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貴州藍莓蜜營養成分分析

2022-01-24 11:40張致豪王蓓師豐豐李應孫麗萍韋小平
食品研究與開發 2022年1期
關鍵詞:生物素礦物質產地

張致豪,王蓓,師豐豐,李應,孫麗萍*,韋小平*

(1.福建農林大學動物科學學院(蜂學學院),福建 福州 350002;2.中國農業科學院蜜蜂研究所,北京 100093;3.農業農村部蜂產品質量安全控制重點實驗室,北京 100093;4.延安市養蜂試驗站,陜西 延安 716000;5.貴州省現代農業發展研究所,貴州 貴陽 550006)

蜂蜜是蜜蜂采集的植物花蜜、分泌物或蜜露經過充分釀造而形成的一種天然甜味物質[1],具有抗氧化、抗菌、消炎、促進傷口愈合等功效[2-3]。蜂蜜中除糖類和水分外,還包括氨基酸、維生素和礦物質等多種營養成分[4]。氨基酸含量約占蜂蜜質量的1%[5],不同品種蜂蜜具有不同的氨基酸組成,棗花蜜、紫云英蜜、洋槐蜜和油菜蜜蜂蜜中含有天冬氨酸、谷氨酸、亮氨酸、精氨酸等多種氨基酸[6],蘭州棗花蜜、景泰棗花蜜、陜西棗花蜜、廣西荔枝蜜和蘭州槐花蜜均含有脯氨酸、絲氨酸和天冬氨酸,其中僅荔枝蜜中含有蘇氨酸[7]。氨基酸是食品營養價值評價的重要指標,分為必需氨基酸和非必需氨基酸,必需氨基酸的含量和比例越接近人體必需氨基酸模式,食物的營養價值越高[8-9]。

維生素具有調節免疫、提高機體活力等功能[10],蜂蜜中維生素主要包括B族維生素和維生素C[11-12]。蜂蜜中礦物元素主要有鈉、鉀、鈣等,其組成含量與人體血液礦物質成分接近[13-14]。蜜源植物不同可導致蜂蜜中維生素種類和含量出現差異,而蜜源產地不同同樣可導致其礦物質元素種類和含量發生變化[15]。土耳其向日葵蜂蜜中檢測到維生素B1、維生素B2、維生素B3(煙酸)、維生素B5(泛酸)、維生素B6和維生素B9(葉酸),但維生素B7(生物素)和維生素B12未檢出[16]。尼勒克新疆黑蜂蜂蜜中檢測出維生素E、維生素B2、維生素B6、維生素B3(煙酸)、維生素B5(泛酸)、維生素B9(葉酸)等6種維生素以及鉀、鈉、鈣和硒4種礦物質元素[17]。西班牙西北地區板栗蜜還檢測出鐵、銅、鎂、鋅和磷等礦物質元素[18]。

貴州省黔東南州麻江縣是藍莓主產區,當地采用中華蜜蜂為藍莓授粉并生產藍莓蜜,藍莓蜜產量可達0.48 kg/脾以上[19]。實驗室前期研究發現貴州藍莓蜜具有酸度偏高、葡萄糖含量高于果糖含量和容易結晶等特點,并且檢測到15種酚酸和黃酮類化合物(原兒茶酸、對羥基苯甲酸、香草酸等),且具有一定的自由基清除能力[20],但藍莓蜜相關營養成分的研究,尤其是氨基酸、維生素和礦物質等成分研究尚未見報道。不同地域相同蜜源植物的蜂蜜,由于產地環境的多樣性,在感官、形態以及成分上會有差異性,展現出不同的地域特色[21-23],本研究采用相關國家標準方法對貴州省麻江縣3個產地藍莓蜜中氨基酸、維生素和礦物質成分含量進行測定分析,探討貴州藍莓蜜的營養特點,為當地打造區域特色蜂蜜提供數據支持。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

藍莓蜜于2019年5月在貴州省黔東南州麻江縣白竹林、麻卡和烏卡坪3個藍莓種植區域采集,藍莓種植品種均為兔眼藍莓(Vaccinium ashei),樹齡5年~7年。蜜源植物充足,均為封蓋后取蜜,每批樣品取3個平行樣,采集后置于-20℃冰箱貯藏。

無水乙醇(色譜純):北京化工廠;正己烷、乙酸鈉(分析純):上海阿拉丁生化科技股份有限公司;甲醇、乙腈(色譜純):賽默飛世爾科技(中國)有限公司;氫氧化鉀、氫氧化鈉(分析純):上海麥克林生化科技有限公司;無水硫酸鈉(分析純):國藥集團化學試劑有限公司;L(+)-抗壞血酸、β-胡蘿卜素標準品:上海源葉生物科技有限公司;維生素B1、維生素B2、維生素 B6、生物素、維生素A、維生素D、維生素E、煙酸、葉酸、泛酸標準品:索萊寶生物科技有限公司。

1.2 儀器與設備

氨基酸自動分析儀(L-8900):日本日立公司;臺式離心機(CR22GII型)、高速離心機(1-15PK):美國Sigma有限公司;高效液相色譜儀(LC-20AD)、紫外-可見分光光度計(UV-2550型):日本島津公司;pH計(PHS-3E型):上海儀電科學儀器股份有限公司;超純水系統(Milli-Q):美國 Millipore公司;氮吹儀(TTLDC2型):北京同泰聯科技發展有限公司;渦動儀(G560E):美國scientific industries公司;電子天平(BSA124S):德國賽多利斯有限公司;振蕩型恒溫金屬?。═US-200P):中國上海一恒科技有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 氨基酸含量檢測

16種氨基酸(天冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、甲硫氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、組氨酸、精氨酸和脯氨酸)含量采用GB 5009.124—2016《食品安全國家標準食品中氨基酸的測定》中方法檢測。

1.3.2 維生素含量檢測

維生素A、維生素D3和維生素E采用GB5009.82—2016《食品安全國家標準食品中維生素A、D、E的測定》中方法檢測;β-胡蘿卜素采用GB 5009.83—2016《食品安全國家標準食品中胡蘿卜素的測定》中方法檢測;維生素B1采用GB 5009.84—2016《食品安全國家標準食品中維生素B1的測定》中方法檢測;維生素B2采用GB 5009.85—2016《食品安全國家標準食品中維生素B2的測定中方法檢測;煙酸采用GB 5009.89—2016《食品安全國家標準食品中煙酸和煙酰胺的測定》中方法檢測;維生素B12采用GB 5413.14—2010《食品安全國家標準嬰幼兒食品和乳制品中維生素B12的測定》中方法檢測:維生素B6采用GB 5009.154—2016《食品安全國家標準食品中維生素B6的測定》中方法檢測;泛酸采用GB 5009.210—2016《食品安全國家標準食品中泛酸的測定》中方法檢測;生物素采用GB 5009.259—2016《食品安全國家標準食品中生物素的測定》中方法檢測;葉酸采用GB 5009.211—2014《食品安全國家標準食品中葉酸的測定》中方法檢測;抗壞血酸總量采用GB 5009.86—2016《食品安全國家標準食品中抗壞血酸的測定》中方法檢測。

1.3.3 礦物質含量檢測

鈣、鉀、鎂、錳、鈉、鐵、銅和鋅采用 GB 5009.268—2016《食品安全國家標準食品中抗壞血酸的測定》方法進行檢測;磷采用GB 5009.87—2016《食品安全國家標準食品中磷的測定》中方法檢測;硒采用GB 5009.93—2017《食品安全國家標準食品中硒的測定》中方法檢測。

1.4 數據處理

所有數據均進行3次平行試驗測定,采用Microsoft Excel 2019軟件繪制表格,Origin 9.1繪制圖示。SPSS 19.0軟件進行統計學分析,差異顯著性分析采用單因素Anova檢驗,差異顯著水平為P<0.05,試驗數據以平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 氨基酸

16種氨基酸含量測定結果如表1所示。

表1 不同產地藍莓蜜氨基酸含量及占比Table 1 Content of amino acids of honey in blueberry from different areas

從表1可知,3個產地藍莓蜜中均檢測到14種氨基酸,精氨酸和酪氨酸均未測出,氨基酸總量為138.15 mg/100 g~167.00 mg/100 g,其中苯丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸為藍莓蜜中3種主要氨基酸,三者占氨基酸總量的51.38%~56.85%;苯丙氨酸含量最高,為34.50 mg/100 g~37.95 mg/100 g,是紅花蜜(16 mg/100 g~18 mg/100 g)[24]和龍眼蜜(17.3 mg/100 g)[25]的 2 倍左右,是洋槐蜜(10.6 mg/100 g)和枸杞蜜(13.3 mg/100 g)[25]的3倍左右。

苯丙氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、絲氨酸和蛋氨酸含量在3個產地間無顯著性差異(P>0.05);烏卡坪樣品中脯氨酸、組氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、亮氨酸顯著高于其他兩個產地(P<0.05);麻卡產地樣品中的組氨酸(2.05 mg/100 g)顯著低于其他兩個產地(3.25 mg/100 g和4.65 mg/100 g),白竹林產地的脯氨酸(7.65 mg/100 g)含量最低,與其他兩個產地間差異顯著(P<0.05)。

如表1所示,藍莓蜜中必需氨基酸占總氨基酸的44.43%~47.65%,符合國際食品法典委員會(Codex Alimentarius Commission,CAC)提出的理想蛋白質的標準:人體必需氨基酸含量/氨基酸總含量在40%左右[26];藍莓蜜中藥效氨基酸占總氨基酸的70.98%~73.58%,高于埃塞俄比亞單花蜜的38.00%~68.23%[27]。藍莓蜜中藥效氨基酸組成及占比見圖1。

圖1 藍莓蜜中藥效氨基酸組成及占比Fig.1 Composition and proportion of pharmacodynamic acids in blueberry honey

由圖1可知,藍莓蜜藥效氨基酸中含量最高的為苯丙氨酸,其次為谷氨酸和天冬氨酸,三者占藥效氨基酸的72.37%~77.26%。谷氨酸常用于防治肝性昏迷,天冬氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸,均具有重要的藥理作用[28]。麻卡產地藍莓蜜天冬氨酸高于谷氨酸,其他兩個產地藍莓蜜均為谷氨酸高于天冬氨酸,藍莓蜜藥效氨基酸的組成比例不同于毛月慧等[29]檢測出市售洋槐蜜的谷氨酸、天冬氨酸和亮氨酸,而棗花蜜中含量較高的藥效氨基酸與藍莓蜜相同,均為苯丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸,與藍莓蜜中藥效氨基酸種類相近。

2.2 維生素

依據食品中維生素國家標準測定方法,檢測3個產地藍莓蜜中12種維生素的含量,結果見表2。

表2 不同產地藍莓蜜維生素含量Table 2 Vitamin contents of blueberry honey from different areas μg/100 g

3個產地藍莓蜜樣品中僅檢測到1種脂溶性維生素(β-胡蘿卜素)和4種水溶性維生素(煙酸、泛酸、葉酸以及生物素),維生素總量為774.88 μg/100 g~1 561.98 μg/100 g,未檢測到維生素 C。

β-胡蘿卜素是良好的食品添加劑和營養增補劑,對自由基清除能力較強,具有一定的抗氧化、防衰老、增強免疫力、抑制腫瘤生長和抗癌細胞等功效[30]。藍莓蜜中 β-胡蘿卜素含量為 2.23 μg/100 g~4.92 μg/100 g,其中麻卡產地藍莓蜜中β-胡蘿卜素含量最高,顯著高于其他兩個產地(P<0.05),是白竹林產地的2倍多。

煙酸具有抑制炎癥反應和調節腸道健康的功效[31],是貴州藍莓蜜中含量最高的水溶性維生素,含量為 633.50 μg/100 g~1 405.00 μg/100 g,高于意大利桉樹蜜(210μg/100g~340μg/100g)和刺槐蜜(429μg/100g~600 μg/100 g)[32]。3個產地中麻卡產地藍莓蜜煙酸含量最高,是含量最低的烏卡坪產地的2倍多,3個產地間含量差異顯著(P<0.05)。

泛酸是人體代謝所必須的中間產物,參與體內檸檬酸循環、膽堿乙?;涂贵w合成等,也是脂肪酸合成類固醇所必需的物質[33]。藍莓蜜中泛酸含量為131.00μg/100g~146.50μg/100g,僅次于煙酸含量,與報道的蜂蜜中泛酸含量(25.00 μg/100 g~190.00 μg/100 g)[34]相吻合。

葉酸(VB9)可促進人體神經末梢發育,但人體自身不能合成葉酸,只能從食品中獲取[35-36]。藍莓蜜中葉酸含量為 3.35 μg/100 g~5.35 μg/100 g,高于紅花蜜中葉酸含量(2.05 μg/100 g~2.45 μg/100 g)[24];3 個產地中白竹林產地葉酸含量最低,和麻卡產地藍莓蜜無統計學差異(3.99μg/100g),顯著低于烏卡坪產地藍莓蜜(5.35μg/100g)。

生物素是維持人體正常生長發育必不可少的、自身無法合成的水溶性維生素[37],參與機體蛋白質、脂肪和糖類的代謝[38]。生物素主要存在天然食物中,以動物肝臟、大豆、蛋黃以及酵母中等含量相對較高,但在糧食、蔬菜、水果、肉類中含量很少[39]。生物素相關文獻鮮有報道,前期檢測了新疆紅花蜜中含有生物素0.70 μg/100 g~0.78 μg/100 g[24],而新疆尼勒克黑蜂蜂蜜未檢出生物素[17],但貴州3個產地藍莓蜜均檢出生物素,含量在 1.37 μg/100 g~1.57 μg/100 g,其中白竹林產地生物素含量顯著低于其他兩個產地(P<0.05),而烏卡坪和麻卡產地樣品之間無統計學差異。

2.3 礦物質

采用食品安全國家標準元素測定的方法對貴州省3個產地藍莓蜜中9種礦物質進行檢測,結果見表3。

表3 不同產地藍莓蜜礦物質含量比較Table 3 Comparison of mineral content in blueberry honey from different areas mg/kg

3個產地均檢測到鉀、鈉、鈣、錳和銅5種元素,烏卡坪產地藍莓蜜中還檢測到鐵元素,鎂、鋅和硒元素均未檢出;3個產地藍莓蜜中礦物質總含量為559.67 mg/kg~597.09 mg/kg,白竹林產地礦物質總含量最高,烏卡坪次之。

黔東南州地處于貴州東南部,地形復雜,高差懸殊且氣候垂直差異較大[40],麻江縣藍莓種植地區礦物質元素種類豐富[41],而蜂蜜中礦物質種類和含量主要是受到土壤、氣候條件、形成過程中涉及的花蜜化學成分等因素的影響[42]。這使得貴州藍莓蜜的礦物質有可能具有獨特的地域性特色。

在常量元素中,3個產地的藍莓中鈣含量為51.96 mg/kg~63.72 mg/kg,高于洋槐蜜(31.97 mg/kg)、椴樹蜜(47.91 mg/kg)和荊條蜜(18.55 mg/kg),與棗花蜜(54.73 mg/kg)相當[43];白竹林產地藍莓蜜中鈣含量最高,麻卡產地最低,各產地間差異顯著(P<0.05)。藍莓蜜中鉀含量為477.50 mg/kg~515.10 mg/kg,各產地間無統計學差異;鉀鈉比白竹林產地最高為32.37,麻卡產地最低為16.99。研究表明攝入高鈉低鉀的食物易引起心腦血管等疾病[44],而食用高鉀低鈉的食物可一定程度上改善高血壓癥狀,機體補充鉀元素也可以降低慢性疾病的風險[45],因此食用高鉀鈉比的蜂蜜有助于人們身體健康。

在微量元素中,3個產地藍莓蜜中均檢測到銅和錳,兩種元素各產地間均無顯著性差異。藍莓蜜中銅元素含量為0.73 mg/kg~0.89 mg/kg,高于新西蘭的麥盧卡蜂蜜(0.160 mg/kg)和卡奴卡蜂蜜(0.172 mg/kg)[46]。文獻報道蜂蜜中錳元素含量為0~4.35 mg/kg[13],貴州3個產地藍莓蜜中錳元素含量為1.22 mg/kg~1.47 mg/kg,高于市售枸杞蜜的錳元素含量(0.228 mg/kg)和益母草蜜的錳元素含量(0.338 mg/kg)[47]。3個產地中僅烏卡坪產地檢測到鐵元素,含量為3.80 mg/kg,與西班牙黑莓蜂蜜中鐵元素含量(3 mg/kg)[18]相近。

微量的礦物質元素是人體必需的營養,參與調控人體氨基酸代謝、碳水化合物和膽固醇的代謝以及相關生理功能[48-49],在日常的飲食中補充是至關重要的。藍莓蜜常量元素中的K和Ca含量相對較高,這些元素對于心跳不規律以及缺鈣者十分重要。Fe、Mn和Cu是人體必需微量元素,它們對于人體生長發育、免疫機能、新陳代謝以及神經系統功能具有重要作用[50-51],根據GBZ/T 200.4—2009《輻射防護用參考人第4部分:膳食組成和元素攝入量》標準[52],成年人體Fe、Mn和Cu每人每天攝入量分別為25、5 mg和1 mg,因此食用藍莓蜜亦可起到補充常量和微量元素的作用。

3 結論

通過對貴州3個產地藍莓蜜中氨基酸、維生素和礦物質等營養成分的測定與分析可知,貴州藍莓蜜中富含占總氨基酸含量70%以上的藥效氨基酸,對維持機體正常功能很有幫助,高含量苯丙氨酸為藍莓蜜特色;藍莓蜜的維生素以B族維生素為主,其中煙酸含量相對豐富,含有微量的β-胡蘿卜素和生物素;礦物質元素表現出高鉀低鈉特征并含有微量元素銅、錳,烏卡坪產地還檢測到鐵元素。綜上所述,貴州藍莓蜜營養成分種類豐富,具有貴州地域特色,具有成為貴州特色蜂蜜的潛能。

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