g和總黃酮4 555 mg/100 g及果籽的總多酚82.4 mg/100 g,總黃酮645 mg/kg。因此,貢柑的果皮與果籽可以作為一種提取多酚加工的原材料,同時果肉與果籽也富含黃酮,也適合用于提取黃酮;果肉中的膳食纖維含量豐富,高達13.8±0.01 g/100 g,可以展開膳食纖維對于現(xiàn)代疾病的研究探索。此外,果皮與果籽當(dāng)中有一定的脂肪含量,可以用于提取柑橘味精油,增大貢柑的經(jīng)濟價值。綜上所述,貢柑的果皮、果肉與果籽含有豐富的營養(yǎng)成分。

        表1 貢柑果皮、果肉、果籽的主要成分及含量

        2.2 蛋白質(zhì)

        由表1可知,貢柑果皮當(dāng)中的蛋白質(zhì)含量(0.47±0.06 g/100 g)較低,而果肉與果籽當(dāng)中的蛋白質(zhì)含量則相對較高(8.36±0.06 g/100 g,12.8±0.07 g/100 g)。因此,貢柑果皮不適合作為提取蛋白質(zhì)的原材料。果肉與果籽較其他水果而言,提取蛋白質(zhì)的結(jié)果會較為理想。

        2.3 灰分

        食品經(jīng)灼燒后殘留的物質(zhì)被稱為灰分,代表著樣品中無機物的總量[17]。在檢測中得到貢柑各部分中的灰分含量有一定差別,其中果肉當(dāng)中的灰分含量相對較高(1.30±0.01 g/100 g),而果皮與果籽當(dāng)中的灰分含量相對較低(分別為0.29±0.02 g/100 g,0.39±0.04 g/100 g)。因此,相對果皮與果籽來說,果肉中的無機鹽含量較高。

        2.4 脂肪

        與其他部分水果不同的是,在貢柑的果皮、果肉與果籽3個部分當(dāng)中均能檢測出脂肪含量,其中果肉的脂肪含量(1.60±0.04 g/100 g)最高,果籽的脂肪含量(0.63±0.02 g/100 g)次之,而果皮的脂肪含量(0.41±0.02 g/100 g)最少。柑橘類水果的果皮中往往脂肪含量較高,因為在柑橘類水果外果皮的油包層中,存在著柑橘類水果特有的柑橘皮精油[18],一般為果皮鮮質(zhì)量的0.5%~2.0%[19]。因此,在加工生產(chǎn)中常被用于提取柑橘香味精油,具有抗發(fā)炎、清新鎮(zhèn)靜、淡化疤痕、調(diào)和腸胃等功效[20]。同時,植物的核與籽當(dāng)中通常會含有較高的脂肪。貢柑的果籽中存在10余種脂肪酸,具有較高的營養(yǎng)價值[21],可作為一種潛在的油料資源。

        2.5 膳食纖維

        柑橘類果實中不論果皮還是果肉,都含有較高的膳食纖維。膳食纖維是對人體具有保健功能的多糖類物質(zhì),具有預(yù)防肥胖、減少心血管疾病發(fā)病率、調(diào)節(jié)腸道功能、預(yù)防便秘、預(yù)防結(jié)腸癌[22]、提高腸道菌群的豐富度和多樣性[23]等生理功效。由表1可知,貢柑當(dāng)中的膳食纖維含量較高,其中果肉中膳食纖維含量(13.8±0.01 g/100 g)最高,果皮(2.68±0.03 g/100 g)次之,果籽中的膳食纖維含量(2.18±0.03 g/100 g)則相對較低。因此,貢柑屬于提取膳食纖維的理想物質(zhì)。

        2.6 碳水化合物

        碳水化合物是構(gòu)成機體的重要物質(zhì),具有儲存和提供熱能、增強腸道功能等作用。對于食品中的揮發(fā)性風(fēng)味化合物的保留與釋放產(chǎn)生顯著影響[24]。由表1可知,貢柑的3個部分中均能檢測出豐富的碳水化合物。其中,果皮中的碳水化合物含量(96.2±0.05 g/100 g)最高,果肉與果籽當(dāng)中的碳水化合物含量(74.9±0.03 g/100 g,71.8±0.02 g/100 g)接近。碳水化合物結(jié)構(gòu)和腸道的微生物生態(tài)對于微生物的組成和功能有決定作用[25]。目前,有研究人員指出,飲食中功能性碳水化合物(如抗性淀粉、功能性低聚糖等)能夠通過促進腸道中的有益菌增殖及抑制有害菌生長,進而調(diào)節(jié)腸道短鏈脂肪酸、膽汁酸、內(nèi)源性乙醇等代謝物,以減輕炎癥和氧化應(yīng)激、防止脂類代謝紊亂、抑制胰島素抵抗和肥胖等途徑,改善機體非酒精性脂肪肝[26]。關(guān)于貢柑果皮、果肉及果籽中碳水化合物的提取和結(jié)構(gòu)鑒定等相關(guān)問題在未來有待深入研究。

        2.7 總多酚

        對貢柑3個部分中多酚含量進行測定,發(fā)現(xiàn)三者中均含有多酚,但含量較大差別。其中,貢柑果皮當(dāng)中的多酚含量(6.84±0.02 g/100 g)最高,果肉中的多酚含量(0.518±0.04 g/100 g)次之,而果籽當(dāng)中的多酚含量(82.4±0.03 mg/100 g)則相對非常低。這說明在貢柑的果皮當(dāng)中富含多酚活性物質(zhì)。酚類物質(zhì)是植物中含量最多的次生代謝產(chǎn)物,具有強抗氧化性,有清除體內(nèi)自由基、抗癌、抗菌、預(yù)防動脈粥樣硬化[27]、調(diào)節(jié)免疫能力,降血脂[28]等重要作用。豐富的多酚物質(zhì)使得貢柑具有很高的藥理價值。有研究表明,多酚含量越高,抗氧化能力越強[29]。因此,與其余2個部分相比,貢柑果皮具有更高的抗氧化性,作為保健品、藥品等開發(fā)或是氧化劑的利用都具有潛在價值。

        2.8 總黃酮

        在貢柑的果皮、果肉與果籽當(dāng)中均可檢測出黃酮。其中,果皮與果肉中黃酮含量豐富,分別為4.48±0.03 mg RE/g,4 555±0.03 mg/kg,而果籽當(dāng)中的黃酮含量則相對較低,只有645±0.07 mg/kg。因此,相對于貢柑果籽而言,果皮與果肉則更適合用于提取黃酮。黃酮類化合物同樣也具有強抗氧化性,不僅能降低膽固醇、預(yù)防癌癥、減少有色金屬與放射性元素在人體內(nèi)的積累,還能用于生產(chǎn)天然的風(fēng)味改良劑、色素等[30]。

        2.9 抗壞血酸

        抗壞血酸又稱為維C,是一種水溶性維生素,具有抗氧化性、抗自由基的功效。柑橘類水果當(dāng)中豐富的維C資源,屬于抗氧化物質(zhì)之一,維C的含量也被作為評判果品的指標(biāo)之一[31]。由表1可知,貢柑果肉當(dāng)中的抗壞血酸含量(268±0.05 mg/100 g)相對于果皮與果籽(分別是5.50±0.01 mg/100 g,2.28±0.03 mg/100 g)來說,含量非常豐富??箟难岬目寡趸詫τ诠弋a(chǎn)品的保鮮有著較好的作用,研究人員在利用抗壞血酸作為保鮮劑對鮮切紫甘藍進行處理,發(fā)現(xiàn)可以明顯減少紫甘藍在低溫貯藏過程中失重率、褐變度的增加,降低總花青苷含量、使DPPH自由基清除率下降[32]。抗壞血酸的作用遠不止于此,貢柑果肉中抗壞血酸的增值利用在未來仍需繼續(xù)探究。

        3 結(jié)論

        研究對貢柑的果皮、果籽及果肉等共產(chǎn)物的基本營養(yǎng)組成進行了研究,發(fā)現(xiàn)各不同部位營養(yǎng)物質(zhì)的組成類別基本相同,但含量差異較大。結(jié)果表明,果皮當(dāng)中的碳水化合物、總多酚、總黃酮含量較高,在提取對于人體健康有益的活性物質(zhì)有著重要作用;果籽當(dāng)中的蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪含量也相對可觀,未來貢柑果籽精油的利用也會得到更加深入的發(fā)展;而果肉當(dāng)中,膳食纖維的含量極高,可以作為一種優(yōu)質(zhì)的膳食纖維原料來源。此外,果肉中的抗壞血酸與黃酮的含量也較高,為果汁等行業(yè)的發(fā)展提供了新思路。目前,我國鄉(xiāng)村振興與“十四五”規(guī)劃與廣東省大力支持現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園建設(shè)背景下,德慶貢柑的種植面積和規(guī)模在未來仍然會增加,在未來的加工產(chǎn)生中將會出現(xiàn)更多的共產(chǎn)物。貢柑及其副產(chǎn)品也可以通過有效的多階段過程來處理,以實現(xiàn)未充分利用的生物質(zhì)資源的整體增值。關(guān)于貢柑果肉中膳食纖維的提取與研究、結(jié)構(gòu)鑒定、生理功效、藥理作用等方面的研究,在未來將會成為關(guān)于貢柑加工副產(chǎn)物高值利用相關(guān)研究的重點。

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