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新疆不同地區加工專用花生營養成分比較

2024-04-03 12:02羅舒舒張雨張甜甜代蕾高建宇王強
現代食品科技 2024年2期
關鍵詞:含油量亞基蔗糖

羅舒舒,張雨,張甜甜,代蕾,高建宇,王強*

(1.青島農業大學食品科學與工程學院,山東青島 266000)

(2.中國農業科學院農產品加工研究所,北京 100193)

(3.中國農業科學院生物技術研究所,北京 100193)

(4.塔里木大學食品科學與工程學院,新疆阿拉爾 843300)

花生是我國主要的經濟作物和油料作物之一[1,2],是全球范圍內廣泛可用的油和蛋白質的主要來源[3],富含維生素E、白藜蘆醇等生物活性成分,是中國植物蛋白質的重要來源之一[4]。新疆光、熱、水土資源豐富,日照時間充裕,晝夜溫差較大,均利于花生等作物正常生長發育[5]。新疆在發展花生產業具有自然條件、區位、經濟效益和生態效益等方面的顯著優勢,新疆花生品種數量在100 種以上,在新疆南疆、北疆和東疆均有種植,大多是從山東、河南、河北等主產地引進的,當地花生產量高、品質好,有部分耐逆性強品種,傳統品種有托克遜大花生、四粒紅[6]等,但不同地區種植的花生品質差異較大,而且適合新疆不同地區種植的加工專用品種較少,目前關于新疆地區的加工專用花生品質分析文獻較少,因此,對新疆不同地區的加工專用花生品種進行比較分析,對區域原料布局及后續加工具有重要意義。

花生品質指標主要包括花生莢果大小、莢果形狀、蛋白質、脂肪、氨基酸、蛋白質亞基組成、出油率、O/L 和蔗糖等,多年來,花生主要研究其產量和性狀,而花生的品質特性相對較少[7,8],并且也未對新疆不同地區和內地花生品種的品質指標進行綜合分析。

本研究針對以上問題,選取新疆不同地區和內地3 個省份的32 個樣品,對含油量、蛋白質、蔗糖、O/L、蛋白亞基、氨基酸等6 個指標進行測定、分析比較,為新疆花生產業區域布局提供參考,為企業選擇優質原料提供依據。

1 材料與方法

1.1 原料

花生樣品:產于新疆南疆(阿拉爾、和田、尉犁、疏勒)、北疆(昌吉、三坪、石河子)東疆(吐魯番、托克遜)及內地(山東、河北、吉林)等地,共32 個樣品,見表1。JG-1 為高油酸品種,小果;JG-2 為鮮食花生品種,口感甜;JG-4 為鮮食花生品種,多粒型;JG-6 為高油酸品種,大果;JG-23 為高油酸品種,油食兼用。

表1 花生來源地及樣品編號Table 1 Peanut origin and sample number

1.2 儀器設備

傅里葉變換近紅外光譜儀MPA 型,德國Bruker公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 標準樣品的測定

近紅外光譜測定[9,10]:人工剝殼,取花生仁,按照GB-5491 對每個花生仁樣品進行挑選,除去品質差和破損粒。25 ℃下開啟近紅外光譜儀預熱30 min樣品采用旋轉樣品臺以增加采樣面積,樣品杯為5 cm 內徑。將花生直接倒入樣品杯中(保證底部的光正好被遮?。?,測定時樣品杯自動旋轉,以獲得更多花生的近紅外光譜信息。每一個樣品都重復裝樣6 次,對花生含油量、蛋白質、蔗糖、油酸、亞油酸、氨基酸等指標進行測定。

1.3.2 數據分析

光譜收集采用Unscrambler 10.3 軟件,光譜處理采用OPUS 6.5 軟件。用Excel 2010 進行數據統計,使用SPSS 26.0 軟件中的顯著性差異分析實驗數據(P<0.05),并使用Origin 2018 軟件進行作圖。

2 結果與分析

2.1 花生含油量、油酸/亞油酸分析

2.1.1 花生含油量分析

花生作為四大油料作物之一,最主要的用途是榨油,產油量的高低直接決定了花生的價值[11],不同品種的花生品質存在較大的差異,以其為原料所制得的花生油的品質也有所不同[12]。如表2 所示,本試驗檢測花生樣本的含油量為53.03%~56.36%,其結果與馬寅斐等[13]花生仁含油量基本一致。

表2 同一品種在不同地區種植后含油量對比分析(%)Table 2 Comparative analysis of oil content of the same variety after planting in different areas (%)

表3 同一品種在不同地區種植后的蛋白亞基含量分析(%)Table 3 Analysis of protein subunit content of the same variety after planting in different regions (%)

結果顯示,在新疆不同地區和內地種植同一花生品種的花生含油量存在一定差異。HB-1 略高于新疆樣品的均值(54.34%),但新疆部分地區的花生品種的含油量高于HB-1,比如TLF-1 比HB-1 高1.06%。HB-2 的含油量與CJ-2 相當,比新疆花生的均值(53.85%)高1.60%。JL-4 的含油量與新疆花生的含油量均值(53.98%)無顯著差異,但TLF-4含油量高于內地(高3.83%)。SD-6 的含油量介于新疆花生樣品的含油量之間(53.14%~56.06%),但新疆部分地區的花生品種含油量高于SD-6,比如TKX-6 比SD-6 高0.65%。SD-23 的含油量與新疆花生樣品的含油量均值(53.59%)無顯著差異。

新疆不同地區間JG-1存在顯著性差異(P<0.05),其含油量TLF-1>YL-1>SHZ-1>CJ-1>ALE-1>SP-1>HT-1,其中,HT-1 比TLF-1 低5.61%,CJ-2的含油量高于ALE-2 和SP-2,TLF-4 的含油量比ALE-4 高5.69%,HT-6 含油量比TKX-6 低5.21%,新疆不同地區的JG-23 含油量無明顯差異。

綜上,TLF-1、TKX-4、TLF-4、SHZ-4、TKX-6、ALE-23 的含油量高于HB-1、JL-4、SD-6、SD-23,新疆吐魯番、托克遜種植的花生品種的含油量高于新疆其他地區。

2.1.2 花生油酸/亞油酸比值分析

油酸具有預防心血管疾病的作用,高油酸品種花生的O/L≥10[14],油酸含量較高,花生產品穩定性高,不易發生氧化酸敗,產品保質期明顯延長[15],而亞油酸是人體必需脂肪酸,對人體生理機能調節有一定的作用[16],O/L 高、口味清、脆、甜的品種多用于出口[17]。

結果顯示,在新疆不同地區和內地種植同一花生品種的花生O/L 存在一定差異。HB-1 的O/L略高于新疆樣品的均值(26.70),但新疆部分地區的花生品種的O/L 高于HB-1,比如TLF-1 比HB-1 高44.36%。HB-2 的O/L 略高于新疆樣品的均值(0.85),ALE-2 的O/L 為1.07, 比HB-2 高16.30%。JL-4 的O/L 為0.80,新疆花生樣品的O/L為0.81~1.25,均高于JL-4,且其均值(1.07)比JL-4 高33.75%。SD-6 的O/L 為32.71,介于新疆花生樣品的O/L 之間(17.90~63.89),但新疆部分地區的花生品種O/L 高于SD-6,比如TLF-6(63.89)比SD-6 高95.32%。SD-23 的O/L 為19.70,其高于新疆花生樣品的O/L 均值(15.28)。

新疆花生樣品的油酸和亞油酸比值為18.11~40.19,新疆不同地區的O/L 存在顯著性差異(P<0.05),其O/L 比值TLF-1>YL-1>ALE-1 >SHZ-1>CJ-1>SP-1 >HT-1, 其中,HT-1 比TLF-1 低54.94%,ALE-2 高于SP-2 和CJ-2,TLF-4 比SHZ-4 高54.32%,HT-6 比TLF-6 低71.98%,ALE-23 比SP-23 高22.65%。

綜上,TLF-1、YL-1、ALE-2、TLF-6、TKX-6 及各地的JG-4 的O/L 高于HB-1、HB-2、JL-4、SD-6,新疆吐魯番、托克遜種植的花生品種的O/L 高于新疆其他地區。

2.2 花生蛋白質、氨基酸、蛋白亞基含量分析

2.2.1 花生蛋白質含量分析

花生蛋白含有人體必需氨基酸,在植物蛋白資源中,是第三位的蛋白質來源[18],同時花生蛋白還具有分散性、凝膠性、乳化性等功能性質[19]。杜寅等[20]比較了我國主要花生種植區的170 個花生品種的蛋白質組分及其亞基相對含量,初步探明了我國花生蛋白開發利用的潛力,姜慧芳等[21]研究顯示花生蛋白含量范圍為12.48~36.82 g/100 g,本試驗樣本蛋白質含量為16.08~24.99 g/100 g,介于其之間。

如圖2 所示,在新疆不同地區和內地種植同一花生品種,不同地區的花生中蛋白質含量存在一定差異。HB-1 的蛋白質含量為22.31 g/100 g,略高于新疆樣品的均值(21.43 g/100 g),但新疆部分地區的花生品種的蛋白質含量高于HB-1,比如TLF-1比HB-1 高5.97%。HB-2(21.15 g/100 g)與新疆花生的蛋白質含量均值(21.30 g/100 g)無顯著差異。JL-4 的蛋白質含量為22.70 g/100 g,其與新疆花生的蛋白質均值(22.85 g/100 g)相當,但新疆部分地區的花生品種蛋白質含量高于JL-4,比如CJ-4 比JL-4 高10.09%。SD-6 的蛋白質含量為23.24 g /100 g,其介于新疆花生樣品的蛋白質含量之間(20.54~24.45 g/100 g),但新疆部分地區的花生品種蛋白質含量高于SD-6,比如TLF-6 比SD-6高4.76%。SD-23 的蛋白質含量為22.32 g/100 g,其與新疆花生樣品的均值(18.78 g/100 g)有明顯差異。

圖2 同一品種在不同地區種植后蛋白質含量對比分析Fig.2 Comparative analysis of protein content of the same variety after planting in different regions

新疆不同地區花生樣品的蛋白質含量存在顯著差異,JG-1 蛋白質含量TLF-1>ALE-1>CJ-1>HT-1>SHZ-1>YL-1>SP-1,其中SP-1 比TLF-1低8.98%,ALE-2(22.20 g/100 g) 蛋白質含量比SP-2 高11.00%,SL-4 的蛋白質含量比CJ-4 低21.45%,HT-6 蛋白質含量比TLF-6 低15.99%。

綜上,TLF-1、ALE-2、CJ-2、CJ-4、ALE-4、TKX-4、SP-4、TKX-6、TLF-6 的蛋白質含量高于HB-1、HB-2、JL-4、SD-6,新疆部分地區種植的花生品種的蛋白質含量高于內地,這為篩選加工高蛋白質原料品種提供了一定的理論依據。

2.2.2 花生蛋白亞基分析

蛋白亞基組成影響蛋白質功能特性[22],23.5 ku亞基與蛋白質溶解度呈正相關,37.5 ku 亞基與蛋白質溶解度呈負相關[23]。對于JG-1,HT-1 的23.5 ku 亞基含量最高為19.77%,TLF-1(18.02%)最低,說明新疆不同地區JG-1 的23.5 ku 亞基含量存在差異,新疆JG-1 樣品的23.5 ku 亞基含量均值為18.96%,比HB-1 高3.66%。比較新疆不同地區JG-1 的37.5 ku 亞基含量,含量最高的為YL-1,比TLF-1 高15.46%。一些復雜的蛋白質生物功能需要多亞基協同完成,而分離純化亞基是研究蛋白質結構與功能的基礎,因此,在亞基水平上更深層次的探討花生蛋白功能機理,對提高花生蛋白應用范圍具有深遠意義[24]。

2.2.3 花生氨基酸組成分析

花生氨基酸與人體氨基酸組成非常接近,極易被人體吸收利用[25]。各樣品的氨基酸含量見表4,各樣品中谷氨酸含量均為最高,其次為精氨酸、天門冬氨酸。目前國內外對大豆氨基酸組分影響蛋白質含量的分析研究的較多,對花生氨基酸組分的研究較少[26],根據王巖等[27]研究,花生中必需氨基酸含量為5.84%~7.02%,這與本試驗結果5.40%~6.33%相符,且總必需氨基酸占比范圍為18.69%~33.25%,HT-6 總必需氨基酸占比最高,說明其營養特性最高。其次為ALE-2(31.52%)。新疆與內地的總氨基酸含量存在較大差異,JG-1 的新疆均值為22.56%,比HB-1 低10.65%,JG-2 的新疆均值為19.99%,比HB-2 高6.50%,JG-4 的新疆均值為24.50,與JL-4 無明顯差異,JG-6 的新疆均值為23.92%,比SD-6 低11.96%,JG-23 的新疆樣品與內地無明顯差異。新疆各地區的氨基酸含量存在明顯差異,其中托克遜、石河子地區的總氨基酸含量較高,比如TKX-4總氨基酸含量為30.20 g/100 g,SHZ-4 為30.58 g/100 g,而ALE-4 為24.55 g/100 g,HT-4 僅為14.51 g/100 g。

表4 同一品種在不同地區種植后的氨基酸含量分析(g/100 g)Table 4 Analysis of amino acid content of the same variety after planting in different regions(g/100 g)

2.2.4 不同地區花生蔗糖含量分析

糖含量在食品營養與口感中有重要作用,近年來,我國花生食品加工業迅速發展,花生含糖量開始受到人們的關注[28]。王強等[29]研究發現影響花生口感的因素依次為甜度、香味、細膩度和硬度,由此看來,甜味是影響食用花生風味和口感的重要因素。樣本蔗糖含量為3.76~5.88 g/100 g,與唐月異等[9]的蔗糖含量基本一致。

如圖3 所示,在新疆不同地區和內地種植同一花生品種,不同地區的花生中蔗糖含量存在一定差異。對于JG-1,新疆6個樣品比HB-1高7.74%~21.24%,僅有SHZ-1 比HB-1 低2.47%。HB-2 的蔗糖含量為4.77 g/100 g,其低于新疆花生樣品的蔗糖含量均值4.93 g/100 g。新疆各地區JG-4 的蔗糖含量均值比JL-4 高18.44%。新疆各地區JG-6 樣品蔗糖含量比SD-6 高4.52%~22.15%。SD-23 的蔗糖含量介于新疆花生樣品的蔗糖含量之間(4.74~5.23 g/100 g),且新疆部分地區的花生品種蔗糖含量高于SD-23,比如SP-23 比SD-23 高7.17%。

圖3 同一品種在不同地區種植后蔗糖含量對比分析Fig.3 Comparative analysis of sucrose content of the same variety after planting in different regions

新疆花生JG-1 樣品的蔗糖含量為4.73~5.88 g/ 100 g,且新疆不同地區間也存在顯著差異,比如YL-1 比SHZ-1 高24.31%。ALE-2(4.94 g/100 g)、SP-2(4.93 g/100 g)、CJ-2(4.91 g/100 g)的蔗糖含量無顯著差異。結果顯示,新疆不同地區間JG-4 蔗糖含量存在顯著性差異,其蔗糖含量SL-4>HT-4>ALE-4>TLF-4>TKX-4>CJ-4>SP-4>SHZ-4,其中,SL-4 比SHZ-4 高27.11%。新疆不同地區的JG-6 花生樣品蔗糖含量為4.86~5.68 g/100 g,SHZ-6 的蔗糖含量比ALE-6 高16.87%。新疆不同地區間JG-23蔗糖含量存在顯著性差異(P<0.05),比如SP-23蔗糖含量比ALE-23 高10.34%。

綜上,YL-1 蔗糖含量最高,其次為SHZ-6,但新疆各地區種植的花生品種的蔗糖含量均高于內地,猜測可能由于新疆獨特的地理環境所造成的。

3 結論

本研究主要對新疆南、北、東疆的多個地區和內地山東、河北、吉林的五個不同品種花生的營養成分進行分析。結果表明,同一花生品種在不同地區種植后的營養成分含量存在一定差異,新疆花生的含油量、蛋白質、蔗糖等指標在不同程度上優于內地,花生在吐魯番的含油量、O/L、伴花生球蛋白、總氨基酸含量最高,在阿拉爾的蛋白質、花生球蛋白含量最高,在和田的蔗糖、23.5 ku 亞基含量最高,在三坪的37.5 ku 亞基含量最高。綜上,可根據高含油量、高蛋白、高O/L 等不同需求的花生品種及種植地區,為新疆花生產業區域布局提供參考、為企業選擇優質原料提供依據。

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