肖駿玖，趙玲艷，石星波，聶 燦,2，鄧放明,*

（1.湖南農業(yè)大學食品科學技術學院，湖南 長沙 410128；2.湖南省沅江市科技局，湖南 沅江 413100）

洞庭湖區(qū)南荻嫩莖營養(yǎng)成分分析與重金屬含量測定

肖駿玖1，趙玲艷1，石星波1，聶 燦1,2，鄧放明1,*

（1.湖南農業(yè)大學食品科學技術學院，湖南 長沙 410128；2.湖南省沅江市科技局，湖南 沅江 413100）

為研究洞庭湖區(qū)河灘野生南荻嫩莖的營養(yǎng)價值和開發(fā)前景，以鮮樣去殼凍藏和熱燙后去殼凍藏的嫩莖為原料，分析測定其主要化學成分。結果表明：新鮮南荻嫩莖和熱燙南荻嫩莖的水分含量分別為91.86%和89.82%、總糖含量分別為3.08%和3.72%、還原糖含量分別為1.10%和1.86%、蛋白質含量分別為2.90%和3.55%、總膳食纖維含量分別為31.81%和43.67%、總灰分含量分別為0.36%和0.33%，南荻嫩莖中富含15種氨基酸，含有鉀、鈉、鈣、鎂、錳、鋅、銅、硒等元素，重金屬鉛、鎘、鉻未檢出，汞和砷含量低于國標限量值。

洞庭湖；南荻嫩莖；營養(yǎng)成分；重金屬

南荻（Triarrhena lutarioripariaL. Liu, sp.nor.），禾本科、黍亞科、須芒草超族、甘蔗族、芒亞族、荻屬，包括8個變種6個變形[1]，是長江蓄洪湖區(qū)多年生無性繁殖的水陸兩生植物，因其地上莖含有大量纖維，是單位面積內提供造紙纖維較高的植物[2-3]，故成為我國重要的造紙原料之一，還能防汛、固堤、編席、作藥材等。劉亮[4]鑒定湖南洞庭湖區(qū)的荻是我國特有的一新種，定名為南荻。早春生長的南荻嫩莖類似小竹筍，可做菜或加工成罐頭，雖然人工栽培或野外采集南荻嫩莖可以豐富百姓的菜籃子[5]，但目前人們并沒有對南荻嫩莖的有效成分進行測定和研究，也沒有將其作為一項重要食源性植物資源進行充分利用。所以本實驗對洞庭湖區(qū)沅江市南荻嫩莖的有效成分進行測定，從而分析洞庭湖區(qū)河灘野生南荻嫩莖的營養(yǎng)價值和開發(fā)前景，以便為南荻作為食源性植物資源進行開發(fā)提供參考數據。

1 材料與方法

1.1材料與試劑

南荻嫩莖：2014年3月27日在湖南省益陽沅江市洞庭湖區(qū)河灘上采摘30～40 cm的南荻地上部分，采摘后分為直接去皮去葉鮮樣密封以及開水煮燙1 h后再去皮密封，都進行冷凍保藏。干燥樣品則將原料切碎后放入105℃烘箱烘干過夜，粉碎后裝袋密封存于2～4℃冰箱備用。

無水乙醇、K2SO4、濃H2SO4、亞鐵氰化鉀、五水硫酸銅（CuSO4·5H2O）、乙酸鋅、鹽酸、NaOH、硝酸、高氯酸、甲基紅、溴甲汾綠等均為分析純；鄰苯二醛（o-thalaldehyde，OPA）、9-芴甲氧羰基（9-fluorenylmethyloxycarbonyl，FMOC）衍生試劑美國安捷倫公司；氨基酸標準溶液 美國Fluka公司；總膳食纖維試劑盒（熱穩(wěn)定α-淀粉酶溶液、淀粉葡萄糖苷酶溶液、蛋白酶） 美國FOSS分析公司；實驗用水為超純水。

1.2儀器與設備

101-2AB型電熱鼓風干燥箱 天津市泰斯特儀器有限公司；KQ-250DE型數控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；Fiber E膳食纖維自動分析儀 美國FOSS公司；1200型高效液相色譜儀（配熒光檢測器）美國安捷倫公司；Iptima8300型ICP發(fā)射光譜儀 德國Perkinelmer公司；AFS-920原子熒光光度計 北京吉天儀器有限公司；AA240FS+GTA120原子吸收分光光度計美國Varian公司；KDN-103F自動定氮儀 上海纖檢儀器有限公司。

1.3方法

1.3.1南荻嫩莖水分含量的測定

參照GB 5009.3—2010《食品中水分的測定》，采用直接干燥法。

1.3.2南荻嫩莖灰分含量的測定

參照GB 5009.4—2010《食品中灰分的測定》。1.3.3南荻嫩莖還原糖含量的測定

參照GB/T 5009.7—2008《食品中還原糖的測定》，采用直接滴定法。

1.3.4南荻嫩莖總糖含量的測定

選用酸水解法將蔗糖變?yōu)檫€原糖后參照GB/T 5009.7—2008，采用直接滴定法。

1.3.5南荻嫩莖蛋白質含量的測定

參照GB 5009.5—2010《食品中蛋白質的測定》，采用凱氏定氮法。

1.3.6南荻嫩莖礦質元素含量的測定

硒的測定：參照GB 5009.93—2010《食品中硒的測定》，采用氫化物原子熒光光譜法；鉀、鈣、鈉、鎂、錳、鐵、銅、鋅的測定：參照NY/T 1653—2008《蔬菜、水果及制品中礦質元素的測定》，采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法。

1.3.7南荻嫩莖重金屬及污染元素含量的測定

鉛的測定：參照GB 5009.12—2010《食品中鉛的測定》；汞的測定：參照GB/T 5009.17—2003《食品中總汞及有機汞的測定》；砷的測定：參照GB/T 5009.11—2003《食品中總砷及無機砷的測定》，采用氫化物原子熒光光譜法；鎘的測定：參照GB/T 5009.15—2003《食品中鎘的測定》；鉻的測定：參照GB/T 5009.123—2003《食品中鉻的測定》，采用石墨爐原子吸收法。

1.3.8南荻嫩莖膳食纖維含量的測定

參照GB/T 5009.88—2008《食品中膳食纖維的測定》，采用Mes-Tris緩沖液法。

1.3.9南荻嫩莖氨基酸組成測定

參照GB/T 18246—2000《氨基酸的測定》，采用酸水解法進行測定。具體分析方法如下：稱取0.4～0.5 g樣品，加入10.0 mL 6 mol/L鹽酸溶液，密封水解22 h以上，冷卻后取出過濾，移取2.00 mL濾液用水稀釋至50.00 mL，過0.45 ?m水系濾膜后，采用柱前衍生上機測試，衍生試劑為OPA、FMOC。色譜柱：ZORBAX Eclipse-AAA；熒光檢測器激發(fā)波長：340 nm；發(fā)射波長：450 nm；流動相：A磷酸二氫鈉溶液（pH 7.8），B甲醇+乙腈溶液，梯度洗脫；流速：0.5 mL/min；柱溫：45℃。

2 結果與分析

2.1南荻嫩莖的水分、還原糖與總糖含量

表1 新鮮和熱燙南荻嫩莖水分、還原糖及總糖含量Table 1 Contents of moisture, reducing sugar and total sugar in tender stemm ooff Triarrhena lutarioriparia%

由表1可以看出，南荻嫩莖的水分含量較高，新鮮南荻去殼凍藏和熱燙后去殼凍藏嫩莖的含水量分別為91.86%和89.82%，熱燙處理破壞了南荻嫩莖的細胞和組織結構，導致南荻嫩莖的含水量降低，南荻嫩莖采摘后進行凍藏能較好地保持原有的水分含量，保證了其新鮮程度。新鮮和熱燙南荻嫩莖還原糖含量分別為1.10%和1.86%，熱燙處理會增加南荻嫩莖的還原糖含量，但影響不顯著。新鮮和熱燙南荻嫩莖的總糖含量分別為3.03%和3.72%，南荻嫩莖經熱燙處理后，其總糖含量升高，其原因一方面是熱燙降低了南荻嫩莖的水分含量，另一方面可能是熱燙破壞了一些大分子結構，從而使總糖含量升高。

2.2南荻嫩莖的蛋白質含量與氨基酸組成

標樣及樣品的高效液相色譜圖如圖1所示。

圖1 15 種氨基酸標樣（A）、鮮樣南荻嫩莖樣品（B）和燙樣南荻嫩莖樣品（C）的高效液相色譜圖Fig.1 HPLC chromatograms of 15 amino acid standards (A), fresh tender stem (B) and blanched tender stem sample (C) ofTriarrhena lutarioriparia

表2 南荻嫩莖蛋白質含量（干基計）及其氨基酸組成Table 2 Protein content and amino acid composition of tender stems ofTriarrhena lutarioriparia %

由表2可以看出，新鮮南荻嫩莖冷凍樣品的氨基酸總量為26.24%，其中必需氨基酸含量為7.87%，占總氨基酸含量為29.14%，鮮味氨基酸（包括天冬氨酸和谷氨酸）含量為12.27%，占總氨基酸含量的45.43%；熱燙南荻嫩莖冷凍樣品的氨基酸總量為30.88%，其中必需氨基酸含量為12.75%，占總氨基酸含量的41.29%，鮮味氨基酸含量為7.97%，占總氨基酸含量的25.81%。采摘后不同處理的南荻嫩莖樣品中各氨基酸含量都有所變化，其可能原因一是熱燙鈍化了南荻嫩莖中的酶，抑制了南荻嫩莖中蛋白質的降解，固定了南荻嫩莖的品質；二是熱燙工序造成南荻嫩莖水分流失，導致南荻嫩莖中主要氨基酸相對含量升高。由其氨基酸評分（表3）可以看出，南荻嫩莖中的蛋氨酸氨基酸評分最低，故蛋氨酸為第一限制性氨基酸。

表3 南荻嫩莖蛋白質的氨基酸評分Table 3 Amino acid scores of tender stems ofTriarrhena lutarioriparia

表4 南荻嫩莖的氨基酸比值、氨基酸比值系數及氨基酸比值系數分Table 4 RAA, RC and SRC of tender stems ofTriarrhena lutarioriparia

根據WHO/FAO的必需氨基酸分模式，SRC=100-SRD×100（式中：SRC為氨基酸比值系數分；SRD為氨基酸比值系數的相對標準差），如果樣品的必需氨基酸組成比例與必需氨基酸模式一致，則SRC=100，樣品的必需氨基酸組成比例與必需氨基酸模式越接近，SRC越接近100，其營養(yǎng)價值越高[6]。從表4可以看出，利用該氨基酸分模式計算出不同處理的南荻嫩莖的氨基酸比值系數分分別為66.84和71.80，顯然，熱燙處理可以提高南荻嫩莖的氨基酸比值系數分。實驗結果與李躍森等[6]報道的對照蔬菜氨基酸分相比較，熱燙南荻嫩莖的蛋白質營養(yǎng)價值較高，新鮮南荻嫩莖的蛋白質營養(yǎng)價值也高于空心菜（34.94）、生菜（57.02）、卷心菜（58.52）等。所以，南荻嫩莖的氨基酸種類齊全，蛋白質營養(yǎng)價值也較高于其他常見蔬菜。

2.3南荻嫩莖的膳食纖維含量

選用的自動纖維測定系統測定了不同處理南荻嫩莖的總膳食纖維（total dietary fiber，TDF）、不溶性膳食纖維（insolube dietary fiber，IDF）和可溶性膳食纖維（solube dietary fiber，SDF），其結果見表5。

表5 南荻嫩莖膳食纖維含量（干基計）Table 5 Contents of dietary fibers in tender stems of Triarrhena lutarioriparia %

由表5可以看出，新鮮南荻嫩莖的TDF含量為31.81%，IDF含量為27.28%，SDF含量為4.53%；熱燙南荻嫩莖的TDF含量為43.67%，IDF含量為39.19%，SDF含量為4.44%。與楊月欣等[7]報道的莖葉花類蔬菜的膳食纖維含量比較，熱燙南荻嫩莖的TDF含量高于莧菜、菠菜、韭菜、圓白菜、菜花以及芹菜等常見蔬菜；新鮮南荻嫩莖的TDF含量也高于菠菜、大頭菜等[7]。雖然膳食纖維不具有營養(yǎng)價值，但與人體的營養(yǎng)和疾病有著密切關系，能預防和治療多種疾病，被稱為第七營養(yǎng)素[8-15]，所以食用南荻有益于人體攝取膳食纖維。

2.4 南荻嫩莖的礦質元素與重金屬元素含量

采用原子吸收光譜法測量了對不同處理南荻嫩莖的鉀、鈉、鈣、鎂、錳、鋅、鐵、銅、硒9種礦質元素以及鉛、鎘、鉻、汞、砷等重金屬的含量（表6）。

表6 新鮮和熱燙南荻嫩莖礦質元素及重金屬（干基）含量Table 6 Contents of mineral elements and heavy metal in tender stem ooff Triarrhena lutarioriparia

從表6可以看出，南荻嫩莖富含礦質元素，尤其是鉀、鈣、鎂元素含量高于常用蔬菜的含量[16-19]，南荻符合高鉀低鈉的健康蔬菜要求。微量元素銅、鋅、硒含量也比常用蔬菜高，其中鋅含量高達119.69 mg/kg，硒含量比其他蔬菜高10倍以上，重金屬污染元素鎘、鉻、鉛均未檢出，污染物砷、汞均低于國家標準，檢測合格。

3 結 論

南荻是洞庭湖區(qū)河灘主要的野生植物之一，產量多且穩(wěn)定，但尚未作為食源性植物資源被充分開發(fā)和利用。通過對其營養(yǎng)成分和重金屬含量的測定結果的研究表明：南荻嫩莖具有較高的營養(yǎng)價值，其嫰莖含有豐富的礦質元素、膳食纖維、氨基酸、蛋白質等且檢測數據準確性、重復性良好，并相近甚至高于一些常用蔬菜的營養(yǎng)價值，是純天然無污染的保健野生植物資源，具有很好的作為食源性植物資源的開發(fā)和利用價值[20-23]。其南荻嫩莖加工成食品后，食用方法多樣，且符合現代食品感官、營養(yǎng)、保健等需要，可成為人們餐桌上的美味佳肴。大批量開發(fā)采摘又可以為社會提供優(yōu)質綠色的蔬菜食品原料，發(fā)展成為當地一項新興產業(yè)，以便促進當地的經濟發(fā)展，提高當地人們生活水平，所以可以通過本研究結果提出一套較為合理的從采摘到貯藏的方案，為更好的開發(fā)南荻提供科學性數據。

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Analysis of Nutrients and Heavy Metals in Tender Stem of Triarrhena lutarioriparia from the Dongting Lake Area

XIAO Junjiu1,ZHAO Lingyan1, SHI Xingbo1, NIE Can1,2, DENG Fangming1,*
(1. College of Food Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China; 2. Hunan Yuanjiang Science and Technology Bureau, Yuanjiang 413100, China)

This study was conceivedto analyze the nutritional value and prospect of the tender stems ofTriarrhena lutarioripariagrowing on the beach of Dongting Lake. The fresh samples were peeled and separated into two portions: one was blanched before refrigerated storage, and the other was directly refrigerated. The two portions were tested for major chemical components.The results showed the fresh and blanched tender stems to contain 91.86%and 89.82%moisture, 3.08%and 3.72%total sugar, 1.10%and 1.86%reducing sugar, 2.90%and 3.55%protein, 31.81%and 43.67%total dietary fiber (dry basis), and 0.36%and 0.33%total ash (dry basis), respectively. The tender stems ofTriarrhena lutarioripariawas found to contain 15 amino acids and a number of elements including Ka, Na, Ca, Mg, Mn, Zn, Cu, and Se but no Pb, Cd or Cr, as well as lower amounts of Hg and As than the national standard limits of China.

Dongting Lake;Triarrhena lutarioripariatender stem;nutrients;heavy metal

TS255.2

A

1002-6630（2015）12-0104-04

10.7506/spkx1002-6630-201512019

2014-12-05

公益性行業(yè)（農業(yè)）科研專項（201403079）；湖南省現代農業(yè)產業(yè)技術體系建設專項

肖駿玖（1990—），男，碩士研究生，研究方向為食物資源開發(fā)與利用。E-mail：694140838@qq.com

*通信作者：鄧放明（1962—），男，教授，博士，研究方向為食品科學與工程。E-mail：fmdenghnau@sina.com