趙靜，唐鑫媛，歐陽夢云，王燕

(湖南農(nóng)業(yè)大學 食品科學技術學院，長沙 410128)

辣椒粕營養(yǎng)成分分析與評價

趙靜，唐鑫媛，歐陽夢云，王燕*

(湖南農(nóng)業(yè)大學 食品科學技術學院，長沙 410128)

測定辣椒粕的基本營養(yǎng)成分、水解氨基酸組成及含量，并對其營養(yǎng)價值進行了評價。結果表明：辣椒粕中水分含量為10.88%，灰分9.56%，粗脂肪1.91%，粗纖維31.95%，總糖4.30%，蛋白質含量高達15.75%，水解氨基酸含量豐富、種類齊全，總量為13.455 g/100 g，必需氨基酸4.051 g/100 g，鮮味氨基酸5.802 g/100 g，含硫氨基酸0.367 g/100 g，分別占總氨基酸含量的30.11%，43.12%，2.73%，這些都是制備肉味香精的風味前體物質，并含有人體必需的礦物質元素K，Ca，Na，Mg，P，Cu，Zn，F(xiàn)e，Cr，Mn，重金屬As，Pb，Cd含量在國際標準要求內。氨基酸評分和化學評分都表明其第一限制性氨基酸為蛋氨酸和胱氨酸。辣椒粕具有潛在的綜合利用價值。

辣椒粕；營養(yǎng)成分；蛋白質；氨基酸

辣椒，又叫海椒、番椒、辣子、秦椒、辣角等，為茄科植物辣椒(CapsicumfrutescensL.)的果實，是一種藥食同源的蔬菜，可作為菜肴調味的調料品[1]。辣椒中含有多種有效成分，特別是提取意義較大的紅色尖辣椒，其果實中含有辣椒素、辣椒堿(包括辣椒堿、二氫辣椒堿和辛酸香草胺、對甲基辣椒堿族等)、維生素(包括VA，VB，VC，VP等)、辣椒色素(包括辣椒紅色素、β-胡蘿卜素、辣椒玉紅素等)、有機酸(亞油酸、油酸、棕櫚酸等)、蛋白質、糖和礦物質等多種成分[2]。目前，我國辣椒種植面積逐步擴大，辣椒加工品也逐步多元化。辣椒粕是紅辣椒提取天然色素及辣椒精后的剩余物，一般呈微紅或淡黃色的粉末狀。目前，生產(chǎn)廠家將辣椒粕以低價出賣給養(yǎng)殖戶，或當成廢料直接丟棄，資源沒有得到很好利用。辣椒粕中含有蛋白質、脂肪、糖類、VB1，VB2、尼克酸及多種礦物質，纖維素含量高達23.84%，蛋白質含量較高，可達14%～19%[3]。王東海等[4]研究表明，辣椒經(jīng)提取辣椒油后形成的辣椒粕，脂肪含量有所降低，但其他營養(yǎng)成分(蛋白質、糖類、氨基酸和礦物質)反而升高。

目前，國內外已對其他農(nóng)產(chǎn)品加工后的副產(chǎn)物如豆粕[5]、花生粕[6]、南瓜籽粕[7]、油茶粕[8]、菜籽粕[9]、葵花籽粕[10]、核桃粕[11]等做了大量的研究，而對辣椒粕深加工產(chǎn)品的研究相對較少。本文擬從分析辣椒粕的基本營養(yǎng)成分、蛋白質的氨基酸組成、營養(yǎng)價值評價等方面，了解辣椒粕潛在的綜合利用價值，為之后辣椒粕蛋白質的酶解以及生產(chǎn)制備呈味肽提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

辣椒粕由山東中椒英潮辣業(yè)發(fā)展有限公司提供，經(jīng)粉碎后過100目篩，密封備用。所有化學試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

FW177型中草藥粉碎機 天津市泰斯特儀器有限公司；CP214型電子天平 上海奧豪斯儀器分析有限公司；AUY220型分析天平 日本島津公司；KQ-250DE型數(shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；DHG-9146A型電熱恒溫鼓風干燥箱、DK-S28型電熱恒溫水浴鍋 上海精宏實驗設備有限公司；pHS-3C型pH計 上海儀電科學儀器股份有限公司；KDN-103F型定氮儀 上海纖檢儀器有限公司；臺式低速離心機TDZ5型離心機 湖南赫西裝備儀器有限公司；GL-3250B磁力攪拌器 海門市其林貝爾儀器制造有限公司；FD-1B冷凍干燥機 北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司；L-8900型全自動氨基酸分析儀 日本日立公司；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。

1.3 測定方法

1.3.1 辣椒粕主要營養(yǎng)成分的測定

水分含量：直接干燥法(GB 5009.3-2010)。

灰分含量：高溫灼燒法(GB 5009.4-2010)。

粗脂肪測定：乙醚索氏抽提法(GB 5009.6-2003)。

粗纖維測定：重量法(GB 5009.10-2003)。

粗蛋白測定：凱氏定氮法(GB 5009.5-2010)。

總糖測定：參考彭科懷等[12]的反滴定法。

1.3.2 辣椒粕氨基酸組成及含量測定

按照GB/T 5009.124-2003《食品中氨基酸的測定》：將樣品置于6 mol/L鹽酸中，于110 ℃水解24 h，真空過濾后定容至50 mL，水解液衍生化后采用全自動氨基酸分析儀測定，比較分析辣椒粕和參照文獻[13]提取的辣椒粕蛋白中的氨基酸組成和含量。

全自動氨基酸分析的色譜條件：Na型陽離子交換柱(4.6 mm×60 mm)；流動相為檸檬酸三鈉緩沖液；四元梯度洗脫pH值為3.2～4.9；檢測波長為510 nm；流速0.4 mL/min；柱溫為50 ℃。

全自動氨基酸分析柱的衍生條件為反應液A：茚三酮與丙二醇-甲醚的質量體積比為390(g/L)；反應液B：醋酸鈉-醋酸與丙二醇-甲醚的體積比為3∶2；反應溫度135 ℃；流速0.35 mL/min。

1.3.3 辣椒粕礦物質元素測定

采用GB 5009.93-2010氫化物原子熒光光度法；NY/T 1653-2008電感耦合等離子體發(fā)射光譜法進行測定。

1.3.4 辣椒粕蛋白質營養(yǎng)價值評價方法

營養(yǎng)價值的評價以1973年聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(Food and Agriculture Organization,FAO)/世界衛(wèi)生組織(World Health Organization, WHO)提出的氨基酸評分標準模式[14]和中國預防醫(yī)學科學院以及營養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所的雞蛋蛋白模式[15]為根據(jù)，比較氨基酸評分(amino acid score, AAS)、化學評分(chemical score, CS)[16]和必需氨基酸指數(shù)(essential amino acid index, EAAI)[17]，計算公式如下：

(1)

(2)

(3)

(4)

式中：n為比較的氨基酸數(shù)；t為實驗蛋白質的氨基酸含量(mg/g N)；s為雞蛋蛋白質的氨基酸含量(mg/g N)。

2 結果與分析

2.1 辣椒粕主要營養(yǎng)成分含量分析

辣椒粕中主要營養(yǎng)成分含量測定結果見表1。

表1 辣椒粕中主要營養(yǎng)成分含量 %

由表1可知，此辣椒粕中粗纖維含量高達31.95%，其營養(yǎng)豐富，張津鳳等[18]用辣椒粕、花生米、小麥粉加工成含高纖維素的花生酥，經(jīng)復配得到的產(chǎn)品組織狀態(tài)良好、香酥可口，粗蛋白含量也較高，達有15.75%，可作為一種低值植物蛋白的蛋白質來源，此外，總糖含量為4.30%。因此，辣椒粕可以通過提取纖維素和蛋白質達到高值化利用。

2.2 辣椒粕氨基酸組成及含量分析

辣椒粕中氨基酸組成及含量測定結果見表2。

表2 辣椒粕氨基酸組成及含量分析 g/100 g

注：“*”為人體必需氨基酸；“#”為鮮味氨基酸；含硫氨基酸包括Met，Cys；ND表示未檢測出。

由表2可知，辣椒粕中水解氨基酸共17種(色氨酸因酸水解被破壞)，總含量為13.455 g/100 g。其中，人體必需氨基酸的含量為4.051 g/100 g，占總氨基酸含量的30.11%；鮮味氨基酸的含量為5.802 g/100 g，占總氨基酸含量的43.12%，尤其是谷氨酸和天冬氨酸，分別達到1.956 g/100 g和1.577 g/100 g。另外，經(jīng)處理后的辣椒粕蛋白中總氨基酸含量明顯增多，達到52.428 g/100 g，且必需氨基酸的含量高達21.678 g/100 g，占總氨基酸含量的41.35%，比含高蛋白的花生粕中的總氨基酸含量(37.549 g/100 g)及必需氨基酸含量(10.762 g/100 g)還要高。由此可知，辣椒粕蛋白中的氨基酸種類齊全、營養(yǎng)豐富，并且具有較濃的鮮味，可用于開發(fā)風味食品或作為食品天然鮮味添加劑。

2.3 辣椒粕礦物質元素含量分析

辣椒粕中礦物質元素含量測定結果見表3。

表3 辣椒粕中礦物質含量 mg/100 g

注：ND表示未檢測出。

由表3可知，辣椒粕中礦物質含量豐富，人體必需的常量元素如K，Ca，Na，Mg，P的含量分別為271，179，57.5，75.9，323 mg/100 g；人體必需的微量元素如Fe，Zn，Cu，Cr，Mn的含量分別為21.3，8.87，24.6，2.39，2.39 mg/100 g；辣椒粕中未檢出重金屬元素Cd，而Pb含量為0.04 mg/kg，As含量為0.02 mg/kg，符合DB43/T 267-2005干辣椒中規(guī)定的Pb≤0.2 mg/kg，As≤0.5 mg/kg。辣椒粕具有高鉀低鈉的特點，可預防心血管疾病，鉀有軟化血管、降低血壓的作用。

2.4 辣椒粕蛋白質營養(yǎng)價值評價

氨基酸的組成及其比例決定蛋白質的營養(yǎng)價值。對辣椒粕進行氨基酸評分能夠評價其蛋白質的質量，從而指導蛋白質資源化利用。AAS和CS從不同角度反映某種蛋白質的構成和被人體利用的程度。雞蛋蛋白質與人體蛋白質氨基酸模式最接近，EAAI以全雞蛋蛋白質中的必需氨基酸為標準，是評價食物營養(yǎng)價值常用的指標之一。

表4 辣椒粕的氨基酸評分、化學評分和必需氨基酸指數(shù)

由表4可知，辣椒粕蛋白質中必需氨基酸指數(shù)(EAAI)為71.106，從AAS或者CS評分結果看來，辣椒粕蛋白中蘇氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸都相對最高，其AAS值分別為1.100，1.205，表明Thr和Phe+Tyr均超過FAO/WHO評價標準；而AAS和CS評分結果都表明辣椒粕蛋白中的第一限制性氨基酸為蛋氨酸和胱氨酸(Met+Cys)，第二限制性氨基酸為異亮氨基酸(Ile)。

3 結論

辣椒粕中含有大量的有效成分，粗纖維含量高達31.95%，礦物質營養(yǎng)豐富，僅以辣椒粕作為飼料并不能充分利用這種資源，所以辣椒粕這一副產(chǎn)品具有進一步研究及開發(fā)利用的潛力。辣椒粕是一類優(yōu)質的低值植物蛋白，其中蛋白質含量高達15.75%，必需氨基酸、鮮味氨基酸、含硫氨基酸含量較高，分別為30.11%，43.12%，2.73%，這些都是制備肉味香精的風味前體物質。辣椒粕蛋白質中的必需氨基酸的氨基酸分均超過或接近于AAS評分標準模式，蘇氨酸的氨基酸分接近于CS評分標準模式，且第一限制性氨基酸為蛋氨酸和胱氨酸。

通過對辣椒粕的營養(yǎng)成分進行分析和評價，為后續(xù)的辣椒粕蛋白提取以及蛋白酶解制備多肽提供了理論參考，達到了低值植物蛋白的高值化利用，對蛋白質的精深加工提供理論支撐和數(shù)據(jù)支持。

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Analysis and Evaluation of Nutritional Components in Pepper Meal

ZHAO Jing, TANG Xin-yuan, OUYANG Meng-yun, WANG Yan*

(College of Food Science and Technology, Hu' nan Agricultural University, Changsha 410128, China)

The composition and content of essential nutrients in pepper meals are determined. The nutritional value of pepper meal protein is analyzed. The results show that pepper meal contains moisture of 10.88%, ash of 9.56%, crude fat of 1.91%, crude fiber of 31.95%, total sugar of 4.30%, and protein of 15.75%. There' s abundant and several types of amino acids in pepper meal. The total amino acids content is 13.455 g/100 g. Essential, delicious and sulfur-containing amino acids are abundant in pepper meal with values of 4.051, 5.802, 0.367 g/100 g, all of which are flavor precursor compounds of meat essence. Pepper meals also contain a large number of mineral elements such as K, Ca, Na, Mg, P, Cu, Zn, Fe, Cr, Mn and so on. Heavy metals such as As, Pb and Cd meet the requirements of international standards. Amino acid score (AAS) and chemical score (CS) show that the first restrictive amino acids are methionine and cystine. In conclusion, the pepper meal has potential value of exploitation.

pepper meal;nutrients;protein;amino acid

2016-07-15 *通訊作者

湖南省教育廳重點項目(13A040)

趙靜(1990-)，女，碩士，研究方向：食品化學與營養(yǎng)；

王燕(1968-)，女，教授，研究方向：食品化學與營養(yǎng)。

TS264.2

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.01.030

1000-9973(2017)01-0131-04