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摘 要:目的:以江苏明日叶为原料,分别对明日叶茎、叶中的营养成分进行测定和比较,为明日叶不同部位进一步应用于食品、医药及保健产品的开发提供科学依据。方法:采用食品营养成分国家标准检测方法,对江苏明日叶茎、叶中水分、灰分、蛋白质、脂肪、纤维、脂肪酸、16种氨基酸和9种矿物质等含量进行测定。结果:明日叶的主要成分为水分84.4~91.7 g/100 g、灰分0.90~1.70 g/100 g、蛋白质0.75~4.60 g/100 g、粗纤维1.10~2.10 g/100 g;明日叶叶中矿物质2.32~4 532.00 mg/kg、茎中矿物质0.58~2 601.00 mg/kg;明日叶中C16∶0、C18∶1、C18∶2、C18∶3四种脂肪酸的含量较高;明日叶叶中16种氨基酸含量4.42%、茎中0.52%。结论:明日叶不同部位营养成分分布差异较大,叶中绝大多数营养物质含量大于茎含量。结合不同营养物质成分含量测定分析,可得明日叶叶中均高于茎中,明日叶叶相较于茎有较大的营养价值和利用价值。
关键词:明日叶;营养成分;含量测定;比较
明日叶是一种伞形科当归属多年生草本植物,其根系发达生命力顽强,在亚热带地区多有栽培[1]。明日叶中富含人体维持健康所需要的多种氨基酸、矿物质、维生素、叶绿素、微量元素等多种营养成分。除此之外,明日叶中还含诸如香豆素类、查尔酮类、天然有机锗和类黄酮类等有特殊功效的天然成分[2-6],具有抗肿瘤、抗氧化、抗菌、降血糖,降血压血脂、提高免疫力、抗衰老、改善神经系统等多种生物活性[7-13]。作为一种药食两用的植物,明日叶应用价值高,开发前景广阔。当前市场用明日叶作为原料开发出来的产品种类丰富,例如有保健功能的茶、酒、固体饮料、胶囊、咀嚼片和营养面条等[14-19]。目前,国内外多个地区均有种植,其中国内主要有山东、云南、中国台湾、江苏、上海等地[20]。为了更好地开发和利用明日叶及其相关产品,需对其营养成分进行深入研究,明晰不同部位营养成分的含量差异,才能更加精准、有效地进行产品开发。目前国内外对明日叶有效成分研究中,大部分集中于查尔酮类、黄酮类物质的分离定性,此类研究多侧重于单一物质的提取分离,相比之下,对明日叶不同部位主要营养成分的分布和比较相关研究鲜有报道。罗玉兰等[21]对上海地区明日叶生长特性及品质成分进行了分析,研究主要就播种繁殖及后期的栽培管理、生长动态,部分营养成分等进行报道。
因不同地区的地理条件差异,不同地区植株外观形态、天然有效成分、营养成分等必然存在一定差异,因此本研究以江苏明日叶为原料,测定其不同部位(茎、叶)主要营养成分包括水分、灰分、粗纤维、蛋白质、脂肪、9种矿物质、脂肪酸以及16种氨基酸等,并进行系统性地对比和分析,为明日叶的不同部位进一步应用于食品、医药及保健产品开发提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 仪器
电感耦合等离子体光谱仪(ICP)(13000500);电子天平(10000327);氨基酸分析仪(11007739);气相色谱仪(12009669);箱式电阻炉(20012967);全自动凯氏定氮(11007740);电热鼓风恒温干燥箱(20082068)。
1.2 试剂
乙醇、丙酮、正己烷、乙醚、甲醇、乙酸乙酯、盐酸、正庚烷、无水硫酸钠、石油醚(沸程30~60 ℃)、氨水、没食子酸、氢氧化钾、异辛烷、硫酸、硫酸铜、硫酸钾、硼酸、甲基红指示剂、亚甲基蓝指示剂。
1.3 方法
本研究采用我国食品营养成分国家标准分析方法对明日叶不同部位(茎、叶)中水分、蛋白质、脂肪、灰分、粗纤维、矿物质等营养成分项目进行检测,具体检测项目和方法为水分(直接干燥法GB 5009.3—2016)、灰分(马弗炉灼烧法GB 5009.4—2016)、蛋白质(凯氏定氮法GB 5009.5—2016)、脂肪(索氏抽提法GB 5009.6—2016)、粗纤维素(酸碱洗涤法GB/T 5009.10—2003)、脂肪酸(归一化法GB 5009.168—2016)、氨基酸(氨基酸自动分析仪GB/T 5009.124—2016)、矿物质(电感耦合等离子体法GB 5009.268—2016)。
1.4 统计学方法
试验结果以平均值±标准差的形式表示,运用SPSS软件进行数据统计学分析。
2 结果与分析
2.1 基本营养成分种类及含量
表1结果显示,明日叶茎、叶中脂肪含量极低,均低于检测限;水分含量检测结果为茎>叶,从叶和茎的水分含量平均水平对比显示两者之间差异较小;在灰分、蛋白质、粗纤维含量方面,叶中含量均大于茎,其中最大差异物质为蛋白质,差异倍数达6.1倍。罗玉兰等[21]就上海地区明日叶进行营养成分含量测定研究,结果显示,灰分、粗纤维、蛋白质等含量均高于本次研究,但茎和叶中水分含量测定明显低于本次研究,提示在不同地区种植对植株水分、灰分、蛋白质、矿物质等影响较大。
2.2 矿物质种类及含量
表2结果显示,明日葉总体的矿物质含量,钙、钾、钠、磷的含量居高,叶片中钾的含量达到4 532 mg/kg,铜、锰、锌的含量较少,铜在明日叶茎中的含量最低,仅为0.584 mg/kg。对明日叶不同部位矿物质含量对比发现,叶中矿物质含量均高于茎中,其中除钠的含量差异较小外,其他矿物质的含量差异均较为明显,其中叶中锰的含量达到茎中含量的8倍、叶中铁的含量是茎中含量的7.5倍。
本研究测定并比较明日叶不同部位营养成分的含量发现,明日叶不同部位营养成分分布差异较大,所检测项目中,绝大多数营养物质都是叶中含量大于茎中含量,且统计学分析结果差异存在显著性。明日叶叶中常量元素钾含量是钠含量的4倍左右,叶片中保持高钾低钠的生理特点对维持细胞内外平衡具有重要价值[22]。陈欣华等[23]在对明日叶中营养成分检测对矿物质研究中对钾、钙、镁三种矿物质的含量中存在较大差异,其中钾的含量差异为最大,陈欣华研究结果为110.00 mg/kg,本次研究所得到的结果为茎2 601.00 mg/kg、叶4 532.00 mg/kg。明日叶与芹菜、白菜、菠菜等钙,铁,钾、镁等矿物质含量相比均有较高的含量,提示常食用明日叶可增加矿物质的摄入量,是一种营养和保健功能兼备的蔬菜。 2.3 脂肪酸种类及含量
明日叶不同部位脂肪酸含量见表3。
2.4 氨基酸种类及含量
表4结果显示,明日叶中谷氨酸含量最高,在茎、叶中的含量都位列第一;蛋氨酸含量最低,在茎中未检出,叶中的含量也仅有0.05%;明日叶不同部位氨基酸含量对比发现,叶中16种氨基酸的含量均显著高于茎中氨基酸的含量,除谷氨酸外其余氨基酸含量均相差10倍以上,叶中16种氨基酸总量是茎中氨基酸总量的8.5倍。其中明日叶中含有7种人体必需氨基酸,分别为赖氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、缬氨酸和亮氨酸,叶中必需氨基酸含量占16种氨基酸的41.18%,茎中仅占28.85%。
3 讨论
明日叶中氨基酸含量明显高于茎中含量,这有可能是因为明日叶植物叶片要进行光合作用,使得光合作用产生的大量氨基酸等在叶部积累,而明日叶茎部只进行运输作用,所含氨基酸较少,因明日叶自身不同生理特点,所以其不同部位营养成分含量存在较大差异[24-26]。目前国内学者对明日叶中的营养成分也进行了检测,但结果也并不完全一致,如罗玉兰等[21]研究发现,上海明日叶中共检测有17种氨基酸,比江苏明日叶叶片中多检测出胱氨酸成分。陈欣华等[23]对明日叶中的营养成分和生物活性物质查尔酮的含量进行检测分析,发现明日叶叶茎混合物共同检测到8种人体所需必需氨基酸。不同栽培地点地理位置差异,温度、降雨量、每日光照时常等都会导致植物有效组分含量或组成的差异,因此还需进一步开展不同栽培措施技术研究,同时测定分析不同时期的明日叶营养成分含量,为明日叶在国内大面积推广应用提供更有利的科学依据。
明日叶中含有丰富蛋白质,矿物质以及粗纤维等,其中矿物质、氨基酸种类丰富,营养成分均衡,有利于维持人体健康。根据明日叶不同部位营养物质组分含量差异,已有研究对明日叶的保健食品进行开发,如王云等[27-28]将明日叶经过不同加工工艺或原料配比成为茶饮新产品,此产品极大程度的保留明日叶及其他植物原料的营养价值与功能成分,具有较好的降压去脂、清热解毒等功效。刘方圃等[16]以新鲜明日叶为原料,通过喷雾干燥技术开发明日叶固体饮料,适应特殊人群营养需求。苏刘花等[29]以新鲜明日叶为原料,通过烘干浸泡罐装等步骤得到明日叶保健酒。王正武等[18]将明日叶粉末添加其他保健成分制备成明日叶咀嚼片,具有多种保健功效、食用方便、便于携带、制作工艺简单等优势,并增加明日叶资源的转化途径,具有重要的技术参考价值及广阔的市场开发前景。本研究仅对同一时期明日叶不同部位主要营养成分含量进行了分析,后续还可研究不同时期明日叶不同部位的营养成分含量,为选择性开发提供更加完善的数据支持。
明日叶作为营养丰富、药理活性成分鲜明的药食两用的重要原材料,在对明日叶不同部位选择性进行新产品开发时,可以以明日叶的叶为原料进行相关开发,以此提高明日叶营养物质的利用率。
参考文献
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[28]王云,李蕾,钟进义.一种明日叶茶的制备工艺[P].中国专利:CN103564113A,2014-02-12.
[29]苏刘花.一种明日叶保健酒的制备方法[P].中国专利:CN104073411A,2014-10-01.
[30]李子超,王力平,钟进义,等.明日叶及其活性成分查尔酮研究进展[J].中国食物与营养,2016(11):68-72.
Measurement and Comparative Analysis on Nutrients in Different Parts of Angelica keiskei
WANG Ya-nan1,YU Zhong-ping1,TANG Xiao-ge2,HE Xiao-yun1,2,TONG Tao1,HUANG Kun-lun1,2
(1College of Food Science and Nutritional Engineering,China Agricultural University,Beijing 100083,China;2Supervision,Inspection&Testing Center of Agricultural Products Quality,Ministry of Agriculture and Rural Affairs,(Beijing),Beijing 100083,China)
Abstract:【Objective】 The nutritional ingredient in the stems and leaves of Angelica keiskei were measured and compared with the Angelica keiskei from Jiangsu province,which provided scientific evidence for the different parts of Angelica keiskei to be applied in the development of food,medicine and health care products.【Method】 The contents of water,ash,protein,fat,fiber,fatty acid,16 kinds of amino acids and 9 kinds of minerals in the leaves and stems and Angelica keiskei in Jiangsu province were determined by standard method.Main components of Angelica keiskei were moisture 84.4~91.7 g/100 g、ash 0.90~1.70 g/100 g、protein 0.75~4.60 g/100 g、crude fiber 1.10~2.10 g/100 g、the mineral substance was 2.32~4 532.00 mg/kg of the leaves and 0.58~2 601.00 mg/kg of the stems.The contents of four fatty acids(C16∶0,C18∶1,C18∶2 and C18∶3)were higher in the Angelica keiskei.The contents of 16 amino acids in leaves and stems of Angelica keiskei were 4.42% and 0.52% respectively.【Result】 The results showed that there were significant differences in the distribution of nutrients in different parts of the Angelica keiskei,and the content of most nutrients in the leaves was greater than that in the stems.【Conclusion】 Combined with the determination and analysis of different nutrient composition,it can be concluded that the leaves of Angelica keiskei is higher than that of the stems,and the leaves of Angelica keiskei has greater nutritional and utilization value than that of the stems.
Keywords:Angelica keiskei;nutritional ingredient;determination;comparation
作者简介:王亚楠(1995— ),女,在读博士研究生,研究方向:营养与食品安全。
共同通信作者:黄昆仑(1968— ),男,博士,教授,研究方向:营养与食品安全;仝 涛(1988— ),男,博士,副教授,研究方向:营养与食品安全。
关键词:明日叶;营养成分;含量测定;比较
明日叶是一种伞形科当归属多年生草本植物,其根系发达生命力顽强,在亚热带地区多有栽培[1]。明日叶中富含人体维持健康所需要的多种氨基酸、矿物质、维生素、叶绿素、微量元素等多种营养成分。除此之外,明日叶中还含诸如香豆素类、查尔酮类、天然有机锗和类黄酮类等有特殊功效的天然成分[2-6],具有抗肿瘤、抗氧化、抗菌、降血糖,降血压血脂、提高免疫力、抗衰老、改善神经系统等多种生物活性[7-13]。作为一种药食两用的植物,明日叶应用价值高,开发前景广阔。当前市场用明日叶作为原料开发出来的产品种类丰富,例如有保健功能的茶、酒、固体饮料、胶囊、咀嚼片和营养面条等[14-19]。目前,国内外多个地区均有种植,其中国内主要有山东、云南、中国台湾、江苏、上海等地[20]。为了更好地开发和利用明日叶及其相关产品,需对其营养成分进行深入研究,明晰不同部位营养成分的含量差异,才能更加精准、有效地进行产品开发。目前国内外对明日叶有效成分研究中,大部分集中于查尔酮类、黄酮类物质的分离定性,此类研究多侧重于单一物质的提取分离,相比之下,对明日叶不同部位主要营养成分的分布和比较相关研究鲜有报道。罗玉兰等[21]对上海地区明日叶生长特性及品质成分进行了分析,研究主要就播种繁殖及后期的栽培管理、生长动态,部分营养成分等进行报道。
因不同地区的地理条件差异,不同地区植株外观形态、天然有效成分、营养成分等必然存在一定差异,因此本研究以江苏明日叶为原料,测定其不同部位(茎、叶)主要营养成分包括水分、灰分、粗纤维、蛋白质、脂肪、9种矿物质、脂肪酸以及16种氨基酸等,并进行系统性地对比和分析,为明日叶的不同部位进一步应用于食品、医药及保健产品开发提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 仪器
电感耦合等离子体光谱仪(ICP)(13000500);电子天平(10000327);氨基酸分析仪(11007739);气相色谱仪(12009669);箱式电阻炉(20012967);全自动凯氏定氮(11007740);电热鼓风恒温干燥箱(20082068)。
1.2 试剂
乙醇、丙酮、正己烷、乙醚、甲醇、乙酸乙酯、盐酸、正庚烷、无水硫酸钠、石油醚(沸程30~60 ℃)、氨水、没食子酸、氢氧化钾、异辛烷、硫酸、硫酸铜、硫酸钾、硼酸、甲基红指示剂、亚甲基蓝指示剂。
1.3 方法
本研究采用我国食品营养成分国家标准分析方法对明日叶不同部位(茎、叶)中水分、蛋白质、脂肪、灰分、粗纤维、矿物质等营养成分项目进行检测,具体检测项目和方法为水分(直接干燥法GB 5009.3—2016)、灰分(马弗炉灼烧法GB 5009.4—2016)、蛋白质(凯氏定氮法GB 5009.5—2016)、脂肪(索氏抽提法GB 5009.6—2016)、粗纤维素(酸碱洗涤法GB/T 5009.10—2003)、脂肪酸(归一化法GB 5009.168—2016)、氨基酸(氨基酸自动分析仪GB/T 5009.124—2016)、矿物质(电感耦合等离子体法GB 5009.268—2016)。
1.4 统计学方法
试验结果以平均值±标准差的形式表示,运用SPSS软件进行数据统计学分析。
2 结果与分析
2.1 基本营养成分种类及含量
表1结果显示,明日叶茎、叶中脂肪含量极低,均低于检测限;水分含量检测结果为茎>叶,从叶和茎的水分含量平均水平对比显示两者之间差异较小;在灰分、蛋白质、粗纤维含量方面,叶中含量均大于茎,其中最大差异物质为蛋白质,差异倍数达6.1倍。罗玉兰等[21]就上海地区明日叶进行营养成分含量测定研究,结果显示,灰分、粗纤维、蛋白质等含量均高于本次研究,但茎和叶中水分含量测定明显低于本次研究,提示在不同地区种植对植株水分、灰分、蛋白质、矿物质等影响较大。
2.2 矿物质种类及含量
表2结果显示,明日葉总体的矿物质含量,钙、钾、钠、磷的含量居高,叶片中钾的含量达到4 532 mg/kg,铜、锰、锌的含量较少,铜在明日叶茎中的含量最低,仅为0.584 mg/kg。对明日叶不同部位矿物质含量对比发现,叶中矿物质含量均高于茎中,其中除钠的含量差异较小外,其他矿物质的含量差异均较为明显,其中叶中锰的含量达到茎中含量的8倍、叶中铁的含量是茎中含量的7.5倍。
本研究测定并比较明日叶不同部位营养成分的含量发现,明日叶不同部位营养成分分布差异较大,所检测项目中,绝大多数营养物质都是叶中含量大于茎中含量,且统计学分析结果差异存在显著性。明日叶叶中常量元素钾含量是钠含量的4倍左右,叶片中保持高钾低钠的生理特点对维持细胞内外平衡具有重要价值[22]。陈欣华等[23]在对明日叶中营养成分检测对矿物质研究中对钾、钙、镁三种矿物质的含量中存在较大差异,其中钾的含量差异为最大,陈欣华研究结果为110.00 mg/kg,本次研究所得到的结果为茎2 601.00 mg/kg、叶4 532.00 mg/kg。明日叶与芹菜、白菜、菠菜等钙,铁,钾、镁等矿物质含量相比均有较高的含量,提示常食用明日叶可增加矿物质的摄入量,是一种营养和保健功能兼备的蔬菜。 2.3 脂肪酸种类及含量
明日叶不同部位脂肪酸含量见表3。
2.4 氨基酸种类及含量
表4结果显示,明日叶中谷氨酸含量最高,在茎、叶中的含量都位列第一;蛋氨酸含量最低,在茎中未检出,叶中的含量也仅有0.05%;明日叶不同部位氨基酸含量对比发现,叶中16种氨基酸的含量均显著高于茎中氨基酸的含量,除谷氨酸外其余氨基酸含量均相差10倍以上,叶中16种氨基酸总量是茎中氨基酸总量的8.5倍。其中明日叶中含有7种人体必需氨基酸,分别为赖氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、缬氨酸和亮氨酸,叶中必需氨基酸含量占16种氨基酸的41.18%,茎中仅占28.85%。
3 讨论
明日叶中氨基酸含量明显高于茎中含量,这有可能是因为明日叶植物叶片要进行光合作用,使得光合作用产生的大量氨基酸等在叶部积累,而明日叶茎部只进行运输作用,所含氨基酸较少,因明日叶自身不同生理特点,所以其不同部位营养成分含量存在较大差异[24-26]。目前国内学者对明日叶中的营养成分也进行了检测,但结果也并不完全一致,如罗玉兰等[21]研究发现,上海明日叶中共检测有17种氨基酸,比江苏明日叶叶片中多检测出胱氨酸成分。陈欣华等[23]对明日叶中的营养成分和生物活性物质查尔酮的含量进行检测分析,发现明日叶叶茎混合物共同检测到8种人体所需必需氨基酸。不同栽培地点地理位置差异,温度、降雨量、每日光照时常等都会导致植物有效组分含量或组成的差异,因此还需进一步开展不同栽培措施技术研究,同时测定分析不同时期的明日叶营养成分含量,为明日叶在国内大面积推广应用提供更有利的科学依据。
明日叶中含有丰富蛋白质,矿物质以及粗纤维等,其中矿物质、氨基酸种类丰富,营养成分均衡,有利于维持人体健康。根据明日叶不同部位营养物质组分含量差异,已有研究对明日叶的保健食品进行开发,如王云等[27-28]将明日叶经过不同加工工艺或原料配比成为茶饮新产品,此产品极大程度的保留明日叶及其他植物原料的营养价值与功能成分,具有较好的降压去脂、清热解毒等功效。刘方圃等[16]以新鲜明日叶为原料,通过喷雾干燥技术开发明日叶固体饮料,适应特殊人群营养需求。苏刘花等[29]以新鲜明日叶为原料,通过烘干浸泡罐装等步骤得到明日叶保健酒。王正武等[18]将明日叶粉末添加其他保健成分制备成明日叶咀嚼片,具有多种保健功效、食用方便、便于携带、制作工艺简单等优势,并增加明日叶资源的转化途径,具有重要的技术参考价值及广阔的市场开发前景。本研究仅对同一时期明日叶不同部位主要营养成分含量进行了分析,后续还可研究不同时期明日叶不同部位的营养成分含量,为选择性开发提供更加完善的数据支持。
明日叶作为营养丰富、药理活性成分鲜明的药食两用的重要原材料,在对明日叶不同部位选择性进行新产品开发时,可以以明日叶的叶为原料进行相关开发,以此提高明日叶营养物质的利用率。
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Measurement and Comparative Analysis on Nutrients in Different Parts of Angelica keiskei
WANG Ya-nan1,YU Zhong-ping1,TANG Xiao-ge2,HE Xiao-yun1,2,TONG Tao1,HUANG Kun-lun1,2
(1College of Food Science and Nutritional Engineering,China Agricultural University,Beijing 100083,China;2Supervision,Inspection&Testing Center of Agricultural Products Quality,Ministry of Agriculture and Rural Affairs,(Beijing),Beijing 100083,China)
Abstract:【Objective】 The nutritional ingredient in the stems and leaves of Angelica keiskei were measured and compared with the Angelica keiskei from Jiangsu province,which provided scientific evidence for the different parts of Angelica keiskei to be applied in the development of food,medicine and health care products.【Method】 The contents of water,ash,protein,fat,fiber,fatty acid,16 kinds of amino acids and 9 kinds of minerals in the leaves and stems and Angelica keiskei in Jiangsu province were determined by standard method.Main components of Angelica keiskei were moisture 84.4~91.7 g/100 g、ash 0.90~1.70 g/100 g、protein 0.75~4.60 g/100 g、crude fiber 1.10~2.10 g/100 g、the mineral substance was 2.32~4 532.00 mg/kg of the leaves and 0.58~2 601.00 mg/kg of the stems.The contents of four fatty acids(C16∶0,C18∶1,C18∶2 and C18∶3)were higher in the Angelica keiskei.The contents of 16 amino acids in leaves and stems of Angelica keiskei were 4.42% and 0.52% respectively.【Result】 The results showed that there were significant differences in the distribution of nutrients in different parts of the Angelica keiskei,and the content of most nutrients in the leaves was greater than that in the stems.【Conclusion】 Combined with the determination and analysis of different nutrient composition,it can be concluded that the leaves of Angelica keiskei is higher than that of the stems,and the leaves of Angelica keiskei has greater nutritional and utilization value than that of the stems.
Keywords:Angelica keiskei;nutritional ingredient;determination;comparation
作者简介:王亚楠(1995— ),女,在读博士研究生,研究方向:营养与食品安全。
共同通信作者:黄昆仑(1968— ),男,博士,教授,研究方向:营养与食品安全;仝 涛(1988— ),男,博士,副教授,研究方向:营养与食品安全。