景文祥,周羅男,余英,鄭仁紅
1.宜賓林竹產(chǎn)業(yè)研究院,四川宜賓 644000;
2.西南科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,四川綿陽(yáng) 621000
作為一種常綠草本植物,竹子廣泛分布于熱帶、亞熱帶和暖溫帶地區(qū)。竹筍是竹子最初破土而出的幼芽部分,又被稱為竹胎,其肉質(zhì)鮮嫩,營(yíng)養(yǎng)可口,富含多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),如蛋白質(zhì)、氨基酸、礦物質(zhì)和膳食纖維等,以及黃酮、植物甾醇、維生素和多酚等多種活性物質(zhì)。在防治高血脂、高血壓、冠心病、肥胖病和糖尿病等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用[1-4]。我國(guó)竹筍的品種繁多,產(chǎn)筍時(shí)期各異,一年四季都會(huì)有竹筍生長(zhǎng),但并非所有竹筍都具有食用價(jià)值,有的竹筍或因其體型太小、或口感較差,而有的竹筍雖可食用,但資源量較少,無(wú)法達(dá)到產(chǎn)業(yè)化要求。對(duì)于不同源種[5-7],或者不同地區(qū)[8,9]的竹筍之間營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味的分析已經(jīng)有較多的研究。但是不同筍期竹筍之間的差異還未見報(bào)道。因此,選擇麻竹(Dendrocalamus latiflorusMunro)、綿竹(BambusaintermediaHsueh et Yi)、佯黃竹(Bambusa changningensisYi et B.X.Li)和雞爪竹(Bambusa sinospinosaMcClure)等的竹筍為研究材料,的主要營(yíng)養(yǎng)成分以及風(fēng)味物質(zhì),基于測(cè)試數(shù)據(jù),多方面多角度綜合分析了4種叢生竹鮮筍之間的差異。
1.1.1 樣品的制備
4種竹筍均采自四川省宜賓市范圍內(nèi),采樣地點(diǎn)見表1,將四種竹筍按LY/T 2800-2017種要求進(jìn)行樣品采集,取竹筍取可食部分,經(jīng)縮分后,將其切碎,充分混勻放入勻漿機(jī)粉碎,分裝到聚乙烯容器中于?20℃~?16℃保存、備用。
表1 樣品情況Tab.1 General information of thesamples
1.2.1 主要營(yíng)養(yǎng)成分分析:
(1)氨基酸含量的測(cè)定:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.124-2016[10]進(jìn)行分析。(2)單寧含量的測(cè)定:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1600-2008[11]進(jìn)行分析。(3)三萜類化合物:根據(jù)中國(guó)藥典2015版進(jìn)行分析[12]。(4)總膳食纖維:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.88-2014[13]進(jìn)行分析。
1.2.2 樣品風(fēng)味分析:
(1)頂空固相微萃?。悍Q取混勻樣品3.0 g于10 mL頂空瓶中,60℃水浴平衡5 min,頂空萃取55 min。上機(jī)解析5 min,同時(shí)開啟儀器采集數(shù)據(jù)。
(2)GC-MS分析條件:進(jìn)樣口溫度240℃,載氣:He,流速:1.67 mL·min?1。采用程序升溫方式,45℃保持3 min,以3℃·min?1速率升至180℃保持3 min,然后以12℃·min?1速率升至220℃保持3 min不分流進(jìn)樣;離子源在200℃全掃描,電離方式:EI,電子能量70 eV,掃描質(zhì)量范圍:35~500 amu對(duì)GC-MS所獲得的數(shù)據(jù)在譜庫(kù)中進(jìn)行檢索匹配,僅保留匹配度SI大于80的鑒定結(jié)果,用峰面積歸一化法計(jì)算各風(fēng)味物質(zhì)的相對(duì)含量。
如表2為4種竹筍中游離氨基酸的含量,共檢測(cè)出16種游離氨基酸,包括7種人體必需氨基酸(由于嬰兒體內(nèi)不能自主合成組氨酸,故組氨酸也被列為必需氨基酸)。游離氨基酸總含量從高到低為:綿竹筍>雞爪竹筍>佯黃竹筍>麻竹筍。麻竹筍和佯黃竹筍的必需氨基酸含量較為接近。其中雞爪竹筍中人體必需氨基酸含量超過(guò)60%,具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。麻竹筍中苦味氨基酸的含量最高,占總氨基酸含量的26.9%,而雞爪竹筍、佯黃竹筍和綿竹筍均是鮮味氨基酸含量最高,分別占總氨基酸含量的29.5%、35.6%、35.1%。無(wú)味氨基酸和芳香氨基酸的占比均小于2%。由此總的來(lái)說(shuō),此類竹筍都以鮮味為主,苦味次之。
表2 四種竹筍中游離氨基酸含量Tab.2 Content of freeamino acidsin four bamboo shoots.
游離氨基酸對(duì)食品風(fēng)味的貢獻(xiàn)取決于它們?cè)诿糠N食品中的味覺(jué)活度值(TAV)[14]。TAV的計(jì)算方法為化合物含量與該化合物閾值的比值,反映了各呈味化合物對(duì)味道的貢獻(xiàn),將TAV>1的化合物認(rèn)為是特征呈味物質(zhì),值越大,代表貢獻(xiàn)越大。雖然從游離氨基酸含量分析時(shí)可以得出,這些竹筍的都以鮮味為主,但是在味覺(jué)活度值上仍存在一定的差異。由表3可知,在呈鮮味的谷氨酸上,四種竹筍的TAV值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1,對(duì)于雞爪竹筍和綿竹筍而言更是達(dá)到了7.1,能在味覺(jué)上達(dá)到較高的鮮度。雖然四種竹筍中呈甜味的丙氨酸,其TAV值超過(guò)了1,但是相比于呈苦味的組氨酸、精氨酸、纈氨酸而言,甜味的貢獻(xiàn)就顯得遜色許多,所以這些竹筍總體來(lái)說(shuō)還是呈現(xiàn)出苦味的。
表3 四種竹筍中游離氨基酸的味覺(jué)活度值Tab.3 Tasteactivity values(TAVs)of free amino acidsin four bamboo shoots
表4是竹筍中其它風(fēng)味物質(zhì)和膳食纖維的含量。從中可以看出,單寧(以沒(méi)食子酸計(jì))在0.05~0.07 g·100 g–1之間,其中雞爪竹筍中的單寧含量最高,為0.0689 g·100 g–1。這類物質(zhì)在口腔中與唾液蛋白結(jié)合讓人產(chǎn)生“澀”的感覺(jué),并且刺激口腔的黏膜蛋白,使之產(chǎn)生收斂性的麻澀感。三萜類化合物(以齊墩果酸計(jì))在竹筍中的含量較低,有研究表明可用于病毒性慢性遷延性肝炎,對(duì)癥狀、體征和肝功能均有明顯的改善作用。
膳食纖維是一種多糖,它既不能被胃腸道消化吸收,也不能產(chǎn)生能量。但是膳食纖維可增加飽腹感,降低食物的攝入量,從而減少每日攝入的熱量;同時(shí),刺激腸道蠕動(dòng),可以縮短胃內(nèi)容物通過(guò)腸道的時(shí)間,有利于減輕體重。從表4中可以看出,4種竹筍的總膳食纖維也在2 g·100 g–1以上,具有豐富的膳食纖維,其中以雞爪竹筍的總膳食纖維含量最高,可達(dá)2.773 g·100 g–1。
表4 四種竹筍中風(fēng)味物質(zhì)和膳食纖維含量Tab.4 Content of flavor substancesand dietary fiber in four bamboo shoots
風(fēng)味物質(zhì)是決定人們對(duì)食物品質(zhì)的接受和偏好程度的一個(gè)非常重要的特征,采用頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用的方法著重對(duì)麻竹、雞爪竹、佯黃竹和綿竹的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行了分析,共鑒定出了164種風(fēng)味物質(zhì),可歸納為7種類型的不同類型:醛類(29種)、醇類(37種)、酯類(39種)、酮類(19種)、酸類(11種)、芳香類(10種)和其他類(19種)。這說(shuō)明竹筍的味道不只是由一種或者幾種化合物來(lái)體現(xiàn),而是多種成分協(xié)同作用。如圖1所示為不同竹筍中風(fēng)味物質(zhì)的數(shù)量,總的來(lái)說(shuō),竹筍中的主要風(fēng)味物質(zhì)為醛類、醇類、酯類和酮類物質(zhì),但對(duì)于不同品種的竹筍,仍存在一定的差異,綿竹筍和麻竹筍的醇類物質(zhì)最多,分別有36和37種;佯黃竹筍和雞爪竹筍的酯類物質(zhì)最多,分別有27和39種(見圖2)。
圖1 四種竹筍中風(fēng)味物質(zhì)的數(shù)量Fig.1 Number of flavor componentsin four bamboo shoots
圖2 四種竹筍中風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)含量Fig.2 Relative content of flavor componentsin four bamboo shoots
綿竹筍共檢測(cè)出146種風(fēng)味物質(zhì),相對(duì)含量占總量的97.41%,其中醛類化合物相對(duì)含量所占比例最高,達(dá)到34.8%,是主要的風(fēng)味來(lái)源,其次是醇類化合物,占25.46%。其中相對(duì)含量較高的有桉樹醇(9.18%),苯甲醛(7.83%),(E)-2-壬醛(5.82%),辛酸(4.26%),(E)-2-辛烯醛(4.22%)。
佯黃竹筍共檢測(cè)出128種風(fēng)味物質(zhì),占總量的98.29%,其中醛類化合物相對(duì)含量所占比例最高,達(dá)到75.08%,是主要的風(fēng)味來(lái)源質(zhì),其次是其他類化合物,占4.61%。其中相對(duì)含量較高的有4-羥基苯甲醛(51.61%),(E)-2-辛烯醛(5.63%),苯甲醛(3.73%),3-乙基-2-甲基-1,3-己二烯(2.8%),(E)-2-壬醛(2.28%)。
雞爪竹筍共檢測(cè)出129種風(fēng)味物質(zhì),相對(duì)含量占總量的83.83%,其中醛類化合物相對(duì)含量所占比例最高,達(dá)到32.03%,是主要的風(fēng)味來(lái)源,其次是醇類化合物,占12.94%。其中相對(duì)含量較高的有4-羥基苯甲醛(14.06%),(E,E)-2,4-癸二烯醛(5.71%),己醛(5.07%),正十六酸(4.69%),桉樹醇(4.28%)。
麻竹筍綿竹筍共檢測(cè)出153種風(fēng)味物質(zhì),是風(fēng)味物質(zhì)數(shù)量最多的筍類,相對(duì)含量占總量的97.94%,同樣,醛類化合物相對(duì)含量所占比例最高,達(dá)到62.62%,是主要的風(fēng)味來(lái)源,其次是醇類化合物,占10.77%。其中相對(duì)含量較高的有4-羥基苯甲醛(44.65%),4-甲基吡啶(3.91%),(E,E)-2,4-癸二 烯醛(3.42%),6-甲基-2-吡啶甲醛(3.16%),辛酸(3.05%)。
醛類物質(zhì)的閾值較低,對(duì)于風(fēng)味具有較大的貢獻(xiàn)。并且從相對(duì)含量分析可以看出,醛類物質(zhì)在4種竹筍中的占比最高,可能是竹筍主要分為成分之一。但是不同種類竹筍的醛類占比也具有顯著的差異,佯黃竹筍中醛類相對(duì)含量最高,是雞爪竹筍的兩倍有余。此外雞爪竹筍中檢測(cè)出的醛類揮發(fā)物質(zhì)最少,有17種;麻竹筍的中檢測(cè)出的醛類揮發(fā)物質(zhì)種類最多,有29種,相對(duì)含量上,佯黃竹筍酮類含量最高為75.08%,是雞爪竹筍的兩倍。
醇類風(fēng)味物質(zhì)是生成酯類物質(zhì)的主要前體物質(zhì),主要由脂肪酶作用、羰基化合物還原而來(lái),氣味柔和,有植物香味,且醇類物質(zhì)氣味閾值較高,僅能貢獻(xiàn)微弱的清香味。不同種類的竹筍之間,醇類揮發(fā)物的含量也有較大的差異,綿竹筍中醇類揮發(fā)物最高,占比25.64%,是佯黃竹中醇類揮發(fā)物(4.01%)的6倍之多。
酯類物質(zhì)具有特殊的香味,4類竹筍中,酯類揮發(fā)物相比于醛類和醇類,其相對(duì)含量低了很多,但是從圖1中可以看出雞爪竹筍中的醇類揮發(fā)物有39種,佯黃竹筍中只有27種,這也使得雞爪竹筍中的醇類揮發(fā)物的相對(duì)含量占比最高為12.18%,近乎為佯黃竹筍的3倍(4.46%)。
選擇每個(gè)種類中前十種相對(duì)含量較高的化合物進(jìn)行熱圖分析(從藍(lán)色到紅色代表由低到高的風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)含量)和聚類分析,分析結(jié)果表明(見圖3),在4類竹筍中,4-羥基苯甲醛、桉樹醇是主要化合物;從聚類分析可以看出,佯黃竹筍和麻竹筍被聚為了一類,說(shuō)明這兩類竹筍在風(fēng)味上具有一定的相似性。
圖3 四種竹筍中風(fēng)味物質(zhì)熱圖分析。Fig.3 Heatmap analysisof theflavor componentsin four bamboo shoots
通過(guò)研究可以看出麻竹、雞爪竹、佯黃竹和綿竹的主要營(yíng)養(yǎng)成分種類相似,4種竹筍都以鮮味為主,苦味次之,4種竹筍的谷氨酸TAV值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1,對(duì)于雞爪竹筍和綿竹筍而言更是達(dá)到了7.1,能在味覺(jué)上達(dá)到較高的鮮度。麻竹、雞爪竹、佯黃竹和綿竹的風(fēng)味物質(zhì)主要為醛類、醇類、酯類和酮類物質(zhì),但對(duì)于不同品種的竹筍,仍存在一定的差異,綿竹筍和麻竹筍的醇類物質(zhì)最多,分別有36和37種;佯黃竹筍和雞爪竹筍的酯類物質(zhì)最多,分別有27和39種。并且在相對(duì)含量上也有較大的差異,如綿竹筍中醇類揮發(fā)物含量(25.64%)是佯黃竹的(4.01%)6倍之多。在聚類分析里面發(fā)現(xiàn)佯黃竹筍和麻竹筍被聚為了一類,具有相似的風(fēng)味。
綜上所述,雖然4種竹筍之間在主要營(yíng)養(yǎng)成分,風(fēng)味物質(zhì)在種類和含量上存在一定的差異,但是由于各異的風(fēng)味和筍期,這些竹筍品種能夠豐富現(xiàn)有鮮筍市場(chǎng),同時(shí)延長(zhǎng)鮮筍的食用周期,豐富筍用竹的種類,提高資源利用的附加值。