修文猕猴桃、新西兰金果猕猴桃与翠香 猕猴桃的风味及营养品质检测与比较

2022-07-18 05:45李秋萍黄亚欣刘雪芹牛艳艳权美英丁艳杰
现代食品 2022年11期
关键词:糖酸修文猕猴桃

◎ 李秋萍,杨 慧,马 华,黄亚欣,和 岳,崔 芳,刘雪芹,牛艳艳,岳 玥,权美英,丁艳杰

(1.修文县农业农村局,贵州 贵阳 550200;2.青岛市华测检测技术有限公司,山东 青岛 266100;3.华测检测认证集团北京有限公司,北京 101111;4.天津华测检测认证有限公司,天津 300300)

猕猴桃为猴桃科猕猴桃属植物,富含维生素、氨基酸以及矿物质元素,营养价值极高,具有“水果之王”的美誉[1]。另外,其所含营养成分具有抗氧化、增强免疫力、预防心脑血管疾病、促进肠胃消化及改善便秘等功能,在医药、食品加工等方面有着广泛的用途[2]。

贵州省地处我国的西南部,相对于沿海地区,经济发展较慢,很多经济来源来自农业生产。为了更好地促进当地的农业经济发展,近年来,当地各区县结合自身优势,大力发展猕猴桃种植业[3]。

修文县位于贵州省中部,地处云贵高原腹地东侧梯状斜坡上。全县总面积1 075.7 km2,森林覆盖率44.5%,平均海拔为1 240 m,冬无严寒,夏无酷暑,年降水量1 235 mm,无霜期280 d,全县土壤以酸性或微酸性黄壤为主,被业界专家称之为“世界上最适合猕猴桃种植的地区之一”[4]。2021年,全县猕猴桃种植规模达1.1万hm2,居全省第一、全国第三。挂果面积8 000 hm2,鲜果产量7万t,综合产值25亿元[5]。修文县贵长猕猴桃是贵州省农业科学院果树研究所育成的硬毛系中华猕猴桃优良品种,果肉细嫩多汁,酸甜可口,香气浓郁,在市场上广受消费者喜爱。

1 材料与方法

1.1 猕猴桃来源

本次试验的猕猴桃分别来自贵州省贵阳市修文县两个不同种植基地的贵长猕猴桃;营养品质对照样品为新西兰金果猕猴桃和翠香猕猴桃,样品照片见图1,样品信息详见表1。

图1 猕猴桃样品图

表1 供试样品信息表

1.2 仪器与试剂

1.2.1 主要仪器

7890B-5977B气相色谱-质谱联用仪,美国Agilent公司;Sniffer 9100嗅闻仪,瑞士Brechbuhler公司;PE900F原子吸收光谱仪,美国PerkinElmer公司;2600紫外分光光度计,日本Shimadzu公司;CBM-20A高效液相色谱仪,日本Shimadzu公司;2695高效液相色谱仪,美国Waters公司;S433D氨基酸分析仪,德国Sykam公司等。

1.2.2 主要试剂

无水乙醇,色谱纯,上海星可高纯溶剂有限公司;维生素E标准品,BePure;维生素C标准品,Dr;β-胡萝卜素标准品,天津阿尔塔科技有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 营养成分测定

总糖的测试方法参照《食品安全国家标准 食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》(GB 5009.8—2016),总酸参照《果汁通用试验方法》(SB/T 10203—1994),干物质含量为去掉水分后的质量占原物质的含量,水分参照《饲料中水分的测定》(GB/T 6435—2014),可溶性固形物参照《水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定 折射仪法》(NY/T 2637—2014),组氨酸、酪氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、丙氨酸、脯氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、赖氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸及苏氨酸参照《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》(GB 5009.124—2016),色氨酸和胱氨酸参照《饲料中氨基酸的测定》(GB/T 18246—2019),β-胡萝卜素参照《食品安全国家标准 食品中胡萝卜素的测定》(GB 5009.83—2016),钾参照《食品安全国家标准 食品中钾、钠的测定》(GB 5009.91—2017),镁参照《食品安全国家标准 食品中镁的测定》(GB 5009.241—2017),钙参照《食品安全国家标准食品中钙的测定》(GB 5009.92—2016),铜参照《食品安全国家标准 食品中铜的测定》(GB 5009.13—2017),铁参照《食品安全国家标准 食品中铁的测定》(GB 5009.90—2016),锰参照《食品安全国家标准食品中锰的测定》(GB 5009.242—2017),硒参照《食品安全国家标准 食品中硒的测定》(GB 5009.93—2017),维生素C参考《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定》(GB 5009.86—2016),维生素E参照《食品安全国家标准 食品中维生素A、D、E的测定》(GB 5009.82—2016),黄酮参照《保健食品理化及卫生指标检验与评价技术指导原则(2020年版)》。

1.3.2 芳香物质测定

(1)SPME萃取猕猴桃中挥发性化合物。采用固相微萃取技术萃取猕猴桃中的气味化合物。准确称量3 g猕猴桃样品置于20 mL顶空瓶中,并加入1 μL浓度为 0.816 μg·μL-1的 2-甲基 -3庚酮作为内标,在 40 ℃条件下平衡20 min,吸附40 min,然后将SPME萃取头在250 ℃进样口解析5 min。萃取头测试100针左右进行更换。所有样品均使用相同的提取方法与检测条件,平行重复检测两次。

(2)GC-O-MS条件。①气相色谱参数条件:升温程序设定初始温度为50 ℃,保持温度持续3 min,4 ℃·min-1升温至230 ℃,并保持温度维持3 min。载气为氦气,恒定流速设置为1.5 mL·min-1,进样口温度设置为250 ℃,分流比设置为不分流。②质谱参数条件:离子源种类为电子轰击,电子能量是70 eV,传输线温度是280 ℃,离子源温度维持230 ℃,四极杆温度设置为150 ℃,质量扫描范围m/z为40~250,溶剂延迟7 min。

(3)挥发性化合物的定性分析。采用质谱定性、保留指数(RI)对比和嗅闻对比相结合的方式对气味化合物进行定性分析[7]。根据目标物的出峰时间及相同气质条件下系列烷烃的出峰时间计算实际RI值,计算公式如下:

式中:n表示系列烷烃的碳原子个数;Tn为正构烷烃Cn的保留时间,min;Ta为样品中化合物a的保留时间(化合物a的保留时间在Cn与Cn+1之间)。嗅闻方式即通过GC-O,利用感官评价员的鼻子作为检测器,感知从色谱柱上分离出的气味化合物的气味并做记录,最后根据已有的文献对RI值和气味特征进行比对。

(4)挥发性化合物的定量分析。采用内标定量的方式对猕猴桃样品中的气味化合物进行定量分析[8]。内标半定量方法是在GC-MS模式为全扫描的条件下操作的,以质量浓度为0.816 μg·μL-1的2-甲基-3-庚酮为内标物,即通过内标物的质量浓度和峰面积与未知物峰面积比值计算:

式中:f为相应因子;A1、Ax分别为内标物峰面积和未知物峰面积;ρ1、ρx分别为内标物质量浓度和未知物质量浓度,μg·μL-1。

2 结果与分析

2.1 不同品种猕猴桃的感官品质分析

猕猴桃的感官品质评价表如表2所示,各猕猴桃发育良好,无畸形果,果肉多汁、软硬适度,均无果面缺陷;3#猕猴桃的果皮颜色、果面绒毛和滋味与其他猕猴桃略有不同,1#、2#和4#猕猴桃果皮颜色均呈深褐色,果面为长绒毛,酸甜适度,3#猕猴桃为褐色,果面无毛,偏酸;1#与3#猕猴桃果心横截面为三角形,2#与4#猕猴桃果心横截面为长椭圆形。

表2 猕猴桃感官品质表

果形指数是指果实纵径与横径的比值,果形指数大于1.2的猕猴桃属于长圆柱形,小于1.2则属于卵圆形,本次测试的猕猴桃果形指数均大于1.2,均属于长圆柱形。

2.2 风味品质

2.2.1 总糖、总酸、糖酸比

对猕猴桃中的总糖、总酸进行测试,测试结果见表3。糖酸比被作为衡量水果风味的重要参数,糖酸比过高,果实偏甜而味道单调;糖酸比过低,果实风味偏酸难以食用。果实中的糖分和总酸的含量只有合乎一定的比值,果实才表现酸甜适中,风味可口。不同的水果品种,适宜的糖酸比值不同[9]。根据研究报道,猕猴桃属植物的果实糖酸比值在5~7时,果实表现较好的风味,容易被消费者所接受[10]。由表3可知,1#、2#、4#猕猴桃糖酸比均在5~7,风味较好。

表3 猕猴桃中的总糖、总酸及糖酸比表

2.2.2 干物质、可溶性固形物

干物质及可溶性固形物的测试结果见表4,结果显示2#猕猴桃干物质及可溶性固形物含量最高,1#猕猴桃次之,然后是4#和3#猕猴桃。

表4 猕猴桃中的干物质和可溶性固形物含量表

2.3 营养品质

2.3.1 猕猴桃中氨基酸含量

氨基酸作为一种重要的生物活性物质,具有维护新陈代谢、生长、免疫等功能,并与风味相关。对猕猴桃中18种氨基酸进行测试,测试结果见表5。

表5 猕猴桃中氨基酸含量表 (单位:g/100 g)

结果显示,4种猕猴桃均含有16种氨基酸,但存在含量上的差异,蛋氨酸和色氨酸均未检出。总体而言,2#猕猴桃氨基酸含量最高,1#与4#猕猴桃氨基酸含量接近,3#猕猴桃氨基酸含量最低。其中,谷氨酸、精氨酸和天冬氨酸是猕猴桃中鲜味的主要来源,苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸和丙氨酸是呈现甜味的主要氨基酸,在2#猕猴桃中这些氨基酸含量相较其他猕猴桃均为最高,呈现较好的鲜味和甜味。酪氨酸和苯丙氨酸是呈现芳香味的主要氨基酸,苯丙氨酸在2#猕猴桃中含量最高,酪氨酸在2#和4#翠香猕猴桃中含量均较高。

2.3.2 猕猴桃中β-胡萝卜素的含量

β-胡萝卜素是维生素A的前体,当人或动物机体缺乏维生素A时,肝脏与肠壁中的胡萝卜素酶催化β-胡萝卜素转变成维生素A[11]。当体内维生素A达到需要浓度时,酶促反应停止,胡萝卜素也即停止继续转化为维生素A,故通过食物摄入β-胡萝卜素是一种安全补充维生素A的有效途径[1,12]。

由表6可知,2#修文猕猴桃β-胡萝卜素含量最高,为0.313 mg·kg-1,1# 修文猕猴桃次之,含量为 0.257 mg·kg-1,1#和2#修文猕猴桃β-胡萝卜素含量均高于3#和4#猕猴桃。

表6 不同猕猴桃的β-胡萝卜素含量表

2.3.3 猕猴桃中钾、镁、钙、铜、铁、锌、锰和硒矿物质的含量

矿物质是人体结构的重要组分,又是维持体液渗透压和pH不可缺少的物质,在人体的生命代谢中起着重要的作用。人体缺乏某些矿物质元素时,会产生营养缺乏症,因此矿物质也是重要的营养成分之一。

对猕猴桃中的矿物质进行检测,测试结果见表7。结果显示,4种猕猴桃均含有钾、镁、钙和铜4种元素,其中钾含量最高的为1#猕猴桃,含量达375 mg/100 g,其次为3#和4#;1#和4#猕猴桃的镁含量一致且最高,均为169 mg·kg-1,其次为2#和3#猕猴桃;对钙元素的测试发现,2#猕猴桃钙含量最高,为385 mg·kg-1,1#猕猴桃次之,为320 mg·kg-1,3#和4#猕猴桃钙含量均小于300 mg·kg-1。2#猕猴桃钙含量约为高钙牛奶(1 200 mg·kg-1)钙含量的1/3,长期食用有助于人体钙的摄入,改善膳食中“缺钙富钠”的营养结构。对铜元素的测试发现,3#猕猴桃铜元素含量最高,其次为1#猕猴桃。

表7 不同猕猴桃矿物质元素含量表

2.3.4 猕猴桃中维生素C含量

维生素C是人体必需的营养素,具有淡化黑色素美白皮肤、延缓衰老、增强免疫力等功能,缺乏维生素C易患坏血病[13]。由于人体内缺乏合成维生素C所必需的L-古洛糖酸内酯氧化酶基因,不能合成L-古洛糖酸内酯氧化酶,无法合成维生素C,只能通过摄取食物获取[14]。如表8检测结果显示,3#猕猴桃维生素C含量最高,为126.0 mg/100 g,4#猕猴桃维生素C含量最低,1#和2#猕猴桃维生素C含量介于1#和4#猕猴桃之间。研究显示,摄入大剂量维生素C会增加发生血栓、泌尿系结石等不良反应的危险[15-17]。《中国居民膳食营养素参考摄入量》也给出了成人维生素C的每日可耐受最高摄入量为2 000 mg,提示每日食用猕猴桃数量不宜过多[6]。

表8 不同猕猴桃的维生素C含量表

2.3.5 猕猴桃中的维生素E含量

维生素E具有良好的抗氧化、抗衰老作用,能够提高细胞活性,减少皱纹产生。对猕猴桃中维生素E的测试结果见表9,结果显示,1#猕猴桃维生素E含量最高,2#猕猴桃维生素E含量次之,两种修文猕猴桃的维生素E含量均大于3#和4#猕猴桃。

表9 不同猕猴桃的维生素E含量表

2.3.6 猕猴桃中的黄酮含量

黄酮类化合物具有多种生物活性,具有防衰老、抗癌、抗菌以及抗病毒等作用。表10黄酮测试结果显示,1#猕猴桃中黄酮含量最高,为0.051 8 g/100 g,其次为2#猕猴桃,1#和2#修文猕猴桃的黄酮含量均高于3#和4#猕猴桃。

表10 不同猕猴桃的黄酮含量表

2.3.7 猕猴挑中的膳食纤维含量

膳食纤维是指在小肠内不能消化吸收且聚合度不小于10的碳水化合物,分为可溶性膳食纤维和不可溶性膳食纤维[18]。有研究表明,摄入适量膳食纤维具有降低血糖、血压和血脂,促进肠蠕动并改善便秘的作用,可有效预防Ⅱ型糖尿病、心脑血管疾病,并能降低癌症、肥胖的发生率[19-22]。由表11可知,1#修文猕猴桃膳食纤维含量最高,为2.49 g/100 g,其次为2#修文猕猴桃,含量为1.48 g/100 g,修文猕猴桃补充膳食纤维作用更优。

表11 不同猕猴桃的膳食纤维含量表(单位:g/100 g)

2.3.8 猕猴桃籽的营养品质

对六桶镇修文猕猴桃籽中18种氨基酸进行测试,结果见表12。结果显示,修文猕猴桃籽含有16种氨基酸,色氨酸与胱氨酸未检出。

表12 修文猕猴桃籽中的氨基酸种类和含量表

2.3.9 猕猴桃中芳香物质含量

香气物质对果实感官品质评价起到重要的作用,迄今已在猕猴桃中检测出多种香气化合物,包括酯类、醛类和醇类等。香气的表达是多种香气化合物协同作用产生的结果,但一般含量较高或香气特征明显的化合物可以在很大程度上赋予果实特殊的香气属性。

猕猴桃的气味化合物以醇类、醛类、烯烃类和酸类为主,测试结果见表13~20。在4种猕猴桃中共检出了82种有效香气成分,不同品种的猕猴桃在挥发性物质的种类和含量上存在差异。1#和2#猕猴桃中的气味化合物种类较多,分别为44种和40种,3#和4#猕猴桃中的气味化合物分别为23种和26种。

表13 猕猴桃中醇类物质含量表

1#和2#修文猕猴桃中呈现清香、水果和甜味的酯类和醇类化合物的数量和浓度较高。且只有1#修文猕猴桃种类中鉴定出了醚类化合物(见表20),呈现果香、花香的酮类化合物仅在2#修文猕猴桃中鉴定出来,3#新西兰猕猴桃中鉴定出的酸类化合物的数量最多。

表20 猕猴桃中其他芳香物质含量表

表14 猕猴桃中醛类物质含量表

表15 猕猴桃中酮类物质含量表

表16 猕猴桃中烯烃类物质含量表

表17 猕猴桃中酯类物质含量表

表18 猕猴桃中芳香族化合物含量表

表19 猕猴桃中酸类物质含量表

3 结论与讨论

猕猴桃营养丰富,富含维生素C、糖、酸、酚类物质以及人体必需氨基酸等重要营养成分。本文通过对4种猕猴桃的感官、风味和营养品质的测试,汇总修文猕猴桃的产品特色及优势,分析如下。

(1)风味品质。1#和2#修文猕猴桃糖酸比适当,均在5~7,果实表现较好的风味,容易被消费者所接受。在芳香物质的测试中,1#和2#修文猕猴桃拥有更为复杂的风味物质组成,芳香物质种类均高于3#新西兰猕猴桃和4#翠香猕猴桃,且呈现清香、水果和甜味的酯类和醇类化合物的数量和浓度较高。只有1#修文猕猴桃种类中鉴定出了醚类化合物,呈现果香、花香的酮类化合物仅在2#修文猕猴桃中鉴定出来。因此,1#和2#修文猕猴桃的风味更加香甜。

(2)营养成分。①氨基酸。修文猕猴桃及修文猕猴桃籽中均含有丰富的氨基酸。其中,2#修文猕猴桃氨基酸总含量最高,且其富含呈现鲜味的主要氨基酸(谷氨酸、精氨酸和天冬氨酸)、呈现甜味的主要氨基酸(苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸和丙氨酸)及呈现芳香味的苯丙氨酸,这些氨基酸含量较其他猕猴桃均为最高,使猕猴桃呈现较好的鲜味和甜味。②β-胡萝卜素。1#和2#修文猕猴桃β-胡萝卜素含量均高于3#新西兰金果猕猴桃和4#翠香猕猴桃,更有利于防止机体发生维生素A缺乏症。③矿物质元素。1#和2#修文猕猴桃含有丰富的矿物质元素,相较于其他猕猴桃,2#猕猴桃钙含量最高,长期食用可有助于人体钙的摄入。④维生素E。1#和2#修文猕猴桃的维生素E含量均大于3#和4#猕猴桃,抗氧化作用更强。⑤黄酮。黄酮类化合物具有多种生物活性,具有防衰老、抗癌、抗菌以及抗病毒等作用。两种修文猕猴桃的黄酮含量均高于3#新西兰金果猕猴桃和4#翠香猕猴桃。⑥膳食纤维。1#和2#修文猕猴桃的膳食纤维含量均大于3#新西兰猕猴桃和4#翠香猕猴桃,因此修文猕猴桃在补充膳食纤维作用上优于新西兰金果猕猴桃和翠香猕猴桃。

综合所述,1#和2#修文猕猴桃样品在风味品质和营养成分方面都表现优异,具有较高的营养价值以及优良的品质。

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