湘西“蒿菜粑粑”原料植物的營養成分測定

湘西“蒿菜粑粑”原料植物的營養成分測定*

張幸1，2，陳璇1，3，陳功錫1，2，李貴1，2，魏華1

(1.吉首大學植物資源保護與利用湖南省高校重點實驗室，湖南 吉首 416000；

2.吉首大學生物資源與環境科學學院，湖南 吉首 416000；

3.湖南師范大學生命科學學院，湖南 長沙 410081)

摘要：對湘西自治州各地區風味食品“蒿菜粑粑”的2種原料植物——白蒿(Artemisia princeps Pamp.)和鼠麹草(Gnaphalium affine D.Don)的可食用部位莖與葉，采用常壓烘干法、灼燒法、微波消解-ICP-AES測定法、微量凱氏定氮法、蒽酮比色法、酸堿消煮法、紫外分光光度法、索氏抽提法進行各營養成分測定.測定結果表明，2種植物水分質量分數86%～91%，水溶性總糖質量分數6.75%～13.51%，粗纖維素質量分數20.30%～31.90%，粗脂肪質量分數3.70%～6.25%，粗蛋白質量分數5.22%～10.23%，灰分質量分數0.84%～1.30%，維生素C質量分數為99～188 μg/g；2種植物所含礦質營養元素豐富，其中以Mg和Fe的質量分數最高；2種原料植物莖中水分、水溶性總糖、粗纖維質量分數都高于葉，粗脂肪、維生素C質量分數則是葉中高于莖，灰分、礦質元素在莖與葉中的質量分數差異不大；整體而言，鼠麹草中的水分、可溶性總糖、粗脂肪質量分數高于白蒿，白蒿中的粗纖維、粗蛋白、灰分、維生素C和礦質元素質量分數高于鼠麹草.

關鍵詞：蒿菜粑粑；鼠麹草；白蒿；營養成分；湘西自治州

文章編號：1007-2985(2015)06-0072-07

中圖分類號：S641.3文獻標志碼：B

DOI:10.3969/j.cnki.jdxb.2015.06.017

收稿日期：*2015-09-21

基金項目：湖南省教育廳重點資助項目(09A073)

通信作者：陳功錫(1966—)，男，湖南張家界人，吉首大學植物資源保護與利用湖南省高校重點實驗室教授，主要從事植物分類、植物資源與植物生態學研究.

民族植物學是研究人與植物之間相互作用的一門學科，其研究內容涉及人類利用植物的傳統知識和經驗，包括人類對植物的生態利用、經濟利用和社會利用的歷史、現狀、特征及其動態變化過程[1-2].通過民族植物學研究，可以認識和發現一些植物的傳統用途，并進一步挖掘出其藥用、食用等應用價值，這對生物資源的合理利用具有重大意義.

蒿菜粑粑，又叫粉粑、清明粑、綿菜粑，是長江以南山區少數民族人們喜愛的一種傳統食品，也是祭祀祖宗的一種常備佳品.清明時節，當地都有制作蒿菜粑粑的習俗，既供先人歆享，又可為今人品嘗.然而，由于地域的差異性，不同地方制作蒿菜粑粑所選用的原料植物有所不同.蒿菜粑粑是湘西自治州極具民族特色的美食，但其營養價值如何，至今未見準確的科學報道.為了進一步科學認識湘西蒿菜粑粑的營養價值，筆者擬在文獻的基礎上，對其主要原料蒿菜植物的營養成分分別進行測定，為該特色食品的加工生產和產業化提供科學依據.

1材料與方法

1.1 試驗材料

(1)原料植物調查和采集.訪問湘西自治州不同地區多處民間蒿菜粑粑制作坊，在坊主指引和帶領下進行野外拍照，采集制作蒿菜粑粑的原料植物.采集地為吉首市郊區的曙光村，采集時間2014年3月29日，此期正是民家采集制作蒿菜的最佳時令.采集的2種供試材料經鑒定為菊科蒿屬的魁蒿(俗稱白蒿，ArtemisiaprincepsPamp.)和鼠麹草(俗稱清明蒿，GnaphaliumaffineD.Don).憑證標本存吉首大學植物標本館.

(2)原料植物的處理.取現采集的2種蒿菜粑粑原料植物的莖、葉各1 kg(鮮重)，一部分放入4 ℃冰箱保鮮冷藏備用，另一部分進行烘干處理，供樣品制備和營養成分測定需要.

1.2 儀器設備及試劑

試驗用設備主要有電子天平(JA2003，上海舜宇恒平科技儀器有限公司)、電熱恒溫干燥箱(560，長沙醫療器械廠)、高溫爐(TDW型溫度控制儀，沈陽節能電爐廠)、微波消解儀(Excel-2010，上海屹堯儀器科技發展有限公司)、紫外分光光度計(UV2550，日本島津公司)、脂肪測定儀(SZC-C，上海纖檢儀器有限公司)、定氮儀(KDN-2C型，上海纖檢儀器有限公司)、電感耦合等離子光譜發生儀 (ICP-2008430，北京朝陽華洋分析儀器有限公司).

所用試劑鹽酸、氫氧化鈉、硼酸、亞甲基蘭、甲基紅、無水乙醇、硫酸、硫酸鉀、硫酸銅、石油醚等均為分析純.

1.3 各成分的測定

(1)水分的測定.采用烘干法測定.清洗稱量皿—烘至恒重—稱取樣品5 g—放入調好溫度的烘箱(105 ℃)—烘4 h—于干燥器冷卻—稱重—再烘0.5 h—稱至恒重(2次重量差不超過0.002 g)，每樣做3組平行，為重復試驗.計算公式：ω(水分)(%)=(m1-m2)/m×100%，m1為稱量皿和樣品質量(g)，m2為烘后稱量皿和樣品質量(g)，m為樣品質量(g).

(2)灰分的測定.采用灼燒質量法測定.(ⅰ)瓷坩堝的準備.將坩堝用鹽酸(體積分數25%)煮1～2 h，洗凈晾干，先置于規定溫度(550 ℃ )高溫爐中灼燒1 h，冷卻到200 ℃左右后，移入干燥器中，冷卻至室溫，準確稱重.(ⅱ)樣品預處理.將樣品制成均勻樣品稱重，放烘箱中干燥(先60～70 ℃，后95～105 ℃)，再炭化.(ⅲ)炭化.將待測物放入坩堝中，坩堝置于電爐上，半蓋坩堝蓋，小心加熱使試樣在通氣情況下逐漸炭化，不斷用玻璃棒攪拌，直至無黑煙產生.(ⅳ)灰化.將坩堝移入所規定溫度(500～550 ℃)的高溫爐爐口處，慢慢移入爐膛內灼燒1 h，冷卻到200 ℃左右后，移入干燥器中，冷卻至室溫，準確稱重.重復3次，取平均值.計算公式：ω(灰分)(%) =(m1-m2)/m×100%，m1為 坩堝質量(g)，m2為坩堝和灰分質量(g)，m為樣品質量(g).

(3)礦質元素的測定.采用微波消解 ICP-AES 測定法測定.將供試材料用蒸餾水洗2次后水洗1 次，清洗干凈，電熱恒溫鼓風干燥箱調至105 ℃進行殺青，20 min后調至70 ℃干燥處理至烘干為止，再用小研缽將干燥樣品進行粉碎.取 0.40 g干燥粉末樣品，每樣品稱取 3 份，分別放入貼上標簽的消化管中，加入4 mL王水，然后將消化管放入微波消解儀中按程序進行消解.待消解完畢后，消解罐冷卻至室溫.將溶液定量轉移至50mL容量瓶中，再用ICP-AES 法測定各元素質量分數.計算公式：ω(礦質元素)(μg/g)=PV/m，P為樣品質量濃度(μg·mL-1)，V為試樣體積(mL)，m為樣品質量(g).

(4)維生素C的測定.采用紫外分光光度法測定.(ⅰ)標準曲線的制作.取5 mg抗壞血酸加2 mL質量分數10% HCl，用蒸餾水定容至500 mL容量瓶中備用.配成質量濃度分別0，1，2，4，6，8，10 mg/L的溶液，在243 nm處測取吸光值.(ⅱ)樣品溶液的制備和測定.稱取鮮樣5 g，放入研缽中加入少許質量分數1% HCl研磨，用漏斗移入25 mL容量瓶中定容，過濾備用.吸取1 mL 提取液于10 mL容量瓶中，加水定容.以蒸餾水為參比，在波長243 nm 處，用1 cm 石英皿測定其吸光度.(ⅲ)堿處理樣液的測定及計算.吸取0.2 mL 提取液于10 mL容量瓶中，加2 mL水再加體積0.5 mL濃度1 mol/L NaOH，15 min后加0.5 mL質量分數10% HCl，定容在波長243 nm 處，用1 cm 石英皿測定其吸光度.由待測樣品與待測堿處理樣品的吸光值之差查對校準曲線，即可計算出樣品中維生素C 的質量分數.其計算公式：ω(維生素C)(μg/g)= 250×CV/m，m為樣品質量(g)，250為稀釋倍數，V為試樣體積(mL)，C維生素質量濃度(mg/L).

(6)總糖的測定.采用蒽酮比色法測定.取7支試管，按表1數據配制一系列不同濃度的葡萄糖溶液.每支試管中加入蒽酮試劑4.0 mL，均勻震蕩，迅速浸于冰水浴中冷卻.待各管加完試劑后一起浸于沸水浴中(10 min)，取出冷卻至室溫，在620 nm波長下以第1支管為空白，迅速測定其余各支管的吸光值.以標準葡萄糖質量(μg)為橫坐標，以吸光值為縱坐標，做出標準曲線.

表1　葡萄糖溶液的配制

(7) 粗纖維的測定.采用酸堿消煮法[10]測定.(ⅰ)取1 g干樣品，裝入已知質量的稱量瓶中，在電子天平上準確稱量，無損失地倒入錐形瓶中.于已知質量的稱量瓶中烘干濾紙.(ⅱ)在燒瓶外壁上，相當200 mL容量處做好標記.將200 mL質量分數1.25%的硫酸倒入瓶中，加熱至沸騰再繼續30 min，加熱時不斷攪拌，以防激烈沸騰.每5 min向瓶內倒入沸水至標記處，以保持硫酸濃度恒定.(ⅲ)煮沸之后，用帶有已知質量的濾紙的漏斗真空抽濾，用蒸餾水沖洗燒杯及漏斗，直至濾液用石蕊試紙測定為中性為止.(ⅳ)用質量分數1.25 %NaOH溶液將濾紙上的沉淀物完全洗入瓶中，將其加熱至沸騰再繼續30 min，操作同上.(ⅴ)煮沸之后冷卻，用原來所用已知質量的濾紙抽濾，用蒸餾水沖洗3次，再用乙醇沖洗3次直至濾液無色.(ⅵ)將濾紙和沉淀放入以前稱量過這張濾紙的稱量瓶中，在100～105 ℃烘箱中烘至恒重并稱重.重復3次，取平均值.計算公式：ω(粗纖維)(%)=(m2-m1)/m×100%，m1為抽提筒和脂肪酸質量，m2為抽提筒質量，m為樣品質量(g).

(8)脂肪的測定.采用索氏抽提法[11]測定.按照“將抽提筒洗凈、烘干稱恒重—精確稱取試樣2 g干樣品于濾紙筒中—在濾紙筒上面塞上脫脂棉—將抽提筒、濾紙筒裝入脂肪測定儀—將抽提筒中倒入適當的石油醚—打開索氏脂肪測定儀—浸泡1 h—抽提1 h—回收石油醚—將抽提筒烘干稱恒重”的操作流程重復3次，取其平均值.計算公式：粗脂肪質量分數(%)=(m1-m2)/m× 100%，ml為抽提筒和脂肪的質量(g)，m2為抽提筒的質量(g)，m為樣品質量(g).

2結果與討論

2.1 水分質量分數

蒿菜粑粑原料植物的可食用各部分水分質量分數測定結果如圖1所示.由圖1可知：2種蒿菜粑粑原料植物水分質量分數都在80%以上，其中白蒿的為81.62%～89.07%，鼠麹草的為81.62%～91.23%；2種植物莖中水分的質量分數都高于葉中的，白蒿的莖比葉高出7.45%，鼠麹草的莖比葉高出4.64%.

2.2 水溶性糖類質量分數

最終測定的水溶性總糖質量分數結果如圖2所示.從圖2可知：白蒿水溶性糖類質量分數為6.75%～8.37%，鼠麹草水溶性糖類的為11.23%～13.51%，鼠麹草中水溶性總糖質量分數高于白蒿中的；2種蒿菜耙粑原料植物莖中水溶性糖類的質量分數都要高于葉中的，白蒿的莖比葉高1.62%，鼠麹草的莖比葉高2.28%.

圖1　水分質量分數測定結果

圖2　水溶性總糖質量分數測定結果

2.3 粗纖維質量分數

圖3　粗纖維質量分數測定結果

粗纖維的質量分數測定結果如圖3所示.由圖3可知：白蒿粗纖維質量分數為24.50%～31.90%，鼠麹草粗纖維的為20.30%～28.30%，白蒿中粗纖維質量分數要高于鼠麹草的；2種蒿菜粑粑原料植物莖中粗纖維的質量分數都要高于葉中的，白蒿的莖比葉高7.40%，鼠麹草的莖比葉高7.80%.

2.4 粗蛋白質量分數

粗蛋白質量分數的測定結果如圖4所示.由圖4可知：白蒿粗蛋白質量分數為7.06 %～310.23 %，鼠麹草粗蛋白的為5.22 %～8.70 %，白蒿中粗蛋白質量分數要比鼠麹草中的高；不能找出各部位粗蛋白量質量分數相關規律，如白蒿莖中粗蛋白質量分數高于葉中的，但是在鼠麹草葉中粗蛋白質量分數高于莖中的.

2.5 灰分質量分數

2種植物各部位灰分測定結果如圖5所示.由圖5可知：2種植物各部位的灰分質量分數相當，如白蒿的莖和葉中灰分的都為1.30%左右，鼠麹草的莖和葉中灰分的都為0.84%左右；總體而言，白蒿的比鼠麹草灰分的高出0.46%左右.

圖4　粗蛋白質量分數測定結果

圖5　灰分質量分數測定結果

2.6 維生素C質量分數

2種蒿菜粑粑原料植物維生素C質量分數測定結果如圖6所示.從圖6可知：白蒿維生素C質量分數為2.8～3.6 μg/g，鼠麹草維生素C質量分數為2.3～3.1 μg/g，白蒿中維生素C的質量分數要比鼠麹草中的高；2種植物莖中的維生素質量分數高于葉中的，白蒿的莖比葉高0.8 μg/g，鼠麹草的莖比葉高0.8 μg/g.

2.7 粗脂肪質量分數

粗脂肪質量分數測定結果如圖7所示.由圖7可知：白蒿的粗脂肪質量分數為3.700%～5.950%，鼠麹草的粗脂肪質量分數為6.250%～6.500%，鼠麹草的粗脂肪質量分數要高于白蒿的，高出0.30%～2.80%；2種植物葉中粗脂肪的質量分數要比莖中的高，白蒿的葉比高2.250%，鼠麹草的葉比莖高0.25%.

圖6　維生素C質量分數測定結果

圖7　粗脂肪質量分數測定結果

2.8 微量礦質元素質量分數

微量礦質元素試驗測定結果如表1所示.由表1可知：白蒿微量礦質元素質量分數從大到小依次是Mg，Ca，Fe，其次是Cr，Cu，Mn，最少的是Ba；鼠麹草微量礦質元素質量分數從大到小依次是Mg，Fe，其次是Mn，Ca，Cu，Ba；2種植物Mg，Fe的質量分數都較高(分別為890～1 351，220～280 μg/g)；白蒿Ca質量分數為鼠麹草的20～25倍；2種植物的其他元素質量分數差別不大.

表1　蒿菜粑粑原料植物可食用部分各礦質營養成分　μg·g -1

3結論與分析

(1)經調查，湘西自治州各地區制作蒿菜粑粑的主要原料植物有2種(一種是菊科蒿屬魁蒿，當地居民稱之為“白蒿”，另一種為菊科鼠麹草屬的鼠麹草，當地居民稱之為“綿菜”)，2種植物莖、葉的營養成分見表2.從表2可知，鼠麹草莖的水分、水溶性總糖、維生素C質量分數較高，分別為91.23%，13.51%，188.8 μg/g；白蒿莖的粗蛋白和粗纖維質量分數較高，分別為10.23%和31.90%.

表2　2種蒿菜粑粑原料植物可食用部分各營養成分

(2)采用一些常見的植物營養成分測定方法，對調查采集回來的2種蒿菜粑粑原料植物的營養成分進行分部位測定.測定結果表明：有些營養成分在不同的部位其質量分數差異不大，如礦質元素和灰分；多數營養成分則表現為因選取的部位不同而質量分數有明顯差異，如2種蒿菜粑粑原料植物莖中水分質量分數大于葉中的，2種植物莖中水溶性總糖質量分數大于葉中的，2種植物莖中粗纖維質量分數大于葉中的，2種植物莖中維生素C的質量分數大于葉中的，2種植物葉中粗脂肪質量分數大于莖中的.這些差異與各部位的結構、功能有很大關系，如粗纖維質量分數有差異，這種差異的產生可能是因為植物的疏導組織含有較多的纖維，而莖中的疏導組織比葉中的要發達.經綜合比較不難發現，營養成分質量分數從大到小的順序為白蒿、鼠麹草莖，白蒿、鼠麹草葉，所以民間常常選取這2種植物比較幼嫩的莖制作蒿菜粑粑是有科學根據的.

為了分析方便，將2種蒿菜粑粑原料植物與4種常見蔬菜主要營養成分作比較(表3).

表3　2種蒿菜粑粑原料植物與4種常見蔬菜部分營養成分比較　%

從表3可以看出：2種蒿菜粑粑原料植物各營養成分中，質量分數最高的是粗纖維(20.30%～31.90%)，是一般蔬菜的20～30倍.粗纖維在預防人體某些疾病如冠心病、糖尿病、結腸癌和便秘等方面有重要作用[13]，因此食用蒿菜粑粑對于當今社會多發性疾病有積極的緩解作用.2種原料植物的蛋白質質量分數也比較高(5.22%～10.23%)，是一般蔬菜的2～10倍，如白蒿的蛋白質量分數是大白菜的6～9倍、油菜的2～4倍、韭菜的2～3倍、大蒜的1.5～2.5倍.蛋白質是建造和修復身體的重要原料，在人體進行各項生命活動中起有至關重要的作用，尤其是植物蛋白，是人體不可或缺的營養物質.蒿菜粑粑含有豐富的植物蛋白，因此具有較好的食用和開發價值，值得進一步深入開發.

(3)2種蒿菜粑粑原料植物與4種常見蔬菜部分礦質營養成分比較如表4所示.由表4可以看出：2種蒿菜粑粑原料植物Mg的質量分數為大白菜的8～10倍、韭菜的3.2～5倍.鎂是人體必需元素，人體日需鎂量為300～500 mg[14]，缺鎂時，細胞產生能量的功能發生障礙，影響體內蛋白質的合成，導致肌肉無力.所以食用蒿菜粑粑能補充人體所需的Mg元素，Fe也是人體必不可缺的礦質元素之一，它與氧的運輸、機體的免疫功能有重要的聯系[15].缺Fe時，人體就會出現頭暈乏力、精神不振、食欲減退等癥狀.蒿菜粑粑原料植物Fe的質量分數為大白菜的40～70倍、油菜的18～30倍、韭菜的13～22倍，因此蒿菜粑粑能夠為人體提供很好的鐵源.

表4　2種蒿菜粑粑原料植物與4種常見蔬菜部分礦質營養成分比較　μg·g -1

綜上所述，蒿菜粑粑是湘西自治州一帶具有較高知名度的重要民族食品之一，其原料植物營養成分豐富，表明其具有較高營養價值和良好發展前景.至于它們的具體營養組份及功能等問題，筆者還將做進一步深入探討.

參考文獻：

[1]裴盛基.民族植物學與植物資源開發.云南植物研究，1988 (S1)：135-144.

[2]田盼盼，李偉，程超，等.不同中藥材種子中脂肪酸組分及含量特征.湖北民族學院學報：自然科學版，2013，31(4)：386-389.

[3]陳璇，張幸，陳功錫.湘西蒿菜粑粑原料植物及生產工藝研究.湖北民族學院學報，2015，33(1)：85-90；100.

[4]寧正祥.食品成分分析手冊.北京:中國輕工業出版社，1998：518-519.

[5]楊月欣.實用食物營養成分分析手冊.中國輕工業出版社，2002：162.

[6]孫涌棟，杜曉華.微波消解 ICP-AES 測定莧菜的礦質元素.光譜實驗室，2010，27(5)：1 780-1 782.

[7]李安榮，楊玲莉，夏代全.紫外分光光度法測定維生素C銀翹片中維生素C含量.中國藥業，2002，11(8)：44-45.

[8]張志良，瞿偉菁，李小方.植物生理學實驗指導 .第4版.北京:高等教育出版社，2009：120-122.

[9]楊秀英，王書林.蒽酮-硫酸比色法測定枇杷葉中可溶性多糖的含量.亞太傳統醫藥，2008，4(8)：26-27.

[10] 張志良，瞿偉菁，李小方.植物生理學.第4版.北京:高等教育出版社，2008：103-104.

[11] 楊月欣.實用食物營養成分分析手冊.北京：中國輕工業出版社，2002.

[12] 扈文盛.常見食品數據手冊.北京：中國食品出版社，1989：445-500.

[13] 王乃祥.高纖維功能食品成新潮.中國食品，1996(1)：45.

[14] 中國營養學會.推薦的每日膳食中營養素供給量的說明.營養學報，1990，12(1)：1-9.

[15] 中國預防醫學科學院營養與食品衛生研究所.食物成分表(全國代表值) .北京:人民衛生出版社，1991.

[16] 董國力.微量元素鐵、鋅、碘、硒、氟與人體健康的相關性探究.中國當代醫藥，2013，20(6)：183-184.

PreliminaryAnalysisofNutrientsofthePlantIngredientsof

“Haocaibaba”inXiangxi

ZHANGXing1，2，CHENXuan1，3，LIGui1，2，WEIHua1，2，CHENGongxi1，2

(1.KeyLaboratoryofPlantResourcesConservationandUtilization(JishouUniversity)，CollegeofHunanProvince，

Jishou416000，HunanChina；2.CollogeofBiologyandEnvironmentalSciences，JishouUniversity，Jishou416000，

HunanChina；3.SchoolofLifeSciences，HunanNormalUniversity，Changsha，410081，China)

Abstract：Two of original plants are usually used as ingredients in the local flavor food “Haocaibaba” in Xiangxi Autonomous Prefecture:the Artemisia princes Pamp.and Gnaphalium affine D.Don.The main nutritional components of the edible parts of the plants,including the stems and the leaves,were tested and analyzed respectively，via atmospheric pressure drying method，calcination method，microwave digestion-ICP-AES determination method，kjeldahl determination，anthrone colorimetr，acid and alkali boiling elimination method，ultraviolet spectrophotometry and soxhlet extraction method.The results demonstrated 86%～91% water content,6.75%～13.51% total water soluble sugar content,20.30%～31.90% crude fiber content,3.70%～6.25% crude fat content,5.22%～10.23% crude protein content,0.84%～1.30% ash content,and 0.009 9%～0.018 88% Vitamin C.The mineral nutrition elements were rich in both kinds of plants，especially Mg and Fe.The water content，total water soluble sugar content and crude fiber content in stems were higher than in leaves in two original plant;while crude fat content and Vitamin C content in stems were lower than in the leaves.The ash content and mineral element content were the same in the two parts.Overall,the content of water，total soluble sugar and crude fat in Gnaphalium affine was higher than in Artemisia stelleriana.But the content of crude fiber，crude protein，the ash，Vitamin C and mineral element in affine cudweed was lower than in Artemisia stelleriana.With unique taste and rich nutrition,“Haocaibaba” is worthy of development.

Keywords: “Haocaibaba”;Gnaphalium affineD.Don;Artemisia princes Pamp;nutritionalcomponents；XiangxiAutonomousPrefecture

(責任編輯陳炳權)