胡仁莉 顧蘊(yùn)倩 章雪明
(蘇州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測中心, 江蘇 蘇州 215100)
芡實, 俗稱雞頭米, 因其富含多種營養(yǎng)物質(zhì)和活性成分, 素有“水中人參” 的美譽(yù), 是傳統(tǒng)的中藥材和珍貴的天然補(bǔ)品[1~2]。 蘇州自古就是魚米之鄉(xiāng),“水八仙” 歷史悠久、 品種豐富, 其中又以芡實的地理性優(yōu)勢最為顯著, 是國內(nèi)獨(dú)一無二的人工栽培蘇芡 (原產(chǎn)地在蘇州的芡實稱為蘇芡) 的原產(chǎn)地。 2017 年蘇芡通過 “農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志” 登記[3],作為區(qū)域公共品牌, 消費(fèi)區(qū)域和消費(fèi)量正在明顯擴(kuò)大。 從20 世紀(jì)80 年代開始, 蘇芡的雜交育種取得了重大突破, 在原有白花蘇芡、 紫花蘇芡的基礎(chǔ)上, 育成了黃籽紫花蘇芡、 紅籽紫花蘇芡等10 余個品種[4]。 本研究對蘇州地區(qū)種植的不同蘇芡品種開展?fàn)I養(yǎng)品質(zhì)研究, 旨在進(jìn)一步豐富蘇芡 “好在哪” 的品質(zhì)數(shù)據(jù)庫, 從而推進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域公用品牌建設(shè), 助力蘇州農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
(一) 實驗原料選取蘇州地區(qū)種植的10 個蘇芡品種為研究對象 (見表1), 其中, 紫花蘇芡為蘇州地區(qū)主栽品種, 紫花蘇芡按籽粒顏色又可分為黃籽蘇芡、 紅籽蘇芡和青籽蘇芡3 類。
表1 蘇芡樣品信息
(二) 檢測指標(biāo)與方法
1.樣品檢測方法。 本研究針對10 個品種的蘇芡樣品, 檢測果實和種子外觀特征, 以及種仁水分、 總淀粉、 蛋白質(zhì)、 粗脂肪、 氨基酸組分、 總酚、 總黃酮的含量, 分析不同品種蘇芡之間的品質(zhì)差異, 具體檢測指標(biāo)和方法見表2。 除外觀和水分含量指標(biāo)外, 其余檢測結(jié)果統(tǒng)一換算為干基數(shù)據(jù)。各指標(biāo)重復(fù)測量3 次。
表2 蘇芡檢測指標(biāo)和方法
2.氨基酸營養(yǎng)價值評價方法。 現(xiàn)代研究認(rèn)為,蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值實質(zhì)上為氨基酸的營養(yǎng)價值, 食物中必需氨基酸的組成與含量越接近人體必需氨基酸模式, 蛋白質(zhì)的吸收利用率及應(yīng)用價值越高。 早在1973 年, 聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO) 和世界衛(wèi)生組織 (World Health Organization, WHO)就提出了人體必需氨基酸的FAO/WHO 模式 (見表3) 以及氨基酸評分 (AAS) 的概念, 為評價食物中蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值提供了參考標(biāo)準(zhǔn)。
表3 FAO/WHO 推薦氨基酸模式(mg/g 蛋白質(zhì))
世界衛(wèi)生組織提出了“蛋白質(zhì)的氨基酸組成模式”, 膳食中的蛋白質(zhì)所含必需氨基酸的量達(dá)到或接近該模式, 則氨基酸能被人體充分利用。 通過計算必需氨基酸比值(RAA)、 氨基酸比值系數(shù)(RC)和比值系數(shù)分(SRC), 即可對蘇芡中的氨基酸進(jìn)行評價。 氨基酸比值系數(shù)法的計算方法[8]如下: RAA=食物中氨基酸的含量/ 推薦模式中氨基酸的含量;RC=氨基酸比值/氨基酸比值的均數(shù); SRC=100-CV×100, 式中CV 是RC 的變異系數(shù), CV=標(biāo)準(zhǔn)差/均數(shù)。
(三) 數(shù)據(jù)處理方法使用Excel 2010 對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理, 將營養(yǎng)指標(biāo)和功能性指標(biāo)分別按表1 中的蘇芡品種大類(紫花蘇芡、 白花蘇芡、 紅花蘇芡) 和籽粒顏色分類(黃籽蘇芡、 紅籽蘇芡和青籽蘇芡) 計算平均值及標(biāo)準(zhǔn)差。
(一) 不同蘇芡品種果實和種子的外觀特征分析蘇芡果實圓球形, 頂端有雞啄狀宿存花萼, 故呈雞頭狀[9]; 種子呈圓珠形, 外有薄膜狀假種皮。從表4 和表5 中可以看出10 個品種蘇芡果實和種子外觀特征的差異。 蘇芡果皮外表均無刺, 所有品種果皮表面均密生絨毛。 從果皮厚度來看, 白花蘇芡和紅花蘇芡果皮較厚, 紫花蘇芡總體果皮較薄。白花蘇芡單果重最重, 達(dá)0.65 kg。 紅花蘇芡單果重為0.28 kg, 紫花蘇芡單果重在0.25~0.60 kg 之間, 其中最輕的品種為合肥青籽蘇芡。 單株果實數(shù)量最多的品種是40 號紅籽蘇芡, 達(dá)24 個/ 株, 最少的是紅花蘇芡, 為12 個/ 株。 從單果粒數(shù)來看,紫花黃籽蘇芡最多, 達(dá)151 粒/果; 紅花蘇芡最少,為20 粒/ 果。 種子直徑最大的品種是白花蘇芡,為1.65 cm; 合肥青籽蘇芡最小, 為1.40 cm。 種仁直徑是鮮芡米外觀較為直接的特征指標(biāo)之一, 其中最大的品種是紫花蘇芡中的11 號青籽蘇芡和7 號紅籽蘇芡。 種子百粒重和種仁百粒重也是芡實主要經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo), 直接關(guān)系到芡實的經(jīng)濟(jì)價值, 這兩個指標(biāo)在不同品種間差異較大, 不同蘇芡品種的種子百粒重在157~269 g 之間波動。 種仁百粒重方面, 紫花蘇芡總體高于紅花蘇芡和白花蘇芡。
表4 不同蘇芡品種果實外觀特征
表5 不同蘇芡品種種子外觀特征
(二) 不同蘇芡品種主要營養(yǎng)成分分析
1.水分。 水分含量的多少對鮮芡實的外觀有重要影響, 含水量多則芡米飽滿光潤。 水分含量也常常作為芡實鮮食口感是否鮮嫩的參考指標(biāo)。 從分析結(jié)果可以看出, 按品種大類, 水分含量相對較高的品種為紫花蘇芡, 達(dá)62.1% (見表6), 鮮食口感較為鮮嫩。 紫花蘇芡中的黃籽蘇芡水分含量最高,達(dá)65.0%, 其次為紅籽蘇芡, 水分含量為63.1%,水分含量相對較低的是青籽蘇芡。
表6 不同蘇芡品種主要營養(yǎng)成分含量
2.淀粉。 淀粉是蘇芡干物質(zhì)的主要組成成分。總體來看, 按品種大類, 白花蘇芡總淀粉含量最高, 達(dá)75.8 g/100 g, 紫花蘇芡總淀粉含量相對較低, 為69.9 g/100 g (見表6)。 紫花蘇芡中的紅籽蘇芡總淀粉含量略高于青籽蘇芡和黃籽蘇芡。
3.蛋白質(zhì)。 蛋白質(zhì)也是蘇芡營養(yǎng)的重要組分,蘇芡平均蛋白質(zhì)含量為11.8 g/100 g (見表6), 高于一般的谷類作物。 蛋白質(zhì)含量在不同蘇芡品種大類中表現(xiàn)為紫花蘇芡最高, 白花蘇芡次之, 紅花蘇芡最低。 紫花蘇芡中又以紅籽蘇芡蛋白質(zhì)含量為最高, 達(dá)12.7 g/100 g。
4.粗脂肪。 粗脂肪包括脂肪及油脂類化合物,含有很高的熱量。 蘇芡中脂肪含量較少, 且多為不飽和脂肪酸, 較易被人體消化吸收。 總體來看, 按品種大類, 粗脂肪含量從低到高依次為紅花蘇芡、白花蘇芡、 紫花蘇芡。 紫花蘇芡中紅籽蘇芡粗脂肪含量相對最低, 為0.604%, 青籽蘇芡粗脂肪含量最高, 達(dá)0.660%。
5.氨基酸組分。 蘇芡中氨基酸種類比較豐富,各蘇芡品種均能檢測到17 種氨基酸 (見表7)。 紫花蘇芡的丙氨酸、 脯氨酸、 甘氨酸、 谷氨酸、 賴氨酸、 天冬氨酸、 纈氨酸和組氨酸這8 種氨基酸含量相對較高, 其余9 種氨基酸含量則為紅花蘇芡較高。 在紫花蘇芡品種中, 除精氨酸、 酪氨酸、 天冬氨酸、 纈氨酸、 異亮氨酸和胱氨酸這6 種氨基酸在青籽蘇芡中含量最高外, 其余11 種氨基酸均為紅籽蘇芡中含量最高。
從17 種氨基酸總含量來看, 紫花蘇芡的17 種氨基酸總含量略高于紅花蘇芡, 兩者均遠(yuǎn)高于白花蘇芡 (見表8)。 紫花蘇芡品種中又以紅籽蘇芡的17 種氨基酸總含量為最高, 達(dá)10.1 g/100g。 比較發(fā)現(xiàn), 紅花蘇芡的8 種必需氨基酸總含量略高于紫花蘇芡, 兩者均遠(yuǎn)高于白花蘇芡。 紫花蘇芡3 類品種按8 種必需氨基酸總含量從高到低排序依次為紅籽蘇芡>青籽蘇芡>黃籽蘇芡。
表8 不同蘇芡品種氨基酸總含量
依照FAO/WHO 推薦的理想蛋白質(zhì)模式, 優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的必需氨基酸與總氨基酸的比值(EAA/TAA) 為40%左右, 必需氨基酸與非必需氨基酸的比值(EAA/NEAA) 需達(dá)60%[10]。 從表8 中可以看出, 蘇芡的EAA/TAA 和EAA/NEAA 比值分別為34.8%和53.5%, 較為接近理想蛋白質(zhì)的要求,這與陳蓉等[11]研究結(jié)果一致。 其中又以白花蘇芡比值為最高。 紫花蘇芡品種中黃籽蘇芡比值均略高于紅籽蘇芡和青籽蘇芡。
藥效氨基酸包含天冬氨酸、 谷氨酸、 甘氨酸、胱氨酸、 蛋氨酸、 亮氨酸、 酪氨酸、 苯丙氨酸、 賴氨酸和精氨酸共10 種。 表8 中檢測數(shù)據(jù)表明, 紅花蘇芡的10 種藥效氨基酸總含量略高于紫花蘇芡,兩者均遠(yuǎn)高于白花蘇芡。 紫花蘇芡3 類品種按10種藥效氨基酸總含量從高到低排序依次為紅籽蘇芡、 青籽蘇芡、 黃籽蘇芡。
現(xiàn)代研究認(rèn)為, 不僅氨基酸不足影響蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值, 氨基酸過剩同樣也會限制蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值。 SRC 的意義為如果食物蛋白質(zhì)的氨基酸組成與氨基酸模式一致, 則CV=0, SRC 為100; 當(dāng)食物蛋白質(zhì)的RC 越分散, 表示這些氨基酸在氨基酸平衡上作的負(fù)貢獻(xiàn)越大, 則CV 變大, SRC 變小,蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值越差[12]。 比較各品種蘇芡的SRC, 蘇芡品種中紅花蘇芡SRC 值略高于紫花蘇芡, 兩者均遠(yuǎn)高于白花蘇芡(見表9)。 3 類紫花蘇芡品種中, 黃籽蘇芡和紅籽蘇芡SRC 值較高, 分別為72.36 和71.93, 氨基酸配比較為均衡。
表9 不同蘇芡品種中各種必需氨基酸的RAA、 RC 和SRC
(三) 不同蘇芡品種主要功能活性成分分析黃酮和多酚都具有抗氧化作用, 能參與多種生理代謝, 對人體起到很好的保健作用。 從總黃酮和總酚含量平均值來看, 在3 大類蘇芡品種中, 總黃酮含量最高的是紅花蘇芡, 總酚含量最高的則是紫花蘇芡, 白花蘇芡的總黃酮和總酚含量在三者中均為最低(見表10)。 黃籽蘇芡的總黃酮和總酚含量在紫花蘇芡品種中均為最高。
表10 不同蘇芡品種主要功能活性成分含量(mg/g)
本研究對蘇州地區(qū)種植的10 個蘇芡品種 (包括紫花蘇芡、 白花蘇芡和紅花蘇芡3 大類), 分別從外觀特征、 主要營養(yǎng)成分和主要功能活性成分3方面開展?fàn)I養(yǎng)品質(zhì)特性評價。 結(jié)果顯示, 不同品種蘇芡在外觀上差異明顯, 白花蘇芡單果重較重, 種子直徑較大, 種皮較厚; 合肥青籽蘇芡單果重較輕, 種子直徑總體偏小, 種皮較薄。 從3 大類蘇芡品種來看, 紫花蘇芡在水分、 蛋白質(zhì)、 總氨基酸以及抗氧化物質(zhì)總酚含量方面均較白花蘇芡和紅花蘇芡高, 同時氨基酸配比也比較均衡, 這也正是紫花蘇芡成為蘇州地區(qū)主栽品種的重要原因。
本文引用格式: 胡仁莉, 顧蘊(yùn)倩, 章雪明.不同蘇芡品種營養(yǎng)品質(zhì)特性評價 [J].農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全,2023 (5): 79-83, 97.
HU Renli, GU Yunqian, ZHANG Xueming.Evaluation of nutritional quality characteristics of different Suzhou gordon euryale seed varieties [J].Quality and Safety of Agro-products, 2023 (5): 79-83, 97.